CN113530782A - 一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵及其保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵及其保护方法，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵包括依次连接的闭式泵(1)、闭式泵排量控制阀(2)和闭式泵工作油口选择阀(3)，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵还包括安全保护回路，所述安全保护回路含有梭阀(4)和监测控制模块(5)，当梭阀(4)的出口压力大于预设压力时，监测控制模块(5)能够切断闭式泵排量控制油供应管线(31)，并使闭式泵排量控制阀(2)转变为关闭状态。该具有快速压力切断保护功能的大排量泵含有压力比较和排量控制油通断的安全保护回路，以解决具有快速压力切断保护功能的大排量泵过载压力超调，导致液压***存在安全风险的问题。

Description

一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵及其保护方法
技术领域
本发明涉及大排量闭式液压泵压力控制领域，具体的是一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵，还是一种该具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法。
背景技术
大排量闭式液压泵应用于盾构机的主驱动闭式液压***和其它工程机械领域的液压动力***。如图1所示，在大排量闭式液压泵(闭式泵1)上集成了闭式泵排量控制阀2用于泵的排量控制，同时在闭式泵1上还集成了泵出口溢流阀6(2个)，对***起过载保护作用。这两个泵出口溢流阀6在液压***正常工作时处于关闭状态，当泵的A油路或B油路内的压力大于泵出口溢流阀6调定压力时，泵出口溢流阀6会开启溢流，保证***安全。
这种集成在泵上的溢流阀，做***过载保护的方案存在***压力超调的问题，即当闭式泵运行在高压大流量工况时，如果突然出现负载突然增大，***压力会突然上升，这时泵的泵出口溢流阀6开启将油液溢流回油箱，但是由于泵出口流量很大，泵出口溢流阀6的通流能力有限，不能瞬时将多余的油液溢流回油箱，导致***压力继续升高，超过***预设安全压力，造成危险。
发明内容
为了解决泵出口溢流阀过载保护能力不足的问题，本发明提供了一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵及其保护方法，该具有快速压力切断保护功能的大排量泵含有压力比较和排量控制油通断的安全保护回路，以解决具有快速压力切断保护功能的大排量泵过载压力超调，导致液压***存在安全风险的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵，包括依次连接的闭式泵、闭式泵排量控制阀和闭式泵工作油口选择阀，闭式泵的出口外连接有第一液压供应管线和第二液压供应管线，闭式泵工作油口选择阀外连接有闭式泵排量控制油供应管线，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵还包括安全保护回路，所述安全保护回路含有梭阀和监测控制模块，梭阀的两个入口与第一液压供应管线和第二液压供应管线一一对应连接，当梭阀的出口压力大于预设压力时，监测控制模块能够切断闭式泵排量控制油供应管线，并使闭式泵排量控制阀转变为关闭状态。
一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法采用了上述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法包括以下步骤：当梭阀的出口压力大于预设压力时，监测控制模块切断闭式泵排量控制油供应管线，并使闭式泵排量控制阀转变为关闭状态。
本发明的有益效果是：该具有快速压力切断保护功能的大排量泵含有压力比较和排量控制油通断的安全保护回路，在***过载时实现闭式泵排量瞬时置零，使泵的出口压力快速切断，解决了以往集成在闭式泵上的溢流阀不能快速稳定***压力和***压力出现超调损坏执行机构和液压***的问题。另外，该安全保护回路的结构简单、效果明显。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。
图1是现有闭式液压***的示意图。
图2是本发明所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的总体构思的示意图。
图3是在实施例1中本发明所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的示意图。
图4是在实施例2中本发明所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的示意图。
图5是在实施例3中本发明所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的示意图。
1、闭式泵；2、闭式泵排量控制阀；3、闭式泵工作油口选择阀；4、梭阀；5、监测控制模块；6、泵出口溢流阀；7、油箱；8、回油管路；
11、第一液压供应管线；12、第二液压供应管线；
31、闭式泵排量控制油供应管线；
51、压力设定阀；52、切断操作阀；53、压力传感器；54、控制单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵，包括依次连接的闭式泵1、闭式泵排量控制阀2和闭式泵工作油口选择阀3，闭式泵1的出口外连接有第一液压供应管线11和第二液压供应管线12，闭式泵工作油口选择阀3外连接有闭式泵排量控制油供应管线31，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵还包括安全保护回路，所述安全保护回路含有梭阀4和监测控制模块5，梭阀4的两个入口与第一液压供应管线11和第二液压供应管线12一一对应连接，当梭阀4的出口压力大于预设压力时，监测控制模块5能够切断闭式泵排量控制油供应管线31，并使闭式泵排量控制阀2转变为关闭状态，如图2所示。
本发明的总体构思是在现有技术的基础上增加了安全保护回路，该安全保护回路含有依次连接的梭阀4和监测控制模块5，梭阀4用于采集第一液压供应管线11(A油路)和第二液压供应管线12(B油路)内的压力值，当梭阀4的出口压力大于预设压力时，监测控制模块5能够切断闭式泵排量控制油供应管线31的控制油液供应，即闭式泵排量控制油供应管线31停止向闭式泵排量控制阀2供油，使闭式泵排量控制阀2两端(第一排量控制接口和第二排量控制接口)都与油箱7接通，闭式泵排量控制阀2为常闭阀，从而实现泵摆角向最小排量方向摆动，直到排量为零。
在本实施例中，闭式泵工作油口选择阀3为三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀的A接口与闭式泵排量控制阀2的第一排量控制接口X2连接，该三位四通电磁换向阀的B接口与闭式泵排量控制阀2的第二排量控制接口X1连接，该三位四通电磁换向阀的T接口与回油管路8连通。闭式泵工作油口选择阀3集成于闭式泵1上，闭式泵1还集成有2个泵出口溢流阀6。
下面介绍一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法采用了上述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法包括以下步骤：
当梭阀4的出口压力大于预设压力时，监测控制模块5切断闭式泵排量控制油供应管线31，并使闭式泵排量控制阀2转变为关闭状态。
下面介绍一种闭式液压***，所述闭式液压***含有上述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵。
下面介绍一种盾构机，所述盾构机包括上述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵。例如，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵可以为该盾构机中的主驱动具有快速压力切断保护功能的大排量泵，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵也可以为该盾构机中的螺旋输送具有快速压力切断保护功能的大排量泵。所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵不但可以应用于盾构机，还可以应用于其它的工程机械。下面介绍所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵中监测控制模块5的几种可以实现的具体方式。
实施例1
在本实施例中，监测控制模块5含有压力设定阀51和切断操作阀52，所述预设压力由压力设定阀51设置，切断操作阀52能够切断闭式泵排量控制油供应管线31，从而使闭式泵排量控制油供应管线31不能向闭式泵排量控制阀2供油，以控制闭式泵排量控制阀2，如图3所示。
在本实施例中，压力设定阀51为顺序阀，切断操作阀52为两位两通液动换向阀，所述顺序阀和两位两通液动换向阀均为现有技术产品。该顺序阀的入口与梭阀4的出口连接，该顺序阀的出口与该两位两通液动换向阀的液动换向接口连接，该两位两通液动换向阀的A接口通过闭式泵排量控制油供应管线31的第一段与所述三位四通电磁换向阀的P接口连接，该两位两通液动换向阀的B接口封闭，该两位两通液动换向阀的P接口与闭式泵排量控制油供应管线31的第二段连接，该两位两通液动换向阀的T接口与回油管路8连通，如图3所示。
下面介绍在本实施例中所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的工作过程。
压力设定阀51用于***过载压力的设定，该阀可以根据***安全压力设定需要进行开启压力设置，当***压力达到安全压力值(即上述预设压力)时，压力设定阀51开启。闭式泵排量控制油供应管线31(PST)内闭式泵排量控制油依次通过两位两通换向阀(切断操作阀52)和三位四通电磁换向阀(闭式泵工作油口选择阀3)，作用于闭式泵排量控制阀2的第二排量控制接口X1和第一排量控制接口X2，当***压力超过压力设定阀51的预设压力后，压力设定阀51打开，压力设定阀51的出口排出的压力油推动两位两通液动换向阀(切断操作阀52)换向，切断操作阀52关闭，闭式泵排量控制油供应管线31不再向闭式泵工作油口选择阀3供油，此时闭式泵排量控制阀2上的控制压力油与油箱7接通，控制油压力降到零，闭式泵排量控制阀2复位，闭式泵1的排量向小排量方向调整以维持***设定压力，直到闭式泵排量控制阀2关闭，闭式泵1的排量为零。
实施例2
在本实施例中，监测控制模块5含有压力传感器53、控制单元54和切断操作阀52，压力传感器53与梭阀4的出口连接，压力传感器53能够将采集到的梭阀4的出口压力发送给控制单元54，控制单元54可以为上位机，所述预设压力储存于控制单元54内，控制单元54能够控制切断操作阀52切断闭式泵排量控制油供应管线31，如图4所示。
在本实施例中，切断操作阀52为两位三通电磁换向阀，控制单元54与该两位三通电磁换向阀的电磁铁连接，该两位三通电磁换向阀的A接口通过闭式泵排量控制油供应管线31的第一段与所述三位四通电磁换向阀的P接口连接，该两位三通电磁换向阀的B接口封闭，该两位三通电磁换向阀的P接口与闭式泵排量控制油供应管线31的第二段连接，该两位三通电磁换向阀的T接口与回油管路8连通。
下面介绍在本实施例中所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的工作过程。
该压力传感器53可以实时检测***压力并反馈给上位机(控制单元54)***，在上位机上可对***的安全压力值(即上述预设压力)进行设定和储存。当***压力达到设定的安全压力值时，上位机会给两位三通换向阀(即切断操作阀52)的电磁铁发出供电信号，两位三通换向阀得电后推动弹簧向右移动，使两位三通换向阀的左位工作，两位三通换向阀将闭式泵排量控制油供应管线31切断，使闭式泵排量控制阀2的控制油与油箱7相通，这时闭式泵1的摆角向小排量方向摆动，直至排量为零。
实施例3
在本实施例中，监测控制模块5含有压力传感器53和控制单元54，压力传感器53与梭阀4的出口连接，控制单元54与所述三位四通电磁换向阀的电磁铁连接，压力传感器53能够将采集到的梭阀4的出口压力发送给控制单元54，所述预设压力储存于控制单元54内，控制单元54能够控制闭式泵工作油口选择阀3切断闭式泵排量控制油供应管线31，如图5所示。
下面介绍在本实施例中所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的工作过程。
该压力传感器53可以实时检测***压力并反馈给上位机(控制单元54)，在上位机上可对***的安全压力值(即上述预设压力)进行设定和储存。当***压力达到设定的安全压力值时，上位机会给三位四通换向阀(闭式泵工作油口选择阀3)的电磁铁发出失电信号，此时闭式泵工作油口选择阀3停止工作，从而将闭式泵排量控制油供应管线31切断，闭式泵排量控制油供应管线31停止供油，闭式泵排量控制阀2的两端都通油箱7，闭式泵排量控制阀2在弹簧力的作用下复位关闭，使闭式泵1的摆角摆向小排量方向，直至闭式泵1的排量变为零。此时闭式泵1的出口压力稳定在闭式***预先设定的安全压力值。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵，包括依次连接的闭式泵(1)、闭式泵排量控制阀(2)和闭式泵工作油口选择阀(3)，闭式泵(1)的出口外连接有第一液压供应管线(11)和第二液压供应管线(12)，闭式泵工作油口选择阀(3)外连接有闭式泵排量控制油供应管线(31)，其特征在于，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵还包括安全保护回路，所述安全保护回路含有梭阀(4)和监测控制模块(5)，梭阀(4)的两个入口与第一液压供应管线(11)和第二液压供应管线(12)一一对应连接，当梭阀(4)的出口压力大于预设压力时，监测控制模块(5)能够切断闭式泵排量控制油供应管线(31)，并使闭式泵排量控制阀(2)转变为关闭状态。
2.根据权利要求1所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，闭式泵工作油口选择阀(3)为三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀的A接口与闭式泵排量控制阀(2)的第一排量控制接口连接，该三位四通电磁换向阀的B接口与闭式泵排量控制阀(2)的第二排量控制接口连接，该三位四通电磁换向阀的T接口与回油管路(8)连通。
3.根据权利要求2所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，监测控制模块(5)含有压力设定阀(51)和切断操作阀(52)，所述预设压力由压力设定阀(51)设置，切断操作阀(52)能够切断闭式泵排量控制油供应管线(31)。
4.根据权利要求3所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，压力设定阀(51)为顺序阀，切断操作阀(52)为两位两通液动换向阀。
5.根据权利要求4所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，该顺序阀的入口与梭阀(4)的出口连接，该顺序阀的出口与该两位两通液动换向阀的液动换向接口连接，该两位两通液动换向阀的A接口通过闭式泵排量控制油供应管线(31)的第一段与所述三位四通电磁换向阀的P接口连接，该两位两通液动换向阀的B接口封闭，该两位两通液动换向阀的P接口与闭式泵排量控制油供应管线(31)的第二段连接，该两位两通液动换向阀的T接口与回油管路(8)连通。
6.根据权利要求2所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，监测控制模块(5)含有压力传感器(53)、控制单元(54)和切断操作阀(52)，压力传感器(53)与梭阀(4)的出口连接，压力传感器(53)能够将采集到的梭阀(4)的出口压力发送给控制单元(54)，所述预设压力储存于控制单元(54)内，控制单元(54)能够控制切断操作阀(52)切断闭式泵排量控制油供应管线(31)。
7.根据权利要求6所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，切断操作阀(52)为两位三通电磁换向阀，控制单元(54)与该两位三通电磁换向阀的电磁铁连接，该两位三通电磁换向阀的A接口通过闭式泵排量控制油供应管线(31)的第一段与所述三位四通电磁换向阀的P接口连接，该两位三通电磁换向阀的B接口封闭，该两位三通电磁换向阀的P接口与闭式泵排量控制油供应管线(31)的第二段连接，该两位三通电磁换向阀的T接口与回油管路(8)连通。
8.根据权利要求2所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，监测控制模块(5)含有压力传感器(53)和控制单元(54)，压力传感器(53)与梭阀(4)的出口连接，控制单元(54)与所述三位四通电磁换向阀的电磁铁连接，压力传感器(53)能够将采集到的梭阀(4)的出口压力发送给控制单元(54)，所述预设压力储存于控制单元(54)内，控制单元(54)能够控制闭式泵工作油口选择阀(3)切断闭式泵排量控制油供应管线(31)。
9.根据权利要求1所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，其特征在于，闭式泵工作油口选择阀(3)集成于闭式泵(1)上，闭式泵(1)还集成有泵出口溢流阀(6)。
10.一种具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法，其特征在于，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法采用了权利要求1所述的具有快速压力切断保护功能的大排量泵，所述具有快速压力切断保护功能的大排量泵的保护方法包括以下步骤：
当梭阀(4)的出口压力大于预设压力时，监测控制模块(5)切断闭式泵排量控制油供应管线(31)，并使闭式泵排量控制阀(2)转变为关闭状态。
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