一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器

本发明涉及一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，安装于挖掘机的斗杆上，利用挖掘机备用片油路给铲斗叠加一个高压高频的震动动作，应用于挖掘机铲斗对结冰坚硬冻土破碎和挖掘作业、松土压实作业等需要叠加高压高频震动的场合。

背景技术：

1、通常直接用挖掘机铲斗挖掘结冰后的路面或者冻土时效率会大大降低，需要先用手柄控制斗杆反复敲击被去除的冻土后才可以把碎裂的冻土挖掘移除，在铲斗接触到被挖掘的冻土同时叠加一个频率为5-8hz的高频高压脉冲，可以增加铲斗破碎结冰冻土的效率。现在叠加高频高压脉冲的方式有用备用片油路驱动一个纯液压式脉冲器，增压后的液压油并入铲斗油缸，用控制备用片控制设备的模式来控制铲斗油缸叠加高频高压脉冲，这种模式的缺点是纯液压式脉冲器比较贵，不利于推广；增压压力和频率无法精确控制，无法随作业环境的变化改变脉动的压力和频率；在使用过程中需要作业人员手动控制备用手柄来控制这路叠加动作，容易使得作业人员疲劳；缺少压力检测系统，无法实现地质与震动压力之间的匹配度研究。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:利用一个带两倍增压器的控制模块，输入备用片油路和挖掘机原铲斗油缸的控制油路，输出两路控制油到铲斗油缸，在铲斗油缸需要叠加高压高频震动时，用电动控制方式打开备用片油路，用遥控模式调节叠加震动频率和叠加震动的最高压力，用压力传感器检测叠加震动压力。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现。

3、一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，主要元件由基阀、大单向阀、安全阀、小单向阀、压力传感器、液控单向阀、先导型减压阀、两倍增压器、比例溢流阀、三位四通电磁换向阀组成，其特征在于:所述基阀为45号锻钢制作而成，耐压31mpa，其余所有元件都是安装到基阀上，形成一个整体阀组；在基阀的后视图和底视图各有四个m14螺纹深20的螺钉孔，用于把整体阀组固定安装到斗杆臂上；基阀上p1口连接到挖掘机的备用片a口，基阀上t1口连接到挖掘机的备用片b口，基阀上a口连接到挖掘机铲斗油缸控制阀片的a口，基阀上b口连接到挖掘机铲斗油缸控制阀片的b口，基阀上q口连接到挖掘机铲斗油缸的a口，基阀上h口连接到挖掘机铲斗油缸的b口。

4、所述基阀p1口连接到三位四通电磁换向阀的p口，基阀t1口连接到三位四通电磁换向阀的t口，三位四通电磁换向阀的a口跟先导型减压阀的2口连接，同时跟液控单向阀的2口连接，三位四通电磁换向阀的b口与基阀的b口连接。

5、所述先导型减压阀的1口与两倍增压器的a口连接，先导型减压阀的3口与比例溢流阀的1口连接，两倍增压器的b口与小单向阀的1口连接，两倍增压器的t2口与比例溢流阀的2口连接，同时与安全阀的2口连接，再连接到大单向阀的1口，小单向阀的2口与安全阀的1口连接，同时与基阀的a口连接，液控单向阀的3口和大单向阀的2口连接到基阀的b口。

6、所述压力传感器连接到p2口，与基阀的a口流通，用于测量铲斗油缸无杆腔压力。

7、所述三位四通电磁换向阀是叠加高压高频脉冲的开关，三位四通电磁换向阀的coil a线圈得电，三位四通电磁换向阀阀芯向右移动，备用阀的压力油连接到先导型减压阀的入口2口，由比例溢流阀控制先导型减压阀的出口1口的压力，经过两倍增压器增压，实现叠加高压的范围是备用片输出压力的两倍压力到大气压之间比例可调，两倍增压器的出口压力油经过小单向阀后进入铲斗油缸的无杆腔，实现与挖掘机铲斗油缸控制阀片的a口的压力叠加；三位四通电磁换向阀的coil b线圈得电，三位四通电磁换向阀阀芯向左移动，备用阀的压力油连接到铲斗油缸的h口，实现与挖掘机铲斗油缸控制阀片的b口的压力叠加，液控单向阀的3口有压力，允许液控单向阀的1口油回流到2口。安全阀设定到31mpa，用于限制铲斗油缸无杆腔的最高压力。

8、采用上述结构后:控制比例溢流阀的压力值，叠加先导型减压阀的弹簧预先设定压力值，产生输入两倍增压器的压力油，经过两倍增压器的增压，产生了叠加到铲斗油缸无杆腔的高频高压油；控制三位四通电磁换向阀可以实现叠加的高频高压脉冲的频率，根据实际工况设置为5-8hz；采用量程0-40mpa的压力传感器可以动态测量叠加到铲斗油缸无杆腔的高频高压油的压力波动，实现地质与震动压力之间的匹配度研究。

技术特征：

1.一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，主要元件由基阀(1)、大单向阀(2)、安全阀(3)、小单向阀(4)、压力传感器(5)、液控单向阀(6)、先导型减压阀(7)、两倍增压器(8)、比例溢流阀(9)、三位四通电磁换向阀(10)组成，其特征在于:所述基阀(1)为45号锻钢制作而成，耐压31mpa，其余所有元件都是安装到基阀(1)上，形成一个整体阀组；在基阀(1)的后视图和底视图各有四个m14螺纹深20的螺钉孔，用于把整体阀组固定安装到斗杆臂上；基阀(1)上p1口连接到挖掘机的备用片a口，基阀(1)上t1口连接到挖掘机的备用片b口，基阀(1)上a口连接到挖掘机铲斗油缸控制阀片的a口，基阀(1)上b口连接到挖掘机铲斗油缸控制阀片的b口，基阀(1)上q口连接到挖掘机铲斗油缸的a口，基阀(1)上h口连接到挖掘机铲斗油缸的b口。

2.根据权利要求1所述所述一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，其特征在于：所述基阀(1)的p1口连接到三位四通电磁换向阀(10)的p口，基阀(1)的t1口连接到三位四通电磁换向阀(10)的t口，三位四通电磁换向阀(10)的a口跟先导型减压阀(7)的2口连接，同时跟液控单向阀(6)的2口连接，三位四通电磁换向阀(10)的b口与基阀(1)的b口连接。

3.根据权利要求1所述所述一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，其特征在于：所述先导型减压阀(7)的1口与两倍增压器(8)的a口连接，先导型减压阀(7)的3口与比例溢流阀(9)的1口连接，两倍增压器(8)的b口与小单向阀(4)的1口连接，两倍增压器(8)的t2口与比例溢流阀(9)的2口连接，同时与安全阀(3)的2口连接，再连接到大单向阀(2)的1口，小单向阀(4)的2口与安全阀(3)的1口连接，同时与基阀(1)的a口连接，液控单向阀(6)的3口和大单向阀(2)的2口连接到基阀(1)的b口。

4.根据权利要求1所述所述一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，其特征在于：所述压力传感器(5)连接到p2口，与基阀(1)的a口流通，用于测量铲斗油缸无杆腔压力。

5.根据权利要求1所述所述一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，其特征在于：所述三位四通电磁换向阀(10)是叠加高压高频脉冲的开关，三位四通电磁换向阀(10)的coil a线圈得电，三位四通电磁换向阀(10)的阀芯向右移动，备用阀的压力油连接到先导型减压阀(7)的入口2口，由比例溢流阀(9)控制先导型减压阀(7)的出口1口的压力，经过两倍增压器(8)增压，实现叠加高压的范围是备用片输出压力的两倍压力到大气压之间比例可调，两倍增压器(8)的出口压力油经过小单向阀(4)后进入铲斗油缸的无杆腔，实现与挖掘机铲斗油缸控制阀片的a口的压力叠加；三位四通电磁换向阀(10)的coil b线圈得电，三位四通电磁换向阀(10)的阀芯向左移动，备用阀的压力油连接到铲斗油缸的h口，实现与挖掘机铲斗油缸控制阀片的b口的压力叠加，液控单向阀(6)的3口有压力，允许液控单向阀(6)的1口油回流到2口。安全阀(3)设定到31mpa，用于限制铲斗油缸无杆腔的最高压力。

技术总结本发明涉及一种挖掘机铲斗高压高频脉冲叠加器，安装于挖掘机的斗杆上，利用挖掘机备用片油路给铲斗叠加一个5‑8Hz的高压高频的震动动作，应用于挖掘机铲斗对结冰坚硬冻土破碎和挖掘作业、松土压实作业等需要叠加高压高频震动的场合，可以实现用电动控制方式打开备用片油路，用遥控模式调节叠加震动频率和叠加震动的最高压力，用压力传感器检测叠加震动压力。技术研发人员：沈国泉受保护的技术使用者：杭州科技职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/5/29