CN104500480B - 一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置，方法是采用一带面积差的控制滑阀阀芯来感应马达进口压力，以实现进口压力和排量的自动高压变量；并在该滑阀芯尾端引入先导液控压力，实现液压过载功能；装置包括马达，所述马达的进口、出口分别经单向阀(2)与控制滑阀(4)连接，控制滑阀(4)上设有调压弹簧(3)和反馈弹簧(5)，反馈弹簧(5)与变量缸(1)连接，变量缸(1)还与控制滑阀(4)连接。本发明能在复杂且难以预知的地质工况条件下快速实现高压自动控制和外部先导液控的复合叠加，从而使主机获得工作效率和安全保障。

Description

一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置
技术领域
本发明涉及一种弯轴式液压变量马达的控制方式及装置，特别是一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置。
背景技术
为满足旋挖钻机的工况要求，对于其提升机构中的执行马达，通常均配置带压力调节功能的高压自动变量控制机构，以改变马达的排量，具体为：当马达进口压力增高时，马达的排量随压力升高而从最小排量向最大排量成比例无级摆动。当马达设计一定时，其变量控制压力起点为调定值。当无外部压力油控制时，马达压力与排量变量关系为固定值。在实际工况下，因土壤岩层的地质组成差异极大可能造成马达的单一工作状态难以适应主机掘进效率的要求，且不能有效人为控制马达转速；故在高压自动变量基础上引入液压过载装置，其原理是通过人为控制先导液控压力值改变变量控制压力起点的设定值，以便人为控制马达的工作状态以提高主机掘进效率。
在一些复杂地质条件下，为保护钻头安全，会预先人为地通过液压过载装置将马达直接控制到较大排量以降低转速，避免高速旋转的钻头意外碰撞到硬度较大的岩层或软土中的鹅卵石而损坏钻头，也就是说，在一些可预知的地质条件下，为提高主机效率或保护钻头安全，主机操作员可以预先控制马达的转速且无需担心***压力过高。但是，在复杂且难以预知的地质工况条件下，无法保证外部先导液控能对高压自动控制及时进行有效控制，且在高压自动控制的变量过程中，能对突然施加或变化的外部先导液控压力产生快速而稳定的响应。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置。本发明能在复杂且难以预知的地质工况条件下快速实现高压自动控制和外部先导液控的复合叠加，从而使主机获得工作效率和安全保障。
本发明的技术方案：一种带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：采用一带面积差的控制滑阀阀芯来感应马达进口压力，以实现进口压力和排量的自动高压变量；并在该滑阀芯尾端引入先导液控压力，实现液压过载功能。
实现上述的带液压过载的高压自动变量控制方法的控制阀装置，其特征在于：包括马达，所述马达的进口、出口分别经单向阀与控制滑阀连接，控制滑阀上设有调压弹簧和反馈弹簧，反馈弹簧与变量缸连接，变量缸还与控制滑阀连接。
前述的控制阀装置中，所述控制滑阀包括阀体，阀体内设有阀套，阀套内设有阀芯，所述阀套上设有高压油口、用于连接变量缸的大端油口，所述阀芯包括前端和用于感受先导压力的尾端，前端与调压弹簧和反馈弹簧相接触，尾端和前端之间还设有控制台阶，控制台阶的直径D2大于尾端的直径D1。
前述的控制阀装置中，所述的D2＝1.03D1。
前述的控制阀装置中，所述的尾端的外径上设有均匀分布若干个均压槽，以改进阀芯与阀套的润滑性能，更好地提高阀芯工作稳定性。
前述的控制阀装置中，所述尾端靠近端面处还设有挡圈槽，以控制阀芯最大位移。
前述的控制阀装置中，所述前端设有卸油平台缝隙。
与现有技术相比，本发明通过马达、控制滑阀、调压弹簧、反馈弹簧和变量缸等构件协同作用，解决马达在复杂多变工况下的自动控制和人工控制的复合问题，无需对主机***进行复杂设计，直接控制变量马达完成对复杂多变工况的适应，从而使主机获得工作效率和安全保障。且在高压自动控制的变量过程中，马达能对突然施加或变化的外部液控压力产生快速而稳定的响应，不会发生自动控制和先导液控的叠加干扰形成的排量震荡。
附图说明
图1是本发明马达工作原理图。
图2是本发明控制阀的结构图；
图3是A-A向示意图；
图4是本发明马达压力与排量控制曲线关系效果图；
图5是本发明在外部液控压力下的马达压力与排量控制曲线关系效果图。
图中：A-工作油口，B-工作油口，X-先导油口,T-回油口，1-变量缸，2-单向阀，3-调压弹簧，4-控制滑阀，5-反馈弹簧，41-阀芯，42-阀套，43-阀体，44-控制台阶，45-均压槽，46-挡圈槽，D1—阀芯尾端直径，D2—控制台阶直径，D3—前端卸油平台缝隙直径，6-大端油口，7-高压油口，8-前端，9-尾端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种带液压过载的高压自动变量控制方法，采用一带面积差的控制滑阀阀芯来感应马达进口压力，以实现进口压力和排量的自动高压变量；并在该滑阀芯尾端引入先导液控压力，实现液压过载功能。
实现上述的带液压过载的高压自动变量控制方法的控制阀装置，构成如图1-3所示，包括马达，所述马达的进口、出口分别经单向阀2与控制滑阀4连接，控制滑阀4上设有调压弹簧3和反馈弹簧5，反馈弹簧5与变量缸1连接，变量缸1还与控制滑阀4连接。
所述控制滑阀4，构成如图2所示，包括阀体43，阀体13内设有阀套42，阀套42内设有阀芯41，所述阀套42上设有高压油口7、用于连接变量缸1的大端油口6，所述阀芯41包括前端8和用于感受先导压力的尾端9，前端8与调压弹簧3和反馈弹簧5相接触，尾端9和前端8之间还设有控制台阶44，控制台阶44的直径D2大于尾端9的直径D1。
最好的是，所述的D2＝1.03D1，能准确进行反应控制。
较好的是，所述的尾端9的外径上设有均匀分布若干个均压槽45，以改进阀芯与阀套的润滑性能，更好地提高阀芯工作稳定性。
较好的是，所述尾端9靠近端面处还设有挡圈槽46，以控制阀芯最大位移。
较好的是，所述前端8设有卸油平台缝隙，其直径为D3，能控制变量缸及时泄油。
所述A、B口均是工作油压，因马达双向变量，A进高压油，则B出低压油；也可以B进高压油，则A出低压油。
本发明是在变量马达高压自动控制阀芯的尾端增加先导液控。当马达无外部液控压力时，高压自动变量设定起点较高，当人为给与先导液控压力时，随先导压力的升高，高压自动变量设定起点不断下移；其本质上是实现了马达的自动控制和人工控制。滑阀阀芯的面积差设计使得阀芯对先导液控压力具有直接的压力反应并能快速传输到马达高压油口。
本发明的工作原理如图1所示：当马达处于最小排量时，控制滑阀4的阀芯将感受马达进口的压力，当压力超过调压弹簧3设定值时，控制滑阀4的控制台阶44打开，高压油直接进入变量缸1的大端，马达会由最小排量向最大排量变化，在反馈弹簧5的作用下，马达的排量值与马达进口压力相对应，形成马达的一个压力排量关系曲线如图4中所示。
当在控制滑阀4的尾端面施加外部压力油时，会改变对控制滑阀4起预紧作用的调压弹簧3的预紧力，也改变了控制滑阀4的变量起点设定值。施加不同大小的外部压力油时，就可随意改变控制滑阀4的变量起点设定值。
因此，在不同的外部液控压力下，将形成马达的覆盖面极广的压力排量变量关系曲线簇如图5右图所示。可以在固定压力下，实现对马达排量的任意控制，并同时保持马达对外部负载变化的自动变量感应。
如图2所示，在阀芯41前后台阶上设计一个面积差D1和D2，其目的就是让阀芯41快速感应马达进口压力，当压力达到控制阀设定值时阀芯41打开，让高压油进入大端变量缸以完成高压自动变量，在控制滑阀芯的尾端接入一个外部液控压力端口X油口，使用外部压力油来改变控制阀的设定变量压力起点值。
当复合有压力过载控制时，施加先导外控压力，可无级改变高压自动变量的控制起点，可获得如变量曲线图中右侧覆盖完整的曲线簇，可应对各种工况要求。

Claims (5)

1.一种带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：采用一带面积差的控制滑阀阀芯来感应马达进口压力，以实现进口压力和排量的自动高压变量；并在该滑阀芯尾端引入先导液控压力，实现液压过载功能；
实现所述的带液压过载的高压自动变量控制方法的控制阀装置，包括马达，所述马达的进口、出口分别经单向阀(2)与控制滑阀(4)连接，控制滑阀(4)上设有调压弹簧(3)和反馈弹簧(5)，反馈弹簧(5)与变量缸(1)连接，变量缸(1)还与控制滑阀(4)连接；
所述控制滑阀(4)包括阀体(43)，阀体(43)内设有阀套(42)，阀套(42)内设有阀芯(41)，所述阀套(42)上设有高压油口(7)、用于连接变量缸(1)的大端油口(6)，所述阀芯(41)包括前端(8)和用于感受先导压力的尾端(9)，前端(8)与调压弹簧(3)和反馈弹簧(5)相接触，尾端(9)和前端(8)之间还设有控制台阶(44)，控制台阶(44)的直径D2大于尾端(9)的直径D1。
2.根据权利要求1所述的带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：所述的D2＝1.03D1。
3.根据权利要求1所述的带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：所述的尾端(9)的外径上均匀分布若干个均压槽(45)，以改进阀芯与阀套的润滑性能，更好地提高阀芯工作稳定性。
4.根据权利要求1所述的带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：所述尾端(9)靠近端面处还设有挡圈槽(46)，以控制阀芯最大位移。
5.根据权利要求1所述的带液压过载的高压自动变量控制方法，其特征在于：所述前端(8)设有卸油平台缝隙。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762970B (zh) * 2016-12-26 2019-06-28 中航力源液压股份有限公司 一种变量马达的双比例控制结构及控制方法
CN107795279A (zh) * 2017-12-06 2018-03-13 徐工集团工程机械有限公司 钻井机和工程车辆
CN108644169B (zh) * 2018-05-31 2023-10-17 中航力源液压股份有限公司 集成优先速度控制的高压自动控制装置
CN110410377B (zh) * 2019-09-03 2024-05-24 苏州力源液压有限公司 一种实现外部控制和高压自动控制的装置
CN111691923A (zh) * 2020-06-19 2020-09-22 中航力源液压股份有限公司 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置
CN111677623B (zh) * 2020-06-19 2022-04-22 中航力源液压股份有限公司 一种带越权控制的感应马达进出口压差的控制阀装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1187867A (zh) * 1995-05-23 1998-07-15 株式会社小松制作所 液压驱动动力车的液压马达的容积控制装置
CN101881253A (zh) * 2010-05-31 2010-11-10 中航力源液压股份有限公司 弯轴式液压变量马达
CN203754318U (zh) * 2014-02-26 2014-08-06 中联重科股份有限公司 起重机卷扬液压***及起重机
CN204436915U (zh) * 2014-12-29 2015-07-01 中航力源液压股份有限公司 一种带液压过载的高压自动变量控制阀装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59175605A (ja) * 1983-03-22 1984-10-04 Kayaba Ind Co Ltd 可変型油圧アクチユエ−タの制御装置
JPS60129403A (ja) * 1983-12-15 1985-07-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd 可変容量油圧モ−タの制御装置
JP2545180B2 (ja) * 1992-09-28 1996-10-16 日立建機株式会社 可変容量形油圧モ―タの制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1187867A (zh) * 1995-05-23 1998-07-15 株式会社小松制作所 液压驱动动力车的液压马达的容积控制装置
CN101881253A (zh) * 2010-05-31 2010-11-10 中航力源液压股份有限公司 弯轴式液压变量马达
CN203754318U (zh) * 2014-02-26 2014-08-06 中联重科股份有限公司 起重机卷扬液压***及起重机
CN204436915U (zh) * 2014-12-29 2015-07-01 中航力源液压股份有限公司 一种带液压过载的高压自动变量控制阀装置

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Assignee: Suzhou Liyuan Hydraulic Co.,Ltd.

Assignor: AVIC LIYUAN HYDRAULIC Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023520000015

Denomination of invention: High pressure Automatic variable control method and control valve device with hydraulic overload

Granted publication date: 20170222

License type: Exclusive License

Record date: 20230620

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