[發明專利]一種變量泵及運用變量泵的液壓控制系統

有效

• 申請號: 201710888902.7
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107489663B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 李建松
• 申請（專利權）人: 徐州工業職業技術學院
• 主分類號: F15B7/00
• 分類號: F15B7/00;F15B11/16;F15B13/06;F15B21/02
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 劉振祥

一種變量泵及運用變量泵的液壓控制系統，變量泵，與泵本體內斜盤連接的變量油缸中設有彈簧，變量油缸的活塞桿與電磁比例閥的閥套連接；電磁比例閥的P口、流量控制閥的P口、泵本體出口和變量油缸有桿腔相連通；流量控制閥的左控口與其P口連通；泵殼體上設有出、進和反饋口；電磁比例閥的A口連接至切換閥的P口；流量控制閥的A口連接至切換閥的T口；切換閥的A口連接至變量油缸的無桿腔，切換閥由電磁比例閥的B口液控或電控。系統，包括變量泵和至少兩個由執行元件和負載敏感閥組成的執行單元，控制器連接電磁比例閥和負載敏感閥。該變量泵能解決電氣元件老化加速問題，能延長使用壽命，該系統能自動切換于容積和負載敏感控制模式。

技術領域

本發明涉及變量泵及液壓控制技術領域，具體涉及一種變量泵及運用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，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。在現有的液壓系統中，變量泵容積控制系統和負載敏感節流控制系統由于各自的優勢均得到了廣泛的應用。

典型的變量泵容積控制系統中，電比例排量泵將油箱中液壓油通過電磁換向閥供給液壓缸。其中電磁換向閥受控制器的控制進行開關動作。液壓缸不需要動作時，控制器將電磁換向閥關閉，同時將電比例排量泵的排量變為零。液壓缸需要動作時，控制器將電磁換向閥打開，同時按系統需要將電比例排量泵的排量調整至合適大小。電比例排量泵的排量變化就控制了液壓缸的速度大小。因電磁換向閥僅起到控制運動與否和方向，而沒有節流作用，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著一個缺點，在任一時刻，一個液壓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液壓泵進行控制。這樣，在系統中存在多個執行元件時，需要配置多個液壓泵，增加了設計和制造成本。

典型的負載敏感節流控制系統中，負載敏感泵將油箱中液壓油分別送給多個負載敏感閥。每個負載敏感閥單獨控制一個液壓缸。多個液壓缸之間通過梭閥來對最大負載壓力信號進行比較，并將較大的一個信號反饋給負載敏感泵。控制器用于根據系統需要控制負載敏感閥的開度和方向。每個負載敏感泵內置有流量控制閥，流量控制閥可以調節負載敏感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，且此壓差要小于負載敏感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工況下。很多時候，液壓系統中僅有一個執行機構在工作。當系統中只有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，此時負載敏感閥內的壓力補償閥仍然起作用，以保持換向閥前后的壓差為一恒定值。這時，負載敏感泵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，負載敏感閥內置的壓力補償閥和負載敏感泵內置的流量控制閥就構成了雙重補償，這導致了嚴重的節流損失，換言之，壓力補償閥成了多余的浪費能量的元件。