專利名稱：一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓開式回路，具體地，涉及一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進程的快速發(fā)展，大中型工程機械需 求量和保有量連續(xù)快速增長。在眾多的工程機械中，特別是進口設(shè)備中，采用液壓傳動和全液壓驅(qū)動十分普遍， 如隧道掘進機、盾構(gòu)、大噸的運梁車、吊車、升降臺車，以及攤鋪機、挖掘機、推土機等。但是， 由于工程機械工作環(huán)境的因素，要求無級調(diào)速節(jié)能且要求過載保護等問題是各類工程機械 必須解決的。一般地，工程機械中采用的控制方式包括負(fù)載敏感控制、恒功率控制與液比例控 制等，但這些控制方式均不能同時解決無級調(diào)速、節(jié)能且在負(fù)載變化大的情況下實現(xiàn)過載 保護的問題。例如，負(fù)載敏感控制方式，在執(zhí)行機構(gòu)快速動作時突然遇到大負(fù)載時，很容易 導(dǎo)致驅(qū)動機熄火；恒功率控制方式，輸出功率一定，在節(jié)能方面有很大的欠缺；液比例控制 方式，跟負(fù)載敏感控制方式一樣，在快速動作時遇到大負(fù)載會導(dǎo)致驅(qū)動機熄火。綜上所述，在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺 陷⑴過載保護能力弱負(fù)載敏感控制方式，在執(zhí)行機構(gòu)快速動作時突然遇到大負(fù)載 時，很容易導(dǎo)致驅(qū)動機熄火；液比例控制方式，跟負(fù)載敏感控制方式一樣，在快速動作時遇 到大負(fù)載會導(dǎo)致驅(qū)動機熄火；⑵節(jié)能性差恒功率控制方式，輸出功率一定，在節(jié)能方面有很大的欠缺；⑶功能單一負(fù)載敏感控制方式、恒功率控制方式與液比例控制方式等，均不能同 時解決無級調(diào)速與節(jié)能的問題，也不能解決在負(fù)載變化大的情況下實現(xiàn)過載保護的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系 統(tǒng)，以實現(xiàn)過載保護能力強、節(jié)能性好與功能多的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種應(yīng)用于液壓開式回路的控 制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外部供油件、變量泵組件、減壓手柄、方向閥與執(zhí)行元件，其中所述外 部供油件，通過減壓手柄與變量泵組件連接；所述執(zhí)行元件，通過方向閥與變量泵組件連 接。進一步地，所述變量泵組件包括依次配合設(shè)置的控制單元與變量泵，其中所述控 制單元與減壓手柄連接，所述變量泵與方向閥配合連接。進一步地，所述控制單元包括恒壓控制模塊、液比例控制模塊與恒功率控制模塊， 所述恒壓控制模塊、液比例控制模塊與恒功率控制模塊依次配合設(shè)置在減壓手柄與變量泵之間。進一步地，所述系統(tǒng)還包括溢流閥，所述溢流閥設(shè)置在變量泵與方向閥之間。進一步地，所述執(zhí)行元件包括執(zhí)行油缸。本實用新型各實施例的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，由于包括外部供油件、 變量泵組件、減壓手柄、方向閥與執(zhí)行元件，其中外部供油件通過減壓手柄與變量泵組件 連接；執(zhí)行元件通過方向閥與變量泵組件連接；適合任何負(fù)載變化大的情況下要求無級調(diào) 速、過載保護且節(jié)能的液壓開式回路，可以解決實際工作中負(fù)載變化大、要求無級變速且節(jié) 能的難題；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中過載保護能力弱、節(jié)能性差與功能單一的缺陷，以實現(xiàn) 過載保護能力強、節(jié)能性好與功能多的優(yōu)點。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過 在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用 新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為根據(jù)本實用新型應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的流量-壓力特性曲線示 意圖；圖2為根據(jù)本實用新型應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)中減壓手柄輸出壓力與 變量泵的輸出排量之間的特性曲線示意圖；圖3為根據(jù)本實用新型應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合附圖，本實用新型實施例中附圖標(biāo)記如下1-控制單元；2-減壓手柄；3-方向閥；4-執(zhí)行油缸；5-變量泵；6_溢流閥。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu) 選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據(jù)本實用新型實施例，提供了一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)。如圖1-圖 3所示，本實施例包括外部供油件、變量泵5組件、減壓手柄2、方向閥3與執(zhí)行元件，其中 外部供油，通過減壓手柄2與變量泵5組件連接；執(zhí)行元件，通過方向閥3與變量泵5組件 連接。這里，執(zhí)行元件包括執(zhí)行油缸4。進一步地，在上述實施例中，上述變量泵5組件包括依次配合設(shè)置的控制單元1與 變量泵5，控制單元1與減壓手柄2連接，變量泵5與方向閥3配合連接。其中，控制單元1 包括恒壓控制模塊、液比例控制模塊與恒功率控制模塊，恒壓控制模塊、液比例控制模塊與 恒功率控制模塊依次配合設(shè)置在減壓手柄2與變量泵5之間。進一步地，在上述實施例中，應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)還包括溢流閥6，溢 流閥6設(shè)置在變量泵5與方向閥3之間。在上述實施例中，恒功率控制模塊給該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)提供高壓油液、以限制功率，恒壓控制模塊用來限制該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的最大工作 壓力，減壓手柄2可以用來手動無級調(diào)節(jié)執(zhí)行元件(如執(zhí)行油缸4)的運動速度。在圖1中，當(dāng)該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力低于a MPa (即該應(yīng)用于 液壓開式回路的控制系統(tǒng)的負(fù)載比較小)時，變量泵5的輸出排量由減壓手柄2控制，可以 在0到最大排量之間任何一個排量工作，即執(zhí)行元件的速度在0到最大之間可以實現(xiàn)無級 調(diào)速；當(dāng)該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力在a飛MI^之間工作時，隨著壓力的升 高，該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的最大流量減小(即負(fù)載的增大，執(zhí)行元件最大速度 降低)，該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力與最大流量乘積為一定值，即驅(qū)動機額定 輸出功率值，所以，在實際工作中驅(qū)動機不會由于負(fù)載的變化而導(dǎo)致熄火。在此工作壓力狀 態(tài)，仍然可以通過調(diào)節(jié)減壓手柄2改變變量泵5的輸出排量來無級調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速 度，并可以達到節(jié)能的目的，如圖1中a_b之間的虛線部分所示。當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增大，導(dǎo)致該 應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力上升至b MPa時，由于恒壓控制模塊的作用，將變 量泵5的輸出排量調(diào)節(jié)至0，限制壓力繼續(xù)上升，保護該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)中 的各個元件。減壓手柄2輸出壓力與變量泵5的輸出排量之間的特性曲線，可參見圖2，變量泵 5的輸出排量與減壓手柄2的輸出壓力成正比例關(guān)系，即通過減壓手柄2可以比例調(diào)節(jié)執(zhí)行 元件的運行速度。具體地，如圖3所示，變量泵5的最大工作壓力為23MPa，減壓手柄2由外部供油件 供油，外部供油壓力為40-60bar，溢流閥6的設(shè)定壓力為24MPa，方向閥3用于控制執(zhí)行油 缸4的動作方向。使用該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)時，當(dāng)方向閥3左位工作時，執(zhí)行油缸4往 回拉；當(dāng)負(fù)載較小(即該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力低于IOMPa)時，調(diào)整減壓 手柄2，液比例控制模塊工作，執(zhí)行油缸4的運動速度可在0-12m/min之間實現(xiàn)無級調(diào)速； 當(dāng)負(fù)載較大(即該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力在10MPa-23MPa之間)時，恒功率 控制模塊工作，變量泵5的排量隨壓力增加而減少，該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的 功率維持在22KW，如需要更低速度，可調(diào)節(jié)減壓手柄2，以進一步減小泵排量，該應(yīng)用于液 壓開式回路的控制系統(tǒng)的功率隨之減少，達到節(jié)能的目的；當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增大(即該應(yīng)用于液 壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力達到23MPa)，恒壓控制模塊工作，改變變量泵5的斜盤角度， 將變量泵5的輸出排量調(diào)節(jié)至零，控制該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的壓力不再上 升，保護該應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)的元件不受損壞。上述實施例的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，利用“恒功率-液比例-恒壓”的 控制方式，適合任何負(fù)載變化大、要求無級調(diào)速過載保護且節(jié)能的液壓開式回路，可以很好 地解決實際工作中負(fù)載變化大、要求無級變速且節(jié)能的難題，在非開挖水平鉆機上已得到 成功應(yīng)用。綜上所述，本實用新型各實施例的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，由于包括外 部供油件、變量泵組件、減壓手柄、方向閥與執(zhí)行元件，其中外部供油件通過減壓手柄與變 量泵組件連接；執(zhí)行元件通過方向閥與變量泵組件連接；適合任何負(fù)載變化大的情況下要 求無級調(diào)速、過載保護且節(jié)能的液壓開式回路，可以解決實際工作中負(fù)載變化大、要求無級 變速且節(jié)能的難題；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中過載保護能力弱、節(jié)能性差與功能單一的缺陷，以實現(xiàn)過載保護能力強、節(jié)能性好與功能多的優(yōu)點。 最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本 實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征 進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括外部供油件、變量泵 組件、減壓手柄、方向閥與執(zhí)行元件，其中所述外部供油件，通過減壓手柄與變量泵組件連接；所述執(zhí)行元件，通過方向閥與變量 泵組件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變量泵 組件包括依次配合設(shè)置的控制單元與變量泵，其中所述控制單元與減壓手柄連接，所述變量泵與方向閥配合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單 元包括恒壓控制模塊、液比例控制模塊與恒功率控制模塊，所述恒壓控制模塊、液比例控制 模塊與恒功率控制模塊依次配合設(shè)置在減壓手柄與變量泵之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括溢流閥，所述溢流閥設(shè)置在變量泵與方向閥之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行元 件包括執(zhí)行油缸。
專利摘要本實用新型公開了一種應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外部供油件、變量泵組件、減壓手柄、方向閥與執(zhí)行元件，其中所述外部供油件，通過減壓手柄與變量泵組件連接；所述執(zhí)行元件，通過方向閥與變量泵組件連接。本實用新型所述應(yīng)用于液壓開式回路的控制系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中過載保護能力弱、節(jié)能性差與功能單一等缺陷，以實現(xiàn)過載保護能力強、節(jié)能性好與功能多的優(yōu)點。
文檔編號F15B11/02GK201865998SQ201020583689
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者齊長纓 申請人:無錫市鉆通工程機械有限公司