一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，在工作泵與發(fā)動機之間串聯(lián)了泵-馬達一體機，泵-馬達一體機出口連接控制閥，用以控制泵-馬達一體機出口流量，從而調(diào)節(jié)工作泵與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比，控制閥受先導閥輸出口壓力，信號泵及工作泵出口壓力控制，先導閥輸出口壓力越高，控制閥控制泵馬達出口流量越小，工作泵與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比越大，工作泵輸出的流量就越大，以滿足系統(tǒng)需求。當負載壓力變化或發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，控制閥調(diào)整泵-馬達一體機輸出口流量，保證工作泵轉(zhuǎn)速不變，維持系統(tǒng)流量穩(wěn)定，即系統(tǒng)流量不受負載和發(fā)動機轉(zhuǎn)速影響，減少節(jié)流損失，具有很高的節(jié)能效益，采用定量泵與非負載敏感控制閥，抗污染力強，系統(tǒng)元件簡單，維修方便。
【專利說明】一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程機械液壓系統(tǒng)，具體是一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]為了滿足市場需求，工程機械(例如裝載機)在節(jié)能降噪、操作舒適性方面要求越來越高，特別是液壓系統(tǒng)操縱方面。傳統(tǒng)的工程機械采用定量齒輪泵液壓系統(tǒng)，并利用節(jié)流調(diào)速的原理對工程機械工作液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件進行速度控制。采用節(jié)流調(diào)速使大量的液壓油液從節(jié)流口溢流，造成了能量損失。
[0003]為解決液壓系統(tǒng)的溢流能量損失問題，現(xiàn)有的解決方案是采用變量泵液壓系統(tǒng)，通過反饋負載信號控制變量泵排量，使系統(tǒng)流量僅滿足系統(tǒng)需求，沒有多余的油液溢流。但此方案有如下弊端:一、為調(diào)節(jié)變量泵排量，需在系統(tǒng)中建立節(jié)流口，以測量系統(tǒng)流量需求，調(diào)節(jié)變量泵排量，這造成了變量泵口與負載之間有較大壓差，形成了節(jié)流損失；二、變量泵液壓系統(tǒng)必須配以負載反饋閥，變量泵及負載反饋閥對油液的清潔度要求較高，降低了系統(tǒng)的抗污染能力；三、變量泵及負載反饋閥結(jié)構復雜，配合精密，生產(chǎn)成本高，維修困難不利于推廣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，減少工作時的節(jié)流損失，減少液壓系統(tǒng)發(fā)熱量，提高能量利用率，抗污染能力強，元件結(jié)構簡單，成本低，便于維修。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，包括油箱、溢流閥、先導泵、發(fā)動機、泵-馬達一體機、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥、梭閥、先導閥、多路閥、執(zhí)行元件、工作泵以及信號泵；所述的發(fā)動機與工作泵通過泵-馬達一體機連接，信號泵與工作泵串接在一起并連接到泵-馬達一體機，工作泵與信號泵進口連接到油箱；泵-馬達一體機進口連接油箱，出口連接控制閥；控制閥回油口與油箱相連，工作泵出油口與多路閥進油口相連；信號泵與控制閥控制口 e2相連，多路閥出油口與執(zhí)行元件相連，先導泵出口與先導閥相連，同時并聯(lián)溢流閥，溢流閥回油連接油箱，先導閥出口與多路閥控制口相連，先導閥出口并聯(lián)梭閥進口，梭閥出口與控制閥控制口 el連接。
[0006]當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化時，信號泵的流量隨之發(fā)生變化，相應的調(diào)整控制閥使泵-馬達一體機出口阻力相應變化，調(diào)整工作泵與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比，維持工作泵的轉(zhuǎn)速基本不變。
[0007]進一步的，所述的工作泵11出油口并聯(lián)油路連接控制閥6控制口 e3。對控制閥中的閥芯進行調(diào)節(jié)，達到工作泵壓力到達一定值時，工作泵自動調(diào)整輸出流量，從而保護系統(tǒng)，減少溢流損失。
[0008]進一步的，所述的多路閥9回油口通過回油過濾器13與油箱I相連。在系統(tǒng)的回油管路上設置回油過濾器13，把系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生或侵入的污染物在返回油箱前過濾掉，有效控制系統(tǒng)污染濃度。
[0009]作為本發(fā)明的一種方案，所述的執(zhí)行元件為油缸，多路閥出油口分別于油缸的有桿腔和無桿腔連接。
[0010]與現(xiàn)有定量泵液壓技術相比，本發(fā)明在工作泵與發(fā)動機之間串聯(lián)了泵-馬達一體機，泵-馬達一體機出口連接控制閥，用以控制泵-馬達一體機出口流量，從而調(diào)節(jié)工作泵與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比，控制閥受先導閥輸出口壓力，信號泵及工作泵出口壓力控制，先導閥輸出口壓力越高，控制閥控制泵馬達出口流量越小，工作泵與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速比越大，工作泵輸出的流量就越大，以滿足系統(tǒng)需求。當負載壓力變化或發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，因為信號泵與工作泵同軸，因此信號泵出口壓力對控制閥中的閥芯進行調(diào)節(jié)，控制閥調(diào)整泵-馬達一體機輸出口流量，保證工作泵轉(zhuǎn)速不變，維持系統(tǒng)流量穩(wěn)定，主油路系統(tǒng)無節(jié)流口，系統(tǒng)流量不受負載和發(fā)動機轉(zhuǎn)速影響，從而減少節(jié)流損失，減少液壓系統(tǒng)發(fā)熱量，具有很高的節(jié)能效益，采用定量泵與非負載敏感控制閥，抗污染力強，系統(tǒng)元件結(jié)構簡單，成本低，維修方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明液壓原理圖；
圖中:1、油箱，2、溢流閥，3、先導泵，4、發(fā)動機，5、泵-馬達一體機，6、控制閥，7、梭閥，8、先導閥，9、多路閥，10、油缸，11、工作泵，12、信號泵，13、回油過濾器。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，包括油箱1、溢流閥2、先導泵
3、發(fā)動機4、泵-馬達一體機5、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥6、梭閥7、先導閥8、多路閥9、執(zhí)行元件、工作泵11以及信號泵12 ;發(fā)動機4與工作泵11通過泵-馬達一體機5連接，信號泵12與工作泵11串接在一起并連接到泵-馬達一體機5，工作泵11與信號泵12進口連接到油箱I ;泵-馬達一體機5進口連接油箱1，出口連接控制閥6 ;控制閥6回油口與油箱I相連，工作泵11出油口與多路閥9進油口相連；信號泵12與控制閥6控制口 e2相連，多路閥9出油口與執(zhí)行元件相連，先導泵3出口與先導閥8相連，同時并聯(lián)溢流閥2，溢流閥2回油連接油箱1，先導閥8出口與多路閥9控制口相連，先導閥8出口并聯(lián)梭閥7進口，梭閥7出口與控制閥6控制口 el連接。
[0014]本發(fā)明的工作原理是:先導閥8輸出的壓力控制多路閥9的換向及閥芯開啟大小，同時通過梭閥7進入到控制閥6，控制閥6閥芯通過對比先導閥8輸出壓力及信號泵12出口壓力，控制泵-馬達一體機5的輸出口流量，從而控制發(fā)動機4到工作泵11的轉(zhuǎn)速比，即控制工作泵11的流量，從而實現(xiàn)工作泵11的流量隨先導閥8的輸出壓力變化而變化，減少節(jié)流損失，并滿足工作液壓系統(tǒng)需求。
[0015]如圖1所示，工作泵11出油口并聯(lián)油路連接控制閥6控制口 e3。工作泵11出口的壓力引到控制閥6中閥芯b右側(cè)，當該壓力超過一定值，控制閥6中閥芯b左移，控制閥6中閥芯a右側(cè)壓力通過控制閥6中的閥芯b回油，控制閥6中閥芯a右移，泵-馬達一體機5出口阻力減小，降低工作泵11的轉(zhuǎn)速，減小工作泵11的流量，直至僅維持該出口壓力所需的最小流量，從而使工作泵出口壓力高于一定值時，工作泵能自動減小流量，保護系統(tǒng)，防止溢流損失。
[0016]上述實施例定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)調(diào)速具體是這樣實現(xiàn)的:先導閥8輸出一個先導壓力，多路閥9閥芯收到壓力后移動相應的距離，閥口打開相應的開口，同時該先導壓力，通過梭閥7傳遞到控制閥6中，推動控制閥6中閥芯d左移，先導壓力經(jīng)過閥芯d的節(jié)流后，通過閥芯b左位，進入到閥芯a右側(cè)控制口，使閥芯a產(chǎn)生一定位移，增大泵-馬達一體機5的出口阻力，減小泵-馬達一體機5的出口流量，使發(fā)動機4傳遞給工作泵11 一定的轉(zhuǎn)速，工作泵11產(chǎn)生與先導閥8輸出壓力相對應的流量，同時信號泵12輸出相應流量，在通過控制閥6中節(jié)流口 c時建立一定的壓力，該壓力及閥芯d左側(cè)彈簧與先導壓力形成平衡，共同調(diào)節(jié)輸出到閥芯a右側(cè)的壓力值，當工作泵11輸出流量高于需求時，即工作泵轉(zhuǎn)速過高，因為信號泵12與工作泵11同軸，因此信號泵12出口在控制閥6中節(jié)流口 c前建立較高的壓力，推動控制閥6中閥芯d右移，減小輸出到控制閥6中閥芯a右側(cè)的壓力值，使泵-馬達一體機5的出口阻力減小，降低工作泵11及信號泵12的轉(zhuǎn)速，使工作泵11的流量減小，保持流量與先導壓力的對應關系。反之，亦然。
[0017]如圖1所示，多路閥9回油口通過回油過濾器13與油箱I相連。在系統(tǒng)的回油管路上設置回油過濾器13，把系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生或侵入的污染物在返回油箱前過濾掉，有效控制系統(tǒng)污染濃度。
[0018]此外作為本發(fā)明的一種方案，所述執(zhí)行元件為油缸10，多路閥9出油口分別于油缸10的有桿腔和無桿腔連接。但是執(zhí)行原件并不限于油缸，也可以是其他執(zhí)行工作元件。
【權利要求】
1.一種工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括油箱(I)、溢流閥(2)、先導泵(3)、發(fā)動機(4)、泵-馬達一體機(5)、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥(6)、梭閥(7)、先導閥(8)、多路閥(9)、執(zhí)行元件、工作泵(11)以及信號泵(12)； 所述的發(fā)動機(4)與工作泵(11)通過泵-馬達一體機(5)連接，信號泵(12)與工作泵(11)串接在一起并連接到泵-馬達一體機(5)，工作泵(11)與信號泵(12)進口連接到油箱Cl);泵-馬達一體機(5)進口連接油箱(1)，出口連接控制閥(6);控制閥(6)回油口與油箱(I)相連，工作泵(11)出油口與多路閥(9)進油口相連；信號泵(12)與控制閥(6)控制口 e2相連，多路閥(9)出油口與執(zhí)行元件相連，先導泵(3)出口與先導閥(8)相連，同時并聯(lián)溢流閥(2)，溢流閥(2)回油連接油箱(1)，先導閥(8)出口與多路閥(9)控制口相連，先導閥(8)出口并聯(lián)梭閥(7)進口，梭閥(7)出口與控制閥(6)控制口 el連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述的工作泵(11)出油口并聯(lián)油路連接控制閥(6)控制口 e3，當工作泵(11)壓力超過一定值，控制閥(6)減小泵-馬達一體機(5 )出口阻力，減小工作泵(11)的流量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述的多路閥(9)回油口通過回油過濾器(13)與油箱(I)相連。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的工程機械定量泵調(diào)速液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述的執(zhí)行元件為油缸(10)，多路閥(9)出油口分別于油缸(10)的有桿腔和無桿腔連接。
【文檔編號】F15B11/04GK104179736SQ201410402081
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】范小童, 任大明, 劉國偉, 宋亞麗, 馬鵬鵬 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司科技分公司