[發明專利]一種隨荷載變化全吻合輸出動力的智能液壓動力源

有效

• 申請號: 201110455914.3
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102562720A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 萬國強;婁志林;何躍新
• 申請（專利權）人: 萬國強;婁志林;何躍新
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種智能液壓動力源，特別是一種隨荷載變化全吻合輸出動力的智能液壓動力源。

背景技術

目前，廣泛應用的液壓動力源是恒定輸出動力，克服工作機構荷載，推動工作機構完成其預定動作。液壓動力源工作狀態是開機后油泵長期運轉，工作荷載變化時采用節流閥等手段調整液壓系統工作壓力和工作所需流量；或者，采用變量泵調節流量、節流閥調節壓力；或者采用司服閥調節流量和壓力，滿足工作荷載的變化要求。

近年雖然也有采用自動控制技術來實現工作機構復雜動作的需求，都主要是采用控制液壓系統中閥的關閉、司服調節等手段實現自動化、精確動作。液壓技術飛速發展，延伸豐富了執行機構的多樣化，傳統液壓動力源在執行任務過程中，能源的浪費十分普遍，能效比很低是不爭的事實。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效、安全的隨荷載變化全吻合輸出動力的智能液壓動力源。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：它包括液壓系統、液壓動力裝置和可編程控制器4，液壓系統的柱塞油泵1與液壓動力裝置的電動機2相連接，可編程控制器4分別與液壓系統的三工位自動閥5、電磁超高壓單向閥7、壓力傳感器8和液壓動力裝置的變頻器3的控制電路相接；所述液壓系統包括由柱塞油泵1、三工位自動閥5、保壓單向閥6、電磁超高壓單向閥7、壓力傳感器8、安全溢流閥9、油箱10和手動卸荷單向閥17構成的封閉運行液壓系統，系統正常工作時油泵輸出的壓力油全部供給執行機構做功，無任何多余壓力油溢流回油箱10，所述液壓動力裝置包括電動機2和變頻器3，可編程控制器4根據執行機構所需的流量、壓力參數，控制變頻器3調整電動機2的轉速改變輸出流量，并且在變頻器3控制下使電動機2輸出的轉距保持恒定，也即電動機2傳輸給柱塞油泵1恒定轉矩，在額定壓力范圍內柱塞油泵輸出的油壓隨系統工作荷載的變化而成正相關變化；隨著工作機構荷載變化，液壓動力裝置輸出的動力完全吻合地隨工作機構荷載正相關變化，避免大馬拉小車，同時還消除了因空轉產生的無功消耗。

所述安全溢流閥9在液壓系統工作過程中無液壓油溢出，僅當系統意外超壓運行時，達到設定的安全泄壓參數時才開始泄壓溢油以保護系統安全。

所述三工位自動閥5包括三工位閥11、傳動機構12、直流微型電動機13、左位傳感器14、中位傳感器15和右位傳感器16；三工位閥11接口分別與工作千斤頂的工作腔、回程腔、柱塞泵出油口、油箱10相通，傳動機構12置于三工位閥11上方，左位傳感器14、中位傳感器15和右位傳感器16安裝在手柄下方的左、中、右位置；可編程控制器4與直流微型電動機13相接，可編程控制器4通過指令控制直流微型電動機13轉動，到達指定位置后停止轉動，實現自動控制三工位閥11換位，完成工作機構的預設動作。所述三工位閥11設計成旋轉式三位四通閥，園周徑向設有一手柄，所述手柄在自動控制操控時當作定位桿使用，當進行手動操控時當作轉動臂使用。所述左位傳感器14、中位傳感器15、右位傳感器16均采用感應式傳感器，當三工位閥11的手柄轉至傳感器位置，傳感器發出定位信號，直流微型電動機13停止轉動，實現精確定位。

本發明也可在可編程控制器4中設置系統最高工作壓力；系統超此壓力電動油泵將自動停止運轉；同時，在系統中設安全溢流閥9，它的卸荷壓力高于可編程控制器4中設置的最高工作壓力0.5～1MPa；當可編程控制器4發生故障，確保系統不會超壓運行損壞系統元器件。

本發明的有益效果是：它能主動完全吻合滿足工作荷載的需要，系統設置多重安全措施，確保系統壓力不會超壓運行，是一種安全型的液壓動力源。因為本發明所述液壓系統中因省去傳統液壓系統的工作溢流閥，系統正常工作時變為封閉系統，油泵輸出的壓力油全部供給執行機構做功，無任何多余壓力油溢流回油箱。它是根據工作荷載需要提供等壓等量的壓力和流量，動力源輸出的能量完全與工作荷載消耗的能量吻合，無用功消耗能源極少，較傳統液壓動力源大幅提高了能效比，實現了高效節能的目標。它特別適合用于公路、鐵路橋梁預應力施工的智能張拉系統做液壓動力源。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視結構示意圖。

圖3是本發明的液壓系統工作原理圖。

圖4是本發明的三工位自動閥側視結構示意圖。

圖5是圖4的俯視結構示意圖。