專利名稱：挖掘機液壓泵功率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種液壓泵功率控制裝置，特別是涉及ー種挖掘機液壓泵功率控制裝置，該控制裝置可以使發(fā)動機的輸出功率得以有效和充分的利用，同時保證發(fā)動機不超過額定的輸出功率。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技木，如圖1，該技術(shù)包括一臺發(fā)動機驅(qū)動3個變排量的液壓泵、I個固定排量的先導(dǎo)液壓泵和多個執(zhí)行器，為了防止過載，4個液壓泵的總功率不超過發(fā)動機的最大輸出功率，同時為了提高挖掘機的工作效率和有效利用發(fā)動機的功率，需要使發(fā)動機工作在最佳的功率輸出區(qū)間，即在第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4工作吋，需要使第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4的總吸收功率為發(fā)動機某一設(shè)定的功率值附近，如圖3的LI理想恒功率曲線。第一液壓泵2的壓カ-流量曲線如圖4所示，當(dāng)?shù)谝灰簤罕?工作在d2-d3階段吋，由于第一液壓泵2輸出的壓カ上升使自身排量降低同時使壓力調(diào)節(jié)柱塞8產(chǎn)生向左側(cè)的壓カ増大，伺服閥7在壓カ調(diào)節(jié)柱塞8作用力的推動下向左移動，降低了第二液壓泵3和第三液壓泵4的變量點，若第一液壓泵2的輸出壓力越來越高，使第二液壓泵3和第三液壓泵4的變量點不斷降低，如圖3其第二液壓泵3和第三液壓泵4的流量-壓カ變化曲線將由s-al-a2_a3曲線(LI為理想的恒功率曲線)變?yōu)閟-cl-c2-c3(L3為理想的恒功率曲線)，可見第二液壓泵3和第三液壓泵4吸收功率急劇降低，而由第一液壓泵2壓力-流量曲線可知隨著壓力的増加，第一液壓泵2的吸收功率也在降低，由此可見第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4的吸收功率不能使發(fā)動機的功率得到充分利用，使其工作在較低的功率輸出區(qū)間，影響了工作效率，降低了燃油的利用率。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠使發(fā)動機的輸出功率能夠得到有效的利用，防止處在低功率輸出區(qū)間，提高液壓挖掘機的工作效率，増加燃油的利用率的挖掘機液壓泵功率控制裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的挖掘機液壓泵功率控制裝置，包括發(fā)動機，發(fā)動機與變排量的第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵和固定排量的先導(dǎo)泵驅(qū)動連接，還包括伺服閥和壓力調(diào)節(jié)柱塞，壓カ調(diào)節(jié)柱塞上設(shè)有第一臺階面8a、第二臺階面Sb、第三臺階面Sc、第四臺階面8d，所述的先導(dǎo)泵的出口與壓カ調(diào)節(jié)閥的ー個油ロ連接，所述的壓カ調(diào)節(jié)柱塞的第四臺階面8d通過第十管路與壓力調(diào)節(jié)閥的另ー個油ロ連接。所述的先導(dǎo)泵的出口連接有溢流閥。所述的壓力調(diào)節(jié)閥的控制端采用液壓壓カ信號，即所述的壓カ調(diào)節(jié)閥24的控制油ロ與所述的第一液壓泵的出口連接。所述的壓カ調(diào)節(jié)閥的控制端采用電氣信號。[0009]采用上述技術(shù)方案的挖掘機液壓泵功率控制裝置，第一液壓泵的吸收功率由調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)，根據(jù)第一液壓泵的流量-壓カ曲線，當(dāng)?shù)谝灰簤罕玫妮敵鰤毫]有達到變量點之前，第一液壓泵的吸收功率隨壓カ的増加而遞增；當(dāng)?shù)谝灰簤罕玫妮敵鰤毫埣拥阶兞奎c后，第一液壓泵的吸收功率隨著排量的降低，吸收功率不超過第一液壓泵的最大吸收功率，井隨著壓カ的増加其吸收功率不斷下降。第二液壓泵和第三液壓泵的排量是由伺服閥、壓カ調(diào)節(jié)柱塞和排量調(diào)節(jié)柱塞共同決定的，第二液壓泵、第三液壓泵隨著這兩個泵的輸出壓カ增加，在兩個泵輸出壓力平均值小于變量點時，第二液壓泵、第三液壓泵的吸收功率隨著壓力的増加而增加；當(dāng)?shù)诙簤罕?、第三液壓泵輸出壓カ平均值大于等于變量點時，第二液壓泵、第三液壓泵的吸收功率隨著壓カ的增加而保持近似常數(shù)值。為了使發(fā)動機的功率有效利用，需要使第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵的吸收功率總和小于等于發(fā)動機的最大輸出功率，故第二液壓泵和第三液壓泵的吸收功率和，隨著第一液壓泵的吸收功率變化而變化，其工作狀態(tài)可根據(jù)第一液壓泵的狀態(tài)分為兩種エ 作情況情況一當(dāng)?shù)谝灰簤罕幂敵鰤亥∮谧兞奎c時，第一液壓泵的吸收功率隨著輸出壓カ增加而增加，此時要保證第一液壓泵、第二液壓第三液壓泵的吸收功率，即利用第一液壓泵的輸出壓力作用于壓カ調(diào)節(jié)閥，使第二液壓泵、第三液壓泵總的吸收功率降低，但第二液壓泵、第三液壓泵仍舊滿足恒功率控制。情況ニ 當(dāng)?shù)谝灰簤罕幂敵鰤亥笥诘扔谧兞奎c時，根據(jù)第一液壓泵的壓力-流量曲線知第二液壓泵、第三液壓泵的吸收功率隨著輸出壓カ增加而急劇降低，從而導(dǎo)致了第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵的總的吸收功率遠低于發(fā)動機實際的最大輸出功率。為了使發(fā)動機的功率在情況ニ時能夠充分利用，增加壓力調(diào)節(jié)閥，先導(dǎo)泵與壓カ調(diào)節(jié)閥連接，先導(dǎo)泵的壓カ經(jīng)過壓カ調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后作用于壓カ調(diào)節(jié)柱塞的臺階面上，為了使第二液壓泵、第三液壓泵在情況ー下的吸收功率不下降，増加伺服閥的彈簧力，保證了情況ー下發(fā)動機的最大輸出功率被第一液壓泵、第二液壓泵、第三液壓泵吸收。改進后，在情況ニ時由于壓カ調(diào)節(jié)閥的輸出壓カ根據(jù)第二液壓泵的壓カ增加而降低，此時降低了作用在壓カ調(diào)節(jié)柱塞上的作用力，使第二液壓泵、第三液壓泵的總吸收功率不因為第一液壓泵輸出壓カ而急劇下降，從而有效地利用了發(fā)動機的功率。綜上所述，本實用新型是ー種能夠使發(fā)動機的輸出功率能夠得到有效的利用，防止處在低功率輸出區(qū)間，提高液壓挖掘機的工作效率，増加燃油的利用率的挖掘機液壓泵功率控制裝置。

圖I是原有泵功率控裝置的液壓回路。圖2是本實用新型泵功率控制裝置的液壓回路。圖3是第二液壓泵和第三液壓泵的流量-壓カ曲線和理想吸收功率曲線。圖4是第一液壓泵的流量-壓カ曲線和理想吸收功率曲線。
具體實施方式
[0021]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步說明。如圖2所不,發(fā)動機5與變排量的第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4和固定排量的先導(dǎo)泵I驅(qū)動連接，先導(dǎo)泵I的輸出壓カ經(jīng)過溢流閥25保持一定值，先導(dǎo)泵I的出ロ通過第一管路23與壓カ調(diào)節(jié)閥24的ー個油ロ連接，第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4分別與第一控制閥19、第二控制閥18、第三控制閥17連接并驅(qū)動液壓執(zhí)行器第一液壓油缸20、第二液壓油缸21、液壓馬達22執(zhí)行動作，第二管路14與第一液壓泵2的第三管路16連接，第四管路14b連接調(diào)節(jié)器15，第一液壓泵2的油液排量通過第三管路16，流經(jīng)第二管路14和第四管路14b作用在調(diào)節(jié)器15上，實現(xiàn)壓カ與排量的對應(yīng)變化，其壓力-流量變化關(guān)系如圖4 (L4為理想的恒功率曲線)所示。第二液壓泵3、第三液壓泵4分別與第五管路13、第六管路12連接，兩個管路中最大的壓カ經(jīng)過梭閥組26的比較并經(jīng)過伺服閥7的控制后作用于排量調(diào)節(jié)柱塞6的左端面處和直接與排量調(diào)節(jié)柱塞6右端面連通。壓カ調(diào)節(jié)柱塞8是用于控制伺服閥7的位移，壓カ調(diào)節(jié)柱塞8上有四個臺階面，即·第一臺階面8a、第二臺階面Sb、第三臺階面Sc、第四臺階面8d，第一臺階面8a通過第七管路9與第三液壓泵4的輸出管路第六管路12連通，第二臺階面Sb通過第八管路10與第二液壓泵3的輸出管路第五管路13連通，第三臺階面Sc通過第九管路14a與第一液壓泵2的輸出管路第三管路16連通，壓カ調(diào)節(jié)柱塞8的第四臺階面8d通過第十管路27與壓カ調(diào)節(jié)閥24的另ー個油ロ連接，壓カ調(diào)節(jié)閥24的控制油ロ與第一液壓泵2的出ロ連接，壓カ調(diào)節(jié)閥24的控制端也可以是電氣信號；第一液壓泵2、第二液壓泵3、第三液壓泵4的輸出壓力直接作用于壓カ調(diào)節(jié)柱塞8的第三臺階面Sc、第二臺階面Sb、第一臺階面8a臺階面上，先導(dǎo)泵I的輸出壓力經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥24的比例調(diào)節(jié)后作用于壓カ調(diào)節(jié)柱塞8的第四臺階面8d臺階面上，壓カ調(diào)節(jié)柱塞8與伺服閥7相接觸，伺服閥7上的彈簧7a使伺服閥7和壓力調(diào)節(jié)柱塞8向排量變大的方向移動。如圖4所不,在第一液壓泵2壓カ在dl-d2階段時,第一液壓泵2處于小于變量點工作區(qū)間，此時隨著第一液壓泵2壓カ的増加，第一液壓泵2吸收功率成隨著壓力増加而增カロ，在此階段壓カ調(diào)節(jié)閥24的輸出壓カ為先導(dǎo)泵I的定值，由此可見，在P2的輸出壓力非常小時，第二液壓泵3和第三液壓泵4的壓力-流量曲線如圖3所示的s-al-a2_a3曲線(LI為此時最大的理想功率曲線)，隨著第一液壓泵2的輸出壓力的増加，第一液壓泵2的吸收功率在増加，第二液壓泵3和第三液壓泵4的吸收功率降低，逐漸變成如圖3所示的s-bl-b2-b3曲線所示(L2為此時最大的理想功率曲線)，發(fā)動機5的輸出功率保持在合理、有效的工作區(qū)間；在第一液壓泵2壓カ在d2-d3階段時，第一液壓泵2處于大于變量點工作區(qū)間，此時隨著第一液壓泵2壓カ的増加，第一液壓泵2吸收功率成隨著壓力增加而降低，在此階段壓カ調(diào)節(jié)閥24的輸出壓カ隨著第一液壓泵2的輸出壓力増加而進行節(jié)流控制，使壓カ調(diào)節(jié)閥24的輸出壓力降低，此時壓力調(diào)節(jié)柱塞8由于第三臺階面Sc的壓カ增加、第四臺階面8d的壓カ降低，使其對排量的降低比較小，故第二液壓泵3、第三液壓泵4的吸收功率仍舊保持在s-bl-b2-b3曲線所示(L2為此時最大的理想功率曲線)附近，發(fā)動機5的輸出功率保持在最大的輸出范圍，充分利用了發(fā)動機5的功率，防止了第二液壓泵3和第三液壓泵4的壓力-流量曲線在s-cl-c2-c3范圍內(nèi)工作(L3為此時最大的理想功率曲線)。
權(quán)利要求1.一種挖掘機液壓泵功率控制裝置，包括發(fā)動機(5)，發(fā)動機(5)與變排量的第一液壓泵(2)、第二液壓泵(3)、第三液壓泵(4)和固定排量的先導(dǎo)泵(I)驅(qū)動連接，還包括伺服閥(7)和壓カ調(diào)節(jié)柱塞(8)，壓カ調(diào)節(jié)柱塞(8)上設(shè)有第一臺階面(8a)、第二臺階面(Sb)、第三臺階面(Sc)、第四臺階面(8d)，其特征是所述的先導(dǎo)泵(I)的出口與壓カ調(diào)節(jié)閥(24)的ー個油ロ連接，所述的壓力調(diào)節(jié)柱塞(8)的第四臺階面(8d)通過第十管路(27)與壓カ調(diào)節(jié)閥(24)的另ー個油ロ連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的挖掘機液壓泵功率控制裝置，其特征是所述的先導(dǎo)泵(I)的出口連接有溢流閥(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的挖掘機液壓泵功率控制裝置，其特征是所述的壓カ調(diào)節(jié)閥(24)的控制端采用液壓壓カ信號，即所述的壓カ調(diào)節(jié)閥(24)的控制油ロ與所述的第一液壓泵(2)的出口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的挖掘機液壓泵功率控制裝置，其特征是所述的壓カ調(diào)節(jié)閥(24)的控制端采用電氣信號。
專利摘要本實用新型公開了一種挖掘機液壓泵功率控制裝置，包括發(fā)動機(5)，發(fā)動機(5)與變排量的第一液壓泵(2)、第二液壓泵(3)、第三液壓泵(4)和固定排量的先導(dǎo)泵(1)驅(qū)動連接，還包括伺服閥(7)和壓力調(diào)節(jié)柱塞(8)，壓力調(diào)節(jié)柱塞(8)上設(shè)有第一臺階面(8a)、第二臺階面(8b)、第三臺階面(8c)、第四臺階面(8d)，所述的先導(dǎo)泵(1)的出口與壓力調(diào)節(jié)閥(24)的一個油口連接，所述的壓力調(diào)節(jié)柱塞(8)的第四臺階面(8d)通過第十管路(27)與壓力調(diào)節(jié)閥(24)的另一個油口連接。本實用新型是一種能夠使發(fā)動機的輸出功率能夠得到有效的利用，防止處在低功率輸出區(qū)間，提高液壓挖掘機的工作效率，增加燃油的利用率的挖掘機液壓泵功率控制裝置。
文檔編號E02F9/22GK202658654SQ20122029299
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者滕錦圖, 何清華, 陶海軍, 張新海, 陳艷軍 申請人:山河智能裝備股份有限公司