[發明專利]閥控單元負載口獨立控制多缸流量分配液壓系統

有效

• 申請號: 201410028822.0
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103807236A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 張斌;王雙;俞敏;謝科;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F15B11/17
• 分類號: F15B11/17;F15B13/02;F15B21/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及電液控制系統，尤其是涉及一種閥控單元負載口獨立控制多缸流量分配液壓系統。

背景技術

目前95％以上工程機械都采用液壓傳動及控制技術。液壓傳動及控制技術成為促進工程機械舒適、可靠、節能和智能化等主流方向不斷發展的基礎條件。其中閥控系統由于控制精度高、響應速度快等優點一直是工程機械的主流選擇。因此，對于閥控流量系統的研究與發展也比較成熟，目前應用較為廣泛的閥控系統包括開中心、閉中心、負載敏感系統、LUDV系統。

對于工程機械而言，受限于發動機功率與整機尺寸。在多缸同時運動時，會出現泵的流量飽和現象，即泵的輸出流量小于所有動作執行動作需要的流量總和。這時就需要通過合理的流量分配，讓所有執行器的動作同時減慢或者關閉某些不重要的執行器功能。LUDV（德語：Lastdruck?Unabh?ngige?Durchfluss?Verteilung;?中文：負載獨立流量分配）正是為了解決這一問題而研發的。所謂的LUDV控制系統，是指負載獨立流量分配系統，該系統是由博士力士樂公司開發。將壓力補償閥置于主閥之后，對系統壓力進行閥后補償。當多個執行機構同時工作時，以最高壓力的執行機構的壓力補償壓力較小的執行機構的壓力，使在任何時刻保持各執行機構的壓差恒定，因此可以實現對多個執行機構流量的比例分配。然而由于傳統的流量分配系統其流量分別主要靠壓力補償器與分流閥、節流閥實現，流量的分配不僅無法干預，不能按照不同要求改變流量分配的功能，而且在此過程中造成了不必要的能量損失，使系統產生嚴重發熱現象。

近些年來，隨著電子技術、測試與傳感技術的不斷發展，使得傳感器直接內嵌入液壓系統成為可能。通過傳感器進行壓力和流量的閉環控制，使得工程機械液壓結構簡化，流量分配可以依靠程序實現不同的流量分配功能是目前研究的重點及難點。另外，通過電子技術的普及應用，使得工程機械用液壓閥的模塊化生產和設計制造成為可能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閥控單元負載口獨立控制多缸流量分配液壓系統，能夠通過程序實現多缸系統流量分配控制。尤其當系統出現泵流量飽和的情況下，通過不同的工況選擇，能夠制定不同的抗流量飽和策略。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明包括控制器、變量泵、減壓閥、比例溢流閥、第一壓力傳感器、四個結構相同的閥控單元、和兩個液壓缸；變量泵的出油口分別與比例溢閥的進油口、減壓閥的進油口、第一壓力傳感器、第一閥控單元進油口P、第二閥控單元進油口P、第三閥控單元進油口P、第四閥控單元進油口P相連；減壓閥的出油口分別與第一閥控單元先導油口C、第二閥控單元先導油口C、第三閥控單元先導油口C、第四閥控單元先導油口C相連；第一閥控單元工作油口A與第一液壓缸無桿腔相連，第二閥控單元工作油口A與第一液壓缸有桿腔相連；第三閥控單元工作油口A與第二液壓缸無桿腔相連，第四閥控單元工作油口A與第二液壓缸有桿腔相連；控制器分別與變量泵、比例溢流閥和四個閥控單元的CAN接口電連接。

所述四個結構相同的閥控單元，均包括第二壓力傳感器、閥芯位移傳感器、溢流閥、單向閥、濾網、先導閥、主閥和CAN接口；第一閥控單元的先導油口C與濾網的進油口相連；濾網的出油口與先導閥的進油口相連；先導閥的兩個工作油口分別與主閥左右兩端的液控端相連；第一閥控單元的進油口P與主閥的進油口相連；第一閥控單元的出油口T分別與主閥的回油口、溢流閥的回油口、單向閥的進油口相連；第一閥控單元的工作油口A分別與主閥的工作油口、第二壓力傳感器、溢流閥的進油口和單向閥的出油口相連；閥芯位移傳感器安裝在主閥右端的液控端上；CAN接口分別與第二壓力傳感器、閥芯位移傳感器和先導閥電連接；另外三個閥控單元連接關系與第一閥控單元相同。

所述控制器為可編程控制器。

所述的四個結構相同的閥控單元的先導閥均為三位四通電控比例閥，所述主閥均為三位三通液控比例閥。

本發明具有的有益效果是：??????????????????????????????????????????

1、四個閥控單元結構完全相同，實現了液壓元件的模塊化設計制造。

2、閥控系統采用負載口獨立控制，增加了系統的自由度。有良好的操控性和節能性。

3、壓力傳感器與閥芯位移傳感器集成在閥控單元，能夠完成壓力流量信號的反饋，方便控制器合理制定控制策略。