[發明專利]一種復合變量泵及運用復合變量泵的液壓控制系統

有效

• 申請號: 201510592502.2
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN105156391B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 李建松;張文婷
• 申請（專利權）人: 徐州工業職業技術學院
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B13/16;F15B11/16
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所32220
• 代理人: 何君

技術領域

本發明涉及液壓控制技術領域，具體是一種融合負載敏感節流控制和容積控制功能的變量泵，以及一種運用了此變量泵的運用復合變量泵的液壓控制系統。

背景技術

隨著裝備制造技術的發展進步，主機對液壓系統在輕量化、能量利用效率、多執行元件復合操作等方面的要求越來越高。在當前的液壓系統中，變量泵容積控制系統和負載敏感節流控制系統由于自身各自獨特的優點得到了廣泛的應用。

典型的變量泵容積控制系統原理如圖1所示。電比例排量泵20從油箱10中吸油，供給電磁換向閥30。電磁換向閥30受控制器50的控制信號進行開關動作。液壓缸40不需要動作時，控制器Ⅰ50將電磁換向閥30關閉，同時將電比例排量泵20的排量變為零。液壓缸40需要動作時，控制器Ⅰ50將電磁換向閥30打開，同時按系統需要將電比例排量泵20的排量調整至合適大小。電比例排量泵20的排量變化就控制了液壓缸的速度大小。因為電磁換向閥30僅起到控制運動與否和方向，沒有節流作用，所以，容積控制系統中從泵的出口到執行元件的壓力損失較小，系統的能量利用效率較高。

但是，變量泵容積控制系統存在一個缺點，任一時刻，一個泵只能對應一個工作的執行元件，換言之，對于多個執行元件復合動作，每一個執行元件都需要一個單獨的泵進行控制。當存在多個執行元件時，需要多個液壓泵，增加了設計和制造成本。

典型的負載敏感節流控制系統原理如圖2所示。負載敏感泵200從油箱100內吸油，將高壓油分別送給負載敏感閥Ⅰ300和負載敏感閥Ⅱ400。負載敏感閥Ⅰ300和負載敏感閥Ⅱ400分別控制液壓缸Ⅰ600和液壓缸Ⅱ700（執行元件）。梭閥500的作用是將兩個液壓缸的最大負載壓力信號進行比較，并將較大的一個信號傳遞給負載敏感200泵。控制器Ⅱ800用于根據系統需要控制負載敏感閥的開度和方向。負載敏感泵200內置有流量控制閥。流量控制閥可以調節泵的壓力僅比負載高出一個設定好的恒定值。由此，相對常規定量泵溢流閥回路而言，負載敏感系統可以減少能量浪費。負載敏感系統中使用的負載敏感閥，可以像常規的比例閥一樣根據控制器的電信號控制油液方向和閥口的開度。同時，負載敏感閥內部集成了用于使對應的閥口前后壓差恒定的壓力補償閥。此恒定的壓差用于保證閥口的通流量只和閥口通流面積成正比，且此壓差要小于泵內部的流量控制閥設定的壓差。這樣，負載敏感系統就具備了各個執行元件的動作不受各自不同負載大小的影響。

事實上，液壓系統并不是一直工作在多個執行機構同時工作的情況下。很多時候，液壓系統僅有一個執行機構在工作。當系統中只存在一個執行機構運動時，就不存在多個執行元件相互影響速度的問題。然而，此時壓力補償閥仍然起作用，保持換向閥前后的壓差為一恒定值。這時，負載敏感泵200內置的流量控制閥也使泵出口的壓力和負載保持一個恒定值。在這種情況下，壓力補償閥和泵內置的流量控制閥就構成了雙重補償，換言之，壓力補償閥成了多余的浪費能量的元件。

設計融合負載敏感節流控制和容積控制優點的液壓泵是一個值得研究的課題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種復合變量泵及運用復合變量泵的液壓控制系統。

本發明通過以下技術方案實現：一種復合變量泵，包括殼體，位于殼體內的泵本體、與泵本體連接的變量控制油缸和與變量控制油缸連接的二位三通的電磁比例閥；所述殼體上設有連接泵本體出油口的B油口，連接泵本體進油口的S油口，連接外部反饋油路的負載反饋油口X；所述電磁比例閥油口P連接至泵本體出油口，電磁比例閥油口A連接至變量控制油缸油腔；

所述的電磁比例閥油口P和電磁比例閥油口A之間連接有二位二通的排量閥；

所述的泵本體出油口B和電磁比例閥油口T之間連接有二位二通的恒壓控制閥；

所述的泵本體出油口B和恒壓控制閥之間連接有二位二通的流量控制閥；所述的流量控制閥一控制側連接負載反饋油口X。

其進一步是：所述泵本體上安裝有斜盤；所述斜盤一端連接至變量控制油缸的活塞桿端；所述變量控制油缸上設有反饋桿，反饋桿的另一端與所述的電磁比例閥的閥套相連接；變量控制油缸活塞桿上套有控制活塞桿縮回的復位彈簧。

所述殼體上開有泄漏油口L。