重负载控制液压系统和工程机械的制作方法

1.本发明涉及工程机械液压技术领域，特别涉及一种重负载控制液压系统和工程机械。


背景技术：

2.在工程机械中常有一些重负载(重量很大的负载)进行升降操作，重负载的升降通常通过与液压缸、液压马达等液压执行件进行直接连接或者间接连接进行操作控制。重负载由于重量很大，重力很大，其下降过程是否平稳可控是工程机械领域经常需要考虑的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够对重负载的升降进行平稳控制同时能够节省能量的重负载控制液压系统和应用该重负载控制液压系统的工程机械。
4.本发明公开第一方面公开一种重负载控制液压系统，包括：
5.液压泵，用于提供压力油；
6.至少一个执行装置，包括：
7.液压执行件，包括第一工作油口、第二工作油口和与重负载连接的动作件，所述动作件往第一方向动作时，所述重负载下降，所述动作件往与第一方向相反的第二方向动作时，所述重负载上升，从所述第一工作油口通入的压力油提供使所述动作件趋向于往第一方向动作的压力，从所述第二工作油口通入的压力油提供使所述动作件趋向于往第二方向动作的压力；
8.换向阀，包括与所述第一工作油口连接的第一换向工作油口、与所述第二工作油口连接的第二换向工作油口、与所述液压泵连接的换向进油口和与油箱连接的换向出油口，具有第一换向状态和第二换向状态，在第一换向状态，所述第一换向工作油口与所述换向出油口连通，所述第二换向工作油口与所述换向进油口连通，在第二换向状态，所述第一换向工作油口与所述换向进油口连通，所述第二换向工作油口与所述换向出油口连通；
9.负载控制阀，包括与第一油口、第二油口、弹性控制端和与所述弹性控制端位于相对侧的第一液控端，所述弹性控制端的弹力使所述负载控制阀的阀芯趋向于往关闭所述第一油口和所述第二油口的连通通道的方向移动，通入所述负载控制阀的第一液控端的压力油使所述负载控制阀的阀芯趋向于往打开所述第一油口和所述第二油口的连通通道的方向移动，所述第一油口与所述第二工作油口连接，所述负载控制阀的第一液控端包括与所述第一油口连接的第一控制口，所述第二油口与所述换向进油口连接；
10.第一单向阀，所述第一单向阀的进油口与所述第二换向工作油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述第一油口和所述第二工作油口之间的管路连接。
11.在一些实施例中，所述执行装置还包括连接在所述第二油口和所述第二换向进油口之间的第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述第二油口连接，所述第二单向阀的
出油口与所述第二换向进油口连接，所述至少一个执行装置包括第一执行装置和第二执行装置，所述第一执行装置的液压执行件为与第一重负载连接的液压缸，所述第二执行装置的液压执行件为与第二重负载连接的液压马达，所述第一执行装置的第二单向阀的出油口与所述第二执行装置的第二单向阀的出油口连接。
12.在一些实施例中，所述负载控制阀的第一液控端还包括与所述第一油口连接的第二控制口；或所述第一油口和所述第二油口的连通通道的通流面积的大小与通入所述第一液控端的压力油的压力大小成正比。
13.在一些实施例中，所述换向阀为比例换向阀，所述执行装置还包括进油口和出油口分别与所述液压泵和所述第二换向工作油口连接的压力调节阀，所述压力调节阀的第一端上设有第一压力液控口，所述压力调节阀的第二端上设有第二压力液控口和压力弹簧，通入所述第二压力液控口的压力油和所述压力弹簧提供的弹性力使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向相同，通入所述第一压力液控口的压力油使使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向与通入所述第二压力液控口的压力油使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向相反，所述压力调节阀的阀芯在通入所述第一压力液控口的压力油、通入所述第二压力液控口的压力油和所述压力弹簧的作用下处于动态平衡状态，且使所述压力调节阀的进油口和出油口之间处于长开状态，所述执行装置还包括压力选择阀，所述压力选择阀的两个进油口其中之一与所述第一换向工作油口和所述第一工作油口之间的管路连接，其中之另一与所述第一单向阀的进油口和所述第二换向工作油口之间的管路连接，所述压力选择阀的出油口与所述压力调节阀的第二压力液控口连接，所述压力调节阀的第一压力液控口和所述压力调节阀的出油口连接。
14.在一些实施例中，所述液压泵为变量泵，所述重负载控制液压系统还包括第一液控通断阀、用于通入压力油以增大所述变量泵的排量的第一排量调节装置和用于通入压力油以减小所述变量泵的排量的第二排量调节装置，所述第一排量调节装置的进油口与所述变量泵的出油口连接，所述第一液控通断阀包括与所述变量泵的出油口连接的第一通断工作油口，与油箱连接的第二通断工作油口和与所述第二排量调节装置连接的第三通断工作油口，所述第一通断阀具有其第一通断工作油口和第三通断工作油口连通的第一通断阀位状态和其第二通断工作油口和第三通断工作油口连通的第二通断阀位状态，所述第一液控通断阀的第一端上设有与所述变量泵的出油口连接的第一通断液控口，所述第一液控通断阀的第二端上设有可调弹性装置和与所述压力选择阀的出油口连接的第二通断液控口，通入所述第一液控通断阀的第一通断液控口的压力油向第一液控通断阀的阀芯提供的压力使所述第一液控通断阀具有往第一通断阀位状态切换的趋势，通入所述第一液控通断阀的第二通断液控口的压力油向第一液控通断阀的阀芯提供的压力和所述可调弹性装置向第一液控通断阀的阀芯提供的弹性力使所述第一液控通断阀具有往第二通断阀位状态切换的趋势。
15.在一些实施例中，所述重负载控制液压系统还包括第二液控通断阀，所述第二液控通断阀的第一通断工作油口与所述变量泵的出油口连接，所述第二液控通断阀的第二通断工作油口和所述第二液控通断阀的第三通断工作油口连接在所述第一液控通断阀的第三通断工作油口和所述第二排量调节装置的进油口之间，所述第二液控通断阀的第二通断工作油口与所述第一液控通断阀的第三通断工作油口连接，所述第二液控通断阀的第三通
断工作油口与所述第二排量调节装置的进油口连接，所述第二通断阀具有其第一通断工作油口和第三通断工作油口连通的第三通断阀位状态和其第二通断工作油口和第三通断工作油口连通的第四通断阀位状态，所述第二液控通断阀的第一端上设有与所述变量泵的出油口连接的第三通断液控口，所述第二液控通断阀的第二端上设有可调弹性装置，通入所述第三通断液控口的压力油向第二液控通断阀的阀芯提供的压力使所述第二液控通断阀具有往第三通断阀位状态切换的趋势，所述第二液控通断阀的可调弹性装置向第二液控通断阀的阀芯提供的弹性力使所述第二液控通断阀具有往第四通断阀位状态切换的趋势。
16.在一些实施例中，所述第一排量调节装置和/或所述第二排量调节装置包括弹性活塞缸，所述弹性活塞缸包括缸筒、与所述变量泵的排量调节机构连接的活塞杆和阻止所述活塞杆相对所述缸筒伸出的弹簧，所述弹性活塞缸的进油口用于通入压力油以使所述活塞杆相对所述缸筒伸出。
17.本发明第二方面公开一种工程机械，包括任一所述的重负载控制液压系统。
18.基于本发明提供的重负载控制液压系统，通过设置换向阀、负载控制阀和第一单向阀来控制与重负载连接的液压执行件，在控制重负载上升时，通过设置换向进油口与第二换向工作油口连通，此时第一工作油口与油箱连接，负载控制阀的弹性控制端对阀芯提供的弹力大于第一液控端对阀芯提供的压力，负载控制阀的第一油口和第二油口之间不连通，压力油通过第一单向阀进入第二工作油口，能够控制重负载上升。在控制重负载下降时，通过设置换向进油口和第一换向工作油口连通，第一工作油口通入压力油，此时负载控制阀的阀芯在第一控制口的压力油的作用下第一油口和第二油口连通，能够对重负载的下降进行控制，使重负载的下降更加平稳。同时，重负载下降过程中产生的压力油能够通过第一油口和第二油口进入到换向进油口中，最终进入到第一工作油口中，帮助打开负载控制阀，减少液压泵提供的压力油的能量，使系统更加节能。
19.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明实施例的重负载控制液压系统的结构原理示意图；
22.图2为图1所示的负载控制阀的结构原理示意图；
23.图3为图1所示的换向阀的结构原理示意图；
24.图4为图1所示的液压执行件的结构原理示意图；
25.图5为图1所示的压力调节阀的结构原理示意图；
26.图6为图1所示的第一液控通断阀和第二液控通读通断阀的结构原理示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使
用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
32.如图1至图4所示，本实施例的重负载控制液压系统包括液压泵1和执行装置。
33.液压泵1用于向执行装置提供压力油，液压泵1由柴油机、电动机等发动机驱动。
34.执行装置包括液压执行件2、换向阀3、负载控制阀4和第一单向阀51。
35.液压执行件2包括第一工作油口a1、第二工作油口a2和与重负载连接的动作件，动作件往第一方向动作时，重负载下降，动作件往与第一方向相反的第二方向动作时，重负载上升，从第一工作油口a1通入的压力油提供使动作件趋向于往第一方向动作的压力，从第二工作油口a2通入的压力油提供使动作件趋向于往第二方向动作的压力。在如图所示的实施例中，液压执行件2包括液压缸和液压马达，当液压执行件2包括液压缸时，第一方向为沿高度方向从上往下的方向，动作件为与重负载直接连接或间接连接的活塞杆或缸筒。当液压执行件2包括液压马达时，第一方向为顺时针或逆时针方向，动作件位于液压马达中的转动轴与重负载间接连接的齿轮。
36.如图3所示，换向阀3包括与第一工作油口a1连接的第一换向工作油口b1、与第二工作油口a2连接的第二换向工作油口b2、与液压泵1连接的换向进油口b4和与油箱连接的换向出油口b3，具有第一换向状态和第二换向状态，在第一换向状态，第一换向工作油口b1
与换向出油口b3连通，第二换向工作油口b2与换向进油口b4连通，此时液压泵输出的压力油从换向进油口b4进入，然后从第二换向工作油口b2输出，然后进入第二工作油口a2中，驱动重负载上升。在第二换向状态，第一换向工作油口b1与换向进油口b4连通，第二换向工作油口b2与换向出油口b3连通，此时液压泵输出的压力油从换向进油口b4进入，然后从第一换向工作油口b1输出，然后进入第一工作油口a1中。
37.负载控制阀4包括与第一油口c1、第二油口c2、弹性控制端和与弹性控制端位于相对侧的第一液控端。负载控制阀4的弹性控制端和第一液控端位于负载控制阀4的阀芯的两侧。弹性控制端的弹力使负载控制阀4的阀芯趋向于往关闭第一油口c1和第二油口c2的连通通道的方向移动，通入负载控制阀4的第一液控端的压力油使负载控制阀4的阀芯趋向于往打开第一油口c1和第二油口c2的连通通道的方向移动。负载控制阀4可以为比例阀或者非比例阀，当负载控制阀4为比例阀时，第一液控端受到的压力油的压力越大，负载控制阀4的第一油口c1和第二油口c2的连通通道通流面积越大，当负载控制阀4为非比例阀时，当第一液控端受到的压力油的压力达到一定大小，负载控制阀4的第一油口c1和第二油口c2的连通通道打开。负载控制阀4的阀芯能否打开第一油口c1和第二油口c2的连通通道或者使第一油口c1和第二油口c2的连通通道通流面积增大，主要看第一液控端受到的压力与弹性控制端的弹力进行比较，在比较时第一液控端受到的压力与弹性控制端的弹力可能直接比较绝对值的大小，也可能在乘以一个系数后再比较大小，例如第一液控端设置有先导结构时，第一液控端受到的压力是先导压力，则第一液控端受到的压力与弹性控制端的弹力比较大小时需要将第一液控端受到的压力乘以放大系数。
38.第一油口c1与第二工作油口a2连接，负载控制阀4的第一液控端包括与第一工作油口a1连接的第一控制口k1，即第一工作油口a1的压力可以通过第一控制口k1反馈作用到负载控制阀4的第一液控端。第二油口c2与换向进油口b4连接，从而重负载在下降时，打开负载控制阀4后，第一油口c1和第二油口c2之间的连通通道连通，重负载下降带来的压力油从第一油口c1流入，从第二油口c2流出，进入换向进油口b4中，然后又流入第一工作油口a1中，帮助维持第一油口c1和第二油口c2之间的连通通道的打开，从而可以减少液压泵输出的压力油的压力。本实施例的负载控制阀4只有在第一控制口k1具有压力油时才有可能打开第一油口c1和第二油口c2之间的连通通道，当第一控制口k1压力油压力很小或者为0时，第一油口c1和第二油口c2之间连通通道在弹性控制端的弹力作用下保持关闭，从而当重负载产生下降失速时，第一工作油口a1的压力油的压力快速下降，第一控制口k1压力油压力变得很小或者为0，负载控制阀的第一油口c1和第二油口c2之间连通通道的通流面积减小或者连通通道关闭，阻止重负载下降，当重负载速度回复正常时，第一工作油口a1的压力油的压力回复正常，负载控制阀4的第一油口c1和第二油口c2之间的连通通道打开或者通流面积增大，重负载继续平稳下降。
39.第一单向阀51的进油口与第二换向工作油口b2连接，第一单向阀51的出油口与第一油口c1和第二工作油口a2之间的管路连接。当重负载上升时，换向阀3处于第一换向状态，从第二换向工作油口b2输出的压力油进入第一单向阀51中，然后输出到第一油口c1和第二工作油口a2之间的管路，然后从第二工作油口a2进入到液压执行件中驱动动作件往第二方向动作，使重负载上升。
40.本实施例的重负载控制液压系统，通过设置换向阀3、负载控制阀4和第一单向阀
51来控制与重负载连接的液压执行件2，在控制重负载上升时，通过设置换向进油口b4与第二换向工作油口b2连通，此时第一工作油口a1与油箱连接，负载控制阀4的弹性控制端对阀芯提供的弹力大于第一液控端对阀芯提供的压力，负载控制阀4的第一油口c1和第二油口c2之间不连通，压力油通过第一单向阀51进入第二工作油口a2，能够控制重负载上升。在控制重负载下降时，通过设置换向进油口b4和第一换向工作油口b1连通，第一工作油口a1通入压力油，此时负载控制阀4的阀芯在第一控制口k1的压力油的作用下第一油口c1和第二油口c2连通，能够对重负载的下降进行控制，使重负载的下降更加平稳。同时，重负载下降过程中产生的压力油能够通过第一油口c1和第二油口c2进入到换向进油口b4中，最终进入到第一工作油口a1中，帮助打开负载控制阀4，减少液压泵1提供的压力油的能量，使系统更加节能。
41.在一些实施例中，如图1所示，执行装置还包括连接在第二油口c2和第二换向进油口b4之间的第二单向阀52，第二单向阀52的进油口与第二油口c2连接，第二单向阀52的出油口与第二换向进油口b4连接，至少一个执行装置包括第一执行装置和第二执行装置，第一执行装置的液压执行件2为与第一重负载连接的液压缸，第二执行装置的液压执行件2为与第二重负载连接的液压马达，第一执行装置的第二单向阀52的出油口与第二执行装置的第二单向阀52的出油口连接。本实施例中设置有两个执行装置，也即包括两个液压执行件2和两个对应的负载控制阀4和换向阀3，重负载包括分别与两个执行件2连接的第一重负载和第二重负载。本实施例能够使第一执行装置的第一重负载和第二执行装置的第二重负载下降过程中产生的压力油向各自对应的换向阀进油口输出回收，同时第一执行装置的重负载产生的压力油和第二执行装置的重负载下降产生的压力油还不会进入到对方的液压执行件中对对方的重负载的下降产生干涉。
42.在一些实施例中，如图1和图2所示，负载控制阀4的第一液控端还包括与第一油口c1连接的第二控制口k2，也即图1中液压执行件为液压缸对应的负载控制阀4，该实施例中负载控制阀4的弹性控制端的弹力使负载控制阀4的阀芯趋向于关闭第一油口c1和第二油口c2之间连通通道，第二控制口k2通入的压力油使负载控制阀4的阀芯趋向于打开第一油口c1和第二油口c2之间连通通道。重负载在重力作用下使液压缸的第二工作油口a2输出的压力油的压力通入第二控制口k2中，当第一控制口k1通入的压力油为0时，弹性控制端的弹力被设置为使此状态下的第一油口c1和第二油口c2之间连通通道保持关闭。当第一控制口k1通入的压力油不为0时，负载控制阀4在第一控制口k1通入的压力油和第二控制口k2通入的压力油的共同作用下打开负载控制阀4，使重负载平稳下降。本实施例的负载控制阀4为非比例阀，即第一油口c1和第二油口c2之间连通通道的通流面积不随着第一液控端受到的压力大小成正比。
43.或者，在一些实施例中，如图1所示，液压执行件为液压马达对应的负载控制阀4，负载控制阀4为比例阀，第一油口c1和第二油口c2的连通通道的通流面积的大小与通入第一液控端的压力油的压力大小成正比，也即当第一工作油口a1通入的压力油的压力越大，第一油口c1和第二油口c2的连通通道的通流面积越大，从而重负载下降的速度越快，当第一工作油口a1通入的压力油的压力越小，第一油口c1和第二油口c2的连通通道的通流面积越小，重负载下降速度越慢，本实施例能够对重负载的下降速度进行平稳有效的控制。
44.在一些实施例中，如图1、图3和图5所示，换向阀3为比例换向阀，执行装置还包括
进油口和出油口分别与液压泵1和第二换向工作油口b2连接的压力调节阀6，压力调节阀6的第一端上设有第一压力液控口d1，压力调节阀6的第二端上设有第二压力液控口d2和压力弹簧，通入第二压力液控口d2的压力油和压力弹簧提供的弹性力使压力调节阀6的阀芯趋向移动的方向相同，通入第一压力液控口d1的压力油使使压力调节阀6的阀芯趋向移动的方向与通入第二压力液控口d2的压力油使压力调节阀6的阀芯趋向移动的方向相反，压力调节阀6的阀芯在通入第一压力液控口d1的压力油、通入第二压力液控口d2的压力油和压力弹簧的作用下处于动态平衡状态，且使压力调节阀6的进油口和出油口之间处于长开状态(连通状态)，执行装置还包括压力选择阀9，在如图所示的实施例中，压力选择阀为梭阀，也即包括两个出油口相对的单向阀，压力选择阀的两个进油口其中之一与第一换向工作油口b1和第一工作油口a1之间的管路连接，其中之另一与第一单向阀51的进油口和第二换向工作油口b2之间的管路连接，压力选择阀的出油口与压力调节阀6的第二压力液控口d2连接，压力调节阀6的第一压力液控口d1和压力调节阀6的出油口连接。本实施例中，压力调节阀6的阀芯在第一压力液控口d1、第二压力液控口d2和压力弹簧的作用下保持平衡，使压力调节阀6的进油口和出油口之间保持连通，压力调节阀6的阀芯为比例阀芯，能够调节压力调节阀6的进油口和出油口之间的通流面积的大小。在压力调节阀6的阀芯保持平衡时，第一压力液控口d1的压力等于第二压力液控口d2的压力和压力弹簧的弹力之和，从而第一压力液控口d1的压力与第二压力液控口d2的压力之差为压力弹簧的弹力，为一定值，也即换向阀3的换向进油口b4与第一换向工作油口b1以及与第二换向工作油口b2之间能够维持一稳定压差，由于换向阀3为比例换向阀，则换向阀3在控制重负载下降或者重负载上升时，换向阀3的阀芯的位移正比于换向进油口b4与第一换向工作油口b1或与第二换向工作油口b2之间的连通通道的通流面积，从而能够正比输出至第一工作油口a1或第二工作油口a2的压力油的流量，也即换向阀3能够对重负载的下降和上升进行比例调速。
45.在一些实施例中，如图1和图6所示，液压泵1为变量泵，重负载控制液压系统还包括第一液控通断阀71、用于通入压力油以增大变量泵的排量的第一排量调节装置81和用于通入压力油以减小变量泵的排量的第二排量调节装置82，第一排量调节装置81的进油口与变量泵的出油口连接，第一液控通断阀71包括与变量泵的出油口连接的第一通断工作油口e1，与油箱连接的第二通断工作油口e2和与第二排量调节装置82连接的第三通断工作油口e3，第一通断阀具有其第一通断工作油口e1和第三通断工作油口e3连通的第一通断阀位状态和其第二通断工作油口e2和第三通断工作油口e3连通的第二通断阀位状态，第一液控通断阀71的第一端上设有与变量泵的出油口连接的第一通断液控口e4，第一液控通断阀71的第二端上设有可调弹性装置和与压力选择阀9的出油口连接的第二通断液控口e5，通入第一液控通断阀71的第一通断液控口e4的压力油向第一液控通断阀71的阀芯提供的压力使第一液控通断阀71具有往第一通断阀位状态切换的趋势，通入第一液控通断阀71的第二通断液控口e5的压力油向第一液控通断阀71的阀芯提供的压力和可调弹性装置向第一液控通断阀71的阀芯提供的弹性力使第一液控通断阀71具有往第二通断阀位状态切换的趋势。本实施例中，当变量泵输出的压力油的压力与负载需要的压力不匹配时，变量泵能够自动调节输出的压力油的压力，使之匹配。当变量泵输出的压力油的压力大于负载需要的压力时，也即第一通断液控口e4的压力大于第二通断液控口e5的压力和可调弹性装置的压力时，第一液控通断阀71切换至第一通断阀位状态，变量泵输出的压力油经过第一通断工作
油口e1从第三通断工作油口e3输出至第二排量调节装置82中，减小变量泵排量，降低变量泵输出的压力油的压力。当变量泵输出的压力油的压力小于负载需要的压力时，也即第一通断液控口e4的压力小于第二通断液控口e5的压力和可调弹性装置的压力时，第一液控通断阀71切换至第二通断阀位状态，第一通断工作油口e1与第三通断工作油口e3断开，第二排量调节装置82与油箱连接，第二排量调节装置82不减小变量泵排量，第一排量调节装置增大变量泵排量，增大变量泵输出的压力油的压力。
46.在一些实施例中，如图1和图6所示，重负载控制液压系统还包括第二液控通断阀72，第二液控通断阀72的第一通断工作油口e1与变量泵的出油口连接，第二液控通断阀72的第二通断工作油口e2和第二液控通断阀72的第三通断工作油口e3连接在第一液控通断阀71的第三通断工作油口e3和第二排量调节装置82的进油口之间，第二液控通断阀72的第二通断工作油口e2与第一液控通断阀71的第三通断工作油口e3连接，第二液控通断阀72的第三通断工作油口e3与第二排量调节装置82的进油口连接，第二通断阀具有其第一通断工作油口e1和第三通断工作油口e3连通的第三通断阀位状态和其第二通断工作油口e2和第三通断工作油口e3连通的第四通断阀位状态，第二液控通断阀72的第一端上设有与变量泵的出油口连接的第三通断液控口，第二液控通断阀72的第二端上设有可调弹性装置，通入第三通断液控口的压力油向第二液控通断阀72的阀芯提供的压力使第二液控通断阀72具有往第三通断阀位状态切换的趋势，第二液控通断阀72的可调弹性装置向第二液控通断阀72的阀芯提供的弹性力使第二液控通断阀72具有往第四通断阀位状态切换的趋势。本实施例中的第二液控通断阀72限制变量泵输出的压力油的最大压力。当变量泵输出的压力油超过最大压力时，第二液控通断阀72切换至第三通断阀位状态，变量泵输出的压力油进入第二排量调节装置82中，减小变量泵排量，降低变量泵输出的压力油的压力。
47.在一些实施例中，如图1所示，第一排量调节装置81和/或第二排量调节装置82包括弹性活塞缸，弹性活塞缸包括缸筒、与变量泵的排量调节机构连接的活塞杆和阻止活塞杆相对缸筒伸出的弹簧，弹性活塞缸的进油口用于通入压力油以使活塞杆相对缸筒伸出。
48.在一些实施例中还公开一种工程机械，包括任一上述的重负载控制液压系统。
49.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种重负载控制液压系统，其特征在于，包括：液压泵，用于提供压力油；至少一个执行装置，包括：液压执行件，包括第一工作油口、第二工作油口和与重负载连接的动作件，所述动作件往第一方向动作时，所述重负载下降，所述动作件往与第一方向相反的第二方向动作时，所述重负载上升，从所述第一工作油口通入的压力油提供使所述动作件趋向于往第一方向动作的压力，从所述第二工作油口通入的压力油提供使所述动作件趋向于往第二方向动作的压力；换向阀，包括与所述第一工作油口连接的第一换向工作油口、与所述第二工作油口连接的第二换向工作油口、与所述液压泵连接的换向进油口和与油箱连接的换向出油口，具有第一换向状态和第二换向状态，在第一换向状态，所述第一换向工作油口与所述换向出油口连通，所述第二换向工作油口与所述换向进油口连通，在第二换向状态，所述第一换向工作油口与所述换向进油口连通，所述第二换向工作油口与所述换向出油口连通；负载控制阀，包括第一油口、第二油口、弹性控制端和与所述弹性控制端位于相对侧的第一液控端，所述弹性控制端的弹力使所述负载控制阀的阀芯趋向于往关闭所述第一油口和所述第二油口的连通通道的方向移动，通入所述负载控制阀的第一液控端的压力油使所述负载控制阀的阀芯趋向于往打开所述第一油口和所述第二油口的连通通道的方向移动，所述第一油口与所述第二工作油口连接，所述负载控制阀的第一液控端包括与所述第一工作油口连接的第一控制口，所述第二油口与所述换向进油口连接；第一单向阀，所述第一单向阀的进油口与所述第二换向工作油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述第一油口和所述第二工作油口之间的管路连接。2.如权利要求1所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述执行装置还包括连接在所述第二油口和所述第二换向进油口之间的第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述第二油口连接，所述第二单向阀的出油口与所述第二换向进油口连接，所述至少一个执行装置包括第一执行装置和第二执行装置，所述第一执行装置的液压执行件为与第一重负载连接的液压缸，所述第二执行装置的液压执行件为与第二重负载连接的液压马达，所述第一执行装置的第二单向阀的出油口与所述第二执行装置的第二单向阀的出油口连接。3.如权利要求1或2所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述负载控制阀的第一液控端还包括与所述第一油口连接的第二控制口；或所述第一油口和所述第二油口的连通通道的通流面积的大小与通入所述第一液控端的压力油的压力大小成正比。4.如权利要求1所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述换向阀为比例换向阀，所述执行装置还包括进油口和出油口分别与所述液压泵和所述第二换向工作油口连接的压力调节阀，所述压力调节阀的第一端上设有第一压力液控口，所述压力调节阀的第二端上设有第二压力液控口和压力弹簧，通入所述第二压力液控口的压力油和所述压力弹簧提供的弹性力使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向相同，通入所述第一压力液控口的压力油使使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向与通入所述第二压力液控口的压力油使所述压力调节阀的阀芯趋向移动的方向相反，所述压力调节阀的阀芯在通入所述第一压力液控口的压力油、通入所述第二压力液控口的压力油和所述压力弹簧的作用下处于动态平衡状态，且使所述压力调节阀的进油口和出油口之间处于长开状态，所述执行装置还包括
压力选择阀，所述压力选择阀的两个进油口其中之一与所述第一换向工作油口和所述第一工作油口之间的管路连接，其中之另一与所述第一单向阀的进油口和所述第二换向工作油口之间的管路连接，所述压力选择阀的出油口与所述压力调节阀的第二压力液控口连接，所述压力调节阀的第一压力液控口和所述压力调节阀的出油口连接。5.如权利要求4所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述液压泵为变量泵，所述重负载控制液压系统还包括第一液控通断阀、用于通入压力油以增大所述变量泵的排量的第一排量调节装置和用于通入压力油以减小所述变量泵的排量的第二排量调节装置，所述第一排量调节装置的进油口与所述变量泵的出油口连接，所述第一液控通断阀包括与所述变量泵的出油口连接的第一通断工作油口，与油箱连接的第二通断工作油口和与所述第二排量调节装置连接的第三通断工作油口，所述第一通断阀具有其第一通断工作油口和第三通断工作油口连通的第一通断阀位状态和其第二通断工作油口和第三通断工作油口连通的第二通断阀位状态，所述第一液控通断阀的第一端上设有与所述变量泵的出油口连接的第一通断液控口，所述第一液控通断阀的第二端上设有可调弹性装置和与所述压力选择阀的出油口连接的第二通断液控口，通入所述第一液控通断阀的第一通断液控口的压力油向第一液控通断阀的阀芯提供的压力使所述第一液控通断阀具有往第一通断阀位状态切换的趋势，通入所述第一液控通断阀的第二通断液控口的压力油向第一液控通断阀的阀芯提供的压力和所述可调弹性装置向第一液控通断阀的阀芯提供的弹性力使所述第一液控通断阀具有往第二通断阀位状态切换的趋势。6.如权利要求5所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述重负载控制液压系统还包括第二液控通断阀，所述第二液控通断阀的第一通断工作油口与所述变量泵的出油口连接，所述第二液控通断阀的第二通断工作油口和所述第二液控通断阀的第三通断工作油口连接在所述第一液控通断阀的第三通断工作油口和所述第二排量调节装置的进油口之间，所述第二液控通断阀的第二通断工作油口与所述第一液控通断阀的第三通断工作油口连接，所述第二液控通断阀的第三通断工作油口与所述第二排量调节装置的进油口连接，所述第二通断阀具有其第一通断工作油口和第三通断工作油口连通的第三通断阀位状态和其第二通断工作油口和第三通断工作油口连通的第四通断阀位状态，所述第二液控通断阀的第一端上设有与所述变量泵的出油口连接的第三通断液控口，所述第二液控通断阀的第二端上设有可调弹性装置，通入所述第三通断液控口的压力油向第二液控通断阀的阀芯提供的压力使所述第二液控通断阀具有往第三通断阀位状态切换的趋势，所述第二液控通断阀的可调弹性装置向第二液控通断阀的阀芯提供的弹性力使所述第二液控通断阀具有往第四通断阀位状态切换的趋势。7.如权利要求5所述的重负载控制液压系统，其特征在于，所述第一排量调节装置和/或所述第二排量调节装置包括弹性活塞缸，所述弹性活塞缸包括缸筒、与所述变量泵的排量调节机构连接的活塞杆和阻止所述活塞杆相对所述缸筒伸出的弹簧，所述弹性活塞缸的进油口用于通入压力油以使所述活塞杆相对所述缸筒伸出。8.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求至7任一所述的重负载控制液压系统。

技术总结
本发明公开一种工程机械和一种重负载控制液压系统，重负载控制液压系统包括：液压泵；液压执行件，包括第一工作油口、第二工作油口和与重负载连接的动作件；换向阀；负载控制阀，包括第一油口、第二油口、弹性控制端和第一液控端，弹性控制端的弹力使负载控制阀的阀芯趋向于往关闭第一油口和第二油口的连通通道的方向移动，通入负载控制阀的第一液控端的压力油使负载控制阀的阀芯趋向于往打开第一油口和第二油口的连通通道的方向移动，第一油口与第二工作油口连接，负载控制阀的第一液控端包括与第一工作油口连接的第一控制口，第二油口与换向进油口连接；第一单向阀，进油口与第二换向工作油口连接，出油口与第二工作油口之间的管路连接。的管路连接。的管路连接。


技术研发人员：陈海军 姚向斌 何月华
受保护的技术使用者：徐工集团工程机械股份有限公司建设机械分公司
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/1/6