本發(fā)明屬于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泵控缸液壓回路及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的巨大發(fā)展，有效降低挖掘機(jī)和裝載機(jī)工作中的能耗具有重要意義。泵控缸液壓回路屬于容積調(diào)速技術(shù)，相比于節(jié)流調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速回路，泵控缸液壓回路的整體效率高。申請(qǐng)?zhí)?01710568689.1的發(fā)明專(zhuān)利中提出采用輔助缸平衡工作缸不對(duì)稱(chēng)流量的技術(shù)方案，成本低、節(jié)能效果好，技術(shù)成熟，在挖掘機(jī)和裝載機(jī)等領(lǐng)域具有很好的前景。但是，挖掘機(jī)或裝載機(jī)的動(dòng)臂下降過(guò)程中承受較大的負(fù)值負(fù)載時(shí)，專(zhuān)利201710568689.1中所述的輔助工作缸的活塞桿腔及主泵進(jìn)油路的壓力增大，進(jìn)油路發(fā)生溢流，動(dòng)臂下降速度無(wú)法控制，且動(dòng)臂勢(shì)能損失未得到回收利用。挖掘機(jī)斗桿卸料或鏟斗卸料過(guò)程中，如果承受較大的負(fù)值負(fù)載，也存在同樣的問(wèn)題。如果采用蓄能器或馬達(dá)-電機(jī)進(jìn)行速度控制和能量回收，那么蓄能器的總?cè)莘e和馬達(dá)-電機(jī)的裝機(jī)功率將會(huì)很大，成本增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種泵控缸的液壓回路及其控制方法，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示，它包括原動(dòng)機(jī)1、主泵2、補(bǔ)油泵4、第一、第二補(bǔ)油單向閥5、12、第一、第二低壓溢流閥6、8、第一、第二溢流單向閥7、11、安全閥10、梭閥9、主泵進(jìn)、出油口壓力傳感器13、3、第一、第二工作缸14.1、14.2、第一、第二溢流閥15、16、第一、第二、第三換向閥17、18、20、輔助缸19、第一、第二控制閥21、22、油箱、控制器，所述的第一換向閥17的a口與第二溢流閥16的進(jìn)油口、第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔連通，第一換向閥17的b口與第一溢流閥15的進(jìn)油口、第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞桿腔連通，第一換向閥17的t口與第二換向閥18的p口連通，第二換向閥18的a口與輔助缸19的活塞腔連通，第二換向閥18的b口與輔助缸19的活塞桿腔連通，第一、第二溢流閥15、16的出油口與油箱連通，其特征是：所述的第三換向閥20是四通換向閥，第三換向閥20的p口、t口、a口、b口分別與主泵2的pa口、主泵2的pb口、第一換向閥17的p口、第二換向閥18的t口連通，所述的第一、第二溢流閥15、16為先導(dǎo)式溢流閥，第一、第二控制閥21、22為兩通換向閥，第一控制閥21的a口和b口分別與第一溢流閥15的外控口k和油箱連通，第二控制閥22的a口和b口分別與第二溢流閥16的外控口k和油箱連通。

所述的第三換向閥20為兩位四通換向閥或三位四通換向閥。

所述的第三換向閥20為電磁換向閥或電液換向閥。

所述泵控缸液壓回路的控制方法是：

動(dòng)臂下降過(guò)程中，第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的壓力大于或等于安全閥10的壓力設(shè)定值、第一工作缸14.1的活塞桿腔與活塞腔的面積比及系數(shù)a的乘積時(shí)，第二、第三、第五電磁鐵2y、3y、5y通電，第一、第四電磁鐵1y、4y斷電，當(dāng)?shù)谝?、第二工作?4.1、14.2的活塞腔的壓力小于安全閥10的壓力設(shè)定值、第一工作缸14.1的活塞桿腔與活塞腔的面積比及系數(shù)a的乘積時(shí)，第一、第四電磁鐵1y、4y通電，第二、第三、第五電磁鐵2y、3y、5y斷電，系數(shù)a的取值范圍為0≤a≤1。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及積極效果是：

對(duì)于挖掘機(jī)或裝載機(jī)采用液壓輔助缸補(bǔ)償流量的閉式回路，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)在下降過(guò)程中承受較大的負(fù)值負(fù)載時(shí)，該泵控缸回路的可以避免主泵進(jìn)油路壓力過(guò)高，防止溢流，動(dòng)臂勢(shì)能實(shí)現(xiàn)回收利用，避免動(dòng)臂缸內(nèi)油溫過(guò)高。該回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)性好。

附圖說(shuō)明

圖1是泵控缸的液壓回路的示意圖。

圖中：1-原動(dòng)機(jī)，2-主泵，3-主泵出油口壓力傳感器，4-補(bǔ)油泵，5-第一補(bǔ)油單向閥，6-第一低壓溢流閥，7-第一溢流單向閥，8-第二低壓溢流閥，9-梭閥，10-安全閥，11-第二溢流單向閥，12-第二補(bǔ)油單向閥，13-主泵進(jìn)油口壓力傳感器，14.1-第一工作缸，14.2-第二工作缸，15-第一溢流閥，16-第二溢流閥，17-第一換向閥，18-第二換向閥，19-輔助缸，20-第三換向閥，21-第一控制閥，22-第二控制閥，1y-第一電磁鐵，2y-第二電磁鐵，3y-第三電磁鐵，4y-第四電磁鐵，5y-第五電磁鐵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，動(dòng)臂下降回路包括有原動(dòng)機(jī)1、主泵2、補(bǔ)油泵4、第一、第二補(bǔ)油單向閥5、12、第一、第二低壓溢流閥6、8、第一、第二溢流單向閥7、11、安全閥10、梭閥9、主泵進(jìn)、出油口壓力傳感器13、3、第一、第二工作缸14.1、14.2、第一、第二溢流閥15、16、第一、第二、第三換向閥17、18、20、輔助缸19、第一、第二控制閥21、22、油箱、控制器；

原動(dòng)機(jī)1、主泵2和補(bǔ)油泵3為主軸相聯(lián)接，主泵2的pa口與主泵出油口壓力傳感器3、第一補(bǔ)油單向閥5的出油口、第一溢流單向閥7的進(jìn)油口、梭閥9的第一油口和第一控制口、第三換向閥20的p口連通，主泵2的pb口與主泵進(jìn)油口壓力傳感器13、第二補(bǔ)油單向閥12的出油口、第二溢流單向閥11的進(jìn)油口、梭閥9的第二油口和第二控制口、第三換向閥20的t口連通，補(bǔ)油泵4的出油口與第一、第二補(bǔ)油單向閥5、12的進(jìn)油口、第一低壓溢流閥6的進(jìn)油口連通，第一、第二溢流單向閥7、11的出油口與安全閥10的進(jìn)油口連通，梭閥9的第三油口與第二低壓溢流閥8的進(jìn)油口連通，補(bǔ)油泵4的進(jìn)油口、安全閥10的出油口、第一、第二低壓溢流閥6、8的出油口與油箱連通；

所述的第一、第二換向閥17、18是分別是具有o型和m型中位機(jī)能的三位四通換向閥，第三換向閥20是兩位四通電磁換向閥，第一工作缸14.1和輔助缸19安裝了位移傳感器，第一、第二工作缸14.1、14.2并聯(lián)連通且結(jié)構(gòu)尺寸相同，第一工作缸14.1的缸徑與桿徑之比與輔助缸19的缸徑和桿徑之比相等，輔助缸19的活塞腔的容積大于第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的容積和，輔助缸19的活塞桿腔的容積大于第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞桿腔的容積和，第一換向閥17的a口與第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔、第二溢流閥16的進(jìn)油口連通，第一換向閥17的b口與第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞桿腔、第一溢流閥15的進(jìn)油口連通，第一換向閥17的t口與第二換向閥18的p口連通，第一換向閥17的p口與第三換向閥20的a口連通，第二換向閥18的a口與輔助缸19的活塞腔連通，第二換向閥19的b口與輔助缸19的活塞桿腔連通，第二換向閥18的t口與第三換向閥20的b口連通，第一、第二溢流閥15、16的出油口與油箱連通；

第一、第二溢流閥15、16為先導(dǎo)式溢流閥，第一、第二控制閥21、22為兩位兩通電磁換向閥，第一控制閥21的a口和b口分別與第一溢流閥15的外控口k和油箱連通，第二控制閥22的a口和b口分別與第二溢流閥16的外控口k和油箱連通，當(dāng)?shù)谝还ぷ鞲?4.1和輔助缸19的位移傳感器的數(shù)據(jù)傳給控制器，如果第一、第二工作缸14.1、14.2和輔助缸19的位移不同步，那么動(dòng)臂上升過(guò)程中，第一控制閥21的電磁閥通電，第一溢流閥15的外控口k與油箱連通，那么第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞桿腔的液壓油通過(guò)第一溢流閥15流回油箱，補(bǔ)油泵4通過(guò)第二補(bǔ)油單向閥12向主泵pb口補(bǔ)油，當(dāng)?shù)谝?、第二工作?4.1、14.2和輔助缸19的位移同步時(shí)，第一控制閥21的電磁閥斷電；

第一、第二、第三換向閥17、18、20及相互連通管線構(gòu)成了插裝式換向閥組。

安全閥10的壓力設(shè)定值為40mpa，第一工作缸14.1的活塞桿腔與活塞腔的面積比為0.5，系數(shù)a等于0.9，那么當(dāng)動(dòng)臂在下降過(guò)程中，第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的壓力等于或大于18mpa時(shí)，第二、第三、第五電磁鐵2y、3y、5y通電，第一、第四電磁鐵1y、4y斷電，當(dāng)動(dòng)臂在下降過(guò)程中，第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的壓力小于18mpa時(shí)，第一、第四電磁鐵1y、4y通電，第二、第三、第五電磁鐵2y、3y、5y斷電；

當(dāng)動(dòng)臂下降過(guò)程中，第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的壓力波動(dòng)較小時(shí)，系數(shù)a取值較大，第一、第二工作缸14.1、14.2的活塞腔的壓力波動(dòng)較大時(shí)，系數(shù)a取值較小。