[发明专利]一种挖掘机回转工作装置用补偿器

说明书

本发明公开了一种挖掘机回转工作装置用补偿器，解决挖掘机作业循环中装车作业回转+动臂提升复合动作协调性以及回转联流量的优先分配的问题。当转台回转至装车位置时，动臂的举升能够保证挖掘机铲斗的物料到达安全装车的高度而不发生碰撞。所设计的补偿器由一个柱塞组件与一个滑阀阀芯组件共同构成，通过工作联阀体油路将工作联回转阀芯节流口后压力，回转马达负载压力、信号压力分别引入补偿器的三个压力容腔，实现一个补偿器同时满足挖掘机左侧与右侧回转的需求。在补偿器的控制边上设计有连通补偿器两侧容腔的节流口，当回转联补偿器运动至关闭位置后，回转联阀芯换向时仍有流量流向回转马达，当工作装置重载条件下流量分配的协调性。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种挖掘机回转工作装置用补偿器。

背景技术

液压挖掘机回转与动臂提升的复合动作时间约占据挖掘机装车作业循环时间的20% ~ 25%，其作业协调性对整机工作效率影响显著。在挖掘机装车作业过程中，协调性问题会导致当转台回转至装车位置但动臂未能提升到卸料高度，造成铲斗与运载卡车碰撞的危险，而通过人为控制动作协调性会迅速造成驾驶员操作疲劳，降低作业效率。此外当挖掘机工作装置如动臂、斗杆等载荷较重且需要流量优先流向回转时，传统的负载敏感多路阀按比例分流的特点无法满足操作要求。

挖掘机液压系统在协调动臂与回转复合动作以及解决重载条件下回转流量优先分配等问题时采取了以下3种方式。

1、在动臂与回转复合动作时将一固定节流口接入回转马达主油路之前，通过节流作用限制流向回转马达的流量，增大进入动臂的流量，从而保证动作的协调性。该方法主要应用于节流系统中，虽然可以达到限制进入回转马达流量的目的，但是由于节流系统在该复合动作条件下系统流量为最大流量，多余的流量会造成附加的溢流损失与节流损失，系统能量损耗大，经济性较差。

2、液压阀动臂联与回转联均采用电控方式，在动臂与回转复合动作时控制阀芯开口量调节系统流量分配，通过限制进入回转的流量，增加进入动臂的流量保证动作协调性，但由于电控方式需要在多路阀先导系统中增加电比例减压阀，压力传感器以及相应的控制程序，导致液压系统的成本增加，控制复杂程度增加，系统可靠性降低。

3、液压阀动臂联与回转联通过液压桥路来调节先导控制压力控制阀芯的换向速度，达到控制流量优先分配的目的。在实际使用过程中，因先导控制桥路因压力等级低，易受到外界环境变化影响，控制的一致性较差；此外，因桥路的节流作用对阀芯的响应速度有较大影响，使用效果并不理想。

以上三种方式在解决回转与动臂复合动作协调性时均存在不同程度的制约，现有负载敏感系统大量采用先导控制电液比例减压阀与压力传感器并配合电控程序来解决该问题。控制的复杂程度与系统成本均偏高，技术难度大，产品在市场中缺乏竞争力。

现有技术的缺点：

1、节流系统动臂与回转复合动作条件下主泵流量为最大流量，主泵供油流量高于需求流量造成附加溢流损失与节流损失，导致挖掘机作业能耗高，经济性差。

2、目前负载敏感系统采用电控方式解决动臂与回转复合动作的协调性问题，系统复杂程度高，成本增加幅度大，可靠性偏低，降低了产品的市场竞争力。

3、通过先导压力调节阀芯换向速度解决动臂回转复合动作协调性，存在动作一致性差，动作响应速度偏慢等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种挖掘机回转工作装置用补偿器，通过液压阀零部件的机械结构解决挖掘机作业循环中装车作业回转+动臂提升复合动作流量分配问题，液压系统在不增加先导电液比例减压阀与压力传感器的情况下，通过引入负载压力控制阀芯两端压差来控制通过回转联阀芯的流量，保证复合动作的协调性，提高挖掘机作业效率；在补偿器的控制边上设计有连通补偿器两侧容腔的节流口，当回转联补偿器运动至关闭位置后，回转联阀芯换向时仍有流量流向回转马达。当工作装置重载条件下流量分配仍可以满足复合动作的需求。