[发明专利]一种基于定量泵的电驱动液压挖掘机负流量系统

说明书

技术领域

本发明涉及电液控制技术为特征的液压控制系统，尤其是涉及一种基于定量泵的电驱动液压挖掘机负流量系统。

背景技术

随着世界范围内能源短缺和环境污染问题的日趋严重，节能减排技术是目前研究的热点。液压挖掘机是一种功率比较大的工程机械，但是其能量的总利用率较低。液压挖掘机实现节约能源、降低排放一直是业界努力追求的目标。混合动力驱动技术和电驱动技术是当前的研究热点。

当前主流挖掘机仍然采用发动机-变量泵-多路阀-执行器的驱动系统，发动机一般由驾驶员根据实际作业工况设置在某个固定档位，在实际挖掘时，发动机的转速基本维持在某个转速。因此传统挖掘机用的负流量控制系统前提必须采用变量泵。其工作原理为：在多路换向阀中位回油通道上设置一个节流口，油液通过节流口产生压差，将节流口前压力引至液压泵变量机构来控制液压泵的排量。当回路中多路换向阀各联阀芯均处于中位时，液压泵的液压油通过中心油道到达主控阀底部溢流阀，经过底部溢流阀的增压产生方向流。当多路换向阀任意一联处于最大开度时，液压泵输出流量几乎全部进入相应的执行元件，通过节流口的回油量很小，此时主泵的排量自动增加到最大以满足作业速度的需要。当多路换向阀的开度在中位和最大开度之问微动时，变量泵的排量也在最小和最大排量之间变化，且控制压力越大，液压泵的排量越小，即液压泵的控制压力与液压泵的排量成反比。

传统负流量系统中，调速是采用旁路回油节流和进油节流的组合，通过回油节流建立的压力克服负载压力，因此调速特性受负载压力和液压泵流量的影响。在轻负荷时，驱动负载所需要的压力较小，多路换向阀的开度稍离开中位，即可通过回油节流建立压力克服负载压力，流量调速行程大，操纵性能好。重载时，驱动负载所需要的压力较大，多路换向阀的开度需要较大时，甚至已经越过调速区域后，才可建立克服负载所需压力，有效的调速范围行程减小，调速特性曲线变陡，阀的调速性能变差。此外，在负流量控制的液压系统中，在建立起克服负载所需压力之前，传统负流量系统中仍然有大量的流量通过节流口，不仅存在较大的功率损失，同时由于减小了液压泵的排量，导致建立克服负载所需压力的时间的较长。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是为电驱动液压挖掘机提供一种基于定量泵的电驱动液压挖掘机负流量系统，其能通过电动机的调速有效解决液压挖掘机液压泵流量和负载的匹配问题，同时由于定量泵代替变量泵，降低了成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种基于定量泵的电驱动液压挖掘机负流量系统，包括先导操作手柄、第一压力继电器、第二压力继电器、第一溢流阀、电量储存单元、电机控制器、第一定量泵、第二定量泵、电动机、第二溢流阀、第一开中心六通比例方向阀、第二开中心六通比例方向阀、第一梭阀、第一油缸、第二梭阀、第三梭阀、第二油缸、电磁换向阀、定差溢流阀、第三溢流阀、节流口、压力传感器以及总成控制器；其中：

该电动机、第一定量泵和第二定量泵同轴机械相联，电动机通过电机控制器与电量储存单元电性相连；该第二溢流阀的进油口、第一开中心六通比例方向阀的P口和P1口以及第二开中心六通比例方向阀的P口均连接第二定量泵的出油口，第二溢流阀的出油口接油箱；该第一开中心六通比例方向阀的T口连接油箱，第一开中心六通比例方向阀的A口连接第一油缸的无杆腔，第一开中心六通比例方向阀的B口连接第一油缸的有杆腔，第一开中心六通比例方向阀的D口连接第二开中心六通比例方向阀的P1口；第二开中心六通比例方向阀的T口连接油箱，第二开中心六通比例方向阀的A口连接第二油缸的无杆腔，第二开中心六通比例方向阀的B口连接第二油缸的有杆腔，第二开中心六通比例方向阀的D口连接定差溢流阀的进油口；第一油缸的有杆腔和无杆腔分别和第一梭阀的两个进油口相连；第二油缸的有杆腔和无杆腔分别和第三梭阀的两个进油口相连；第一梭阀和第三梭阀的出油口分别和第二梭阀的两个进油口相连，第二梭阀的出油口接电磁换向阀的P口，电磁换向阀的T口连接油箱，电磁换向阀的A口连接定差溢流阀的K口；节流口的进油口、第三溢流阀的进油口以及压力传感器均连接定差溢流阀的出油口，节流口的出油口以及第三溢流阀的出油口均连接油箱；先导操作手柄的P口、第一溢流阀的进油口均连接第一定量泵的出油口，第一溢流阀的出油口和先导操作手柄的T口连接油箱。

作为一种优选方案，所述先导操作手柄连接第一压力继电器和第二压力继电器，第一压力继电器、第二压力继电器和压力传感器的输出信号作为总成控制器的输入信号，总成控制器输出信号控制电机控制器和电磁换向阀。