專利名稱：一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，特別地，涉及一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能量的非有效利用導(dǎo)致的系統(tǒng)發(fā)熱、元件磨損、油液變質(zhì)等問(wèn)題是產(chǎn)生液壓系統(tǒng)故障的關(guān)鍵因素。同時(shí)，不必要的能源損耗也將增加使用成本，造成環(huán)境污染。因此，如何有效利用能量一直是液壓系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。另外，目前的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)多采用節(jié)流調(diào)速，較為常見(jiàn)的是使用開(kāi)中心多路閥實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的中位泄荷、優(yōu)先動(dòng)作以及節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速方式容易受到負(fù)載變化的影響， 操作舒適性較差。因此，實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能的同時(shí)保持調(diào)速的區(qū)間不變是非常必要的。為實(shí)現(xiàn)能量的有效利用，以及速度調(diào)節(jié)不受負(fù)載的影響，國(guó)內(nèi)外知名工程機(jī)械企業(yè)以及液壓件供應(yīng)商先后開(kāi)發(fā)了自己的應(yīng)用系統(tǒng)。其中，負(fù)載敏感系統(tǒng)是最為典型的。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載壓力以及速度需求，通過(guò)壓力補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)液壓源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力和流量匹配，基本實(shí)現(xiàn)了能量的按需提供，且同時(shí)能夠完成負(fù)載有差異的執(zhí)行動(dòng)作。但是，針對(duì)輔助動(dòng)作較多的大型工程機(jī)械，例如履帶起重機(jī)，其輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往不要求同時(shí)動(dòng)作，僅需對(duì)速度進(jìn)行控制，此時(shí)采用負(fù)載敏感應(yīng)用系統(tǒng)是沒(méi)有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，以適用于要求節(jié)能和操作舒適性，不強(qiáng)調(diào)復(fù)合動(dòng)作的系統(tǒng)，如履帶起重機(jī)輔助液壓系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，包括多路閥、比例壓力補(bǔ)償閥組、負(fù)載敏感泵、電手柄、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，所述多路閥連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的一端，所述負(fù)載敏感泵連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的另一端，所述控制器用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作進(jìn)行控制。上述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其中，所述比例壓力補(bǔ)償閥組由定差減壓閥、比例節(jié)流閥、節(jié)流孔和可調(diào)節(jié)流閥組成。上述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其中，所述定差減壓閥的出油口與所述比例節(jié)流閥的進(jìn)油口相連；所述比例節(jié)流閥的出油口與所述比例壓力補(bǔ)償閾組的出油口相通；在所述比例節(jié)流閥的出油口與所述比例壓力補(bǔ)償閥組的出油口間的油道上分為兩路，一路連接至所述可調(diào)節(jié)流閥的進(jìn)油口，另一路經(jīng)所述節(jié)流孔接入所述定差減壓閥的先導(dǎo)油口。上述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其中，所述比例節(jié)流閥可用可調(diào)節(jié)流閥替代，用于對(duì)所述簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的速度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。上述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其中，所述多路閥為開(kāi)中心片式多路閥。上述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其中，所述多路閥可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量、功能進(jìn)行聯(lián)數(shù)及中位機(jī)能的擴(kuò)展。因此，本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)在負(fù)載大小變化的情況下，能夠有效地進(jìn)行比例調(diào)速，實(shí)現(xiàn)流量的按需提供；且能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要，對(duì)多路閥進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)置。因此提供了一種簡(jiǎn)潔、實(shí)用、方便擴(kuò)展的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的比例壓力補(bǔ)償閥組的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感泵的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，包括多路閥1，比例壓力補(bǔ)償閥組2，負(fù)載敏感泵3，電手柄4，控制器5，以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)6。其中，多路閥1連接在比例壓力補(bǔ)償閥組2的一端，負(fù)載敏感泵3連接在比例壓力補(bǔ)償閥組2的另一端。控制器5分別與電手柄4，多路閥1和比例壓力補(bǔ)償閥組2連接，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的操作。具體地，負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B與比例壓力補(bǔ)償閥組2的進(jìn)油口 P相連，比例壓力補(bǔ)償閥組2的出油口 A與多路閥1的進(jìn)油口 Pl相連，比例壓力補(bǔ)償閥組2的壓力反饋口 PLS與負(fù)載敏感泵3的X 口相連，多路閥1的A1、B1 口與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6相連，多路閥1的回油口 T2接回油箱。電手柄4的AO針腳與控制器5的AI針腳相連，控制器5的PWM針腳接入比例壓力補(bǔ)償閥組2的比例電磁鐵，控制器5的DO針腳接入多路閥1的開(kāi)關(guān)電磁鐵。其中，比例壓力補(bǔ)償閥組2和負(fù)載敏感泵3構(gòu)成了本系統(tǒng)的負(fù)載敏感系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)流量的按需提供；比例壓力補(bǔ)償閥組2與多路閥1構(gòu)成本系統(tǒng)的比例調(diào)速系統(tǒng)。具體地， 多路閥1的開(kāi)關(guān)電磁鐵用于方向控制，而比例壓力補(bǔ)償閥組2的比例電磁鐵用于速度控制。 同時(shí)，多路閥1為開(kāi)中心片式多路閥，可以按需進(jìn)行擴(kuò)展。在本系統(tǒng)中則采用了六通閥，中位泄荷，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的數(shù)量設(shè)置聯(lián)數(shù)，根據(jù)功能設(shè)置中位機(jī)能。圖2為比例壓力補(bǔ)償閥組2的結(jié)構(gòu)圖，其由定差減壓閥21、比例節(jié)流閥22、節(jié)流孔 23和可調(diào)節(jié)流閥24組成。其中，比例壓力補(bǔ)償閥組的P 口與定差減壓閥21的進(jìn)油口相通， 定差減壓閥21的出油口與比例節(jié)流閥22的進(jìn)油口相連，比例節(jié)流閥22的出油口與比例壓力補(bǔ)償閥組2的出油口 A相通。在比例節(jié)流閥22的出油口與比例壓力補(bǔ)償閥組2的A 口間的油道上引出兩路油道，一路接入可調(diào)節(jié)流閥24的進(jìn)油口，可調(diào)節(jié)流閥24的出油口與比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口相連；另一路經(jīng)過(guò)節(jié)流孔23接入定差減壓閥21的先導(dǎo)油口。本發(fā)明的比例壓力補(bǔ)償閥組2具有調(diào)速性能，通過(guò)調(diào)節(jié)定差減壓閥21的彈簧預(yù)緊力可以改變調(diào)速增益，節(jié)流孔23可以增加系統(tǒng)阻尼，防止壓力沖擊，而可調(diào)節(jié)流閥24則可調(diào)節(jié)反饋流量。其中，所述比例節(jié)流閥22也可用可調(diào)節(jié)流閥替代，從而對(duì)系統(tǒng)速度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。圖3為負(fù)載敏感泵3的結(jié)構(gòu)圖，其中包括壓差調(diào)節(jié)閥31和變量活塞32，還包括壓力油口 B以及X 口。下面具體介紹一下本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
首先，介紹本發(fā)明的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制?？刂破?輸出DO信號(hào)，控制多路閥1的第一聯(lián)得電。電手柄4扳至一定角度，控制器5接收電手柄4的AO信號(hào)，經(jīng)處理后輸出一定占空比的PWM信號(hào)至比例節(jié)流閥22，使比例節(jié)流閥22保持一定開(kāi)度， 從而負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6連通。下面分五種工作狀態(tài)說(shuō)明上述負(fù)載敏感控制(1)驅(qū)動(dòng)負(fù)載 在負(fù)載敏感泵3與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6間的油道接通瞬間，負(fù)載敏感泵3提供的壓力和流量均較小，無(wú)法驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6動(dòng)作，負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6之間的管路形成瞬時(shí)密閉容腔，導(dǎo)致比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口壓力立即升高，PLS 口壓力反饋至負(fù)載敏感泵3的X 口，并作用在壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯上，使壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯在負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B及X 口壓力的共同作用下失去平衡。壓差調(diào)節(jié)閥31閥芯發(fā)生向左位移， 使負(fù)載敏感泵3的變量活塞缸32的大腔接入回油，變量活塞32在彈簧力的作用下向大排量方向擺動(dòng)。排量增大后，負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B與執(zhí)行機(jī)構(gòu)6間容腔的壓力升高，直至驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6開(kāi)始動(dòng)作。同時(shí)，升高后的壓力油口 B的壓力與接入X 口的負(fù)載反饋壓力及彈簧力共同作用在壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯上，使閥芯暫時(shí)進(jìn)入平衡狀態(tài)，負(fù)載敏感泵3 的排量也暫時(shí)保持不變。(2)負(fù)載變大保持電手柄4的工作角度不變，比例節(jié)流閥22的開(kāi)度不變，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載變大，比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口壓力升高，接入負(fù)載敏感泵3的X 口后作用在壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯上，使壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯失去平衡。閥芯右位工作，變量活塞缸32大腔接入回油，負(fù)載敏感泵3的排量增大，系統(tǒng)壓力升高，定差減壓閥21的先導(dǎo)口與反饋口間的壓差恢復(fù)為設(shè)定值，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的工作速度保持不變。增大的排量一方面提高系統(tǒng)壓力， 另一方面補(bǔ)償增大的系統(tǒng)內(nèi)泄。(3)負(fù)載變小保持電手柄4工作角度不變，比例節(jié)流閥22開(kāi)度不變，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載變小，比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口的壓力降低，接入負(fù)載敏感泵3的X 口后作用在壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯上，使壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯失去平衡，閥芯左位工作，變量活塞缸32的大腔接入負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B壓力，負(fù)載敏感泵3的排量減小，系統(tǒng)壓力降低，導(dǎo)致內(nèi)泄減小(容積效率提高)，定差減壓閥21的先導(dǎo)口與反饋口間壓差恢復(fù)為設(shè)定值，從而保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的速度不變。(4)速度變大執(zhí)行機(jī)構(gòu)6所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載不變，電手柄4工作角度變大，比例節(jié)流閥22的開(kāi)度變大，比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口壓力升高，接入負(fù)載敏感泵3的X 口后作用在壓差調(diào)節(jié)閥 31的閥芯上，使壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯失去平衡，閥芯右位工作，變量活塞缸32大腔接入回油，負(fù)載敏感泵3的排量增大，系統(tǒng)壓力升高，定差減壓閥21的先導(dǎo)口與反饋口間壓差恢復(fù)為設(shè)定值，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的工作速度變大。(5)速度變小執(zhí)行機(jī)構(gòu)6所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載不變，電手柄4工作角度變小，比例節(jié)流閥22開(kāi)度變小， 比例壓力補(bǔ)償閥組2的PLS 口壓力降低，接入負(fù)載敏感泵3的X 口后作用在壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯上，使壓差調(diào)節(jié)閥31的閥芯 失去平衡，閥芯左位工作，變量活塞缸32大腔接入負(fù)載敏感泵3的壓力油口 B壓力，負(fù)載敏感泵3的排量減小，系統(tǒng)壓力降低，定差減壓閥21的先導(dǎo)口與反饋口間壓差恢復(fù)為設(shè)定值，執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的工作速度變小。下面介紹一下本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的比例調(diào)速機(jī)制。首先，操作電手柄4，輸入的模擬信號(hào)傳送至控制器5，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，控制器5優(yōu)先輸出DO(開(kāi)關(guān)量)信號(hào)驅(qū)動(dòng)多路閥1的第一聯(lián)換向，隨后輸出PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)驅(qū)動(dòng)比例節(jié)流閥22，使比例節(jié)流閥22的開(kāi)度與PWM信號(hào)的平均電流對(duì)應(yīng)，從而配合本系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制功能，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的比例調(diào)速。因此，本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)在負(fù)載大小變化的情況下，能夠有效地進(jìn)行比例調(diào)速，實(shí)現(xiàn)流量的按需提供；且能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要，對(duì)多路閥進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)置。因此提供了一種簡(jiǎn)潔、實(shí)用、方便擴(kuò)展的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。
權(quán)利要求
1.一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括多路閥、比例壓力補(bǔ)償閥組、 負(fù)載敏感泵、電手柄、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，所述多路閥連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的一端，所述負(fù)載敏感泵連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的另一端，所述控制器用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述比例壓力補(bǔ)償閥組由定差減壓閥、比例節(jié)流閥、節(jié)流孔和可調(diào)節(jié)流閥組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述定差減壓閥的出油口與所述比例節(jié)流閥的進(jìn)油口相連；所述比例節(jié)流閥的出油口與所述比例壓力補(bǔ)償閾組的出油口相通；在所述比例節(jié)流閥的出油口與所述比例壓力補(bǔ)償閥組的出油口間的油道上分為兩路，一路連接至所述可調(diào)節(jié)流閥的進(jìn)油口，另一路經(jīng)所述節(jié)流孔接入所述定差減壓閥的先導(dǎo)油口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述比例節(jié)流閥可用可調(diào)節(jié)流閥替代，用于對(duì)所述簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)的速度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述多路閥為開(kāi)中心片式多路閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述多路閥可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量、功能進(jìn)行聯(lián)數(shù)及中位機(jī)能的擴(kuò)展。
全文摘要
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，包括多路閥、比例壓力補(bǔ)償閥組、負(fù)載敏感泵、電手柄、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，所述多路閥連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的一端，所述負(fù)載敏感泵連接在所述比例壓力補(bǔ)償閥組的另一端，所述控制器用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作進(jìn)行控制。本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)在負(fù)載大小變化的情況下，能夠有效地進(jìn)行比例調(diào)速，實(shí)現(xiàn)流量的按需提供；且能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要，對(duì)多路閥進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)置。因此提供了一種簡(jiǎn)潔、實(shí)用、方便擴(kuò)展的比例負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F15B13/00GK102261351SQ201010183209
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者彭繼文, 汪云峰 申請(qǐng)人:上海三一科技有限公司