專利名稱：一種數(shù)字式變量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變量泵，尤其是一種具有數(shù)字控制功能的數(shù)字式變量泵，屬 于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
液壓泵是液壓系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)核心元件。其中的變量泵是通過(guò)改變壓力和 流量輸出參數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的控制和調(diào)整的。現(xiàn)有的變量泵輸出流量的改變主要有 電機(jī)變頻調(diào)速和改變排量?jī)煞N方式。其中電機(jī)變頻是通過(guò)變頻電機(jī)或伺服電機(jī)改變液壓泵 的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)，但其動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、低速特性差，加上液壓系統(tǒng)自身所具有的參數(shù)慢時(shí)變特性以 及負(fù)載變化的影響，致使變頻液壓調(diào)速系統(tǒng)較之常規(guī)的閥控或其他泵控液壓動(dòng)力系統(tǒng)難于 控制。對(duì)于改變排量而言，所有的變量類型需手動(dòng)或內(nèi)反饋、外反饋控制方式來(lái)改變變量機(jī) 構(gòu)，其存在著較大的慣性，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題。上述兩種變量泵輸出流量的改變方法都存 在著不足，嚴(yán)重阻礙液壓系統(tǒng)整體性能的提升。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有變量泵存在的動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、低速特性差或者慣性大、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等 問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用數(shù)字信號(hào)直接控制，且響應(yīng)速度快，流量變化范圍寬，工作效 率高，體積小，重量輕，成本低的數(shù)字式變量泵。本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種數(shù)字式變量泵，包括油路上串聯(lián)的定量 泵和單向閥，以及油路上并聯(lián)的蓄能器，其特征在于油路上設(shè)有與定量泵并聯(lián)的高速開(kāi)關(guān) 閥，該高速開(kāi)關(guān)閥與數(shù)字式控制器電連接，數(shù)字式控制器與安裝在油路上的壓力傳感器電 連接。以便將壓力傳感器檢測(cè)到的油路上的壓力信號(hào)送數(shù)字式控制器處理，再通過(guò)數(shù)字式 控制器對(duì)高速開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式變量泵輸出流量和壓力的改變。所述數(shù)字式控制器由A/D轉(zhuǎn)換器、DSP控制器和功率放大器組成，以將傳感器檢測(cè) 的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入DSP控制器中，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出特定的PWM信號(hào)，再經(jīng)功 率放大器放大后，傳送到高速開(kāi)關(guān)閥，直接驅(qū)動(dòng)和控制高速開(kāi)關(guān)閥的運(yùn)行。本實(shí)用新型與現(xiàn)有變量泵相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，可方便地將 傳感器檢測(cè)的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入DSP控制器中，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出特定的PWM信 號(hào)，再經(jīng)功率放大器放大后，直接驅(qū)動(dòng)和控制高速開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式變量泵輸出流 量和壓力的改變。該數(shù)字式變量泵具有響應(yīng)速度快、流量變化范圍寬、工作效率高等效果， 同時(shí)用高速開(kāi)關(guān)閥代替了普通變量泵的變量機(jī)構(gòu)，不僅體積小，重量輕，成本低，而且消除 了變量機(jī)構(gòu)的慣性影響，使液壓系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間得到改善，通過(guò)可編程控制PWM信號(hào)，使泵 的輸出具有較高的流量輸出變化范圍，因此可使液壓系統(tǒng)效率提高及控制性能更好。

圖1為本實(shí)用新型之?dāng)?shù)字式變量泵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的數(shù)字式變量泵，包括油路上串聯(lián)的定量泵2和單向閥3，以及油 路上并聯(lián)的蓄能器4，其中油路上設(shè)有與定量泵2并聯(lián)的高速開(kāi)關(guān)閥1，高速開(kāi)關(guān)閥1與由 A/D轉(zhuǎn)換器6、DSP控制器7和功率放大器8組成的數(shù)字式控制器電連接，數(shù)字式控制器與 安裝在油路上的壓力傳感器5電連接，如圖1。工作原理是當(dāng)高速開(kāi)關(guān)閥1關(guān)閉時(shí)，定量泵2輸出的壓力液體經(jīng)單向閥3進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，同 時(shí)由蓄能器4蓄能；當(dāng)高速開(kāi)關(guān)閥1打開(kāi)時(shí)，定量泵2輸出的壓力液體經(jīng)高速開(kāi)關(guān)閥1直接 回流到油箱，同時(shí)蓄能器4釋能，充當(dāng)臨時(shí)泵站，向液壓系統(tǒng)提供壓力液體，因單向閥3的作 用，只向液壓系統(tǒng)提供壓力液體。油路上的壓力傳感器5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)中的壓力，并將 檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器6輸入DSP控制器7中，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出特定的PWM信 號(hào)經(jīng)功率放大器8放大后，傳送到高速開(kāi)關(guān)閥1，以直接驅(qū)動(dòng)和控制高速開(kāi)關(guān)閥1的開(kāi)關(guān)動(dòng) 作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式變量泵輸出流量和壓力的改變，滿足液壓系統(tǒng)的不同工作狀態(tài)。通過(guò)控制PWM占空比來(lái)確定高速開(kāi)關(guān)閥1的開(kāi)與關(guān)所占的時(shí)間比，使該變量泵的 輸出流量極易控制。在高速開(kāi)關(guān)閥1開(kāi)關(guān)過(guò)程中，將引起流量及壓力的波動(dòng)，為解決這一問(wèn) 題，一方面可以提高PWM的頻率，另一方面通過(guò)蓄能器4的濾波整流作用來(lái)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求一種數(shù)字式變量泵，包括油路上串聯(lián)的定量泵和單向閥，以及油路上并聯(lián)的蓄能器，其特征在于油路上設(shè)有與定量泵并聯(lián)的高速開(kāi)關(guān)閥，該高速開(kāi)關(guān)閥與數(shù)字式控制器電連接，數(shù)字式控制器與安裝在油路上的壓力傳感器電連接
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式變量泵，其特征在于所述數(shù)字式控制器由A/D轉(zhuǎn)換器、 DSP控制器和功率放大器組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種數(shù)字式變量泵，包括油路上串聯(lián)的定量泵和單向閥，以及油路上并聯(lián)的蓄能器，其特征在于油路上設(shè)有與定量泵并聯(lián)的高速開(kāi)關(guān)閥，該高速開(kāi)關(guān)閥與數(shù)字式控制器電連接，數(shù)字式控制器與安裝在油路上的壓力傳感器電連接。以將傳感器檢測(cè)的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入DSP控制器中進(jìn)行處理后，輸出特定的PWM信號(hào)，再經(jīng)功率放大器放大后，直接驅(qū)動(dòng)和控制高速開(kāi)關(guān)閥的運(yùn)行，以維持液壓系統(tǒng)正常的供液狀態(tài)。其響應(yīng)速度快、流量變化范圍寬、工作效率高，體積小，重量輕，成本低，并消除了變量機(jī)構(gòu)的慣性影響，通過(guò)可編程控制PWM信號(hào)，使泵的輸出具有較高的流量輸出變化范圍。
文檔編號(hào)F15B1/02GK201696367SQ20102022879
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者任偉, 吳張永, 岑順?shù)h, 王京濤, 王娟, 王曉波, 莫子勇, 賈偉亮 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)