技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种液压控制系统，特别是涉及一种用于地下铲运机工作机构的复合动作控制系统。
背景技术
[0002] 随着全球矿山事业的发展和科技的进步，地下无轨设备取得了长足的发展，尤其近几年，随着矿山开采技术
水平的提高及市场需求的加大，地下铲运机和地下运矿
卡车应用更加广泛。随着地下铲运机在矿山开采中应用的普及，客户对铲运机操作性能的舒适性、安全性和可靠性提出了更高的要求。实现工作机构的复合控制，能够提高铲运机铲装工作时的安全性，同时提高铲装效率。地下铲运机工作机构的安全要求如下：大臂举升时，铲斗不能卸料；铲斗卸料时，大臂不能下落；卸料完成，收回铲斗时，大臂也不能下落。为实现工作机构液压复合动作控制，现今各厂家多采用主油路限流的方式。当某一回路工作时，利用工作先导控制压
力截止另外一个回路的动作，或者利用优先功能
阀，实现优先控制。
[0003] 如图3所示的一种液压控制系统，液控阀21集成在主阀内部，实现了铲斗收回动作优先于大臂下降。铲斗收回时，铲斗收回的先导控制油同时控制负载保持阀24，增加其开启压力，由于负载保持阀
弹簧腔的面积大于进油腔的作用面积，因而负载保持阀24开启压力大于先导压力，通常情况下优先压力为50bar，即当铲斗收回与大臂下降同时动作时，只有当系统压力大于50bar，大臂才能下降，实现铲斗收回的优先功能。图中所示的液控阀22连接在阀外部的控制管路中，实现大臂举升时不卸料。举臂时，大臂举升的先导控制油使液控阀22换向，P口部分高压油通过液控阀22，进入卸料进油主油路上的负载保持阀23，从而使其关闭，实现不卸料功能。
[0004] 上述方案在设计上存在一定的
缺陷，还需要改进，如上述所有功能都是依靠关闭负载保持阀实现的，因而只适用于带负载保持阀的多路阀，而目前大部分厂家的多路阀都无负载保持阀，选型收到极大限制。
现有技术所用负载保持阀都设置约束动作的进油油路上，此时多路阀的阀芯已开启，而铲斗卸料或大臂下降时，
液压缸受超越负载，即使无进油压力，液压缸也可以动作，因此相应油路上的负载保持阀必须有足够的背压，否则将无法实现上述功能。这将增大主阀的设计难度，降低通用性，而且复合动作
控制阀组集成在主阀中，发生故障时不易排除，维护
费用较高。实用新型内容
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种
能量损失少、通用性高、维护成本低的地下铲运机工作机构复合动作控制系统。
[0006] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，包括与系统油箱连接的变量
泵，
变量泵为主工作阀提供压力油，同时变量泵的控制油口与系统LS油路相连，所述主工作阀组包括第一工作阀和第二工作阀，第一工作阀和第二工作阀分别与铲斗油缸和动臂油缸相连，先导控制阀组通过复合动作控制阀组与第一工作阀和第二工作阀的控制油口相连，所述第一工作阀具有铲斗卸料控制油口和铲斗收斗控制油口，第二工作阀具有动臂举升控制油口和动臂下降控制油口，第一工作阀和第二工作阀还各具有两个与系统LS油路相连的反馈油口，所述复合动作控制阀组包括第一换向阀、第二换向阀、梭阀、液控阀和第一溢流阀，所述第一换向阀的出油口和第二换向阀的出油口分别连接铲斗卸料控制油口和动臂下降控制油口，第一换向阀的控制油口与动臂举升控制油口连接，第二换向阀的控制油口与梭阀的工作油口连接，梭阀的第一进油口与铲斗收斗控制油口连接，梭阀的第二进油口与铲斗卸料控制油口连接，所述液控阀的两油口分别与系统LS油路和第一溢流阀的进油口连接，液控阀的控制油口与铲斗卸料控制油口相连，第一溢流阀的出油口与系统油箱相连。
[0007] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，其中所述复合动作控制阀组还包括阻尼塞，所述阻尼塞的进油口与第一换向阀和第二换向阀的回油口相连，阻尼塞的出油口与系统油箱相连。
[0008] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，其中所述第一工作阀还具有第一工作油口和第二工作油口，所述第一工作油口与铲斗油缸的无杆腔相连，第二工作油口与铲斗油缸的有杆腔相连；第二工作阀还具有第三工作油口和第四工作油口，所述第三工作油口与动臂油缸的无杆腔相连，第四工作油口与动臂油缸的有杆腔相连。
[0009] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，其中所述变量泵与主工作阀组之间设置有
安全阀块，所述安全阀块包括
单向阀和第二溢流阀，所述单向阀的进油口与变量泵的出油口相连，单向阀的出油口用于向主工作阀组供油，所述第二溢流阀的进油口与单向阀的出油口相连通，第二溢流阀的出油口与系统油箱相连通。
[0010] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，其中用两个顺序阀代替所述第一换向阀和第二换向阀。
[0011] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统与现有技术不同之处在于本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统采用负载敏感变量泵为系统提供动力油，其
排量经系统反馈回路反馈的
信号进行调节，当系统进行某个动作时，系统内的压力限制通过控制系统LS油路的最高压力来实现，避免了大流量的溢流损失。单独设置的复合动作控制阀组用于实现工作系统复合动作的控制，通过梭阀、液控阀和两个换向阀的配合，实现了大臂举升时不卸料，铲斗收回时不降臂，卸料时不降臂，同时限制卸料压力的多种功能。复合动作控制阀组独立于系统主工作阀组，具有很强的通用性，降低了主工作阀的选型与设计难度，便于应用到不同类型的液压系统中。主工作阀组无需集成各种复合动作的控制阀，结构简单，当系统故障时，便于查找和排出故障源，方便系统维护并降低维护的成本。
[0012] 下面结合
附图对本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统作进一步说明。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统的原理示意图；
[0014] 图2为图1中复合动作控制阀组放大后的原理示意图；
[0015] 图3为背景技术中一种液压控制系统的原理示意图。
具体实施方式
[0016]
实施例1，如图1所示，本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统，包括系统油箱1、变量泵2、安全阀块3、主工作阀组4、铲斗油缸7、动臂油缸8、复合动作控制阀组9和先导控制阀组10。变量泵2的进油口S和泄油口L与系统油箱1连接，变量泵2的控制油口X与系统LS油路相连，变量泵2的出油口B通过安全阀块3中的单向阀向主工作阀组4供油。安全阀块3还包括第二溢流阀，第二溢流阀的进油口与单向阀的出油口EF相连通，第二溢流阀的出油口与系统油箱1相连通。当变量泵2自带的压力切断阀故障时，安全阀块3可以限制系统最高压力，避免变量泵2因超压而损坏。主工作阀组4包括第一工作阀5和第二工作阀6。第一工作阀5具有与铲斗油缸7的无杆腔相连的第一工作油口A1、与铲斗油缸7的有杆腔相连的第二工作油口B1、铲斗卸料控制油口Psl和铲斗收斗控制油口Pss；第二工作阀6具有与动臂油缸8的无杆腔相连的第三工作油口A2、与动臂油缸8的有杆腔相连的第四工作油口B2、动臂举升控制油口Pl和动臂下降控制油口Ps。此外第一工作阀5和第二工作阀6还各具有两个与系统LS油路相连的反馈油口。先导控制阀组10通过复合动作控制阀组9与主工作阀组4中的各控制油口连接，控制其中第一工作阀5和第二工作阀6的阀芯开度。
[0017] 如图2所示，复合动作控制阀组9包括第一换向阀14、第二换向阀13、梭阀12、液控阀11、第一溢流阀16和阻尼塞15。第一换向阀14的出油口与铲斗卸料控制油口Psl相连，第一换向阀14的控制油口与动臂举升控制油口Pl连接。第二换向阀13的出油口与动臂下降控制油口Ps相连，第二换向阀13的控制油口与梭阀12的工作油口连接。梭阀12的第一进油口与铲斗收斗控制油口Pss连接，梭阀12的第二进油口与铲斗卸料控制油口Psl连接。液控阀11的两个油口分别与系统LS油路和第一溢流阀16的进油口连接，液控阀11的控制油口与铲斗卸料控制油口Psl相连，第一溢流阀16的出油口与系统油箱1相连。阻尼塞15的进油口与第一换向阀14和第二换向阀13的回油口相连，阻尼塞15的出油口与系统油箱1相连。由于液控阀11动作时间远小于先导控制阀，阻尼塞15可以避免主阀芯复位过快，减少换向冲击。
[0018] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统在使用过程中，具有大臂举升时不卸料，铲斗收回时不降臂，卸料时不降臂，同时限制卸料压力的功能。
[0019] 大臂举升不卸料的工作原理：当系统给出动臂举升的指令时，先导控制阀组10向动臂举升控制油口Pl内冲入压力油，该压力油进入动臂举升控制油口Pl控制第二工作阀6的阀芯动作，第二工作阀6的进油口与其第三工作油口A2接通，同时压力油进入第一换向阀14的控制油口，当压力油大于5bar时，使得第一换向阀14动作，截断第一工作阀5中卸料动作的先导控制油路，使卸料动作控制油路中的压力油通过阻尼塞15平稳地回油。此时第一工作阀5失去了先导控制油压，主阀芯恢复中位，从而实现了大臂举升时铲斗不卸料的功能。
[0020] 铲斗收回时不降臂的实现原理：当系统给出铲斗收回的指令时，先导控制阀组10向铲斗收斗控制油口Pss内冲入压力油，该压力油进入铲斗收斗控制油口Pss控制第一工作阀5的阀芯动作，同时通过梭阀12的第一进油口进入第二换向阀13的控制油口，当压力油大于5bar时，使得第二换向阀13动作，截断第二工作阀6中降臂动作的先导控制油路，使降臂动作控制油路中的压力油通过阻尼塞15平稳地回油。此时第二工作阀6失去了先导控制油压，主阀芯恢复中位，从而实现了铲斗收回时大臂不下落的功能。
[0021] 铲斗卸料时不降臂的实现原理：当系统给出铲斗卸料的指令时，先导控制阀组10向铲斗卸料控制油口Psl内冲入压力油，该压力油进入铲斗卸料控制油口Psl控制第一工作阀5的阀芯动作，同时通过梭阀12的第二进油口进入第二换向阀13的控制油口，当压力油大于5bar时，使得第二换向阀13动作，截断第二工作阀6中动臂下降的先导控制油路，使动臂下降控制油路中的压力油通过阻尼塞15平稳地回油。此时第二工作阀6失去了先导控制油压，主阀芯恢复中位，实现了铲斗卸料时大臂不下落的功能。
[0022] 限制铲斗卸料压力的实现原理：当系统给出铲斗卸料的指令时，先导控制阀组10向铲斗卸料控制油口Psl内冲入压力油，压力油同时进入液控阀11的控制油口，当压力油大于5bar时，使得液控阀11的阀芯动作，液控阀11的两个油口之间导通，系统LS油路的压力油进入第一溢流阀16，当达到设定压力时，第一溢流阀16溢流，限制反馈系统LS油路的压力，进而限制变量泵2的出口压力，实现了卸料的微溢流压力限制。
[0023] 实施例2，将第一换向阀14和第二换向阀13替换为两个顺序阀，可以实现系统的复合优先控制功能。
[0024] 本实用新型地下铲运机工作机构复合动作控制系统不限于本文所提到的复合动作控制功能，可根据需求增加或减少复合动作控制功能，如取消铲斗卸料压力的限制，增加动臂下降压力的限制。
[0025] 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种
变形和改进，均应落入本实用新型
权利要求书确定的保护范围内。
