專利名稱：具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液壓技術領域，特別涉及一種具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機。
背景技術：
挖掘機作為一種工程機械設備，是一種具有多自由度的工作裝置。目前市場上挖掘機的自動化功能比較少，一般是通過傳統(tǒng)的人工進行操作。如果在特殊環(huán)境下進行特定的操作，則需要操作者具備豐富的經(jīng)驗和操作水平，否則可能會帶來較嚴重的后果。隨著科技的不斷進步和勞動者對操作者對操作舒適性要求的提高，越來越需要提高挖掘機的職能化和自動化水平。目前挖掘機的微動作(或精細工作動作)完成需要操作者小幅的操縱先導閥來實現(xiàn)，這會帶來以下問題首先在提升和吊裝重物，并且需要精確定位放置地點，例如需要舉·升易燃、易爆、易碎和帶有腐蝕性等危害人體的固體和液體時，此時需要操作者全神貫注地操作，操作過程過長容易產(chǎn)生疲勞，而且人工的操作動作不十分平穩(wěn)和精確，影響操作結果；其次在進行松軟地面平整工作時，操作者需要在挖機不行走的情況下同時調整動臂、斗桿和鏟斗動作，動作較多，而且有時需要進行機械的重復性的工作，容易疲勞。

發(fā)明內容
為了解決目前挖掘機不能進行精細化操作以及無法實現(xiàn)自動掃地和平地功能，容易使操作者產(chǎn)生疲勞的問題，現(xiàn)提供了一種具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機。具體技術方案如下
一種具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，包括主閥閥芯、主閥電控端、主閥先導端、主泵和控制器，所述主閥閥芯和所述主泵連通，所述主泵和所述控制器電連接，所述主閥閥芯和所述主閥先導端之間形成主閥的先導油路，所述主閥電控端連通所述主閥先導油路，其中，所述先導油路上設置有比列電磁減壓閥和換向閥，所述比例電磁減壓閥與可用于控制其輸出壓力的所述控制器電連接，所述比例電磁減壓閥的輸出端和所述主閥電控端連通，所述主閥先導端和所述主閥電控端均與所述換向閥相連通。優(yōu)選的，所述主閥閥芯包括動臂閥芯、回轉閥芯、左行走閥芯、右行走閥芯和直線行走閥芯；所述主閥電控端包括動臂降電控、動臂升電控、左回轉電控、右回轉電控、左行走-前進電控、左行走-后退電控、右行走-前進電控、右行走-后退電控；所述主閥先導端包括動臂降、動臂升、左回轉、右回轉、左行走-前進、左行走-后退、右行走-前進、右行走-后退和直線行走切換；所述動臂閥芯先導油路、回轉閥芯先導油路、左行走閥芯先導油路、右行走閥芯先導油路上均設置有所述比列電磁減壓閥和所述換向閥。優(yōu)選的，所述換向閥為二位三通換向閥。優(yōu)選的，所述比列電磁減壓閥和所述換向閥均有八個。優(yōu)選的，所述直線行走切換先導端通入先導壓力的同時，控制器周期性驅動左回轉電控、右回轉電控，并且控制器同步驅動左行走-電控、右行走-電控，可實現(xiàn)周期性回轉和行走復合動作。優(yōu)選的，所述直線行走切換先導端通入的先導壓力通過電控或液控實現(xiàn)。優(yōu)選的，所述控制器同步驅動左行走-前進電控和右行走-前進電控連接的比例電磁減壓閥，可實現(xiàn)自動前進。一種挖掘機，所述挖掘機安裝有上述任一項所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案提供的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機具有以下優(yōu)點通過在主閥閥芯的先導油路上增設比例電磁減壓閥和換向閥，控制器對比列電磁減壓閥控制可實現(xiàn)系統(tǒng)精細控制以及自動行走和往復擺動，提高了 操作的舒適性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例中提供的電磁閥組和先導閥組液壓原理 圖2是本發(fā)明實施例中提供的主閥和主泵液壓原理 圖3是本發(fā)明實施例中提供的掃地動作觸發(fā)后的回轉和行走先導壓力波形圖。附圖中，各標號所代表的組件列表如下
I比列電磁減壓閥，2先導閥組，3動臂閥芯，4回轉閥芯，5左行走閥芯，6右行走閥芯，7直線行走閥芯，8，控制器，9主泵的調節(jié)機構，10，主泵，11左回轉電控，12左回轉，21右回轉電控，22右回轉，31動臂升電控，32動臂升，41動臂降電控，42動臂降，51左行走-前進電控，52左行走-前進,61左行走-后退電控，62左行走-后退,71右行走-前進電控，72右行走-前進，81右行走-后退電控，82右行走-后退，92，直線行走切換，12左回轉電控先導壓力，13右回轉電控先導壓力，左右行走-前進電控先導壓力，T表示一個動作周期。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。如圖I和圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，包括主閥閥芯、主閥電控端、主閥先導端、比列電磁減壓閥、換向閥、主泵10和控制器8，主閥閥芯和主泵8連通，主泵10和控制器8電連接，主閥閥芯和主閥先導端之間形成主閥的先導油路，主閥電控端連通主閥先導油路，其中，先導油路上設置有比列電磁減壓閥2和換向閥，比例電磁減壓閥2與控制器電連接，控制器8可用于控制比例電磁減壓閥2的輸出壓力，比例電磁減壓閥2的輸出端和主閥電控端連通，主閥先導端和主閥電控端均與換向閥相連通。具體的，主閥閥芯包括動臂閥芯3、回轉閥芯4、左行走閥芯5、右行走閥芯6和直線行走閥芯7 ;主閥電控端包括動臂降電控41、動臂升電控31、左回轉電控11、右回轉電控21、左行走-前進電控51、左行走-后退電控61、右行走-前進電控71、右行走-后退電控81 ;主閥先導端包括動臂降42、動臂升32、左回轉12、右回轉22、左行走-前進52、左行走-后退62、右行走-前進72、右行走-后退82和直線行走切換92 ;動臂閥芯先導油路、回轉閥芯先導油路、左行走閥芯先導油路、右行走閥芯先導油路上均設置有比列電磁減壓閥2和換向閥。換向閥為二位三通換向閥。比列電磁減壓閥2和換向閥均設置有八個。下面簡單描述本發(fā)明實施例的工作過程。在控制器上設有多個控制指令用于操作者對系統(tǒng)的操作控制，包括有掃地動作指令、微動左轉指令、微動右轉指令、微動舉升指令、微動下降指令、低速前進指令、低速后退指令和自動前進指令。在左(右)回轉12的先導油路上增加比例電磁減壓閥，其輸出壓力受控制器8控制，輸出端與主閥上的“左(右)回轉電控11”端相連，“左(右)回轉電控11”與“左(右)回轉12”都與一個兩位三通換向閥連通，在不啟動電控模式時，操作者通過先導手柄“左(右)回轉”12先導直接控制回轉閥芯4實現(xiàn)普通操作，在啟動電控模式時，操作者需要觸發(fā)“微動左(右)轉指令”，控制器8將向該先導油路上的電磁比例減壓閥2輸出壓力指令，向主泵的調節(jié)機構9發(fā)出流量指令,實現(xiàn)自動微動轉向功能。在左(右)行走的先導油路上增加比例電磁減壓閥2，其輸出壓力受控制器8控制，輸出端與主閥上的“左(右)行走-前進(后退)電控51”端相連，“左(右)行走-前進(后退)電控”51與“左(右)行走-前進(后退)”52均與一個兩位三通換向閥連通，在不啟動電控模式時，操作者通過先導腳踏閥“左(右)行走-前進(后退)” 52先導直接控制行走閥芯5實現(xiàn)普通操作，在啟動電控模式時，操作者需要觸發(fā)“低速前進(后退)指令”，控制器8將向該先導油路上的電磁比例減壓閥2輸出壓力指令，向主泵的調節(jié)機構9發(fā)出流量指令，實現(xiàn)自動低速前進(后退)功能。在動臂升(降)的先導油路上增加比例電磁減壓閥，其輸出壓力受控制器控制，輸出端與主閥上的“動臂升(降)電控”端相連，“動臂升(降)電控”與“動臂升(降)32”均與一個兩位三通換向閥連通，在不啟動電控模式時，操作者通過先導手柄“動臂升(降)” 32先導直接控制動臂閥芯3實現(xiàn)普通操作，在啟動電控模式時，操作者需要觸發(fā)“微動舉升(下降)指令”，控制器8將向該先導油路上的電磁比例減壓閥2輸出壓力指令，向主泵的調節(jié)機構9發(fā)出流量指令，實現(xiàn)自動微動舉升(下降)功能。在操作者觸發(fā)“掃地動作指令”的時候，“直線行走切換”92先導端將通入先導壓力而進入直線行走模式，控制器8將周期性地驅動“左回轉電控”11、“右回轉電控”21并同步驅動“左行走-前進電控”51和“右行走-前進電控”71。如圖3所示為回轉和行走的先導壓力波形圖。此時挖掘機的運動狀態(tài)是慢速的直線行走，并且回轉支承上方結構往復搖擺復合動作。其中，直線行走切換先導端通入的先導壓力通過電控或液控實現(xiàn)。在操作者觸發(fā)“自動前進指令”的時候，控制器8同步驅動“左行走前進電控” 51和“右行走前進電控”71比例電磁減壓閥2，打開主閥上的左右行走閥芯，同時控制器8向主泵調節(jié)器發(fā)出流量指令,實現(xiàn)自動挖掘機的自動前進。此外，此液壓系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要增加或者減少主閥閥芯先導控制回路上的比例電磁減壓閥數(shù)量達到要求。此液壓系統(tǒng)可以完全采用電磁比例減壓閥而不需要先導閥對主閥閥芯進行控制，增設自動功能按鈕后而實現(xiàn)多種自動控制。一種挖掘機，該挖掘機安裝有上述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)。挖掘機的其它部分可參考現(xiàn)有技術，在此不在你贅述。本發(fā)明實施例公開的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機在回轉、動臂和行走的先導油路上增加電磁比例減壓閥、換向閥和增加相應的指令開關，可以實現(xiàn)各種自動化控制；其中動臂提升和下降微動指令可以在挖掘機進行吊裝作業(yè)時進行重物的自動低速平穩(wěn)吊裝，降低對操作者技能的要求；行走和回轉的自動控制可以實現(xiàn)自動掃地平地功能，工作在一定的角度范圍內，不同的行走速度和回轉速度可以實現(xiàn)不同的掃地模式。另外自動行走功能可以讓操作者在長距離行駛過程中不操縱腳踏先導閥，降低勞動強度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，包括主閥閥芯、主閥電控端、主閥先導端、主泵和控制器，所述主閥閥芯和所述主泵連通，所述主泵和所述控制器電連接，所述主閥閥芯和所述主閥先導端之間形成主閥的先導油路，所述主閥電控端連通所述主閥先導油路，其特征在于，所述先導油路上設置有比列電磁減壓閥和換向閥，所述比例電磁減壓閥與可用于控制其輸出壓力的所述控制器電連接，所述比例電磁減壓閥的輸出端和所述主閥電控端連通，所述主閥先導端和所述主閥電控端均與所述換向閥相連通。
2.根據(jù)權利要求I所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主閥閥芯包括動臂閥芯、回轉閥芯、左行走閥芯、右行走閥芯和直線行走閥芯；所述主閥電控端包括動臂降電控、動臂升電控、左回轉電控、右回轉電控、左行走-前進電控、左行走-后退電控、右行走-前進電控、右行走-后退電控；所述主閥先導端包括動臂降、動臂升、左回轉、右回轉、左行走-前進、左行走-后退、右行走-前進、右行走-后退和直線行走切換；所述動臂閥芯先導油路、回轉閥芯先導油路、左行走閥芯先導油路、右行走閥芯先導油路上均設置有所述比列電磁減壓閥和所述換向閥。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述換向閥為二位三通換向閥。
4.根據(jù)權利要求2所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比列電磁減壓閥和所述換向閥均有八個。
5.根據(jù)權利要求2所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述直線行走切換先導端通入先導壓力的同時，控制器周期性驅動左回轉電控、右回轉電控，并且控制器同步驅動左行走-電控、右行走-電控，可實現(xiàn)周期性回轉和行走復合動作。
6.根據(jù)權利要求5所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述直線行走切換先導端通入的先導壓力通過電控或液控實現(xiàn)。
7.根據(jù)權利要求2所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器同步驅動左行走-前進電控和右行走-前進電控連接的比例電磁減壓閥，可實現(xiàn)自動前進。
8.一種挖掘機，其特征在于，所述挖掘機安裝有權利要求I至7任一項所述的具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)。
全文摘要
具有自動控制與精細作業(yè)功能的液壓控制系統(tǒng)及挖掘機。本發(fā)明公開了一種液壓控制系統(tǒng)及挖掘機，屬于液壓技術領域。該系統(tǒng)包括主閥閥芯、主閥電控端、主閥先導端、主泵和控制器，所述主閥閥芯和所述主泵連通，所述主泵和所述控制器電連接，所述主閥閥芯和所述主閥先導端之間形成主閥的先導油路，所述主閥電控端連通所述主閥先導油路，所述先導油路上設置有比列電磁減壓閥和換向閥，所述比例電磁減壓閥與所述控制器電連接，所述比例電磁減壓閥的輸出端和所述主閥電控端連通，所述主閥先導端和所述主閥電控端均與所述換向閥相連通。本發(fā)明通過在主閥閥芯的先導油路上增設比例電磁減壓閥和換向閥，控制器對比列電磁減壓閥控制可實現(xiàn)系統(tǒng)精細控制以及自動行走和往復擺動，提高了操作的舒適性。
文檔編號E02F9/22GK102877501SQ20121042616
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者曹東輝, 陳克雷, 唐任松 申請人:三一重機有限公司