專利名稱：轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要廣泛應(yīng)用于汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或其它行走機(jī)械的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，同時也可以應(yīng)用于控制油缸或馬達(dá)恒速運(yùn)動、需要分階段恒流量補(bǔ)油的液壓系統(tǒng)；屬于動力控制裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本上都是采用發(fā)動機(jī)驅(qū)動定量泵的恒流系統(tǒng)，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍大，為克服低速轉(zhuǎn)向沉重同時得到特定轉(zhuǎn)速下的恒流量狀態(tài)需要把液壓泵的排量放大，存在低速需求排量大，高速需求排量小的技術(shù)矛盾狀態(tài)，同時因?yàn)椴捎枚勘孟到y(tǒng)，為得到恒流控制效果，需要采用分流技術(shù)，存在高速階段溢流損失(效率損失約 60% )嚴(yán)重的缺點(diǎn)，噪音大、浪費(fèi)大量的能量，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生大量的熱量降低液壓系統(tǒng)的壽命和可靠性；因大部分汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都采用葉片泵驅(qū)動系統(tǒng)，葉片泵存在高壓抗污抗磨能力差的缺點(diǎn)，加大了液壓系統(tǒng)的故障隱患。電控分流系統(tǒng)，通過檢測汽車行走速度進(jìn)行分流，同樣存在溢流損失嚴(yán)重、控制系統(tǒng)復(fù)雜、維修維護(hù)成本高的問題存在。部分采用發(fā)動機(jī)驅(qū)動的變量泵恒流系統(tǒng)，因采用的是定壓差變量技術(shù)，只能滿足小轉(zhuǎn)速范圍的恒流量控制且為單一恒流量狀態(tài)，變量控制模式單一，不能滿足變量方式要求高且多變的場合， 采用電磁變量則系統(tǒng)復(fù)雜、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于向汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或行走機(jī)械提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、系統(tǒng)控制簡單、不受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速影響、無高壓溢流損失的轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵。本轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵由軸向柱塞泵(1)、變量彈簧( 、變量閥桿C3)、節(jié)流閥蓋(4)、定量泵(5)、二位二通換向閥(6)、安全閥(7)以及若干0形密封圈、排量限位螺釘、油口塞、阻尼孔組成。當(dāng)發(fā)動機(jī)帶動軸向柱塞泵(1)工作的同時，也帶動定量泵(5)工作，兩個泵處于獨(dú)立的工作系統(tǒng)。軸向柱塞泵(1)主要向工作系統(tǒng)供油，由于采用變量技術(shù)，不存在高壓溢流損失。定量泵(5)主要起提供控制信號的作用，由于定量泵(5)的排量安排在Vje= 3-4ml/ r，最高壓力為0.5MPa，屬于低壓工作，所以即使處在高速狀態(tài)工作的時候，定量泵(5)的溢流損失還是相當(dāng)微小，不產(chǎn)生過多的熱量，大大延長定量泵(5)的壽命，同時定量泵(5)也起到帶走液壓系統(tǒng)熱量的作用，降低整個液壓系統(tǒng)的故障，提高系統(tǒng)壽命和可靠性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣的一種轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其結(jié)構(gòu)由軸向柱塞泵、變量彈簧、變量閥桿、節(jié)流閥蓋、定量泵、二位二通換向閥、安全閥、回油箱、主泵、方向機(jī)，其特征在于軸向柱塞泵、變量彈簧、變量閥桿、節(jié)流閥蓋集成安裝在軸向柱塞泵泵體上。 定量泵、二位二通換向閥、安全閥集成安裝在軸向柱塞泵泵蓋上，定量泵主軸與柱塞泵主軸通過花鍵連接，共用一個驅(qū)動動力，定量泵與軸向柱塞泵共用一個進(jìn)油道，進(jìn)油道安裝在軸向柱塞泵泵蓋上，安全閥溢流油道直接連通回進(jìn)油道。軸向柱塞泵單獨(dú)給工作系統(tǒng)按需供油。定量泵連接軸向柱塞泵與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。定量泵是葉片泵或齒輪泵或軸向柱塞泵或徑向柱塞泵，二位二通換向閥、安全閥與工作油路連通。本發(fā)明對比現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)控制簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)匹配成本低、 維護(hù)容易、采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)變量技術(shù)、實(shí)現(xiàn)不同的恒流量組合控制方式、節(jié)能降耗降噪、無高壓溢流損失、散熱好、可靠性高壽命長等優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的結(jié)構(gòu)構(gòu)成是這樣的圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)安裝裝配主視剖視圖。圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)安裝裝配按圖1中A-A剖視圖。圖3為本發(fā)明的控制原理圖。圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)速流量特征曲線圖。圖5為本發(fā)明的應(yīng)用示例原理圖。圖1 圖5中，軸向柱塞泵(1)、變量彈簧O)、變量閥桿(3)、節(jié)流閥蓋、定量泵(5)、二位二通換向閥(6)、安全閥(7)、回油箱(8)、阻尼孔(9)、節(jié)流孔(10)、連主泵出油口(11)、連主泵進(jìn)口油口(12)、主泵(13)、方向機(jī)(14)、左轉(zhuǎn)(15)、右轉(zhuǎn)(16)。本發(fā)明案例中的定量泵(5)采用的是葉片泵結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的最佳實(shí)施例是這樣的，參照附圖，本發(fā)明的控制原理是這樣的發(fā)動機(jī)帶動軸向柱塞泵(1)向系統(tǒng)供油，同時帶動定量泵( 工作，定量泵( 的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一樣，保持正比例關(guān)系，當(dāng)發(fā)動機(jī)達(dá)到設(shè)定需求流量轉(zhuǎn)速η = q/Vtt= q/ Π rfi22RfeZtg^ 的時候，定量泵( 提供的流量經(jīng)過變量閥桿C3)與節(jié)流閥蓋(4)配合構(gòu)成的流量孔形成正比例關(guān)系的壓力損失信號ΔΡ = ε ρ (1^胃)2/2仏〒60)2，節(jié)流前后的信號分別引到變量閥桿(3)的大腔與小腔形成壓力差動信號推動變量閥桿C3)壓縮變量彈簧( 形成正比例的位移量X閥=[ΔΡ(Α大-A小)-K回X回-F斜盤]/K閥，變量閥桿(3)推動軸向柱塞泵⑴的變量斜盤進(jìn)行變量，滿足上述關(guān)系公式實(shí)現(xiàn)設(shè)定的變量與流量調(diào)節(jié)。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，節(jié)流孔壓力損失ΔΡ增大，變量閥桿⑶移動距離增大，軸向柱塞泵⑴排量變小，保證軸向柱塞泵(1)向系統(tǒng)提供恒定的流量。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大的時候，變量閥桿(3)移動到一定位置，這時變量閥桿C3)大直徑部分與節(jié)流閥蓋(4)配合構(gòu)成的流量孔面積A節(jié)急劇變小，形成新的比例壓力損失ΔΡ，軸向柱塞泵(1)斜盤變量比率變大，提供比前恒流量階段更小的恒流量，實(shí)現(xiàn)多級恒流量調(diào)整。當(dāng)軸向柱塞泵(1)工作壓力過高，安全閥(7) 打開，同時二位二通換向閥(6)換向，系統(tǒng)工作油溢流回主泵進(jìn)油口，起到保護(hù)整個液壓系統(tǒng)的作用。一種轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其結(jié)構(gòu)由軸向柱塞泵(1)、變量彈簧O)、變量閥桿
(3)、節(jié)流閥蓋G)、定量泵(5)、二位二通換向閥(6)、安全閥(7)以及若干0形密封圈、排量限位螺釘、油口塞、阻尼孔組成。軸向柱塞泵(1)、變量彈簧O)、變量閥桿(3)、節(jié)流閥蓋
(4)集成于軸向柱塞泵泵體上。定量泵(5)、二位二通換向閥(6)、安全閥(7)集成于軸向柱塞泵泵蓋上，定量泵主軸與柱塞泵主軸通過花鍵連接，共用一個驅(qū)動動力；定量泵(5)與軸向柱塞泵(1)共用一個進(jìn)油道，進(jìn)油道安排在軸向柱塞泵泵蓋上；安全閥(7)溢流油道直接連通回進(jìn)油道。軸向柱塞泵(1)單獨(dú)給工作系統(tǒng)按需供油，工作壓力高、抗污能力強(qiáng)，無
4高壓溢流損失。定量泵( 單獨(dú)提供柱塞泵變量控制信號，變量信號由定量泵(5)的流量產(chǎn)生，與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，定量泵處于低壓狀態(tài)工作，排量小、空流損失小、流量脈動小、 提高定量泵使用壽命與可靠性。定量泵( 可以是葉片泵、齒輪泵、軸向柱塞泵、徑向柱塞泵等。變量彈簧O)、變量閥桿(3)、節(jié)流閥蓋的運(yùn)動配合產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的流量信號與壓差損失，形成與轉(zhuǎn)速成正比的階段性變量位移推動軸向柱塞泵斜盤變量，形成不同轉(zhuǎn)速階段的恒流狀態(tài)。二位二通換向閥(6)、安全閥(7)與工作油路連通，工作系統(tǒng)壓力超過安全閥設(shè)定壓力，二位二通換向閥(6)換位，油液溢流，起到保護(hù)軸向柱塞泵的作用。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝方便；控制系統(tǒng)簡單，無需另外設(shè)置復(fù)雜的電控系統(tǒng)，維護(hù)方便； 系統(tǒng)無高壓損失，節(jié)能降耗，變量反應(yīng)快，脈動小。通過改變變量閥桿C3)與節(jié)流閥蓋(4)的配合形式可以輕松實(shí)現(xiàn)不同比例的變量特性得到不同的轉(zhuǎn)速恒流狀態(tài)組合形式。變量閥桿 ⑶控制軸向柱塞泵⑴變量的同時，變量閥桿⑶和節(jié)流閥蓋⑷節(jié)流孔的配合同時也形成自動調(diào)節(jié)的變節(jié)流壓差信號。以應(yīng)用示例原理圖進(jìn)行說明在汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵連接到發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置，按原理圖連接泵的各控制油路與方向機(jī)換向閥、助力油缸、液壓油箱的連接油口相連，組成一個液壓系統(tǒng)，當(dāng)汽車開始行走的時候，司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤，方向機(jī)換向閥換向，轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵向助力油缸供油，起到助力作用； 由于轉(zhuǎn)向盤主軸與換向閥存在錯位角度，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向控制方向機(jī)換向閥換向優(yōu)先于液動換向，當(dāng)方向盤停止轉(zhuǎn)動的時候，依靠油缸運(yùn)動的涉后作用自動復(fù)位。轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵在工作中不斷向系統(tǒng)提供不同行駛速度階段下需求的恒定流量，起到轉(zhuǎn)向助力、增加手感和操作安全性的作用，整個操作過程中由于采用變量技術(shù)，沒有高壓溢流損失，無大量熱量產(chǎn)生，液壓油處于正常的工作溫度，提高了系統(tǒng)的可靠性和壽命。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其結(jié)構(gòu)由軸向柱塞泵、變量彈簧、變量閥桿、節(jié)流閥蓋、 定量泵、二位二通換向閥、安全閥、回油箱、主泵、方向機(jī)，其特征在于軸向柱塞泵(1)、變量彈簧O)、變量閥桿(3)、節(jié)流閥蓋(4)集成安裝在軸向柱塞泵泵體上。
2.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其特征在于定量泵(5)、二位二通換向閥(6)、安全閥(7)集成安裝在軸向柱塞泵泵蓋上，定量泵主軸與柱塞泵主軸通過花鍵連接，共用一個驅(qū)動動力，定量泵( 與軸向柱塞泵(1)共用一個進(jìn)油道，進(jìn)油道安裝在軸向柱塞泵泵蓋上，安全閥(7)溢流油道直接連通回進(jìn)油道。
3.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其特征在于軸向柱塞泵(1)單獨(dú)給工作系統(tǒng)按需供油。
4.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其特征在于定量泵( 連接軸向柱塞泵(1)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，其特征在于定量泵(5)是葉片泵或齒輪泵或軸向柱塞泵或徑向柱塞泵，二位二通換向閥(6)、安全閥(7)與工作油路連ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流泵，由軸向柱塞泵、變量彈簧、變量閥桿、節(jié)流閥蓋、定量泵、二位二通換向閥、安全閥以及若干O形密封圈、排量限位螺釘、油口塞、阻尼孔組成。整個操作過程中采用變量控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速感應(yīng)式變量恒流連接到發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置，各控制油路與方向機(jī)換向閥、助力油缸、液壓油箱的連接油口連接，組成一個液壓系統(tǒng)。主要應(yīng)用于汽車液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及需要恒流量控制要求的液壓系統(tǒng)，具有系統(tǒng)控制簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)匹配成本低、維護(hù)容易、采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)變量技術(shù)、實(shí)現(xiàn)不同的恒流量組合控制方式、節(jié)能降耗降噪、無高壓溢流損失、散熱好、可靠性高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04B23/04GK102305204SQ201110240038
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者周東, 張士勇, 李春輝, 歐強(qiáng), 王昌耀, 莫有瑜, 高學(xué)文 申請人:廣西玉柴重工有限公司