CN103486101A - 一种提高液压油泵响应速度的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高液压油泵响应速度的控制方法及装置，该方法应用于包括变量泵、变量缸和阻尼的油泵液压系统；包括以下步骤：发动机启动之前或瞬间，向所述变量缸输入恒定压力的液压油，使变量泵推至最小排量，所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力；所述恒压油源提供的恒定压力略大于所述变量泵的起始压力和所述进油单向阀开启压力之和。本发明能够控制变量泵在不同工况下采用不同的响应时间，以减小油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

Description

一种提高液压油泵响应速度的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种液压技术领域，尤其涉及一种提高液压油泵响应速度的控制方法及装置。

背景技术

随着对液压系统压力等级和节能性能要求越来越高，变量泵已在液压系统中得到普遍应用。图1示出的是油泵液压系统原理示意图。如图1所示，油泵液压系统包括变量泵1’、变量缸2’、负载敏感阀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支路连接至负载敏感阀S的控制腔，L2油路连接至负载敏感阀S进油口。负载敏感阀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。

通常情况下，为了保证变量系统能够能正常运行，变量泵1’在起始状态都处于最大排量，变量泵1’的A口进入控制元件，由于手柄处于中位时液压系统A口处于堵死状态，当油泵运转时，油路上的压力会逐渐增大，液压系统A口的压力开始逐渐建立，由此进入负载敏感阀S的压力也相应地逐渐增大。当该压力增大到一定数值的时候，负载敏感阀S的阀芯被推动，图1中示出的阀芯是往右运动，从而负载敏感阀S的工作位处于左位。液压油经由负载敏感阀S进入到变量缸2’的无杆腔，推动活塞杆向外伸出，从而使变量泵1’的排量减小。随着变量缸2’的活塞杆的进一步推出，变量泵1’的排量逐渐减小，直至最小排量。

如图2所示，图2中显示了现有技术中油泵液压系统的压力随时间的变化曲线，M点位置对应的是变量泵1’的起始压力，其位于曲线的最低处，随着时间的增加，油泵液压系统的压力呈抛物线变化，最后趋于稳定，在变量泵1’的排量达到最小时，油泵液压系统的压力稳定至中位怠命压力大小，对应图2中的N。

为了保证油泵在变量过程中的平稳运行，在变量缸入口处加装了阻尼装置DR，但该种方法延长了变量泵1’从最大排量至最小排量的时间，导致发动机启动的瞬间，液压系统产生冲击，另外还会减小发动机启动瞬间的液压负载，特别是在寒冷的地区造成发动机难启动。

发明内容

本发明的目的是提出一种提高液压油泵响应速度的控制方法及装置，其能够缩短变量泵在发动机启动瞬间的响应时间，以减小油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种提高液压油泵响应速度的控制方法，该方法应用于包括变量泵、变量缸和阻尼的油泵液压系统；包括以下步骤：发动机启动之前或瞬间，向所述变量缸输入恒定压力的液压油，使变量泵推至最小排量，所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

进一步地，向所述变量缸输入恒定压力的液压油的步骤如下：在变量缸与阻尼之间的管路上设置一条由进油单向阀和恒压油源串联而成的恒压油路。

进一步地，所述恒压油源提供的恒定压力大于中位怠命压力和所述进油单向阀开启压力之和，二者的压力差的范围为0-10Mpa。

本发明还提供一种提高液压油泵响应速度的控制装置，该装置应用于包括变量泵、变量缸和阻尼的油泵液压系统；包括进油单向阀和恒压油源，其中：所述进油单向阀的进油口与所述恒压油源的出油口相连接；所述进油单向阀的出油口连接在所述变量缸和阻尼之间的管路上；发动机启动之前或瞬间，所述恒压油源输出的恒压液压油经由所述进油单向阀，进入所述变量缸中，使所述变量泵推至最小排量，并且所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

进一步地，所述恒压油源提供的恒定压力大于中位怠命压力和所述进油单向阀开启压力之和，二者压力差的范围为0-10Mpa。

基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本发明据液压油泵的变量机理，在发动机启动之前或瞬间，向油泵液压系统中的变量缸输入恒定压力的液压油，使油泵液压系统中的变量泵推至最小排量，油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力，也就是说，本发明通过新增一条油泵变量通道，控制变量泵在发动机启动之前或瞬间能够在较短的时间内使变量泵的排量调节至最小，使油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力，因此本发明可以控制变量泵在发动机启动瞬间的响应时间，减小了油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

另外，恒压油源提供的恒定压力略大于中位怠命压力和进油单向阀开启压力之和，在发动机在启动之后，需要对各动作进行操作，系统压力会顺势增加，即变量缸的压力会增加，大于恒压油源的压力值，将进油单向阀封死，恒压油源不再起作用，通过控制变量泵在不同工况下采用不同的响应时间，在不会对整个油泵液压系统的正常工作造成影响的前提条件下，可以减小油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

附图说明

此处所说明的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为现有技术中油泵液压系统的原理示意图；

图2为图1中发动机启动瞬间油泵液压系统的压力随时间的变化曲线；

图3为本发明中油泵液压系统的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图3所示，本发明所提供的提高液压油泵响应速度的控制方法应用于油泵液压系统，所述油泵液压系统具有第一出油口A，用于连接执行元件（图中未示出）。所述油泵液压系统与现有技术相同，均包括变量泵1、变量缸2、负载敏感阀S和阻尼DR，其中：变量泵1具有泵出口，负载敏感阀S具有进油口和第二出油口。变量泵1的泵出口连接两条支路，一条支路连接至负载敏感阀S的控制腔，另一条支路连接到负载敏感阀S一侧的进油口。负载敏感阀S的出油口通过阻尼DR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。变量泵1泵出的液压油推动负载敏感阀S需要耗费一定的时间，在进入变量缸2之前需要经过阻尼DR也需要花费一定的时间，因此，使变量泵1从最大排量至最小排量的耗费的时间较长，导致了发动机启动的瞬间液压系统产生冲击的问题，针对该问题，本发明所提供的控制方法包括以下步骤：

发动机启动之前或瞬间，向变量缸2输入恒定压力的液压油，使变量泵1推至最小排量，油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

本发明据液压油泵的变量机理，通过新增一条油泵变量通道，控制变量泵在发动机启动之前或瞬间能够在较短的时间内使变量泵的排量调节至最小，使油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力，因此本发明可以缩短变量泵在发动机启动瞬间的响应时间，减小了油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

上述步骤中，向变量缸2输入恒定压力的液压油的步骤如下：

在变量缸2与阻尼DR之间的管路上设置一条由进油单向阀D和恒压油源P串联而成的恒压油路3。通过恒压油源P将恒压液压油再不经过负载敏感阀S和阻尼DR的前提条件下，直接输入变量缸2中，推动变量缸2的活塞杆推出，而将变量泵1的排量调节至最小。

在上述各步骤中，向变量缸2输入液压油的压力需要略大于中位怠命压力和进油单向阀D开启压力之和。此处提到的中位怠命压力指的是图2中示出的N点处对应的压力。

恒压油源提供的恒定压力略大于中位怠命压力和进油单向阀开启压力之和，在发动机在启动之后，需要对各动作进行操作，系统压力会顺势增加，即变量缸的压力会增加，大于恒压油源的压力值，将进油单向阀封死，恒压油源不再起作用，通过控制变量泵在不同工况下采用不同的响应时间，在不会对整个油泵液压系统的正常工作造成影响的前提条件下，可以减小油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

优选地，中位怠命压力和所述进油单向阀开启压力之和与恒压油源P提供的恒定压力之间的压力差的范围为0-10Mpa。

本发明还提供一种提高液压油泵响应速度的控制装置，该装置应用于包括变量泵1、变量缸2和阻尼DR的油泵液压系统。变量泵1、变量缸2和阻尼DR之间的连接关系为现有技术，在此不再赘述。

提高液压油泵响应速度的控制装置包括进油单向阀D和恒压油源P，其中：进油单向阀D的进油口与恒压油源P的出油口相连接，进油单向阀D的出油口连接在变量缸2和阻尼DR之间的管路上。发动机启动之前或瞬间，恒压油源P输出的恒压液压油经由进油单向阀D，进入变量缸2中，使变量泵1推至最小排量，并且所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

本发明通过恒压油源P将恒压液压油在不经过负载敏感阀S和阻尼DR的前提条件下，直接输入变量缸2中，推动变量缸2的活塞杆推出，而将变量泵1的排量调节至最小，从而缩短了变量泵1在发动机启动瞬间的响应时间，减小了油泵液压系统所产生压力冲击和液压负载。

进一步地，恒压油源P提供的恒定压力大于中位怠命压力和进油单向阀D开启压力之和，二者压力差的范围为0-10Mpa。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种提高液压油泵响应速度的控制方法，

该方法应用于包括变量泵、变量缸和阻尼的油泵液压系统；

其特征在于：

包括以下步骤：

发动机启动之前或瞬间，向所述变量缸输入恒定压力的液压油，使变量泵推至最小排量，所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于：

向所述变量缸输入恒定压力的液压油的步骤如下：

在变量缸与阻尼之间的管路上设置一条由进油单向阀和恒压油源串联而成的恒压油路。

3.如权利要求2所述的提高液压油泵响应速度的控制方法，

其特征在于：

所述恒压油源提供的恒定压力大于所述中位怠命压力和所述进油单向阀开启压力之和，二者的压力差的范围为0-10Mpa。

4.一种提高液压油泵响应速度的控制装置，

该装置应用于包括变量泵、变量缸和阻尼的油泵液压系统；

其特征在于：

包括进油单向阀和恒压油源，其中：

所述进油单向阀的进油口与所述恒压油源的出油口相连接；

所述进油单向阀的出油口连接在所述变量缸和阻尼之间的管路上；

发动机启动之前或瞬间，所述恒压油源输出的恒压液压油经由所述进油单向阀，进入所述变量缸中，使所述变量泵推至最小排量，并且所述油泵液压系统的压力稳定为中位怠命压力。

5.如权利要求4所述的装置，

其特征在于：

所述恒压油源提供的恒定压力大于所述中位怠命压力和所述进油单向阀开启压力之和，二者压力差的范围为0-10Mpa。

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