本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种具有大排量锁定功能的液压系统及工程机械。
背景技术：
工程机械，如轮式挖掘机的行走系统中通常通过液压行走马达与变速箱连接，以带动其行走。其中液压行走马达通常选用高压自反馈变量马达，其设置有液压马达控制器，液压马达控制器设置有越权压力值，高压自反馈变量马达可将系统压力变化反馈至液压马达控制器上。当马达工作压力低于越权压力值时，马达斜盘处于最小排量位置；马达工作压力达到越权压力设定值时，马达排量会由最小排量位置自动切换到最大排量位置。
通常情况下，轮式挖掘机在平坦路面上行驶时，行走马达工作压力稳定，不会达到液压马达控制器设定的越权压力值，马达斜盘摆角最小，能满足车速需求，但在复杂崎岖路况行驶时，马达的工作压力频繁达到越权压力设定值，马达在小排量和大排量频繁切换，导致车速下降产生冲击，降低驾驶员的舒适性。并且，轮式挖掘机在下坡过程中，行走马达进油侧压力较低，回油侧产生高压，此时马达产生的扭矩只取决于马达的溢流阀设定压力和马达此时的小排量，从而使得车辆不能发挥最大的液压制动扭矩，在下坡时易造成车辆失速，发生安全事故。
为此，亟需提供一种具有大排量锁定功能的液压系统及工程机械以解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于提供一种具有大排量锁定功能的液压系统，能使马达在一定情况下保持大排量输出。
本实用新型的另一个目的在于提供一种工程机械，下坡时具有较高的驾驶安全性以及在复杂崎岖路况行驶时具有较高的驾驶舒适性。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，包括：
高压自反馈变量马达组件，其包括双向变量马达、能改变所述双向变量马达斜盘摆角的双作用缸、以及控制所述双作用缸运动的液压马达控制器；
大排量锁定控制油路，其一端第一液压泵连接，另一端与所述液压马达控制器的控制端连接，所述大排量锁定控制油路被配置为，能选择性使所述液压马达控制器保持在第一工作位，以使所述双作用缸朝所述双向变量马达斜盘摆角变大的方向运动。
作为优选，所述具有大排量锁定功能的液压系统还包括与所述第一液压泵的压油口连接控制阀，所述大排量锁定控制油路的第一端与所述控制阀出油口连接，所述大排量锁定控制油路的第二端与所述液压马达控制器的控制端连通，所述控制阀能控制所述第一液压泵与所述大排量锁定控制油路的连通与切断。
作为优选，所述大排量锁定控制油路还连接有回油支路，所述回油支路上设置有第一节流孔，所述回油支路被配置为能将所述大排量锁定控制油路中多余油液排至油箱。
作为优选，所述控制阀为两位两通的电磁换向阀或两位三通的电磁换向阀。
作为优选，所述液压马达控制器包括两位四通的液控换向阀，所述液控换向阀的p口能与马达主油路连通，所述液控换向阀的t口能与油箱连通，所述液控换向阀的a口能与所述双作用缸的第一腔室连通，所述液控换向阀的b口能与所述双作用缸的第二腔室连通。
作为优选，所述高压自反馈变量马达组件还包括：
梭阀，其两个进油口分别与第一工作主油路和第二工作主油路连通，所述梭阀的出油口与所述液压马达控制器的控制端连通；
平衡阀，其位于所述梭阀和所述双向变量马达之间，所述平衡阀包括能控制所述双向变量马达运行状态的正向工作位、驻车工作位和反向工作位，所述平衡阀两端的控制端分别与所述第一工作主油路和所述第二工作主油路连通以调整所述平衡阀的工作位，所述平衡阀处于驻车工作位时，能阻止所述双向变量马达出油口油液的排出。
作为优选，所述平衡阀两端的控制端均设置有第二节流孔和第一单向阀，所述第二节流孔和第一单向阀并联，其中一个所述第一单向阀使所述第一工作主油路流至所述平衡阀的一个控制端，另一个所述第一单向阀使所述第二工作主油路流至所述平衡阀的另一个控制端。
作为优选，所述马达主油路包括与所述双向变量马达第一工作油口连接的第一马达主油路，以及与所述双向变量马达第二工作油口连接的第二马达主油路，所述第一马达主油路和所述第二马达主油路上分别设置有第二单向阀和第三单向阀，所述第一马达主油路中油液能通过所述第二单向阀与所述液压马达控制器连接，所述第二马达主油路能通过所述第三单向阀与所述液压马达控制器连接。
一种工程机械，包括上述任意一种具有大排量锁定功能的液压系统。
作为优选，所述工程机械为轮式挖掘机。
本实用新型的有益效果：
通过将大排量锁定控制油路作用至液压马达控制器的控制端，即使行走控制油路无法驱使双向变量马达为大排量工作状态，大排量锁定功能依然可以使双向变量马达保持大排量状态，从而在轮式挖掘机下坡时提供较大的液压制动扭矩；并且在复杂崎岖路况的行驶过程中，也可通过大排量锁定控制油路使液压马达控制器处于第一工作位，避免其驱使双向变量马达频繁切换排量，导致驾驶舒适性较差的现象发生。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种具有大排量锁定功能的液压系统的原理图。
图中：
1、双向变量马达；11、双作用缸；
2、液压马达控制器；
3、平衡阀；31、第一单向阀；32、第二节流孔；
4、梭阀；5、第二单向阀；6、第三单向阀；7、第二溢流阀；8、第三溢流阀；
10、第一液压泵；20、第一溢流阀；30、控制阀；40、第一节流孔；
100、第一工作主油路；200、第二工作主油路；300、行走控制油路；400、第一马达主油路；500、第二马达主油路；600、大排量锁定控制油路；700、回油支路。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
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定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
本实施例公开一种用于工程机械上的具有大排量锁定功能的液压系统，尤其是用于轮式挖掘机上的具有大排量锁定功能的液压系统，其主要用于开式回路中。
如图1所示，该具有大排量锁定功能的液压系统包括高压自反馈变量马达组件和大排量锁定控制油路600，其中高压自反馈变量马达组件包括双向变量马达1、能改变双向变量马达1斜盘摆角的双作用缸11、以及控制双作用缸11运动的液压马达控制器2；大排量锁定控制油路600的一端与第一液压泵10连接，另一端与液压马达控制器2的控制端连接，大排量锁定控制油路600能选择性使液压马达控制器2保持在第一工作位，以使双作用缸11朝双向变量马达1斜盘摆角变大的方向运动。
具体地，本实施例中的高压自反馈变量马达组件除双向变量马达1、双作用缸11和液压马达控制器2之外，还可包括平衡阀3和梭阀4，平衡阀3位于梭阀4和双向变量马达1之间。
进一步地，梭阀4的两个进油口分别与第一工作主油路100和第二工作主油路200连通，梭阀4的出油口与液压马达控制器2的控制端连通。为叙述方便，可称梭阀4的出油口与液压马达控制器2的控制端连接的油路为行走控制油路300。
平衡阀3可设置有三个工作位，其包括能控制双向变量马达1运行状态的正向工作位、驻车工作位和反向工作位，且平衡阀3的两控制端也分别与第一工作主油路100和第二工作主油路200连通。当第一工作主油路100压力大于第二工作主油路200压力，平衡阀3处于正向工作位，第一工作主油路100直接到达双向变量马达1的第一工作油口，然后双向变量马达1的第二工作油口排出的油液经过平衡阀3后返回至主系统的第二工作主油路200中；当第一工作主油路100压力等于第二工作主油路200压力，平衡阀3回复至中位，即驻车工作位，此时双向变量马达1第一工作油口或第二工作油口排出的油液均不能通过平衡阀3排出至主系统中，只能滞留在高压自反馈变量马达组件中；当第一工作主油路100压力小于第二工作主油路200压力，平衡阀3处于反向工作位，第二工作主油路200直接到达双向变量马达1的第二工作油口，然后双向变量马达1第一工作油口排出的油液经过平衡阀3返回至主系统的第一工作主油路100中。
液压马达控制器2可选液控换向阀，马达主油路通过液控换向阀与双向变量马达1的双作用缸11连通。其中马达主油路包括与双向变量马达1第一工作油口连接的第一马达主油路400，以及与双向变量马达1第二工作油口连接的第二马达主油路500，第一马达主油路400和第二马达主油路500中压力较高的可通过液控换向阀与双向变量马达1的双作用缸11连通。其中第一马达主油路400和第二马达主油路500均能与液控换向阀连通，为避免压力较高的油液流至压力较低的一侧，从而影响双向变量马达1低压侧无法正常排出油液，可选在第一马达主油路400和第二马达主油路500上分别设置有第二单向阀5和第三单向阀6，第一马达主油路400中油液能通过第二单向阀5与液压马达控制器2连接，第二马达主油路500能通过第三单向阀6与液压马达控制器2连接。
具体地，液控换向阀包括两位四通的换向阀，液控换向阀的p口能与马达主油路连通，液控换向阀的t口能与油箱连通，液控换向阀的a口能与双作用缸11的第一腔室连通，液控换向阀的b口能与双作用缸11的第二腔室连通。
当双向变量马达1正向转动，第一工作主油路100的压力大于第二工作主油路200的压力，平衡阀3处于正向工作位，经过梭阀4比较后的第一工作主油路100直接作用至液控换向阀的控制端；由于第一工作主油路100和第一马达主油路400均与第一工作油口连通，第一马达主油路400中压力即为第一工作主油路100压力，与第二工作油口连接的第二马达主油路500通过平衡阀3与第二工作主油路200连通，液控换向阀工作位能否切换直接取决于第一工作主油路100的压力。液控换向阀11中设置有先导弹簧，即用于设定越权压力值，液控换向阀11在先导弹簧的作用下，初始位置处于能使双向变量马达1斜盘摆角变小的方向的第二工作位。当第一工作主油路100压力大于先导弹簧的压力，可使液控换向阀处于第一工作位，进而使双作用缸11移动，以使双向变量马达1的斜盘摆角变大。当第一工作主油路100压力小于先导弹簧的压力，可使液控换向阀处于第二工作位，进而使双作用缸11移动，以使双向变量马达1的斜盘摆角变小。
当双向变量马达1反向转动时，第一工作主油路100的压力小于第二工作主油路200的压力，平衡阀3处于反向工作位，经过梭阀4比较后的第二工作主油路200直接作用至液控换向阀的控制端，第二马达主油路500即为第二工作主油路200，液控换向阀工作位能否切换直接取决于第二工作主油路200的压力。
当双向变量马达1驻车时，假设双向变量马达1由正向转动变为驻车状态，液压泵停止供油，第一工作主油路100无法继续为马达供油，第二工作主油路200本身处于低压油路，此时，平衡阀3前的第一工作主油路100和第二工作主油路200均处于低压油路，平衡阀3处于中位，即驻车工作位，平衡阀3后端的第一马达主油路400始终和平衡阀3前端的第一工作主油路100连通，平衡阀3后端的第二马达主油路500和平衡阀3前端的第二工作主油路200被平衡阀3隔断，双向变量马达1的第二工作油口在短时间内继续排出油液。由于平衡阀3后端的第一马达主油路400和第二马达主油路500不能相互导通，此时，平衡阀3后端的第二马达主油路500处于压力较高的高压油路。而平衡阀3前端的第一工作主油路100和第二工作主油路200压力均为低压，因此，经过梭阀4比较的第一工作主油路100压力较低或无油液，与梭阀4连接的行走控制油路300压力较低或无压力。其中双向变量马达1的扭矩和排量呈正比关系，当行走控制油路300无法使液压马达控制器2作用于第一工作位时，双向变量马达1则无法提供较大的液压制动扭矩。通过将大排量锁定控制油路600作用至液压马达控制器2的控制端，即使行走控制油路300无法驱使双向变量马达1为大排量工作状态，大排量锁定功能依然可以使双向变量马达1保持大排量状态，从而在轮式挖掘机下坡时提供较大的液压制动扭矩；并且在复杂崎岖路况的行驶过程中，也可通过大排量锁定控制油路使液压马达控制器2处于第一工作位，避免其驱使双向变量马达1频繁切换排量，导致驾驶舒适性较差的现象发生。
具体地，具有大排量锁定功能的液压系统还包括与第一液压泵10的压油口连接的控制阀30，可以理解的是，压油口还连接有第一溢流阀20，大排量锁定控制油路600的通过控制阀30与第一液压泵10连通，控制阀30能控制第一液压泵10与大排量锁定控制油路600的连通与切断。
另外，本领域技术人员可以理解的是，为避免双向变量马达1第一工作油口和第二工作油口压力过高，双向变量马达1的第一工作油口和第二工作油口分别连接有第二溢流阀7和第三溢流阀8，在此不再赘述。
当轮式挖掘机处于下坡时，可通过控制阀30使第一液压泵10处于能为大排量锁定控制油路600供油的状态，从而使得大排量锁定控制油路600推动液压马达控制器2处于第一工作位，即使双向变量马达1处于大排量工作状态。轮式挖掘机下坡时的制动扭矩t＝p*q*i/2π，其中p为第二溢流阀7或第三溢流阀8设定压力，q为双向变量马达1排量，i为箱桥速比，p、i的设定是固定的，所以液压制动扭矩的大小由双向变量马达1排量q决定，在下坡时，开启双向变量马达1的大排量锁定功能，使双向变量马达1排量处于最大位置，这样可以最大发挥轮式挖掘机的液压制动能力，防止车辆在下坡时失速发生危险事故，提高驾驶安全性。
同理，当轮式挖掘机在复杂崎岖路面行驶时，通过控制阀30使第一液压泵10能为大排量锁定控制油路600供油的状态，从而使得双向变量马达1处于大排量工作状态，可以降低排量频繁切换带来的冲击，进而提高驾驶的舒适性。
进一步地，为了提高大排量锁定控制油路600开启与关闭的便利性，可选控制阀30为换向阀，如两位两通的电磁换向阀或两位三通的电磁换向阀，从而使得车辆在进入下坡阶段或复杂崎岖路况时，选择性切换控制阀30的工位，以提高下坡时的驾驶安全性及在复杂崎岖路况上的舒适性。
另外，大排量锁定控制油路600还连接有回油支路700，回油支路700能将大排量锁定控制油路600中多余油液排至油箱内。其中为了确保大排量锁定控制油路600中作用在液压马达控制器2的油路具有一定压力，回油支路700上设置有第一节流孔40。当然该第一节流孔40还可以用溢流阀等液压元件替代，但是节流孔加工简单，成本较低且体积小。
进一步地，平衡阀3两端的控制端均设置有第二节流孔32和第一单向阀31，第二节流孔32和第一单向阀31并联，其中一个第一单向阀31的进油口与第一工作主油路100连通，其出油口与平衡阀3的一个控制端连通；另一个第一单向阀31的进油口与第二工作主油路200连通，其出油口与平衡阀3的另一个控制端连通，即其中一个第一单向阀31使第一工作主油路100流至平衡阀3的一个控制端，另一个第一单向阀31使第二工作主油路200流至平衡阀3的另一个控制端。这样设置，使得第一工作主油路100和第二工作主油路200的油液可快速进入到平衡阀3的两控制端进而驱动平衡阀3快速切换至正向工作位或反向工作位，即提高平衡阀3的灵敏度，使整车启动时的响应速度快；同时，第二节流孔32的设置可使多余油液缓慢排出，尤其在平衡阀3由正向转动向驻车切换，以及反向转动向驻车切换时，第二节流孔32的设置可使平衡阀3缓慢切换，进而使得轮式挖掘机能够平稳驻车。
此外，本实施例还提供一种设置有上述具有大排量锁定功能的液压系统的工程机械，其中该工程机械可选轮式挖掘机。通过将上述具有大排量锁定功能的液压系统设置于轮式挖掘机上，可使其在下坡过程中具有较大的液压制动扭矩，防止车辆在下坡时失速发生危险事故，提高了驾驶安全性；同时，轮式挖掘机在复杂崎岖路况上行驶时，具有大排量锁定功能的液压系统使双向变量马达1排量始终处于最大排量位置，可以降低排量频繁切换带来的冲击，进而可提高驾驶舒适性。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，包括：
高压自反馈变量马达组件，其包括双向变量马达(1)、能改变所述双向变量马达(1)斜盘摆角的双作用缸(11)、以及控制所述双作用缸(11)运动的液压马达控制器(2)；
大排量锁定控制油路(600)，其一端与第一液压泵(10)连接，另一端与所述液压马达控制器(2)的控制端连接，所述大排量锁定控制油路(600)被配置为，能选择性使所述液压马达控制器(2)保持在第一工作位，以使所述双作用缸(11)朝所述双向变量马达(1)斜盘摆角变大的方向运动。
2.根据权利要求1所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述具有大排量锁定功能的液压系统还包括与所述第一液压泵(10)的压油口连接的控制阀(30)，所述大排量锁定控制油路(600)的一端与通过所述控制阀(30)与所述第一液压泵(10)连通，所述控制阀(30)能控制所述第一液压泵(10)与所述大排量锁定控制油路(600)的连通与切断。
3.根据权利要求2所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述大排量锁定控制油路(600)还连接有回油支路(700)，所述回油支路(700)上设置有第一节流孔(40)，所述回油支路(700)被配置为能将所述大排量锁定控制油路(600)中多余油液排至油箱。
4.根据权利要求2所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述控制阀(30)为两位两通的电磁换向阀或两位三通的电磁换向阀。
5.根据权利要求1所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述液压马达控制器(2)包括两位四通的液控换向阀，所述液控换向阀的p口能与马达主油路连通，所述液控换向阀的t口能与油箱连通，所述液控换向阀的a口能与所述双作用缸(11)的第一腔室连通，所述液控换向阀的b口能与所述双作用缸(11)的第二腔室连通。
6.根据权利要求1所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述高压自反馈变量马达组件还包括：
梭阀(4)，其两个进油口分别与第一工作主油路(100)和第二工作主油路(200)连通，所述梭阀(4)的出油口与所述液压马达控制器(2)的控制端连通；
平衡阀(3)，其位于所述梭阀(4)和所述双向变量马达(1)之间，所述平衡阀(3)包括能控制所述双向变量马达(1)运行状态的正向工作位、驻车工作位和反向工作位，所述平衡阀(3)两端的控制端分别与所述第一工作主油路(100)和所述第二工作主油路(200)连通以调整所述平衡阀(3)的工作位，所述平衡阀(3)处于驻车工作位时，能阻止所述双向变量马达(1)出油口油液的排出。
7.根据权利要求6所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述平衡阀(3)两端的控制端均设置有第二节流孔(32)和第一单向阀(31)，所述第二节流孔(32)和所述第一单向阀(31)并联，其中一个所述第一单向阀(31)使所述第一工作主油路(100)流至所述平衡阀(3)的一个控制端，另一个所述第一单向阀(31)使所述第二工作主油路(200)流至所述平衡阀(3)的另一个控制端。
8.根据权利要求5所述的具有大排量锁定功能的液压系统，其特征在于，所述马达主油路包括与所述双向变量马达(1)第一工作油口连接的第一马达主油路(400)，以及与所述双向变量马达(1)第二工作油口连接的第二马达主油路(500)，所述第一马达主油路(400)和所述第二马达主油路(500)上分别设置有第二单向阀(5)和第三单向阀(6)，所述第一马达主油路(400)中油液能通过所述第二单向阀(5)与所述液压马达控制器(2)连接，所述第二马达主油路(500)能通过所述第三单向阀(6)与所述液压马达控制器(2)连接。
9.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的具有大排量锁定功能的液压系统。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为轮式挖掘机。
技术总结