CN101550921A - 柱塞变量泵的变量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱塞变量泵的变量控制系统，包括柱塞变量泵，所述柱塞变量泵具有为液压系统的负载供油输出主油路以及用来调节斜盘倾角变化的左变量油缸组件和右变量油缸组件，另外，还包括有恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀。本发明通过采用恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀同时实现了恒功率、压力切断和负载敏感三项控制功能，不仅结构简单，而且能够使得柱塞变量泵的工作稳定性大大提高且具有节能优点。

Description

柱塞变量泵的变量控制系统

技术领域

本发明属于液压泵技术领域，涉及柱塞变量泵，尤其涉及柱塞变量泵的变量控制系统。

背景技术

随着技术的发展，液压系统对变量泵的需求越来越大，对液压泵的变量形式要求也越来越高。现在国内外出现的柱塞变量泵的变量控制方式主要以单种变量形式为主，例如恒压变量控制，恒功率变量控制等，这些变量控制方式普遍只能实现一种变量功能，功能单一，不能满足液压系统多方面的性能要求(如同时满足功率调节、节能、溢流等功能)。要想实现多功能只能通过设置控制油路的方式来达到目的，这样就造成系统体积增大，安装不方便。即使现有的变量控制系统本身也是体积较大，效率低，稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柱塞变量泵的变量控制系统，该系统能同时实现恒功率、压力切断和负载敏感控制三项功能，从而达到节能目的，提高柱塞变量泵的工作稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种柱塞变量泵的变量控制系统，包括柱塞变量泵，所述柱塞变量泵具有为液压系统的负载供油输出主油路以及用来调节斜盘倾角变化的左变量油缸组件和右变量油缸组件，其特征在于：还包括有恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀；

所述输出主油路上具有工作油口和定位压力油口，工作油口连通到右变量油缸组件中的油缸；

所述恒功率阀具有机械阀芯切换开关，第1阀口、第2阀口以及第3阀口，所述压力切断阀具有压力阀芯切换开关、第1阀口、第2阀口以及第3阀口，所述负载敏感阀具有压力比较阀芯切换开关、第1阀口、第2阀口以及第3阀口；

所述右变量油缸组件中的变量活塞杆和恒功率阀的机械阀芯切换开关之间通过连杆连接，所述恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀的第1阀口以及压力切断阀的压力阀芯切换开关均连通定位压力油口且负载敏感阀的压力比较阀芯切换开关的一压力端连通输出主油路，另一压力端连通输出主油路经负载后的负载流出油路；

所述恒功率阀的第2阀口连通油箱，第3阀口连通压力切断阀的第2阀口，压力切断阀第3阀口连通负载敏感阀的第2阀口，负载敏感阀的第3阀口连通左油缸组件中的油缸。

采用上述技术方案，本发明的柱塞变量泵的变量控制系统通过采用恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀同时实现了恒功率、压力切断和负载敏感三项控制功能，不仅结构简单，而且能够使得柱塞变量泵的工作稳定性大大提高且具有节能优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为本发明的系统结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的柱塞变量泵的变量控制系统，包括柱塞变量泵100，恒功率阀200、压力切断阀300和负载敏感阀400。

其中，柱塞变量泵100进油口经输入主油路002从吸油口S吸进液压油，并从出油口经输出主油路001为液压系统中的负载003供油，输出主油路001经负载003后是负载流出油路004。

在柱塞变量泵100中具有调节斜盘101倾角以改变柱塞变量泵100输出功率的左油缸组件110和由油缸组件120。其中，左油缸组件110具有油缸111和设在油缸111中的变量活塞112以及一端连接变量活塞112、另一端连接斜盘101左端的调节杆113，在变量活塞112底端和油缸111底部之间具有回复弹簧114。右油缸组件120具有油缸121和设在油缸121中的变量活塞杆122以及一端连接变量活塞杆122另一端连接斜盘101右端的调节杆123，在变量活塞杆122和油缸121之间也设有回复弹簧124。

输出主油路001上具有工作油口A和定位压力油口G，工作油口A连通到右变量油缸组件120中的油缸121。

恒功率阀200具有机械阀芯切换开K1，第1阀口、第2阀口以及第3阀口，压力切断阀300具有压力阀芯切换开关K2、第1阀口、第2阀口以及第3阀口，负载敏感阀400具有压力比较阀芯切换开关K3、第1阀口、第2阀口以及第3阀口。

右变量油缸组件120中的变量活塞杆122和恒功率阀200的机械阀芯切换开关K1之间通过连杆连接500，恒功率阀200、压力切断阀300和负载敏感阀400的第1阀口以及压力切断阀300的压力阀芯切换开关K2均连通定位压力油口G且负载敏感阀400的压力比较阀芯切换开关K3的一压力端P1连通输出主油路001，另一压力端P2连通负载流出油路004。

恒功率阀200的第2阀口连通油箱005，第3阀口连通压力切断阀300的第2阀口，压力切断阀300第3阀口连通负载敏感阀400的第2阀口，负载敏感阀400的第3阀口连通左油缸组件110中的油缸111。

为了减小外形尺寸，本发明的恒功率阀200、压力切断阀300和负载敏感阀400集成在一块阀块上。

另外，在工作油口A和右油缸组件120的油缸121之间设有节流阀600，在负载敏感阀400的第3阀口和左油缸组件110中的油缸111之间也设有节流阀600。节流阀600的作用是控制液压泵的变量管路的流量，调节液压泵的变量速度，稳定液体泵的运转。

以上就是本发明的柱塞变量泵的变量控制系统，当柱塞变量泵100输出的功率正好时，即输出的油量正好，输出主油路001中的油压正好时，输出主油路001从工作油口A流进油缸121中的油压无法推动变量活塞杆122上移，也就无法通过连杆500触动恒功率阀200的机械阀芯切换开关K1，这时，恒功率阀200的第2阀口和第3阀口连通，这时由于输出主油路001压力比较低，未达到压力切断阀300的压力设定值，压力切断阀3的第2阀口和第3阀口也连通，如果负载也工作正常(在油路中的油压表现就是输出主油路001中的油压和负载流出油路004的油压也相当)，这时，负载敏感阀400的第2阀口和第3阀口也连通，就没有液压油会输入到左油缸组件110中的油缸111，那么斜盘101就保持倾角稳定地工作。

如果输出主油路001中油压过高，但没有超过压力切断阀3的压力设定值且负载也正常工作，高压的液压油就会从工作油口A进入右油缸组件120的油缸121推动变量活塞杆122上移，并通过通过连杆500触动恒功率阀200的机械阀芯切换开关K1，使恒功率阀200的第2阀口和第3阀口切断，第1阀口和第3阀口连通，从定位压力口G进入的高压油经恒功率阀200的第1阀口、第3阀口，压力切断阀3的第2阀口、第3阀口、负载敏感阀400的第2阀口和第3阀口进入左油缸组件110的油缸111从而推动变量活塞112上移，进而在经过调节杆113推动斜盘101的左端上升以减小斜盘101的倾角，从而减小柱塞变量泵的输出功率，使柱塞变量泵的输出功率回复的稳定状态。

如果输出主油路001中油压过低，在右油缸组件120的回复弹簧124和左油缸组件110的回复弹簧114作用下，斜盘101的倾角会自动增大，从而提高输出功率。

如果一旦柱塞变量泵瞬间突然输出超过压力切断阀3的压力设定值的危险高油压，这时输出主油路001中的危险高油压会触动压力切断阀300的压力阀芯切换开关K2，使压力切断阀300的第2阀口和第3阀口切断，第1阀口和第3阀口连通，这时从定位压力口G流进的危险高压油就经压力切断阀300的第1阀口、第3阀口、负载敏感阀400的第2阀口和第3阀口迅速进入左油缸组件110的油缸111从而推动变量活塞112快速上移到最底，进而使调节杆113推动斜盘101快速将倾角变为零，使柱塞变量泵迅速停止工作以起到保护系统的作用。

在负载003出现故障时，这时输出主油路001中的油压会明显高于负载流出油路004中的油压，即负载敏感阀400的比较阀芯切换开关K3的压力端P1感测到油压会明显大于压力端P2感测到的油压，这时负载敏感阀400的比较阀芯切换开关K3使得负载敏感阀400的第2阀口和第3阀口切断，第1阀口和第3阀口连通，从而从从定位压力口G流进高压油经负载敏感阀400的第1阀口、第3阀口进入左油缸组件110的油缸111从而推动变量活塞112快速上移到最底，进而使调节杆113推动斜盘101快速将倾角变为零，使柱塞变量泵迅速停止工作以起到保护系统的作用，并且也避免了液压泵无谓工作，节约了能量。

以上就是本发明的柱塞变量泵的变量控制系统及其工作过程，通过详细描述，可以看出，本发明通过将三种变量控制(恒功率、压力切断、负载敏感)方式加载在泵上，通过一个集成阀块和内置的变量执行机构来实现多种种变量形式，具有如下优点：

1、三种阀相互联动，能实现对功率、压力、流量等参数进行控制，满足液压系统的多种需求，如功率调节、节能、保护系统安全等

2、变量控制稳定性好；

3、体积小，集成度高。

但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (3)

1、一种柱塞变量泵的变量控制系统，包括柱塞变量泵，所述柱塞变量泵具有为液压系统的负载供油输出主油路以及用来调节斜盘倾角变化的左变量油缸组件和右变量油缸组件，其特征在于：还包括有恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀；

所述输出主油路上具有工作油口和定位压力油口，工作油口连通到右变量油缸组件中的油缸；

所述恒功率阀具有机械阀芯切换开关，第1阀口、第2阀口以及第3阀口，所述压力切断阀具有压力阀芯切换开关、第1阀口、第2阀口以及第3阀口，所述负载敏感阀具有压力比较阀芯切换开关、第1阀口、第2阀口以及第3阀口；

所述右变量油缸组件中的变量活塞杆和恒功率阀的机械阀芯切换开关之间通过连杆连接，所述恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀的第1阀口以及压力切断阀的压力阀芯切换开关均连通定位压力油口且负载敏感阀的压力比较阀芯切换开关的一压力端连通输出主油路，另一压力端连通输出主油路经负载后的负载流出油路；

所述恒功率阀的第2阀口连通油箱，第3阀口连通压力切断阀的第2阀口，压力切断阀第3阀口连通负载敏感阀的第2阀口，负载敏感阀的第3阀口连通左油缸组件中的油缸。

2、根据权利要求1所述的柱塞变量泵的变量控制系统，其特征在于：所述恒功率阀、压力切断阀和负载敏感阀集成在一块阀块上。

3、根据权利要求1所述的柱塞变量泵的变量控制系统，其特征在于：所述工作油口和右油缸组件的油缸之间设有节流阀，所述负载敏感阀的第3阀口和左油缸组件中的油缸之间也设有节流阀。