CN107906064A - 可切换恒压变量泵变量速度的装置及变量速度控制方法 - Google Patents

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Abstract

可切换恒压变量泵变量速度的装置及变量速度控制方法，包括恒压变量泵（1）；与恒压变量泵（1）连接的变量缸；控制腔和进油口与恒压变量泵出口连通的压力补偿阀（2）；变量缸的无杆腔（6）与压力补偿阀的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔（7）与恒压变量泵机械连接；所述压力补偿阀的第一出油口与变量缸的无杆腔（6）之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构（5）；压力补偿阀（2）的第一出油口与回油箱之间串联有第二阻尼（3）和第三阻尼（4），第二出油口与回油箱之间设有第三阻尼（4）。调速机构能够改变变量缸敏感腔进出油路的阻尼大小，从而改变恒压变量泵的变量调节时间，保证恒压变量泵处于最佳的工作条件。

Description

可切换恒压变量泵变量速度的装置及变量速度控制方法
技术领域
本发明涉及变量泵技术领域，尤其是涉及一种可切换恒压变量泵变量速度的装置；本发明还涉及一种恒压变量泵变量速度的控制方法。
背景技术
随着对液压***压力等级和节能性能要求越来越高，变量泵已在液压***中得到普遍应用。图1示出的是现有技术变量泵液压***原理示意图，油泵***包括变量泵1’、变量缸2’、压力补偿阀S 和阻尼DR，其中：变量泵1’具有泵出口，泵出口连接至控制元件（图中未示出）。泵出口连接另外两条支路L1和L2，L1支路连接至压力补偿阀S的控制腔，L2油路连接至压力补偿阀S进油口。压力补偿阀S还具有一个出油口，该出油口与变量缸2’的无杆腔相连通。变量缸2’的活塞杆与变量泵1’机械连接，变量缸2’的活塞杆的伸缩动作能够改变变量泵1’的排量。
液压泵吸空在工程应用中是一个典型的技术问题。目前，国内外对于液压泵吸空的研究主要集中在外界空气混入油液所产生的吸空，采用的解决方法大多是改进油箱结构以及管路联接等被动方式，而对于因流量突变而导致的瞬时吸空的研究还比较少。恒压变量泵在应用于需要频繁变量的场合时，极易导致恒压变量泵因吸空而损坏，严重限制了恒压变量泵的使用范围。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种可切换恒压变量泵变量速度的装置和提供一种恒压变量泵变量速度的控制方法。能有效解决恒压变量泵因频繁快速变量导致高频瞬时吸空而损坏的技术问题，使恒压变量泵适用于需要频繁变量的场合，扩大恒压变量泵的使用范围。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种可切换恒压变量泵变量速度的装置，包括恒压变量泵；与所述恒压变量泵连接的变量缸；控制腔和进油口与所述恒压变量泵出口连通的压力补偿阀；所述变量缸的无杆腔与所述压力补偿阀的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔与恒压变量泵机械连接；所述压力补偿阀的第一出油口与变量缸的无杆腔之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构；所述压力补偿阀的第一出油口与回油箱之间串联有第二阻尼和第三阻尼，第二出油口与回油箱之间设有第三阻尼。
优选地，本发明提供的可切换恒压变量泵变量速度的装置，所述调速机构为可更换不同阻尼孔直径的阻尼孔板。
优选地，本发明提供的可切换恒压变量泵变量速度的装置，所述调速机构为手动调节阀或电动比例调节阀。
优选地，本发明提供的可切换恒压变量泵变量速度的装置，所述调速机构为节流阀或调速阀。
优选地，本发明提供的可切换恒压变量泵变量速度的装置，所述调速机构为将换向阀和至少二个不同大小的阻尼孔组合成切换模块，通过换向阀改变流体流向来改变阻尼孔的大小。
为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供可切换恒压变量泵变量速度的控制方法，所述恒压变量泵设有可切换恒压变量泵变量速度的装置，该装置包括恒压变量泵，与所述恒压变量泵连接的变量缸，控制腔和进油口与所述恒压变量泵出口连通的压力补偿阀，所述变量缸的无杆腔与所述压力补偿阀的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔与恒压变量泵机械连接，所述压力补偿阀的第一出油口与变量缸的无杆腔之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构；当恒压变量泵运行在对恒压特性要求低，需要频繁变量、且变量过程中存在因快速变量导致恒压变量泵吸空的工况时，调速机构调整为小面积节流通道，在变量过程中，延长恒压变量泵的变量时间，降低恒压变量泵的流量变化速率，避免恒压变量泵因流量突变瞬时吸空而损坏；当恒压变量泵运行在对恒压特性要求高，不需频繁变量，或虽频繁变量但变量量较小、变量过程中不会导致恒压变量泵吸空的工况时，调速机构调整为大面积节流通道，降低变量泵的变量时间，使恒压变量泵实现快速变量，达到恒压特性好的控制目标；当恒压变量泵运行在既对变量泵的恒压特性要求高，也需频繁变量的工况时，调速机构采用比例流量阀或者调速阀，其流量大小可变，根据对恒压变量泵的压力以及变量时间的需求，改变调速机构的节流通道面积，使恒压变量泵不会因快速变量导致吸空。
本发明提供的技术方案，压力补偿阀与变量缸敏感腔之间增设了一个可切换液压油流量的调速机构，能够改变变量缸敏感腔进出油路的阻尼大小，从而改变恒压变量泵的变量调节时间，保证恒压变量泵处于最佳的工作条件。在对不需频繁变量、或虽频繁变量但变量幅度较小，变量过程中不会导致恒压变量泵吸空的工况时，调速机构调整为大面积节流通道，降低变量泵的变量时间，使恒压变量泵实现快速变量，达到恒压特性好的控制目标；在对恒压特性要求低，需要频繁变量、且变量过程中存在因快速变量导致恒压变量泵吸空的工况时，调速机构调整为小面积节流通道，在变量过程中，延长恒压变量泵的变量时间，降低恒压变量泵的流量变化速率，避免恒压变量泵因流量突变瞬时吸空而损坏，在实际工程中容易实现，扩大了恒压变量泵的使用范围。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术变量泵液压***原理示意图；
图2是实施例可切换恒压变量泵变量速度的装置的液压***原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图2所示的可切换恒压变量泵变量速度的装置，包括恒压变量泵1，与恒压变量泵1连接的变量缸，控制腔和进油口与恒压变量泵1出口连通的压力补偿阀2，所述变量缸的无杆腔6与压力补偿阀2的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔7与恒压变量泵1机械连接，压力补偿阀2的第一出油口与变量缸的无杆腔6之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构5，压力补偿阀2的第一出油口与回油箱之间串联有第二阻尼3和第三阻尼4，第二出油口与回油箱之间设有第三阻尼4。
调速机构5为可更换不同阻尼孔直径的阻尼孔板，手动调节阀或电动比例调节阀，节流阀或调速阀，将换向阀和至少二个不同大小的阻尼孔组合成切换模块，通过换向阀改变流体流向来改变阻尼孔的大小等。
恒压变量泵1的设定压力通过压力补偿阀2的调压螺钉无级调节，并以弹簧力的形式作用在压力补偿阀2的阀芯上，而泵出口压力则通过控制油路分别作用在变量缸的有杆腔7以及压力补偿阀2的阀芯。其恒压控制原理在于通过出口压力的变化反馈，恒压变量泵自动调节其输出流量，从而实现压力的恒定。
恒压变量泵1的控制过程包括：当恒压变量泵1运行在对恒压特性要求低，需要频繁变量、且变量过程中存在因快速变量导致恒压变量泵1吸空的工况时，调速机构5切换至流速小的阻尼流道，在变量过程中，延长恒压变量泵1的变量时间，降低恒压变量泵1的流量变化速率，避免恒压变量泵1因流量突变瞬时吸空而损坏；当恒压变量泵1运行在对变量泵的恒压特性要求高，不需频繁变量，或虽频繁变量但变量幅度较小、变量过程中不会导致恒压变量泵1吸空的工况时，调速机构5切换至流速大的阻尼流道，降低变量泵的变量时间，使恒压变量泵1实现快速变量，达到恒压特性好的控制目标；当恒压变量泵1运行在既对变量泵的恒压特性要求高，也需频繁变量的工况时，调速机构5采用比例流量阀或者调速阀，其流量大小连续可变，根据对恒压变量泵1的压力以及变量时间的需求，改变调速机构5的节流通道面积，使恒压变量泵1不会因快速变量导致吸空的前提下，实现快速变量。
显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可切换恒压变量泵变量速度的装置，包括恒压变量泵（1）；与所述恒压变量泵（1）连接的变量缸；控制腔和进油口与所述恒压变量泵（1）出口连通的压力补偿阀（2）；所述变量缸的无杆腔（6）与所述压力补偿阀（2）的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔（7）与恒压变量泵（1）机械连接；其特征在于，所述压力补偿阀（2）的第一出油口与变量缸的无杆腔（6）之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构（5）；所述压力补偿阀（2）的第一出油口与回油箱之间串联有第二阻尼（3）和第三阻尼（4），第二出油口与回油箱之间设有第三阻尼（4）。
2.根据权利要求1所述的可切换恒压变量泵变量速度的装置，其特征在于，所述调速机构（5）为可更换不同阻尼孔直径的阻尼孔板。
3.根据权利要求1所述的可切换恒压变量泵变量速度的装置，其特征在于，所述调速机构（5）为手动调节阀或电动比例调节阀。
4.根据权利要求1所述的可切换恒压变量泵变量速度的装置，其特征在于，所述调速机构（5）为节流阀或调速阀。
5.根据权利要求1所述的可切换恒压变量泵变量速度的装置，其特征在于，所述调速机构（5）为将换向阀和至少二个不同大小的阻尼孔组合成切换模块，通过换向阀改变流体流向来改变阻尼孔的大小。
6.一种可切换恒压变量泵变量速度的控制方法，其特征在于，所述恒压变量泵设有可切换恒压变量泵变量速度的装置，该装置包括恒压变量泵（1），与所述恒压变量泵（1）连接的变量缸，控制腔和进油口与所述恒压变量泵（1）出口连通的压力补偿阀（2），所述变量缸的无杆腔（6）与所述压力补偿阀（2）的第一出油口相连通，变量缸的有杆腔（7）与恒压变量泵（1）机械连接，所述压力补偿阀（2）的第一出油口与变量缸的无杆腔（6）之间的连通管路上设有可切换液压油流量的调速机构（5）；当恒压变量泵（1）运行在对恒压特性要求低，需要频繁变量、且变量过程中存在因快速变量导致恒压变量泵（1）吸空的工况时，调速机构（5）调整为小面积节流通道，在变量过程中，延长恒压变量泵（1）的变量时间，降低恒压变量泵（1）的流量变化速率，避免恒压变量泵（1）因流量突变瞬时吸空而损坏；当恒压变量泵（1）运行在对变量泵的恒压特性要求高，但不需频繁变量，或虽频繁变量但变量幅度较小、变量过程中不会导致恒压变量泵（1）吸空的工况时，调速机构（5）调整为大面积节流通道，降低变量泵的变量时间，使恒压变量泵（1）实现快速变量，达到恒压特性好的控制目标；当恒压变量泵（1）运行在既对变量泵的恒压特性要求高，也需频繁变量的工况时，调速机构（5）采用比例流量阀或者调速阀，其流量大小可变，根据对恒压变量泵（1）的压力以及变量时间的需求，改变调速机构（5）的节流通道面积，使恒压变量泵（1）不会因快速变量导致吸空。
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