CN102828942A - 变量泵的恒功率控制装置、方法以及混凝土泵送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土泵送装置及其变量泵的恒功率控制装置，变量泵设置有排量控制阀块(1)，恒功率控制装置包括相互连接的压力传感器(3)和控制器(4)，控制器还与排量控制阀块连接；压力传感器检测变量泵的工作压力(P)，并将代表变量泵的工作压力的信号发送给控制器；控制器接收代表变量泵的工作压力的信号，并将代表根据设定功率(N1)和工作压力得到的变量泵所需要的排量(Q)的信号发送给排量控制阀块。本发明还提供了一种相应的变量泵的恒功率控制方法。通过上述技术方案，可以采用变量泵自带的排量控制阀块，通过控制变量泵的排量来实现变量泵的恒功率运转，而无需为变量泵额外地加装恒功率阀块，从而提高了元件通用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种变量泵的恒功率控制装置及方法，本发明还涉及一种具有该变量泵的恒功率控制装置的混凝土泵送装置。
背景技术
为了使得工程机械平稳作业，有时候需要使得工程机械的变量泵恒功率运转，这通常通过为变量泵设置恒功率控制装置来实现。例如在车载式混凝土泵或混凝土输送泵车等混凝土泵送装置中，为了使得混凝土输送连续平稳并使得混凝土的输送量达到相对最大，通常需要使得主油泵(即变量泵)的工作功率与驱动该变量泵的动力装置的功率相适应，并让变量泵以该适当的功率恒功率运转。在现有的车载式混凝土泵和混凝土输送泵车中，通常通过设置控制器并在变量泵上加装恒功率阀块来实现。控制器根据驱动变量泵的动力装置(例如电动机或发动机)的相应功率来调节变量泵的恒功率阀块，以使得变量泵恒定地以与动力装置的功率相适应的功率运转。但是，这需要在变量泵上额外地加装恒功率阀块，换言之，必须采用带有恒功率阀块的变量泵，从而限制了元件的通用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种变量泵的恒功率控制装置及方法，通过该变量泵的恒功率控制装置及方法，无需采用带有恒功率阀块的变量泵便能够使得变量泵以恒功率运转，从而元件通用性较好。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵设置有排量控制阀块，其中，所述恒功率控制装置包括相互连接的压力传感器和控制器，控制器还与排量控制阀块连接；压力传感器检测变量泵的工作压力，并将代表变量泵的工作压力的信号发送给控制器；控制器接收代表变量泵的工作压力的信号，并将代表根据设定功率和所述工作压力得到的变量泵所需要的排量的信号发送给排量控制阀块。
优选地，所述控制器包括依次连接的接收模块、控制模块和发送模块，接收模块接收代表变量泵的工作压力的信号，并将该信号发送给控制模块；控制模块将代表根据所述功率设定值和所述工作压力得到的变量泵所需要的排量的信号发送给发送模块；发送模块将代表变量泵所需要的排量的信号发送给排量控制阀块。
优选地，所述控制器预设有多个设定功率。
优选地，所述排量控制阀块为电控式排量控制阀，所述控制器与所述电控式排量控制阀的控制口连接。
优选地，所述排量控制阀块包括液控式排量控制阀和电磁比例减压阀，所述控制器与所述电磁比例减压阀的控制口连接，所述电磁比例减压阀的输出口与所述液控式排量控制阀的控制口连接。
优选地，所述控制器为可编程控制器。
优选地，所述变量泵用于开式液压系统，所述压力传感器与所述变量泵的出油口连接。
优选地，所述变量泵用于闭式液压系统，所述恒功率控制装置还包括梭阀，所述变量泵的出油口和进油口分别与所述梭阀的两个入口连接，所述梭阀的出口与所述压力传感器连接。
优选地，所述变量泵用于开式液压系统，所述排量控制阀块串接在所述变量泵的出油口和排量控制口之间。
优选地，所述变量泵用于闭式液压系统，所述排量控制阀块串接在所述变量泵的补油泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。
另一方面，本发明还提供了一种混凝土泵送装置，其中，该混凝土泵送装置包括上述变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵作为所述混凝土泵送装置的泵送油缸的主泵。
优选地，所述混凝土泵送装置的液压系统为开式液压系统，所述排量控制阀块串接在所述混凝土泵送装置的摆动油缸的主泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。
还另一方面，本发明提供了一种变量泵的恒功率控制方法，所述变量泵设置有排量控制阀块，其特征在于，所述变量泵的恒功率控制方法包括：检测步骤：检测所述变量泵的工作压力；以及控制步骤：根据设定功率和所述工作压力得到所述变量泵所需要的排量，并将代表所述变量泵所需要的排量的信号发送给所述排量控制阀块。
优选地，所述设定功率为多个。
优选地，所述变量泵用于开式液压系统，在所述检测步骤中，检测所述变量泵的出油口的压力作为所述变量泵的工作压力。
优选地，所述变量泵用于闭式液压系统，在所述检测步骤中：检测并比较所述变量泵的出油口压力和进油口压力，将较大压力作为所述变量泵的工作压力。
优选地，所述变量泵还设置有恒功率阀，所述变量泵的恒功率控制方法还包括通过所述恒功率阀设定所述变量泵的最大恒功率值。
通过上述技术方案，可以采用变量泵自带的排量控制阀块，通过控制变量泵的排量来实现变量泵的恒功率运转，而无需为变量泵额外地加装恒功率阀块，从而提高了元件通用性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的示意性框图；
图2是根据本发明的另一种实施方式的示意性框图；
图3是根据本发明的还另一种实施方式的示意性框图。
附图标记说明
1 排量控制阀块 3 压力传感器
4 控制器 P 工作压力
N1、N2、N3 设定功率 Q 排量
41 接收模块 42 控制模块
43 发送模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式提供了一种变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵设置有排量控制阀块1，其中，所述恒功率控制装置包括相互连接的压力传感器3和控制器4，控制器4还与排量控制阀块1连接；压力传感器检测变量泵的工作压力P，并将代表变量泵的工作压力P的信号发送给控制器4；控制器4接收代表变量泵的工作压力P的信号，并将代表根据设定功率N1和所述工作压力P得到的变量泵所需要的排量Q的信号发送给排量控制阀块1。
通过上述技术方案，可以采用变量泵自带的排量控制阀块1，通过控制变量泵的排量来实现变量泵的恒功率运转，而无需为变量泵额外地加装恒功率阀块，从而提高了元件通用性。
所述控制器4可以采用各种具体的设置，例如如图2所示，根据本发明的另一种实施方式，所述控制器4可以包括依次连接的接收模块41、控制模块42和发送模块43，接收模块41接收代表变量泵的工作压力P的信号，并将该信号发送给控制模块42；控制模块42将代表根据所述功率设定值N1和所述工作压力P得到的变量泵所需要的排量Q的信号发送给发送模块43；发送模块43将代表变量泵所需要的排量Q的信号发送给排量控制阀块1。
优选地，如图3所示，所述控制器4预设有多个设定功率N1、N2、N3。从而，在由双动力或多级动力驱动变量泵的情况下，或者在不同工况下，需要使得变量泵以不同功率运转，通过选择适当的设定功率，能够使得变量泵以与该动力装置或该工况相适应的功率运转。在这种情况下，所述控制器还可以包括输入模块，可以通过该输入模块输入以在多个设定功率N1、N2、N3中选择所需要的设定功率(例如N1)，并将代表该选中的设定功率的信号发送给接收模块41，接收模块41接收该代表该选中的设定功率的信号和上述代表变量泵的工作压力P的信号，并将该两种信号发送给控制模块42；控制模块42将代表根据选中的功率设定值和所述工作压力P得到的变量泵所需要的排量Q的信号发送给发送模块43；发送模块43将代表变量泵所需要的排量Q的信号发送给排量控制阀块1。
如上文所述，通过使所述控制器4预设有多个设定功率N1、N2、N3便可以使得变量泵以不同的恒功率值运转。然而，本发明并不排除恒功率阀的使用，所述变量泵的恒功率控制装置还可以再同时设置有恒功率阀，通过该恒功率阀为变量泵设置最大恒功率值。此时，当变量泵需要以该最大恒功率值运转时，恒功率阀起作用，控制器不起作用；当变量泵需要以控制器中预设的其他恒功率值运转时，控制器起作用，恒功率阀不起作用。也就是说，在现有的预装有恒功率阀的变量泵中，只能设定一个恒功率值(通过调节恒功率阀的弹簧设定)，但不能提供两种或两种以上的恒功率值。为了使这种现有的变量泵能够以不同的恒功率值运转，可以额外地设置如上文所述的恒功率控制装置，在通过恒功率阀设定最大恒功率值的同时，通过恒功率控制装置的控制器预设的一个或多个设定功率(该设定功率值低于通过恒功率阀设定的最大恒功率值)来实现变量泵根据需要以不同的恒功率值运转。
所述排量控制阀块1可以包括电控式排量控制阀或者液控式排量控制阀。例如，所述排量控制阀块1可以为电控式排量控制阀，所述控制器4可以与所述电控式排量控制阀的控制口连接；可选地，所述排量控制阀块1可以包括液控式排量控制阀和电磁比例减压阀，所述控制器4与所述电磁比例减压阀的控制口连接，所述电磁比例减压阀的输出口与所述液控式排量控制阀的控制口连接。
所述控制器可以为各种适当的控制器来实现，例如可以为可编程控制器、计算机等。
所述变量泵的工作压力P可以通过各种适当的方式来检测。当所述变量泵用于开式液压系统时，所述压力传感器3与所述变量泵的出油口连接，即以变量泵的出油口的压力作为变量泵的工作压力P。当所述变量泵用于闭式液压系统时，所述恒功率控制装置还包括梭阀，所述变量泵的出油口和进油口分别与所述梭阀的两个入口连接，所述梭阀的出口与所述压力传感器3连接，即以变量泵的出油口压力和进油口压力中的较大者作为变量泵的工作压力P。
所述排量控制阀块1的进油口可以根据具体情况而连接在适当的位置，即控制变量泵的排量的压力源可以根据具体情况而选择。当所述变量泵用于开式液压系统时，所述排量控制阀块1串接在所述变量泵的出油口和排量控制口之间。即排量控制阀块1的进油口与变量泵的出油口连接，排量控制阀块1的出油口与变量泵的排量控制口连接，从而以变量泵的出油口压力作为控制变量泵的排量的压力源。
当所述变量泵用于闭式液压系统时，所述排量控制阀块1串接在所述变量泵的补油泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。即排量控制阀块1的进油口与变量泵的补油泵的出油口连接，排量控制阀块1的出油口与变量泵的排量控制口连接，从而以变量泵的补油泵的出油口压力作为控制变量泵的排量的压力源。
另一方面，本发明还提供了一种混凝土泵送装置(例如混凝土输送泵、混凝土泵车等)，其中，该混凝土泵送装置包括如上文所述的变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵作为所述混凝土泵送装置的泵送油缸的主泵。
所述混凝土泵送装置的液压系统为开式液压系统时，优选地，所述排量控制阀块1串接在所述混凝土泵送装置的摆动油缸的主泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。由于摆动油缸的主泵的出油口压力比较恒定，从而比较适合作为控制变量泵的排量的压力源。当然，也可以选用混凝土泵送装置的其他出口压力比较稳定的泵的出口压力作为控制变量泵的排量的压力源。
还另一方面，本发明还提供了一种变量泵的恒功率控制方法，所述变量泵设置有排量控制阀块1，其中，所述变量泵的恒功率控制方法包括：检测步骤：检测所述变量泵的工作压力P；以及控制步骤：根据设定功率N1和所述工作压力P得到所述变量泵所需要的排量Q，并将代表所述变量泵所需要的排量Q的信号发送给所述排量控制阀块1。
通过上述技术方案，可以采用变量泵自带的排量控制阀块1，通过控制变量泵的排量来实现变量泵的恒功率运转，而无需为变量泵额外地加装恒功率阀块，从而提高了元件通用性。
优选地，所述设定功率N1、N2、N3可以为多个。从而，在由双动力或多级动力驱动变量泵的情况下，或者在不同工况下，需要使得变量泵以不同功率运转，通过选择适当的设定功率，能够使得变量泵以与该动力装置或该工况相适应的功率运转。
所述变量泵的工作压力P可以通过各种适当的方式来检测。当所述变量泵用于开式液压系统时，在所述检测步骤中，检测所述变量泵的出油口的压力作为所述变量泵的工作压力P。当所述变量泵用于闭式液压系统时，在所述检测步骤中：检测并比较所述变量泵的出油口压力和进油口压力，将较大压力作为所述变量泵的工作压力P。
优选地，所述变量泵还可以设置有恒功率阀，所述变量泵的恒功率控制方法还包括通过所述恒功率阀设定所述变量泵的最大恒功率值。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (17)
1.变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵设置有排量控制阀块(1)，其特征在于，所述恒功率控制装置包括相互连接的压力传感器(3)和控制器(4)，控制器(4)还与排量控制阀块(1)连接；
压力传感器检测变量泵的工作压力(P)，并将代表变量泵的工作压力(P)的信号发送给控制器(4)；
控制器(4)接收代表变量泵的工作压力(P)的信号，并将代表根据设定功率(N1)和所述工作压力(P)得到的变量泵所需要的排量(Q)的信号发送给排量控制阀块(1)。
2.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述控制器(4)包括依次连接的接收模块(41)、控制模块(42)和发送模块(43)，
接收模块(41)接收代表变量泵的工作压力(P)的信号，并将该信号发送给控制模块(42)；
控制模块(42)将代表根据所述功率设定值(N1)和所述工作压力(P)得到的变量泵所需要的排量(Q)的信号发送给发送模块(43)；
发送模块(43)将代表变量泵所需要的排量(Q)的信号发送给排量控制阀块(1)。
3.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述控制器(4)预设有多个设定功率(N1，N2，N3)。
4.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述排量控制阀块(1)为电控式排量控制阀，所述控制器(4)与所述电控式排量控制阀的控制口连接。
5.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述排量控制阀块(1)包括液控式排量控制阀和电磁比例减压阀，所述控制器(4)与所述电磁比例减压阀的控制口连接，所述电磁比例减压阀的输出口与所述液控式排量控制阀的控制口连接。
6.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述控制器为可编程控制器。
7.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述变量泵用于开式液压系统，所述压力传感器(3)与所述变量泵的出油口连接。
8.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述变量泵用于闭式液压系统，所述恒功率控制装置还包括梭阀，所述变量泵的出油口和进油口分别与所述梭阀的两个入口连接，所述梭阀的出口与所述压力传感器(3)连接。
9.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述变量泵用于开式液压系统，所述排量控制阀块(1)串接在所述变量泵的出油口和排量控制口之间。
10.根据权利要求1所述的变量泵的恒功率控制装置，其特征在于，所述变量泵用于闭式液压系统，所述排量控制阀块(1)串接在所述变量泵的补油泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。
11.一种混凝土泵送装置，其特征在于，该混凝土泵送装置包括根据权利要求1至10中任意一项所述的变量泵的恒功率控制装置，所述变量泵作为所述混凝土泵送装置的泵送油缸的主泵。
12.根据权利要求11所述的混凝土泵送装置，其特征在于，所述混凝土泵送装置的液压系统为开式液压系统，所述排量控制阀块(1)串接在所述混凝土泵送装置的摆动油缸的主泵的出油口与所述变量泵的排量控制口之间。
13.变量泵的恒功率控制方法，所述变量泵设置有排量控制阀块(1)，其特征在于，所述变量泵的恒功率控制方法包括：
检测步骤：检测所述变量泵的工作压力(P)；以及
控制步骤：根据设定功率(N1)和所述工作压力(P)得到所述变量泵所需要的排量(Q)，并将代表所述变量泵所需要的排量(Q)的信号发送给所述排量控制阀块(1)。
14.根据权利要求13所述的变量泵的恒功率控制方法，其特征在于，所述设定功率(N1，N2，N3)为多个。
15.根据权利要求13所述的变量泵的恒功率控制方法，其特征在于，所述变量泵用于开式液压系统，在所述检测步骤中，检测所述变量泵的出油口的压力作为所述变量泵的工作压力(P)。
16.根据权利要求13所述的变量泵的恒功率控制方法，其特征在于，所述变量泵用于闭式液压系统，在所述检测步骤中：检测并比较所述变量泵的出油口压力和进油口压力，将较大压力作为所述变量泵的工作压力(P)。
17.根据权利要求13-16中任意一项所述的变量泵的恒功率控制方法，其特征在于，所述变量泵还设置有恒功率阀，所述变量泵的恒功率控制方法还包括通过所述恒功率阀设定所述变量泵的最大恒功率值。
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