一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于液壓動力【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)，第一液壓支路傳動齒輪的一端與發(fā)電機(jī)連接，另一端與第一液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第一液壓支路；第二液壓支路傳動齒輪與二液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第二液壓支路，第一液壓支路和第二液壓支路并聯(lián)后接入主油路中；中央控制器分別與第一液壓支路、第二液壓支路和主油路連接；第一液壓支路雙向變量液壓泵和第二液壓支路雙向變量液壓泵均為斜盤式軸式柱塞泵；其結(jié)構(gòu)簡單，原理可靠，具有多種有效減少液壓系統(tǒng)中的能量匹配損失的功能，能量損失小，有效減小傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)能量供過于求造成的匹配損失，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的剩余液壓功率回收。
【專利說明】一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于液壓動力【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)，特別是一種集液壓參數(shù)調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)、剩余液壓功率回收、制動能回收于一體的高效低能耗液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)，其中功率調(diào)節(jié)功能通過內(nèi)部功率調(diào)節(jié)和外部功率調(diào)節(jié)兩種方式實現(xiàn)。
【背景技術(shù)】:
[0002]液壓傳動技術(shù)具有功率質(zhì)量比大、響應(yīng)速度快、能夠自潤滑以及易于與數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)相連接等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、航空航天以及日常生活等領(lǐng)域，成為當(dāng)代最重要的工程技術(shù)之一，但液壓技術(shù)中功率損失大、效率低，浪費(fèi)大量能源的缺點(diǎn)一直得不到有效解決。全功率液壓泵中雙泵排量靠機(jī)械或液壓機(jī)構(gòu)保持一致，任何情況下雙泵流量都相同，但由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，全功率系統(tǒng)不可避免地存在功率損失；分功率系統(tǒng)中如果一條回路的壓力很低，超出調(diào)節(jié)范圍以外，則該回路的功率就不能充利用，造成能源的浪費(fèi)；交叉功率傳感系統(tǒng)雖能充分利用發(fā)動機(jī)功率，但泵的工作點(diǎn)被局限在幾條曲線上，與負(fù)載工作點(diǎn)不能很好匹配，不可避免地存在功率損失。正流量控制系統(tǒng)仍然需要依靠多路閥的旁路節(jié)流作用使泵輸出壓力升高以克服負(fù)載壓力，由于系統(tǒng)只輸出與先導(dǎo)操縱壓力相適應(yīng)的流量，所以能減少旁路節(jié)流損失，但不能完全消除；負(fù)流量控制系統(tǒng)通過在六通閥的旁路回油路上設(shè)置流量檢測裝置，控制泵排量與旁路回油流量成負(fù)線性關(guān)系，從而減小旁路回油功率損失，實際上這樣有助于消除六通多路閥中產(chǎn)生的空流損失和節(jié)流損失。在多路閥上采用流量分配型的壓力補(bǔ)償措施的負(fù)荷傳感控制技術(shù)使得液壓系統(tǒng)中所有閥口上的壓差一致，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度之間的比例關(guān)系仍保持不變，從而保證執(zhí)行動作的準(zhǔn)確性，但其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計提出一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)，通過自身系統(tǒng)內(nèi)部的液壓參數(shù)調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)和剩余液壓功率回收等功能，使液壓動力源供給系統(tǒng)的能量和該液壓系統(tǒng)負(fù)載所需要的能量相適應(yīng)，同時有效實現(xiàn)制動能回收，降低液壓功率損失，減少液壓系統(tǒng)中的能量匹配損失。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括主油路、第一液壓支路傳動齒輪、第二液壓支路傳動齒輪、第一液壓支路雙向變量液壓泵、第二液壓支路雙向變量液壓泵、中央控制器和發(fā)電機(jī)；第一液壓支路傳動齒輪的一端與發(fā)電機(jī)連接，另一端與第一液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第一液壓支路；第二液壓支路傳動齒輪與二液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第二液壓支路，第一液壓支路和第二液壓支路并聯(lián)后接入主油路中；中央控制器分別與第一液壓支路、第二液壓支路和主油路連接；第一液壓支路雙向變量液壓泵和第二液壓支路雙向變量液壓泵均為斜盤式軸式柱塞泵，中央控制器調(diào)整斜盤式軸式柱塞泵中斜盤的角度實現(xiàn)液壓系統(tǒng)流量的無級調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的液壓參數(shù)無級調(diào)節(jié)功能，當(dāng)有制動能由第一液壓支路和第二液壓支路輸入時，第一液壓支路雙向變量液壓泵和第二液壓支路雙向變量液壓泵逆轉(zhuǎn)做馬達(dá)使用，利用第一液壓支路傳動齒輪、第二液壓支路傳動齒輪和發(fā)電機(jī)實現(xiàn)制動能的有效回收；中央控制器調(diào)節(jié)第一液壓支路傳動齒輪和第二液壓支路傳動齒輪內(nèi)部齒輪之間的嚙合情況，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)內(nèi)部功率調(diào)節(jié)功能，即有一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過大，而另一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過小時，通過齒輪傳動實現(xiàn)內(nèi)部功率的有效調(diào)節(jié)；中央控制器調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的各路輸入功率，使各路輸入功率與各路輸出功率保持一致，當(dāng)輸入功率大于輸出功率時，多余的能量通過主油路回饋加以回收，有效避免功率損失，此為該多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)的剩余液壓功率回收功能。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡單，原理可靠，具有多種有效減少液壓系統(tǒng)中的能量匹配損失的功能，雙向變量液壓泵的容積效率達(dá)95%以上，機(jī)械效率達(dá)90%以上，能量損失小，有效減小傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)能量供過于求造成的匹配損失，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的剩余液壓功率回收。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0006]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】:
[0007]下面通過實施例并結(jié)合附圖做進(jìn)一步說明。
[0008]實施例:
[0009]本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括主油路1、第一液壓支路傳動齒輪2A、第二液壓支路傳動齒輪2B、第一液壓支路雙向變量液壓泵3A、第二液壓支路雙向變量液壓泵3B、中央控制器4和發(fā)電機(jī)5 ;第一液壓支路傳動齒輪2A的一端與發(fā)電機(jī)5連接,另一端與第一液壓支路雙向變量液壓泵3A連接組成第一液壓支路；第二液壓支路傳動齒輪2B與二液壓支路雙向變量液壓泵3B連接組成第二液壓支路，第一液壓支路和第二液壓支路并聯(lián)后接入主油路I中；中央控制器4分別與第一液壓支路、第二液壓支路和主油路I連接；第一液壓支路雙向變量液壓泵3A和第二液壓支路雙向變量液壓泵3B均為斜盤式軸式柱塞泵，中央控制器4調(diào)整斜盤式軸式柱塞泵中斜盤的角度實現(xiàn)液壓系統(tǒng)流量的無級調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的液壓參數(shù)無級調(diào)節(jié)功能，當(dāng)有制動能由第一液壓支路和第二液壓支路輸入時，第一液壓支路雙向變量液壓泵3A和第二液壓支路雙向變量液壓泵3B逆轉(zhuǎn)做馬達(dá)使用，利用第一液壓支路傳動齒輪2A、第二液壓支路傳動齒輪2B和發(fā)電機(jī)5實現(xiàn)制動能的有效回收；中央控制器4調(diào)節(jié)第一液壓支路傳動齒輪2A和第二液壓支路傳動齒輪2B內(nèi)部齒輪之間的嚙合情況，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)內(nèi)部功率調(diào)節(jié)功能，即有一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過大，而另一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過小時，通過齒輪傳動實現(xiàn)內(nèi)部功率的有效調(diào)節(jié)；中央控制器4調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的各路輸入功率，使各路輸入功率與各路輸出功率保持一致，當(dāng)輸入功率大于輸出功率時，多余的能量通過主油路I回饋加以回收,有效避免功率損失,此為該多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)的剩余液壓功率回收功能。
[0010]本實施例當(dāng)有制動能由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)支路輸入時，第一液壓支路雙向變量液壓泵3A和第二液壓支路雙向變量液壓泵3B均做馬達(dá)使用，發(fā)電機(jī)5做電動機(jī)使用，發(fā)電機(jī)5帶動第一液壓支路傳動齒輪2A和第二液壓支路傳動齒輪2B對回饋油路液壓油加壓，將制動能轉(zhuǎn)化為液壓能回饋到主油路1，實現(xiàn)系統(tǒng)制動能的有效回收；當(dāng)液壓系統(tǒng)輸入功率大于輸出功率時，多余的能量同樣通過油路回饋加以回收，實現(xiàn)剩余液壓功率的回收；當(dāng)液壓能由主油路I進(jìn)入液壓支路時，第一液壓支路雙向變量液壓泵3A和第二液壓支路雙向變量液壓泵3B均做馬達(dá)使用，發(fā)電機(jī)5做發(fā)電機(jī)使用，第一液壓支路雙向變量液壓泵3A和第二液壓支路雙向變量液壓泵3B均分別帶動第一液壓支路傳動齒輪2A和第二液壓支路傳動齒輪2B，第一液壓支路傳動齒輪2A和第二液壓支路傳動齒輪2B帶動發(fā)電機(jī)5發(fā)電，實現(xiàn)系統(tǒng)制動能的回收。
【權(quán)利要求】
1.一種多路液壓功率流耦合匹配系統(tǒng)，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括主油路、第一液壓支路傳動齒輪、第二液壓支路傳動齒輪、第一液壓支路雙向變量液壓泵、第二液壓支路雙向變量液壓泵、中央控制器和發(fā)電機(jī)；第一液壓支路傳動齒輪的一端與發(fā)電機(jī)連接，另一端與第一液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第一液壓支路；第二液壓支路傳動齒輪與二液壓支路雙向變量液壓泵連接組成第二液壓支路，第一液壓支路和第二液壓支路并聯(lián)后接入主油路中；中央控制器分別與第一液壓支路、第二液壓支路和主油路連接；第一液壓支路雙向變量液壓泵和第二液壓支路雙向變量液壓泵均為斜盤式軸式柱塞泵，中央控制器調(diào)整斜盤式軸式柱塞泵中斜盤的角度實現(xiàn)液壓系統(tǒng)流量的無級調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的液壓參數(shù)無級調(diào)節(jié)功能，當(dāng)有制動能由第一液壓支路和第二液壓支路輸入時，第一液壓支路雙向變量液壓泵和第二液壓支路雙向變量液壓泵逆轉(zhuǎn)做馬達(dá)使用，利用第一液壓支路傳動齒輪、第二液壓支路傳動齒輪和發(fā)電機(jī)實現(xiàn)制動能的有效回收；中央控制器調(diào)節(jié)第一液壓支路傳動齒輪和第二液壓支路傳動齒輪內(nèi)部齒輪之間的嚙合情況，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)內(nèi)部功率調(diào)節(jié)功能，即有一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過大，而另一路或多路液壓系統(tǒng)輸入功率過小時，通過齒輪傳動實現(xiàn)內(nèi)部功率的有效調(diào)節(jié)；中央控制器調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的各路輸入功率，使各路輸入功率與各路輸出功率保持一致，當(dāng)輸入功率大于輸出功率時，多余的能量通過主油路回饋加以回收，有效避免功率損失。
【文檔編號】F16H47/02GK104006040SQ201410229372
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】張鐵柱, 張洪信, 尹懷先, 馬永志, 趙紅, 程聯(lián)軍, 梁明 申請人:青島大學(xué)