CN101644287B - 一种电磁切换双排量泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁切换双排量泵，包括可变排量泵、电磁换向阀及排量切换装置，所述排量切换装置包括液压推动机构及排量复位机构，液压推动机构的驱动端和排量复位机构的活动端分别位于可变排量泵的容量调节机构两控制端；在电磁换向阀的输出口与排量切换装置输入口之间设有由三通溢流减压阀和节流管组成的减压机构，包括三通溢流减压阀和节流管，三通溢流减压阀的输入口连接电磁换向阀的输出口，三通溢流减压阀的输出口连接液压推动机构的输入口，节流管连接在三通溢流减压阀的输出口和压力控制口之间；所述三通溢流减压阀的泄油口与液压油箱P_T的回流口连接。采用该结构的电磁切换双排量泵，运行稳定性好、减压动作响应快且控制精度高。

Description

一种电磁切换双排量泵

技术领域

本发明涉及一种用于液压控制系统的液压泵，具体涉及一种通过三通减压阀进行大小排量切换的电磁切换双排量泵。

背景技术

液压泵是由原动机提供动力，将液压油送到液压回路的一种装置，它给液压系统的执行元件提供一定的流体压力及流量，是液压系统必不可少的元件。由于液压系统的工作状态随时改变，执行元件所需求的流量及压力相应变化，定排量的液压泵的液压系统中，通过节流及溢流等方式，将多余的功率分流掉，随着比例控制技术的发展，又出现了压力流量复合比例阀对系统压力和流量进行综合控制的解决方案。随后更产生了集成比例流量压力控制的变排量的液压泵，大大降低了无用的能耗。然而，以上各种方案中，原动机都基本上是恒定转速的，在较低功率需求的情况下，原动机仍带动液压泵以高转速工作，磨擦发热等造成的功率损耗带来很大的浪费。随着伺服电机的应用及伺服控制系统价格的不断下降，目前出现了由伺服电机作为原动机带动液压泵的液压系统。现在大量应用的是伺服电机驱动定排量液压泵，通过检测液压泵的输出压力，经电脑运算，再由电脑发出指令调节伺服电机的转速，这种系统的缺陷在于：在高压力小流量下，伺服电机的驱动扭矩仍然要很大，因为伺服电机的特性，这时电机电流很大，发热反而更多，造成很大的浪费。中国专利公开了一种名称为“可变容量型泵”(专利号：200720001649.0)的实用新型技术方案，该技术方案披露的可变容量型泵，主要由泵体、止回阀、节流管、切换阀和排量切换装置组成，切换阀通过将泵体排油口处的高压油引入到排量切换装置，再由排量切换装置改变泵体的容量调节机构的摆角，进而改变泵体排量。采用此结构的可变容量型泵可依据液压系统对流量的需求情况，通过外部信号进行切换，使电磁切换双排量泵分别在排量上限与排量下限工作，其输出流量与压力的控制由伺服系统负责，在达到某一流量临界值或某一工况切换点时，切换泵的排量，使伺服系统在一个较佳状态下工作，有效地节约及降低了电磁切换双排量泵的能耗，但是采用节流管作为减压机构，响应动作较慢，反应不灵敏且压力不易控制，致使排量切换装置的切换力较大，过大的推动力容易引起有关零件产生变形，且排油口压力不稳定、控制精度低，直接影响到排量切换装置的切换力稳定，进而影响到可变容量型泵的工作稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运行稳定性好、减压动作响应快且控制精度较高的电磁切换双排量泵。

本发明的目的是这样实现的：一种电磁切换双排量泵，包括可变排量泵1、电磁换向阀2及排量切换装置；其中，可变排量泵1：通过原动机驱动可变排量泵1对外输送高压液体；

电磁换向阀2：连接在可变排量泵1的排出口P₀处，通过外部电信号控制，可通断地将排出口P₀处的压力油引入到排量切换装置中；

排量切换装置：包括液压推动机构4及排量复位机构5，液压推动机构4的驱动端和排量复位机构5的活动端分别位于可变排量泵1的容量调节机构10两控制端，在液压推动机构4、排量复位机构5的共同作用下改变容量调节机构10的摆角，切换可变排量泵1的排量；在所述电磁换向阀2的输出口与排量切换装置输入口之间设有减压机构3，包括三通溢流减压阀30和节流管31，三通溢流减压阀30的输入口连接电磁换向阀2的输出口，三通溢流减压阀3的输出口连接液压推动机构4的输入口，节流管31连接在三通溢流减压阀30的输出口和压力控制口之间；所述三通溢流减压阀30的泄油口与液压油箱P_T的回流口连接。

本发明的积极效果：在磁换向阀和排量切换装置之间引入由三通溢流减压阀和节流管组成的减压机构，与传统双通节流减压阀比较，三通溢流减压阀因在其阀体上多了一泄油口，能使输出口小部分液体以较快速度溢流掉而压力降低，因而，其除具备双通减压阀优点外，还具有减压动作响应较快、灵敏、控制精度较高及功率损失较小等特点，另外，使其作用于液压推动机构的工作压力维持在一个比较低而恒定的值以下，有效保护了排量切换装置，并且避免了为增加零件刚性而设计成笨重的零件，从而降低了成本。同时，整个排量切换装置的摩擦力被减至最小，大、小排量间切换动作速度加快，进而减少了功率损失的同时又增加了系统响应速度和精度。经三通溢流减压阀的节流作用后，液压推动机构工作压力比液压系统压力低而稳定，所以，在高压小流量工况下，排量切换装置可不受泵输出压力波动的影响而以最佳状态工作。

附图说明

图1为电磁切换双排量泵结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明电磁切换双排量泵的具体实施方式作进一步详细说明。

实施方式：如图1所示，本发明所述的电磁切换双排量泵主要由可变排量泵1、电磁换向阀2、由三通溢流减压阀30和节流管31构成减压机构3以及由液压推动机构4及排量复位机构5构成的排量切换装置组成，液压推动机构4包括柱塞40和可调节流管41。可变排量泵1通过原动机驱动可变排量泵1对外输送高压液体，电磁换向阀2输入口P连接可变排量泵1的排出口P₀，另一输出口A封堵，输出口B连接三通溢流减压阀30的输入口，三通溢流减压阀30的输出口连接液压推动机构4的输入口；电磁换向阀2的回油口T、三通溢流减压阀30的泄油口以及液压推动机构4的泄油口分别与液压油箱P_T的回流口连接，可变排量泵1的容量调节机构10的两控制端分别连接液压推动机构4的柱塞40的驱动端和排量复位机构5的活动端，排量复位机构5可以采用压缩弹簧或压缩弹簧与活塞机构的组合，通过液压推动机构4的柱塞40和排量复位机构5共同作用改变可变排量泵1的容量调节机构10的摆角，切换可变排量泵1的排量。

工作原理如下：

可变排量泵1在电磁换向阀2不得电时，这个状态通常也是电磁切换双排量泵的初始状态。电磁换向阀2不得电时，电磁换向阀2的A口和P口为导通状态、B口和T口未导通状态，由于B口和P口不导通，实际上油路也就关闭，三通溢流减压阀30得不到压力，P₁与P₂压力均为零，由于液压推动机构4的可调节流管41与液压油箱P_T的回流口连通，保证压力建立不起来，液压推动机构的柱塞40不能施加作用力于可变排量泵1的容量调节机构10，在排量复位机构5的作用下，使可变排量泵1的排量处于上限。

当电磁换向阀2得电时，P₀连通电磁换向阀B口，可变排量泵1的排出口少量液体通过三通溢流减压阀30，由于可调节流管41管径很小，在P₂处很快建立起压力，作用于液压推动机构的柱塞40，使可变排量泵1的容量调节机构10开始向减小排量方向改变摆角，该压力同时通过三通溢流减压阀30的节流管31施加在三通溢流减压阀30的阀芯的压力控制口，推动阀芯左移，使三通溢流减压阀30开度减小，P₂上升速度减慢，最终使阀芯右侧的作用力与左侧弹簧力相等，阀芯达到平衡，P₂压力维持在一个恒定的值上，而此时的压力用以克服排量复位机构5的作用力、摩擦力和其它液动力，使可变排量泵1的容量调节机构10处于排量下限的位置。

由上面的分析可见，当P₂达到三通溢流减压阀30设定值后，即使可变排量泵1排出口的压力再增加，P₂也不会随着增加，而总是维持在一个较低的恒定压力下，有效地保护了变排量泵1的容量调节机构10不受太大的作用力，容量调节机构10因而也可以做得很轻巧，摩擦力也很少。

Claims (1)

1.一种电磁切换双排量泵，包括可变排量泵(1)、电磁换向阀(2)及排量切换装置；其中，可变排量泵(1)：通过原动机驱动可变排量泵(1)对外输送高压液体；

电磁换向阀(2)：连接在可变排量泵(1)的排出口P₀处，通过外部电信号控制，可通断地将排出口P₀处的压力油引入到排量切换装置中；

排量切换装置：包括液压推动机构(4)及排量复位机构(5)，液压推动机构(4)的驱动端和排量复位机构(5)的活动端分别位于可变排量泵(1)的容量调节机构(10)两控制端，在液压推动机构(4)、排量复位机构(5)的共同作用下改变容量调节机构(10)的摆角，切换可变排量泵(1)的排量；

所述电磁换向阀(2)的输出口与排量切换装置输入口之间设有减压机构(3)，其特征在于：所述减压机构(3)包括三通溢流减压阀(30)和节流管(31)，三通溢流减压阀(30)的输入口连接电磁换向阀(2)的输出口，三通溢流减压阀(3)的输出口连接液压推动机构(4)的输入口，节流管(31)连接在三通溢流减压阀(30)的输出口和压力控制口之间；所述三通溢流减压阀(30)的泄油口与液压油箱P_T的回流口连接。