CN104006040A - 一种多路液压功率流耦合匹配系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压动力技术领域，涉及一种多路液压功率流耦合匹配系统，第一液压支路传动齿轮的一端与发电机连接，另一端与第一液压支路双向变量液压泵连接组成第一液压支路；第二液压支路传动齿轮与二液压支路双向变量液压泵连接组成第二液压支路，第一液压支路和第二液压支路并联后接入主油路中；中央控制器分别与第一液压支路、第二液压支路和主油路连接；第一液压支路双向变量液压泵和第二液压支路双向变量液压泵均为斜盘式轴式柱塞泵；其结构简单，原理可靠，具有多种有效减少液压系统中的能量匹配损失的功能，能量损失小，有效减小传统液压系统能量供过于求造成的匹配损失，实现液压系统的剩余液压功率回收。

Description

一种多路液压功率流耦合匹配系统

技术领域：

本发明属于液压动力技术领域，涉及一种多路液压功率流耦合匹配系统，特别是一种集液压参数调节、功率调节、剩余液压功率回收、制动能回收于一体的高效低能耗液压功率流耦合匹配系统，其中功率调节功能通过内部功率调节和外部功率调节两种方式实现。

背景技术：

液压传动技术具有功率质量比大、响应速度快、能够自润滑以及易于与数字化信息网络相连接等特点，已被广泛应用于工业生产、航空航天以及日常生活等领域，成为当代最重要的工程技术之一，但液压技术中功率损失大、效率低，浪费大量能源的缺点一直得不到有效解决。全功率液压泵中双泵排量靠机械或液压机构保持一致，任何情况下双泵流量都相同，但由于其本身的结构特点，全功率系统不可避免地存在功率损失；分功率系统中如果一条回路的压力很低，超出调节范围以外，则该回路的功率就不能充利用，造成能源的浪费；交叉功率传感系统虽能充分利用发动机功率，但泵的工作点被局限在几条曲线上，与负载工作点不能很好匹配，不可避免地存在功率损失。正流量控制系统仍然需要依靠多路阀的旁路节流作用使泵输出压力升高以克服负载压力，由于系统只输出与先导操纵压力相适应的流量，所以能减少旁路节流损失，但不能完全消除；负流量控制系统通过在六通阀的旁路回油路上设置流量检测装置，控制泵排量与旁路回油流量成负线性关系，从而减小旁路回油功率损失，实际上这样有助于消除六通多路阀中产生的空流损失和节流损失。在多路阀上采用流量分配型的压力补偿措施的负荷传感控制技术使得液压系统中所有阀口上的压差一致，各执行机构的工作速度之间的比例关系仍保持不变，从而保证执行动作的准确性，但其执行机构的工作速度降低。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提出一种多路液压功率流耦合匹配系统，通过自身系统内部的液压参数调节、功率调节和剩余液压功率回收等功能，使液压动力源供给系统的能量和该液压系统负载所需要的能量相适应，同时有效实现制动能回收，降低液压功率损失，减少液压系统中的能量匹配损失。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括主油路、第一液压支路传动齿轮、第二液压支路传动齿轮、第一液压支路双向变量液压泵、第二液压支路双向变量液压泵、中央控制器和发电机；第一液压支路传动齿轮的一端与发电机连接，另一端与第一液压支路双向变量液压泵连接组成第一液压支路；第二液压支路传动齿轮与二液压支路双向变量液压泵连接组成第二液压支路，第一液压支路和第二液压支路并联后接入主油路中；中央控制器分别与第一液压支路、第二液压支路和主油路连接；第一液压支路双向变量液压泵和第二液压支路双向变量液压泵均为斜盘式轴式柱塞泵，中央控制器调整斜盘式轴式柱塞泵中斜盘的角度实现液压系统流量的无级调节，从而实现液压系统的液压参数无级调节功能，当有制动能由第一液压支路和第二液压支路输入时，第一液压支路双向变量液压泵和第二液压支路双向变量液压泵逆转做马达使用，利用第一液压支路传动齿轮、第二液压支路传动齿轮和发电机实现制动能的有效回收；中央控制器调节第一液压支路传动齿轮和第二液压支路传动齿轮内部齿轮之间的啮合情况，实现液压系统内部功率调节功能，即有一路或多路液压系统输入功率过大，而另一路或多路液压系统输入功率过小时，通过齿轮传动实现内部功率的有效调节；中央控制器调节液压系统的各路输入功率，使各路输入功率与各路输出功率保持一致，当输入功率大于输出功率时，多余的能量通过主油路回馈加以回收，有效避免功率损失，此为该多路液压功率流耦合匹配系统的剩余液压功率回收功能。

本发明与现有技术相比，其结构简单，原理可靠，具有多种有效减少液压系统中的能量匹配损失的功能，双向变量液压泵的容积效率达95％以上，机械效率达90％以上，能量损失小，有效减小传统液压系统能量供过于求造成的匹配损失，实现液压系统的剩余液压功率回收。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图做进一步说明。

实施例：

本发明的主体结构包括主油路1、第一液压支路传动齿轮2A、第二液压支路传动齿轮2B、第一液压支路双向变量液压泵3A、第二液压支路双向变量液压泵3B、中央控制器4和发电机5；第一液压支路传动齿轮2A的一端与发电机5连接，另一端与第一液压支路双向变量液压泵3A连接组成第一液压支路；第二液压支路传动齿轮2B与二液压支路双向变量液压泵3B连接组成第二液压支路，第一液压支路和第二液压支路并联后接入主油路1中；中央控制器4分别与第一液压支路、第二液压支路和主油路1连接；第一液压支路双向变量液压泵3A和第二液压支路双向变量液压泵3B均为斜盘式轴式柱塞泵，中央控制器4调整斜盘式轴式柱塞泵中斜盘的角度实现液压系统流量的无级调节，从而实现液压系统的液压参数无级调节功能，当有制动能由第一液压支路和第二液压支路输入时，第一液压支路双向变量液压泵3A和第二液压支路双向变量液压泵3B逆转做马达使用，利用第一液压支路传动齿轮2A、第二液压支路传动齿轮2B和发电机5实现制动能的有效回收；中央控制器4调节第一液压支路传动齿轮2A和第二液压支路传动齿轮2B内部齿轮之间的啮合情况，实现液压系统内部功率调节功能，即有一路或多路液压系统输入功率过大，而另一路或多路液压系统输入功率过小时，通过齿轮传动实现内部功率的有效调节；中央控制器4调节液压系统的各路输入功率，使各路输入功率与各路输出功率保持一致，当输入功率大于输出功率时，多余的能量通过主油路1回馈加以回收，有效避免功率损失，此为该多路液压功率流耦合匹配系统的剩余液压功率回收功能。

本实施例当有制动能由液压执行机构支路输入时，第一液压支路双向变量液压泵3A和第二液压支路双向变量液压泵3B均做马达使用，发电机5做电动机使用，发电机5带动第一液压支路传动齿轮2A和第二液压支路传动齿轮2B对回馈油路液压油加压，将制动能转化为液压能回馈到主油路1，实现系统制动能的有效回收；当液压系统输入功率大于输出功率时，多余的能量同样通过油路回馈加以回收，实现剩余液压功率的回收；当液压能由主油路1进入液压支路时，第一液压支路双向变量液压泵3A和第二液压支路双向变量液压泵3B均做马达使用，发电机5做发电机使用，第一液压支路双向变量液压泵3A和第二液压支路双向变量液压泵3B均分别带动第一液压支路传动齿轮2A和第二液压支路传动齿轮2B，第一液压支路传动齿轮2A和第二液压支路传动齿轮2B带动发电机5发电，实现系统制动能的回收。

Claims (1)

1.一种多路液压功率流耦合匹配系统，其特征在于主体结构包括主油路、第一液压支路传动齿轮、第二液压支路传动齿轮、第一液压支路双向变量液压泵、第二液压支路双向变量液压泵、中央控制器和发电机；第一液压支路传动齿轮的一端与发电机连接，另一端与第一液压支路双向变量液压泵连接组成第一液压支路；第二液压支路传动齿轮与二液压支路双向变量液压泵连接组成第二液压支路，第一液压支路和第二液压支路并联后接入主油路中；中央控制器分别与第一液压支路、第二液压支路和主油路连接；第一液压支路双向变量液压泵和第二液压支路双向变量液压泵均为斜盘式轴式柱塞泵，中央控制器调整斜盘式轴式柱塞泵中斜盘的角度实现液压系统流量的无级调节，从而实现液压系统的液压参数无级调节功能，当有制动能由第一液压支路和第二液压支路输入时，第一液压支路双向变量液压泵和第二液压支路双向变量液压泵逆转做马达使用，利用第一液压支路传动齿轮、第二液压支路传动齿轮和发电机实现制动能的有效回收；中央控制器调节第一液压支路传动齿轮和第二液压支路传动齿轮内部齿轮之间的啮合情况，实现液压系统内部功率调节功能，即有一路或多路液压系统输入功率过大，而另一路或多路液压系统输入功率过小时，通过齿轮传动实现内部功率的有效调节；中央控制器调节液压系统的各路输入功率，使各路输入功率与各路输出功率保持一致，当输入功率大于输出功率时，多余的能量通过主油路回馈加以回收，有效避免功率损失。