專利名稱:一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，它包括油箱、負(fù)載敏感變量泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、一級(jí)阻尼孔、單向閥、二級(jí)阻尼孔、蓄能器、先導(dǎo)卸荷閥、一級(jí)梭閥、二級(jí)梭閥、反饋?zhàn)枘峥住Ｏ到y(tǒng)既能夠使用一個(gè)油源同時(shí)為具有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的子系統(tǒng)的蓄能器充液，又能使蓄能器單獨(dú)為各自的執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油，互不影響，易于實(shí)現(xiàn)集成化及模塊化控制。當(dāng)系統(tǒng)中任何一個(gè)蓄能器壓力降到其相應(yīng)的先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定下限值時(shí)，負(fù)載敏感變量泵自動(dòng)感應(yīng)其壓力變化，并以最大排量自動(dòng)為該蓄能器充液直到其壓力達(dá)到先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定的上限值，響應(yīng)速度快，充液時(shí)間短，充液完成后負(fù)載敏感變量泵自動(dòng)調(diào)節(jié)為低壓小排量狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能，降低系統(tǒng)功率損耗。
【專利說(shuō)明】一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，適用于系統(tǒng)中有多個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要獨(dú)立蓄能器進(jìn)行供油的蓄能器充液系統(tǒng)，尤其適用于礦用自卸車(chē)輛制動(dòng)，應(yīng)急轉(zhuǎn)向以及先導(dǎo)控制等多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的充液控制系統(tǒng)，屬于液壓控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦用自卸車(chē)是在野外場(chǎng)地，如大型露天礦、水利工程中，用于運(yùn)輸煤礦、沙石的專用自卸車(chē)。由于重量大、行駛速度高，加之礦山地區(qū)的彎道、坡路較多，因此要求礦用自卸車(chē)具有可靠、靈活的性能。該類(lèi)礦用自卸車(chē)的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、舉升系統(tǒng)均為液壓控制，且需要蓄能器為各個(gè)子系統(tǒng)供油。目前在工程車(chē)輛中用到最多的一種充液系統(tǒng)就是定量泵和充液閥組合的形式，該方法只能為單一的系統(tǒng)充液，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一個(gè)液壓油源同時(shí)為多個(gè)子系統(tǒng)耦合充液，充液速度受充液閥的性能影響很大，充液閥一經(jīng)選定之后無(wú)法改變充液壓力范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種既能使用一個(gè)油源同時(shí)為多個(gè)子系統(tǒng)的蓄能器充液，又能使蓄能器單獨(dú)為各自的子系統(tǒng)供油，不受其它系統(tǒng)影響，響應(yīng)速度快，充液時(shí)間短的多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型包括油箱、負(fù)載敏感變量泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C、蓄能器，每個(gè)集成控制閥組分別包括一級(jí)阻尼器、單向閥、二級(jí)阻尼器、先導(dǎo)卸荷閥，且每個(gè)集成控制閥組匹配一個(gè)蓄能器，一級(jí)阻尼器的進(jìn)油口為集成控制閥組的進(jìn)油口，一級(jí)阻尼器的出油口通過(guò)集成控制閥組的內(nèi)部油道分別連接單向閥和二級(jí)阻尼器，單向閥的出油口通過(guò)內(nèi)部油道與先導(dǎo)卸荷閥的控制油路連接，并通過(guò)集成控制閥組出口與所匹配的蓄能器和下游的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，二級(jí)阻尼器的出油口通過(guò)內(nèi)部油路與先導(dǎo)卸荷閥的進(jìn)油口相連，先導(dǎo)卸荷閥的出口通過(guò)集成控制閥組的油路與油箱連接；其中:在第一集成控制閥組A的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口和第二集成控制閥組B的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口之間通過(guò)油路連接有一級(jí)梭閥，在一級(jí)梭閥的出口與第三集成控制閥組C的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口之間通過(guò)油路連接有二級(jí)梭閥，二級(jí)梭閥的出口與一個(gè)反饋?zhàn)枘崞鬟B接，反饋?zhàn)枘崞鞯某隹谂c負(fù)載敏感變量泵的控制口相連。
[0006]所述蓄能器通過(guò)與其匹配的集成控制閥組的出口與下游的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0007]第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C能夠?qū)崿F(xiàn)為各自所匹配的蓄能器耦合充液，并使每個(gè)蓄能器獨(dú)立的為與其連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油。
[0008]所述各集成控制閥組中的一級(jí)阻尼器、單向閥、二級(jí)阻尼器、先導(dǎo)卸荷閥組成一個(gè)集成模塊，根據(jù)與該集成模塊匹配的蓄能器的參數(shù)要求確定各個(gè)元件的參數(shù)值，蓄能器的參數(shù)可根據(jù)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求進(jìn)行配置。
[0009]所述第一集成控制閥組A的先導(dǎo)卸荷閥、第二集成控制閥組B的先導(dǎo)卸荷閥和第三集成控制閥組C的先導(dǎo)卸荷閥前的控制壓力通過(guò)一級(jí)梭閥和二級(jí)梭閥進(jìn)行比較，通過(guò)反饋?zhàn)枘崞鞣€(wěn)定反饋壓力并引入到負(fù)載敏感變量泵的負(fù)載敏感控制口。
[0010]通過(guò)先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定對(duì)應(yīng)蓄能器充液的壓力范圍，當(dāng)進(jìn)入任一蓄能器的油液壓力降低到其相應(yīng)的先導(dǎo)卸荷閥的設(shè)定值下限時(shí)，負(fù)載敏感變量泵以最大排量為其自動(dòng)進(jìn)行充液，直到達(dá)到該先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定的最大壓力值；當(dāng)進(jìn)入任一蓄能器的油液壓力達(dá)到其相應(yīng)的先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定值的上限時(shí)，則該先導(dǎo)卸荷閥和油箱相通，此時(shí)先導(dǎo)卸荷閥前的壓力反饋信號(hào)為零，當(dāng)各個(gè)集成控制閥組中的先導(dǎo)卸荷閥前的反饋信號(hào)均為零時(shí)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)梭閥的比較反饋到負(fù)載敏感變量泵的負(fù)載敏感控制口的壓力為零，負(fù)載敏感變量泵恢復(fù)到待命狀態(tài)。
[0011]所述負(fù)載敏感變量泵響應(yīng)速度快，可以對(duì)蓄能器的壓力信號(hào)進(jìn)行快速響應(yīng)，自動(dòng)進(jìn)行充液，充液完成后可使負(fù)載敏感變量泵泵恢復(fù)到待命狀態(tài)即低壓小排量下，為系統(tǒng)節(jié)會(huì)K。
[0012]所述一級(jí)阻尼器可以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，保證蓄能器充液時(shí)快速平穩(wěn)，二級(jí)阻尼器可以減小通過(guò)先導(dǎo)卸荷閥的流量，避免在先導(dǎo)卸荷閥打開(kāi)時(shí)形成背壓使反饋到泵的壓力不能歸零，影響負(fù)載敏感變量泵泵的待命狀態(tài)。
[0013]所述單向閥用于將每一個(gè)系統(tǒng)隔離，避免系統(tǒng)相互影響和蓄能器油液倒灌。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，適用于系統(tǒng)中有多個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要獨(dú)立蓄能器進(jìn)行供油的系統(tǒng)中，用于對(duì)多個(gè)蓄能器自動(dòng)充液的液壓控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)蓄能器耦合自動(dòng)充液控制，蓄能器獨(dú)立為執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油。本實(shí)用新型響應(yīng)速度快，充液時(shí)間短，并且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能，降低系統(tǒng)功率損耗。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)集成化及模塊化，一個(gè)模塊控制一個(gè)蓄能器，模塊中的元件簡(jiǎn)單實(shí)用，可以對(duì)兩個(gè)及兩個(gè)以上獨(dú)立系統(tǒng)蓄能器進(jìn)行快速自動(dòng)充液，尤其適用于礦用自卸車(chē)系統(tǒng)中制動(dòng)、應(yīng)急轉(zhuǎn)向、先導(dǎo)控制多系統(tǒng)耦合的工況。

【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)的液壓示意圖。
[0017]其中:1.油箱，2.負(fù)載敏感變量泵，3.發(fā)動(dòng)機(jī)，4.第一一級(jí)阻尼器，5.第二一級(jí)阻尼器，6.第三一級(jí)阻尼器，7.第一單向閥，8.第二單向閥，9.第三單向閥，10.第一二級(jí)阻尼器，11.第二二級(jí)阻尼器，12.第三二級(jí)阻尼器，13.第一蓄能器14.第二蓄能器，15.第三蓄能器，16.第一先導(dǎo)卸荷閥，17.第二先導(dǎo)卸荷閥，18.第三先導(dǎo)卸荷閥，19.一級(jí)梭閥，20.二級(jí)梭閥，21.反饋?zhàn)枘崞鳎?2.第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，23.第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)，24.第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)，LS.負(fù)載敏感泵控制油口，A.第一集成控制閥組，B.第二集成控制閥組，C.第三集成控制閥組。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，包括油箱1、負(fù)載敏感變量泵2、發(fā)動(dòng)機(jī)3、第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C、第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15、一級(jí)梭閥19、二級(jí)梭閥20、反饋?zhàn)枘崞?1，第一集成控制閥組A中分別包括第一一級(jí)阻尼器4、第一單向閥7、第一二級(jí)阻尼器10、第一先導(dǎo)卸荷閥16，集第二成控制閥組B中分別包括第二一級(jí)阻尼器5、第二單向閥8、第二二級(jí)阻尼器11、第二先導(dǎo)卸荷閥17，第三集成控制閥組C中分別包括第三一級(jí)阻尼器6、第三單向閥9、第三二級(jí)阻尼器12、第三先導(dǎo)卸荷閥18。所述負(fù)載敏感變量泵2的傳動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與發(fā)動(dòng)機(jī)3連接，負(fù)載敏感變量泵2的吸油口與油箱I相連接，負(fù)載敏感變量泵2的出口分別與所述第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C的進(jìn)油口相連，負(fù)載敏感變量泵2泵出的液壓油通過(guò)三個(gè)集成控制閥組進(jìn)油口分別與第一一級(jí)阻尼器4、第二一級(jí)阻尼器5、第三一級(jí)阻尼器6接通，三個(gè)阻尼器的出油口通過(guò)集成控制閥組的內(nèi)部通道分別流向各自集成閥組中的第一單向閥7、第二單向閥8、第三單向閥9和第一二級(jí)阻尼器10、第二二級(jí)阻尼器11、第三二級(jí)阻尼器12，三個(gè)單向閥7、8、9的出油口通過(guò)內(nèi)部油道分別與第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18的控制油路連接，并通過(guò)集成控制閥組出口分別與第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15和下游第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)22、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)23、第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)24連接，第一二級(jí)阻尼器10的出油口通過(guò)內(nèi)部油路與第一先導(dǎo)卸荷閥16的進(jìn)油口相連，再將此路壓力油從第一集成控制閥組A引出與第二先導(dǎo)卸荷閥17的進(jìn)口壓力油通過(guò)一級(jí)梭閥19比較后，將一級(jí)梭閥19出口的壓力油與第三先導(dǎo)卸荷閥18的進(jìn)口壓力油再通過(guò)二級(jí)梭閥20比較后，將較高的壓力油路與反饋?zhàn)枘崞?1相連，反饋?zhàn)枘崞?1出口與負(fù)載敏感變量泵2的控制口 LS相連，第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18的出口分別通過(guò)三個(gè)集成控制閥組A、B、C的油路與油箱I連接。
[0019]所述由第一一級(jí)阻尼器4、第一單向閥7、第一二級(jí)阻尼器10、第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二一級(jí)阻尼器5、第二單向閥8、第二二級(jí)阻尼器11、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三一級(jí)阻尼器6、第三單向閥9、第三二級(jí)阻尼器12、第三先導(dǎo)卸荷閥18組成的三個(gè)集成控制閥組A、B、C能夠?qū)崿F(xiàn)為第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15耦合充液，并使第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15獨(dú)立的為第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)22、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)23、第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)24供油。蓄能器的充氣壓力和容積可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體要求進(jìn)行選擇。
[0020]所述第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15中任意一個(gè)壓力在其所對(duì)應(yīng)的第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí)，蓄能器不需要充液，并且能夠分別為第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)22、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)23、第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)24供油，提供所需要的壓力和流量，此時(shí)負(fù)載敏感變量泵2為待命狀態(tài)，即很小的排量、很低的壓力運(yùn)行，當(dāng)圖1中第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15中任何一個(gè)壓力降低到其對(duì)應(yīng)的第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18的設(shè)定值下限時(shí)，負(fù)載敏感變量泵2都會(huì)以最大排量為其自動(dòng)進(jìn)行充液，直到達(dá)到第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18設(shè)定的最大壓力。
[0021]通過(guò)第一一級(jí)阻尼器4、第二一級(jí)阻尼器5、第三一級(jí)阻尼器6分別減小進(jìn)入第一蓄能器13、第二蓄能器14、第三蓄能器15的壓力脈動(dòng)，使充液過(guò)程更加平穩(wěn)，通過(guò)第一二級(jí)阻尼器10、第二二級(jí)阻尼器11、第三二級(jí)阻尼器12使得進(jìn)入第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18的流量在其額定流量范圍內(nèi)，避免在其通油箱后閥前產(chǎn)生背壓，使負(fù)載敏感變量泵2無(wú)法回到待命狀態(tài)。
[0022]第一先導(dǎo)卸荷閥16、第二先導(dǎo)卸荷閥17、第三先導(dǎo)卸荷閥18前的控制壓力通過(guò)一級(jí)梭閥19和二級(jí)梭閥20進(jìn)行比較，通過(guò)反饋?zhàn)枘崞?1穩(wěn)定反饋壓力并引入到負(fù)載敏感變量泵2的負(fù)載敏感控制口 LS。
[0023]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，負(fù)載敏感變量泵會(huì)根據(jù)各集成控制閥組中先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)口前提供的壓力信號(hào)判斷是否需要給對(duì)應(yīng)的蓄能器充液，當(dāng)任何一個(gè)蓄能器的壓力不足時(shí)，負(fù)載敏感變量泵開(kāi)始工作，泵出的液壓油通過(guò)各集成控制閥組進(jìn)油口分別與相應(yīng)的一級(jí)阻尼器接通，通過(guò)集成控制閥組的內(nèi)部通道分別流向各自集成控制閥組中的單向閥和二級(jí)阻尼器，通過(guò)單向閥的液壓油為蓄能器充液并與先導(dǎo)卸荷閥的控制油路連接。當(dāng)某一執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，相應(yīng)的蓄能器通過(guò)對(duì)應(yīng)的集成控制閥組出口與下游執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，為其供油。
【權(quán)利要求】
1.一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，其特征在于:它包括油箱、負(fù)載敏感變量泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C、蓄能器，其特征是:每個(gè)集成控制閥組分別包括一級(jí)阻尼器、單向閥、二級(jí)阻尼器、先導(dǎo)卸荷閥，且每個(gè)集成控制閥組匹配一個(gè)蓄能器，一級(jí)阻尼器的進(jìn)油口為集成控制閥組的進(jìn)油口，一級(jí)阻尼器的出油口通過(guò)集成控制閥組的內(nèi)部油道分別連接單向閥和二級(jí)阻尼器，單向閥的出油口通過(guò)內(nèi)部油道與先導(dǎo)卸荷閥的控制油路連接，并通過(guò)集成控制閥組出口與所匹配的蓄能器和下游的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，二級(jí)阻尼器的出油口通過(guò)內(nèi)部油路與先導(dǎo)卸荷閥的進(jìn)油口相連，先導(dǎo)卸荷閥的出口通過(guò)集成控制閥組的油路與油箱連接；其中:在第一集成控制閥組A的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口和第二集成控制閥組B的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口之間通過(guò)油路連接有一級(jí)梭閥，在一級(jí)梭閥的出口與第三集成控制閥組C的先導(dǎo)卸荷閥進(jìn)油口之間通過(guò)油路連接有二級(jí)梭閥，二級(jí)梭閥的出口與一個(gè)反饋?zhàn)枘崞鬟B接，反饋?zhàn)枘崞鞯某隹谂c負(fù)載敏感變量泵的控制口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄能器通過(guò)與其匹配的集成控制閥組的出口與下游的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，其特征在于:第一集成控制閥組A、第二集成控制閥組B、第三集成控制閥組C能夠?yàn)楦髯运ヅ涞男钅芷黢詈铣湟?，并使每個(gè)蓄能器獨(dú)立的為與其連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，其特征在于:所述第一集成控制閥組A的先導(dǎo)卸荷閥、第二集成控制閥組B的先導(dǎo)卸荷閥和第三集成控制閥組C的先導(dǎo)卸荷閥前的控制壓力通過(guò)一級(jí)梭閥和二級(jí)梭閥進(jìn)行比較，通過(guò)反饋?zhàn)枘崞鞣€(wěn)定反饋壓力并引入到負(fù)載敏感變量泵的負(fù)載敏感控制口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型多執(zhí)行機(jī)構(gòu)耦合自動(dòng)充液系統(tǒng)，其特征在于:通過(guò)先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定對(duì)應(yīng)蓄能器充液的壓力范圍，當(dāng)進(jìn)入任一蓄能器的油液壓力降低到其相應(yīng)的先導(dǎo)卸荷閥的設(shè)定值下限時(shí)，負(fù)載敏感變量泵以最大排量為其自動(dòng)進(jìn)行充液，直到達(dá)到該先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定的最大壓力值；當(dāng)進(jìn)入任一蓄能器的油液壓力達(dá)到其相應(yīng)的先導(dǎo)卸荷閥設(shè)定值的上限時(shí)，則該先導(dǎo)卸荷閥和油箱相通，此時(shí)先導(dǎo)卸荷閥前的壓力反饋信號(hào)為零，當(dāng)各個(gè)集成控制閥組中的先導(dǎo)卸荷閥前的反饋信號(hào)均為零時(shí)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)梭閥的比較反饋到負(fù)載敏感變量泵的負(fù)載敏感控制口的壓力為零，負(fù)載敏感變量泵恢復(fù)到待命狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】F15B13-16GK204267391SQ201420655439
【發(fā)明者】趙靜一, 張春輝, 郭銳, 秦靖, 張益輝 [申請(qǐng)人]燕山大學(xué)