本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多供油單元合流切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在液壓系統(tǒng)設(shè)計中為提高執(zhí)行元件速度需增大液壓泵排量，大排量液壓泵通常會受到安裝空間、使用成本、應(yīng)用技術(shù)等方面的限制，因此經(jīng)常會采用雙泵供油的方案。雙泵供油液壓系統(tǒng)在提升執(zhí)行元件速度的同時也降低了執(zhí)行元件的微動性能及液壓系統(tǒng)的效率。

例如單個執(zhí)行元件微動時所需的流量很小，兩個泵同時工作時單個泵提供的流量僅是執(zhí)行元件所需流量的一半，由于液壓泵存在泄漏，在微小流量下的脈動比較大，如此不僅降低了執(zhí)行元件的微動性能也降低了液壓系統(tǒng)的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種多供油單元合流切換系統(tǒng)，能夠提高執(zhí)行元件的微動性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種多供油單元合流切換系統(tǒng)，包括合流部件和至少兩個供油單元，所述合流部件設(shè)在至少兩個所述供油單元之間，能夠基于用于表征各個所述供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)，選擇性地切換為合流供油或獨立供油。

進一步地，還包括控制單元，所述控制單元能夠接收用于表征各個所述供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)，并根據(jù)所述參數(shù)為所述合流部件提供控制信號。

進一步地，所述控制單元還能夠計算用于表征各個所述供油單元 中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)的最大值，并根據(jù)所述最大值與預(yù)設(shè)值的比較結(jié)果為所述合流部件提供控制信號。

進一步地，所述控制單元能夠在所述最大值大于預(yù)設(shè)值時，向所述合流部件輸出能夠切換為合流供油的控制信號，否則向所述合流部件輸出能夠切換為獨立供油的控制信號。

進一步地，用于表征各個所述供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個所述供油單元中先導(dǎo)手柄的控制電流值，所述控制單元能夠根據(jù)所述先導(dǎo)手柄的控制電流值向合流部件輸入電流控制信號，或者向設(shè)在所述合流部件控制油路上的電磁閥輸入電流控制信號。

進一步地，用于表征各個所述供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個所述供油單元中的先導(dǎo)控制壓力值，所述控制單元能夠根據(jù)所述先導(dǎo)控制壓力值向合流部件輸入電流控制信號，或者向設(shè)在所述合流部件控制油路上的電磁閥輸入電流控制信號。

進一步地，用于表征各個所述供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個所述供油單元中的先導(dǎo)控制壓力值，所述控制單元能夠根據(jù)所述先導(dǎo)控制壓力值向合流部件輸入油壓控制信號，或者向設(shè)在所述合流部件控制油路上的液控閥輸入油壓控制信號。

進一步地，所述控制單元還包括最值選擇部件，所述最值選擇部件用于篩選出各個所述供油單元中先導(dǎo)控制壓力的最大值。

進一步地，所述最值選擇部件為梭閥或者梭閥網(wǎng)絡(luò)。

進一步地，所述控制單元還包括壓力檢測部件，能夠在所述合流部件需要直接或間接通過電流控制信號控制時，將所述最值選擇部件篩選出的先導(dǎo)控制壓力的最大值轉(zhuǎn)化為電信號。

進一步地，所述壓力檢測部件為壓力繼電器，所述壓力繼電器的預(yù)設(shè)值均不超過各個所述供油單元中的執(zhí)行元件的控制閥的全開壓力。

進一步地，各個所述供油單元中還包括變量泵，所述合流部件能夠在切換為合流供油時，使各個所述變量泵的反饋油路連通。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的多供油單元合流切換系統(tǒng)，通過在 至少兩個供油單元之間設(shè)置合流部件，能夠基于用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)，判斷供油單元中的執(zhí)行元件需要的運行速度，選擇性地切換為合流供油或獨立供油。此種多供油單元合流切換系統(tǒng)在執(zhí)行元件需要高速運行時，能夠通過合流供油滿足整個系統(tǒng)的流量需求，在執(zhí)行元件需要低速運行時，切換為獨立供油的方式，以降低執(zhí)行元件在小流量下的脈動，使執(zhí)行元件運行更加平穩(wěn)，從而提高液壓系統(tǒng)的調(diào)速性、微動性和節(jié)能性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明多供油單元合流切換系統(tǒng)的一個實施例的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明多供油單元合流切換系統(tǒng)的另一個實施例的原理示意圖。

具體實施方式

以下詳細說明本發(fā)明。在以下段落中，更為詳細地限定了實施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個或多個被認為是優(yōu)選的或有利的特征組合。

本發(fā)明中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等用語僅是為了方便描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。

從提高執(zhí)行元件的微動性能的角度出發(fā)，本發(fā)明提供了一種多供油單元合流切換系統(tǒng)，在一個實施例中，如圖1和圖2所示，包括合流部件7和至少兩個供油單元，合流部件7設(shè)在至少兩個供油單元之間，用于實現(xiàn)兩油路的接通與斷開。合流部件7能夠基于用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)，選擇性地切換為合流供油或獨立 供油。根據(jù)不同供油單元中執(zhí)行元件8的工況需求，合流部件7可以靈活地設(shè)置在需要進行合流供油和獨立供油切換的供油單元之間，例如設(shè)置在任意兩個供油單元之間，以實現(xiàn)這兩個供油單元的合流供油，或者通過合流部件7使所有供油單元之間都可以實現(xiàn)合流供油。

為了能夠判斷出供油方式切換的時機，在本發(fā)明的另一個實施例中，多供油單元合流切換系統(tǒng)還可包括控制單元，控制單元能夠接收用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)為合流部件7提供控制信號。在該實施例中，控制單元不僅能夠接收各個供油單元的狀態(tài)參數(shù)，還能判斷供油方式切換時機，而且還能對合流部件7進行控制以轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的供油方式。其中，控制單元可以是控制器，例如DSP或PLC等控制器。

在該實施例中，根據(jù)各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓能夠判斷出供油方式的切換時機，主要原因在于，先導(dǎo)控制油壓能夠控制供油單元中控制閥9的開口度，從而調(diào)節(jié)通過控制閥9流入執(zhí)行元件8的液壓油流量，供油量與執(zhí)行元件8的運動速度直接相關(guān)，因而先導(dǎo)控制油壓能夠反映出執(zhí)行元件8的運動速度。

本發(fā)明該實施例的多供油單元合流切換系統(tǒng)，在執(zhí)行元件8需要高速運行時，切換為合流供油的方式滿足整個系統(tǒng)的流量需求。在執(zhí)行元件需要低速運行時，切換為單個供油單元獨立供油的方式，以降低系統(tǒng)的功率損失。

在低速狀態(tài)下采用單獨供油相比于合流供油來說，能夠相對提高單個供油單元中液壓泵提供的流量，一方面可以降低執(zhí)行元件在小流量下的脈動，使執(zhí)行元件運行更加平穩(wěn)，提高了液壓系統(tǒng)的調(diào)速性和微動性，微動性是指執(zhí)行元件8動作非常緩慢，處于微調(diào)狀態(tài)時的運動性能；另一方面由于液壓泵在小流量狀態(tài)下泄漏較為嚴重，單泵獨立供油的方式可以減小液壓泵的泄漏量，使整個液壓系統(tǒng)更加節(jié)能，而且還能減小液壓泵的發(fā)熱量，并提高整個液壓系統(tǒng)的工作效率。另外，合流供油與獨立供油的切換能夠自動實現(xiàn)，無需進行手動切換，節(jié)約了人力成本，且能提高切換的及時性。

在另一個實施例中，控制單元還能夠計算用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)的最大值，并根據(jù)最大值與預(yù)設(shè)值的比較結(jié)果為合流部件7提供控制信號。預(yù)設(shè)值根據(jù)對執(zhí)行元件8的動作性能要求(確定定義為微動的臨界速度)和各個供油單元的性能(在微動狀態(tài)下的供油特性)來確定。判斷各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓參數(shù)的最大值的目的在于，能夠判斷出整個液壓系統(tǒng)中所有執(zhí)行元件8對供油的需求量，從系統(tǒng)的角度進行判斷和控制，以兼顧各個執(zhí)行元件8的動作性能。

具體地，在獲得比較結(jié)果之后，控制單元能夠在最大值大于預(yù)設(shè)值時，向合流部件7輸出能夠切換為合流供油的控制信號，以使各個供油單元的供油油路連通，實現(xiàn)系統(tǒng)合流供油，當(dāng)然，在采用變量泵時，也可以使變量泵的反饋油路之間也相互連通，否則向合流部件7輸出能夠切換為獨立供油的控制信號。

為了描述簡單，下面給出的實施例均以液壓系統(tǒng)中包括兩個供油單元來闡述。在該液壓系統(tǒng)中，變量泵1為整個系統(tǒng)提供動力，先導(dǎo)油源2提供先導(dǎo)控制油液，通過先導(dǎo)手柄3控制換向閥9進而控制執(zhí)行元件8動作。下面將圍繞利用不同參數(shù)來表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的思路，給出幾種不同類型的實施例。

在第一實施例中，用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個供油單元中先導(dǎo)手柄3的控制電流值，控制單元能夠根據(jù)先導(dǎo)手柄3的控制電流值向合流部件7輸入電流控制信號。先導(dǎo)手柄3的控制電流值能夠反映出先導(dǎo)手柄3的開口度大小，從而反映出各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓?？刂茊卧梢垣@取各個先導(dǎo)手柄3的控制電流值，并將計算得到的最大電流值與預(yù)設(shè)電流值相比較，如果大于預(yù)設(shè)電流值則切換為合流供油，否則切換為獨立供油。該實施例結(jié)構(gòu)簡單，控制容易。

在第二實施例中，在合流部件7的控制油路上設(shè)有電磁閥6，與第一實施例的不同之處在于，控制單元能夠向電磁閥6輸入電流控制信號，并通過電磁閥6控制合流部件7的切換狀態(tài)。

在第三實施例中，用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個供油單元中的先導(dǎo)控制壓力值，控制單元能夠根據(jù)先導(dǎo)控制壓力值向合流部件7輸入電流控制信號?？刂茊卧梢垣@取各個供油單元先導(dǎo)控制壓力的最大值，并將先導(dǎo)控制壓力的最大值與預(yù)設(shè)壓力值相比較，如果大于預(yù)設(shè)壓力值則切換為合流供油，否則切換為獨立供油。由于先導(dǎo)手柄3的控制電流為控制量，而先導(dǎo)控制壓力則能最直接地反映出控制結(jié)果，因而通過先導(dǎo)控制壓力值進行判斷的方式能夠更準(zhǔn)確地判斷供油狀態(tài)切換的時機。

在第四實施例中，如圖1所示，在合流部件7控制油路上設(shè)有電磁閥6，與第三實施例的不同之處在于，控制單元能夠根據(jù)先導(dǎo)控制壓力值向電磁閥6輸入電流控制信號，并通過電磁閥6控制合流部件7的切換狀態(tài)。

優(yōu)選地，在該實施例中，合流部件7可以選擇合流閥，合流閥是一種能夠?qū)崿F(xiàn)油路接通及斷開的液壓換向閥。如果液壓泵選擇變量泵1，則合流閥可以是兩位四通液控閥，當(dāng)處于其中一個工作位時，兩個變量泵1的供油油路相互接通，反饋油路也相互接通，當(dāng)處于另一個工作位時，兩個變量泵的供油油路和反饋油路均斷開。另外，也可以選擇設(shè)置兩個兩位兩通液控閥分別對供油油路和反饋油路進行控制。

為了獲取各個供油單元先導(dǎo)控制壓力的最大值，控制單元還包括最值選擇部件，最值選擇部件用于篩選出各個供油單元中先導(dǎo)控制壓力的最大值。

具體地，最值選擇部件為梭閥4或者梭閥網(wǎng)絡(luò)。如圖1和圖2所示，在兩個供油單元的先導(dǎo)手柄3的出油口各設(shè)置一個梭閥4，分別獲取所在供油單元的控制執(zhí)行元件8左右運動的兩個先導(dǎo)手柄3的先導(dǎo)控制壓力的最大值，再通過另外的一個梭閥4比較兩個供油單元的先導(dǎo)控制壓力，從而篩選出這兩個供油單元中先導(dǎo)控制壓力的最大值。

在獲得各個供油單元中先導(dǎo)控制壓力的最大值之后，控制單元還包括壓力檢測部件，能夠在合流部件7需要直接或間接通過電流控制信號控制時，將最值選擇部件篩選出的先導(dǎo)控制壓力的最大值轉(zhuǎn)化為 電信號。

在一個具體的實施例中，壓力檢測部件為壓力繼電器5，壓力繼電器5連接在最后一級梭閥4的出油口，用于在系統(tǒng)中的先導(dǎo)控制壓力的最大值達到預(yù)設(shè)值時向控制單元發(fā)出電信號。而且，壓力繼電器5的預(yù)設(shè)值均不超過各個供油單元中的執(zhí)行元件8的控制閥9的全開壓力，這樣才能可靠地判斷出供油方式切換的時機，以防止壓力繼電器5在執(zhí)行元件8動作的任何工況下都不能被觸發(fā)。

另外，壓力繼電器5也可以用壓力傳感器來代替，壓力傳感器能夠?qū)崟r地檢測各個供油單元中先導(dǎo)控制壓力的最大值，并發(fā)送給控制單元來實時判斷當(dāng)前先導(dǎo)控制壓力的最大值是否超過預(yù)設(shè)壓力值。

在第五實施例中，參考如圖2，用于表征各個供油單元中先導(dǎo)控制油壓的參數(shù)為各個供油單元中的先導(dǎo)控制壓力值，控制單元能夠根據(jù)先導(dǎo)控制壓力值向合流部件7直接輸入油壓控制信號?？刂茊卧梢垣@取各個供油單元先導(dǎo)控制壓力的最大值，并將先導(dǎo)控制壓力的最大值與預(yù)設(shè)壓力值相比較，如果大于預(yù)設(shè)壓力值則切換為合流供油，否則切換為獨立供油。該實施例可以省去將先導(dǎo)控制壓力的最大值轉(zhuǎn)換為電信號的環(huán)節(jié)，防止多供油單元合流切換系統(tǒng)因電磁閥6或壓力檢測部件出現(xiàn)故障而不能正常檢測，從而提高工作的可靠性，而且能夠更加快速地對切換時機進行判斷。

在第六實施例中，如圖2所示，與第五實施例的不同之處在于，合流部件7的控制油路上設(shè)有液控閥10，控制單元能夠根據(jù)先導(dǎo)控制壓力值向液控閥10輸入壓力控制信號，并通過液控閥10控制合流部件7的切換狀態(tài)。該實施例可以調(diào)節(jié)液控閥10彈簧的預(yù)壓縮量來設(shè)定換向壓力，以實現(xiàn)在低速狀態(tài)下采用單泵供油，高速下采用雙泵供油。

在上述各個實施例中，合流部件7以及與合流部件7相關(guān)的控制閥可以集成設(shè)置，整體作為設(shè)置在不同供油單元之間的供油切換裝置。本發(fā)明的例如在第四實施例中，合流部件7與電磁閥6集成設(shè)置在一個閥體中；在第六實施例中，合流部件7與液控閥10集成設(shè)置在一個閥體中。該實施例能夠簡化液壓系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性。

以上對本發(fā)明所提供的一種多供油單元合流切換系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體的實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。