[发明专利]一种提高挖掘机挖掘操纵特性和平整作业特性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种挖掘机作业装置，具体涉及一种提高挖掘机挖掘操纵特性和平整作业特性的装置，属于液压回路装置技术领域。

背景技术

液压挖掘机目前广泛应用于工程施工建设如房屋地基开挖及回填、管道铺设以及农田水利施工等场合，其具备施工机动灵活、执行效率高的优点。液压挖掘机主要由工作装置、回转机构、行走机构、转台及液压控制装置等部分组成，动臂的提升与下降、斗杆的伸缩和铲斗的转动及回转装置的回转都由控制装置经液压回路控制多路阀组对液压泵供给的液压油进行分配而实现。在施工现场进行挖掘作业时，通常是长时间的挖掘作业与土地平整作业相结合。因此，在不影响工作效率的前提下，操纵人员对挖掘机的挖掘操纵性和平整作业特性都有很高的要求。

所谓挖掘操纵特性是指对挖掘机在进行挖掘作业时的稳定性、流畅性和机动响应能力的综合判定。其中挖掘动作的流畅性和机动响应能力是操纵人员最为关注的，挖掘机动臂油缸和斗杆油缸运动速度的合理配比，直接决定了挖掘机的挖掘操纵特性，并直接影响挖掘机的使用效率和操作人员的操作感受。油缸运动速度的最佳匹配主要通过挖掘机液压控制系统的先导油控制液压阀的阀芯开闭和开度，打开阀芯对应的阀门，与主泵油路连通，通过连通油路及油路的流量大小实现油缸运动伸缩和速度的控制。

现有挖掘机的挖掘操纵过程中，工作装置有较大的加速度，如果突然由高速停止运动或突然启动，往往会伴随较大的整机抖动和摇晃，影响挖掘机挖掘操纵的舒适性和流畅性，同时增加操作人员的疲劳感，影响作业效率。长时间在此类工况下工作的挖掘机，寿命将有所缩短。另外在液压泵在空载和高负荷之间的频繁切换，也增加了发动机负荷，燃油消耗和使用成本都将有所增加。

挖掘机平整作业特性是仅次于挖掘操纵特性的重要使用特性，主要用于以下几种工况：挖掘用于管道铺设的沟渠、平整地面、修坡等。现有技术中，挖掘机的平整作业特性能与挖掘机的设计参数有直接联系，一旦完成产品设计后，动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸运动速度就固定下来了。因而在平地时，动臂、斗杆和铲斗的运动速度就是一个固定不变的参数，现有的挖掘机在平地时所具有的问题有：动臂提升过快，斗杆往复运动速度不佳，铲斗速度与动臂斗杆复合运动的不协调、不同步等，从而直接影响了平整作业性能的好坏。

在平整作业时，动臂提升缓慢的主要原因是现有设计中通常为提高铲斗的挖掘速度而采用双泵合流的供油方式，双泵供油会同时向动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸供油。在挖掘机进行挖掘或者挖沟提升作业时，由于大量工作油通过铲斗油缸的合流而过早流失，工作油供给动臂油缸的量减少，形成运动速度引起不协调。事实上，直接在动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的回路中增加相应的流量控制阀也能不同程度的调节执行元件的复合操纵效果，以缓解速度不匹配的问题。但是由于节流孔的尺寸的大小难以合理确定，所以采用该方法获得的效果不具有普遍意义，而且还增加了对管路设计和调整的复杂难度，占用了控制阀的有限控制管路。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种提高挖掘机挖掘操纵特性和平整作业特性的装置，在兼顾作业效率的情况下提高挖掘操纵和平整作业时的舒适性。