闭式液压系统、卷扬机构及旋挖钻机

权利要求书： 1.一种闭式液压系统，其特征在于，包括：变量泵(1)，所述变量泵(1)的两端分别连接有第一油路(81)和第二油路(82)；

斜盘驱动机构，用于驱动所述变量泵(1)的斜盘摆动；

马达(7)，所述马达(7)的两端分别与所述第一油路(81)和所述第二油路(82)连接；

补油泵(91)，所述补油泵(91)的输入端连接油箱(100)；

第一散热器(92)，与所述补油泵(91)的输出端连接，所述第一散热器(92)与补油管路(93)连接，所述补油管路(93)分别与两个高压溢流阀(96)连接；两个所述高压溢流阀(96)分别与所述第一油路(81)和所述第二油路(82)连接。

2.根据权利要求1所述的闭式液压系统，其特征在于，所述斜盘驱动机构包括：换向组件；

伺服油缸(2)，包括第一油腔(24)和第二油腔(25)，位于所述第一油腔(24)和所述第二油腔(25)之间的第一活塞(22)，以及分别位于所述第一油腔(24)和所述第二油腔(25)内的两个第一弹簧(23)，两个所述第一弹簧(23)均抵紧于所述第一活塞(22)，所述换向组件能够将所述补油管路(93)择一连通于所述第一油腔(24)和所述第二油腔(25)，所述第一活塞(22)能够驱动所述斜盘摆动。

3.根据权利要求2所述的闭式液压系统，其特征在于，所述换向组件包括：变量油缸(4)，所述变量油缸(4)包括第一腔(44)和第二腔(45)，位于所述第一腔(44)和所述第二腔(45)之间的第二活塞(42)，以及分别位于所述第一腔(44)和所述第二腔(45)内的两个第二弹簧(43)，两个所述第二弹簧(43)均抵紧于所述第二活塞(42)，所述补油管路(93)能够选择性与所述第一腔(44)和所述第二腔(45)连通；

换向阀(3)，具有左位和右位，当所述换向阀(3)位于左位时，所述换向阀(3)能够连通所述第一油腔(24)和所述补油管路(93)，且连通所述第二油腔(25)和油底壳(101)，当所述换向阀(3)位于右位时，所述换向阀(3)能够连通所述第二油腔(25)和所述补油管路(93)，且连通所述第一油腔(24)和所述油底壳(101)，所述第二活塞(42)能够驱动所述换向阀(3)于所述左位和所述右位之间切换。

4.根据权利要求3所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括第一电磁阀(51)和第二电磁阀(52)，所述补油管路(93)分别与所述第一电磁阀(51)和所述第二电磁阀(52)连接，所述第一电磁阀(51)和所述第二电磁阀(52)分别连接所述第一腔(44)和所述第二腔(45)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括设置于所述补油管路(93)上的过滤器(94)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括与所述补油管路(93)连接的补油溢流阀(95)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括分别与所述马达(7)的两端连接的冲洗阀(10)，以及与所述冲洗阀(10)连接的冲洗溢流阀(20)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括连接所述油箱(100)和油底壳(101)的第二散热器(102)，以及连接所述油箱(100)和所述油底壳(101)的旁通阀(103)。

9.一种卷扬机构，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的闭式液压系统。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，包括权利要求9所述的卷扬机构。

说明书： 一种闭式液压系统、卷扬机构及旋挖钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种闭式液压系统、卷扬机构及旋挖钻机。

背景技术[0002] 目前，市场上生产和销售的旋挖钻机的卷扬机构通常采用开式液压系统。如图1所示，开式液压系统包括开式泵1-1、换向阀1-2、卷扬马达1-3、平衡阀1-4和油箱1-5，开式泵

1-1从油箱1-5吸油，经P口通过换向阀1-2后进入到执行机构卷扬马达1-3，从卷扬马达1-3

的回油最后经过平衡阀1-4、换向阀1-2后从T口直接回油箱1-5；开式泵1-1只有一个出油

口，通过换向阀1-2控制卷扬马达1-3换向。换向阀1-2和平衡阀1-4的存在必然造成能量损

失，造成系统发热。例如，当图1所示的开式液压系统最大设计流量为600L/min时，开式泵1-

1出口的油压为P，经过换向阀1-2到达出油口A，压力损失超过27bar，同时卷扬马达1-3的回

油则通过油口B进入换向阀1-2，到达T口时压损超过10bar，当开式液压系统处于重载工况

下时，需要启用平衡阀1-4，此时A’-A或者B’-B管路中的压损远大于11bar，从而总的压损将

达到48bar。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于：提供一种闭式液压系统、卷扬机构及旋挖钻机，以解决相关技术中的开式液压系统，换向阀和平衡阀的会造成能量损失，造成系统发热的问题。

[0004] 一方面，本实用新型提供一种闭式液压系统，该闭式液压系统包括：[0005] 变量泵，所述变量泵的两端分别连接有第一油路和第二油路；[0006] 斜盘驱动机构，用于驱动所述变量泵的斜盘摆动；[0007] 马达，所述马达的两端分别与所述第一油路和所述第二油路连接；[0008] 补油泵，所述补油泵的输入端连接油箱；[0009] 第一散热器，与所述补油泵的输出端连接，所述第一散热器与补油管路连接，所述补油管路分别与两个高压溢流阀连接；两个所述高压溢流阀分别与所述第一油路和所述第

二油路连接。

[0010] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述斜盘驱动机构包括：[0011] 换向组件；[0012] 伺服油缸，包括第一油腔和第二油腔，位于所述第一油腔和所述第二油腔之间的第一活塞，以及分别位于所述第一油腔和所述第二油腔内的两个第一弹簧，两个所述第一

弹簧均抵紧于所述第一活塞，所述换向组件能够将所述补油管路择一连通于所述第一油腔

和所述第二油腔，所述第一活塞能够驱动所述斜盘摆动。

[0013] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述换向组件包括：[0014] 变量油缸，所述变量油缸包括第一腔和第二腔，位于所述第一腔和所述第二腔之间的第二活塞，以及分别位于所述第一腔和所述第二腔内的两个第二弹簧，两个所述第二

弹簧均抵紧于所述第二活塞，所述补油管路能够选择性与所述第一腔和所述第二腔连通；

[0015] 换向阀，具有左位和右位，当所述换向阀位于左位时，所述换向阀能够连通所述第一油腔和所述补油管路，且连通所述第二油腔和油底壳，当所述换向阀位于右位时，所述换

向阀能够连通所述第二油腔和所述补油管路，且连通所述第一油腔和所述油底壳，所述第

二活塞能够驱动所述换向阀于所述左位和所述右位之间切换。

[0016] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述闭式液压系统还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述补油管路分别与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀连接，所述第一电磁阀和

所述第二电磁阀分别连接所述第一腔和所述第二腔。

[0017] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述闭式液压系统还包括设置于所述补油管路上的过滤器。

[0018] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述闭式液压系统还包括与所述补油管路连接的补油溢流阀。

[0019] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述闭式液压系统还包括分别与所述马达的两端连接的冲洗阀，以及与所述冲洗阀连接的冲洗溢流阀。

[0020] 作为闭式液压系统的优选技术方案，所述闭式液压系统还包括连接所述油箱和油底壳的第二散热器，以及连接所述油箱和所述油底壳的旁通阀。

[0021] 另一方面，本实用新型提供一种卷扬机构，包括上述任一方案中的闭式液压系统。[0022] 再一方面，本实用新型提供一种旋挖钻机，包括上述任一方案中的卷扬机构。[0023] 本实用新型的有益效果为：[0024] 本实用新型提供一种闭式液压系统、卷扬机构及旋挖钻机，该闭式液压系统包括变量泵、斜盘驱动机构、马达、补油泵和第一散热器。其中，变量泵的两端分别连接有第一油

路和第二油路，马达的两端分别与第一油路和第二油路连接，斜盘驱动机构用于驱动变量

泵的斜盘摆动；补油泵的输入端连接油箱；补油泵的输出端连接第一散热器，第一散热器与

补油管路连接，补油管路分别与两个高压溢流阀连接；两个高压溢流阀分别与第一油路和

第二油路连接。由于马达和变量泵通过第一油路及第二油路直接构成闭合回路，变量泵给

马达的供油管路上不存在压力损失，进而可减小压损并避免系统发热，同时通过第一散热

器将补油泵补充至第一管路或第二管路中的液压油进行散热，可进一步避免系统发热。

附图说明[0025] 图1为现有技术中开式液压系统的结构示意图；[0026] 图2为本实用新型实施例中闭式液压系统的结构示意图；[0027] 图3为本实用新型实施例中闭式液压系统的部分结构示意图。[0028] 图中：[0029] 1-1、开式泵；1-2、换向阀；1-3、卷扬马达；1-4、平衡阀；1-5、油箱；[0030] 1、变量泵；[0031] 2、伺服油缸；21、第一缸体；22、第一活塞；23、第一弹簧；24、第一油腔；25、第二油腔；

[0032] 3、换向阀；[0033] 4、变量油缸；41、第二缸体；42、第二活塞；43、第二弹簧；44、第一腔；45、第二腔；[0034] 51、第一电磁阀；52、第二电磁阀；[0035] 61、驱动杆；62、传动杆；[0036] 7、马达；[0037] 81、第一油路；82、第二油路；[0038] 91、补油泵；92、第一散热器；93、补油管路；94、过滤器；95、补油溢流阀；96、高压溢流阀；

[0039] 10、冲洗阀；20、冲洗溢流阀；[0040] 100、油箱；101、油底壳；102、第二散热器；103、旁通阀。具体实施方式[0041] 下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本

领域普通技术人员在没有做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。

[0042] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位

置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。

[0043] 在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，

可以是两个元件内部的连通。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。

[0044] 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。

[0045] 如图2～3所示，本实施例提供一种闭式液压系统，该闭式液压系统包括变量泵1、斜盘驱动机构、马达7、补油泵91和第一散热器92。其中，变量泵1的两端分别连接有第一油

路81和第二油路82，马达7的两端分别与第一油路81和第二油路82连接，马达7和变量泵1通

过第一油路81及第二油路82构成闭合回路，斜盘驱动机构用于驱动变量泵1的斜盘摆动；补

油泵91的输入端连接油箱100；补油泵91的输出端连接第一散热器92，第一散热器92与补油

管路93连接，补油管路93分别与两个高压溢流阀96连接；两个高压溢流阀96分别与第一油

路81和第二油路82连接。补油管路93中的液压油可通过高压溢流阀96向第一油路81和第二

油路82中压力较低的一个中补充液压油。其中，高压溢流阀96包括单向补油油路和高压溢

流油路，其单向补油油路用于将补油泵91提供的油液补充至第一油路81和第二油路82中压

力较低的一个，高压溢流油路用于对第一油路81和第二油路82中压力较高的一个进行溢流

泄压，其为现有技术，在此对其结构不再赘述。

[0046] 本实施例中，马达7和变量泵1通过第一油路81及第二油路82构成闭合回路，相比现有技术，变量泵1给马达7的供油管路上不存在压力损失，进而避免系统发热，并且通过第

一散热器92将补油泵91补充至第一油路81或第二油路82中的液压油进行散热，可进一步避

免系统发热。

[0047] 可选地，闭式液压系统还包括分别与马达7的两端连接的冲洗阀10，以及与冲洗阀10连接的冲洗溢流阀20。冲洗阀10和冲洗溢流阀20配合可对第一油路81或第二油路82中油

压较低的一个中的液压油进行溢流，溢流出的液压油流入至油底壳101内，进而能够流入油

箱100，实现马达7部分的液压油回流，相比现有技术，同样不会导致系统压力损失。其中，冲

洗阀10和冲洗溢流阀20均为现有技术，在此对其结构不再赘述。

[0048] 可选地，闭式液压系统还包括连接油箱100和油底壳101的第二散热器102，以及连接油箱100和油底壳101的旁通阀103。经冲洗溢流阀20溢流至油底壳101内的液压油的温度

较高，该部分液压油可经第二散热器102回流至油箱100，可进一步防止系统发热。旁通阀

103的设置，则可防止第二散热器102被杂物堵住，此时该部分液压油可经旁通阀103回流至

油箱100。

[0049] 可选地，闭式液压系统还包括与补油管路93连接的补油溢流阀95。当补油管路93中的液压油压力超过补油溢流阀95的设计限值，可通过补油溢流阀95溢流至油底壳101。闭

式液压系统中仅补油溢流阀95在补油时存在压损，当闭式液压系统的设计流量为600L/min

时，补油溢流阀95的压损为19bar，也就是说，该闭式液压系统能够相对开式液压系统节省

压损29bar，按功率计算公式P＝Q*P/600，此时节省的损失功率为P＝29Kw。

[0050] 可选地，闭式液压系统还包括设置于补油管路93上的过滤器94。具体地，本实施例中，过滤器94位于补油溢流阀95和第一散热器92之间，在其他的实施例中，还可将过滤器94

设置于补油泵91和第一散热器92之间，可通过过滤器94过滤液压油中的杂质。现有技术中

开式液压系统由于存在较高的压损，只能采用低精度的过滤器94，其过滤精度通常为100μ

m，而本实施例中，由于闭式液压系统的压损较小，因而过滤器94可采用高精度过滤器，过滤

精度可达10μm，液压油的清洁度大大提升，可以显著提高各个部件的使用寿命。

[0051] 可选地，斜盘驱动机构包括换向组件和伺服油缸2，伺服油缸2包括第一油腔24和第二油腔25，位于第一油腔24和第二油腔25之间的第一活塞22，以及分别位于第一油腔24

和第二油腔25内的两个第一弹簧23，两个第一弹簧23均抵紧于第一活塞22，换向组件能够

将补油管路93择一连通于第一油腔24和第二油腔25，第一活塞22能够驱动斜盘摆动。具体

地，伺服油缸2包括第一缸体21，第一活塞22滑动位于第一缸体21内，且第一活塞22连接斜

盘，第一活塞22将第一缸体21分隔为第一油腔24和第二油腔25，第一油腔24和第二油腔25

均通过管路与换向组件连接，两个第一弹簧23分别与第一缸体21抵接，且两个第一弹簧23

分别与第一活塞22抵接。优选地，第一活塞22通过驱动杆61连接斜盘。驱动杆61移动将带动

斜盘摆动，以调节斜盘的摆动角度。

[0052] 可选地，换向组件包括变量油缸4和换向阀3，其中，变量油缸4包括第一腔44和第二腔45，位于第一腔44和第二腔45之间的第二活塞42，以及分别位于第一腔44和第二腔45

内的两个第二弹簧43，两个第二弹簧43均抵紧于第二活塞42，补油管路93能够选择性与第

一腔44和第二腔45连通；换向阀3具有左位和右位，当换向阀3位于左位时，换向阀3能够连

通第一油腔24和补油管路93，且连通第二油腔25和油底壳101，当换向阀3位于右位时，换向

阀3能够连通第二油腔25和补油管路93，且连通第一油腔24和油底壳101，第二活塞42能够

驱动换向阀3于左位和右位之间切换。

[0053] 具体地，换向阀3的进油口连接补油管路93，换向阀3的两个工作口分别连接第一油腔24和第二油腔25，换向阀3的回油口连接油底壳101。当换向阀3处于左位时，换向阀3连

通进油口和第一油腔24，且换向阀3连通回油口和第二油腔25，补油管路93提供的液压油将

进入第一油腔24，第二油腔25中的液压油可经回油口回流至油底壳101，当换向阀3处于右

位时，换向阀3连通回油口和第一油腔24，且换向阀3连通进油口和第二油腔25，补油管路93

提供的液压油将进入第二油腔25，第一油腔24中的液压油可经回油口回流至油底壳101。优

选地，换向阀3为三位四通阀，该换向阀3还包括中位，当换向阀3处于中位时，第一油腔24和

第二油腔25连通，此时斜盘的摆动角度为0。进一步优选地，第二活塞42通过传动杆62连接

换向阀3的阀芯，从而可通过第二活塞42的移动以控制换向阀3的阀芯的位置，实现换向阀3

在左位、中位以及右位之间的切换。

[0054] 变量油缸4包括第二缸体41，第二活塞42滑动设置于第二缸体41内并将第二缸体41分为第一腔44和第二腔45，两个第二弹簧43均与第二缸体41抵接且分别与第二活塞42抵

接。以进入第一腔44液压油的油压的增大，进入第二腔45液压油的油压减小为例，第一腔44

的液压油将逐渐推动第二活塞42压缩第二腔45中的第二弹簧43，同时第二活塞42通过传动

杆62驱动换向阀3的阀芯移动，使换向阀3处于右位，补油管路93的液压油将进入至第二腔

45，并驱动第一活塞22压缩第一油腔24内的第一弹簧23，同时第一活塞22通过驱动杆61带

动斜盘摆动，且斜盘的摆动角度逐渐增大。

[0055] 可选地，闭式液压系统还包括第一电磁阀51和第二电磁阀52，补油管路93分别与第一电磁阀51和第二电磁阀52连接，第一电磁阀51和第二电磁阀52分别连接第一腔44和第

二腔45。其中，第一电磁阀51用于控制补油管路93与第一腔44之间油路的开度，第二电磁阀

52用于控制补油管路93与第二腔45之间油路的开度。

[0056] 本实施例还提供一种卷扬机构，包括上述方案中的闭式液压系统。[0057] 本实施例还提供一种旋挖钻机，包括上述方案中的卷扬机构。[0058] 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。