CN104061195B - 可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统，包括：第一油路，原动机，开式变量泵，第二油路，泵带负载敏感伺服控制单元，泵带压力切断伺服控制单元，第三油路，远程压力控制阀组，第四油路；与传统机构相比，该系统能够适用于具有多个不同负载、不同负载工作时的最大压力限制值不同，且负载工作时的最大压力限制值需要随着负载变化随意切换的液压系统，提高了工作效率和系统的可容错性和安全性。

Description

可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统

技术领域

本发明涉及机械液压系统技术领域，特别涉及一种可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统。

背景技术

随着社会经济的发展，工程机械液压系统技术领域与行业技术的细分随之而来，成为新兴发展的产业。

对于使用开式变量泵的液压系统，根据泵出口压力的控制方式不同，一般分为变量泵压力切断控制液压系统和变量泵负载敏感控制液压系统。

变量泵压力切断控制液压系统中，变量泵上集成有一种伺服控制单元，当泵出口压力达到泵自身设定的切断压力值时(此切断压力值通常可以手动调节)，变量泵通过伺服控制单元的控制使泵出口的压力始终等于泵自身设定的切断压力值，所以变量泵压力切断控制液压系统中变量泵出口的压力是由泵自身设定的切断压力值所决定的。

变量泵负载敏感控制液压系统中变量泵上集成有一种伺服控制单元，负载和泵出口之间串联有节流孔，节流孔和伺服控制元件共同作用使泵出口输出的压力和负载压力之间产生固定的压差△P，当负载压力不断发生变化时，泵输出的压力始终比负载压力高出△P，所以变量泵负载敏感控制液压系统中变量泵出口的压力是由负载压力所决定的。

但是目前的现有技术中，在实际产品设计过程中，通常某些液压系统具有多个负载，不同负载工作时的最大压力限制值不相同，负载工作时的最大压力限制值需要随着负载变化随意切换。对于这种液压系统如果使用变量泵压力切断控制液压系统，因为泵的切断压力值只能一次手动设置一个值，所以对于不同负载工作时不能设置不同的最大压力限制值；如果使用变量泵负载敏感控制液压系统，泵出口的最大压力对于不同负载工作时也不能设置不同的最大压力限制值，并且因为负载压力与变量泵必须通过管路进行反馈以及在负载和泵出口之间串联节流孔，所以系统管路布置的难度增加，产品成本升高，存在生产效率低、能耗大，工作可靠性差等缺点。

发明内容

针对现有技术中各类液压系统管路布置的难度大，产品成本高、不易控制且安全性差的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种安全性更好的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统，适用于具有多个不同负载、不同负载工作时的最大压力限制值不同、且负载工作时的最大压力限制值需要随着负载变化随意切换的液压系统。

为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统，其特征在于，包括：第一油路，原动机，开式变量泵，第二油路，泵带负载敏感伺服控制单元，泵带压力切断伺服控制单元，第三油路，远程压力控制阀组，第四油路；

其中第一油路与液压油箱相连，第二油路和负载相连，开式变量泵、远程压力控制阀组并联接入第二油路，且开式变量泵、远程压力控制阀组串联接入第三油路，同时远程压力控制阀组和开式变量泵并联接入第四油路；

远程压力控制阀组包括第五油路，节流孔，两位三通电磁换向阀，第六油路，第七油路，第一梭阀，第八油路，第九油路，第一溢流阀，第二溢流阀，第十油路，第十一油路，第二梭阀，三位四通电磁换向阀；

其中，节流孔串联在第五油路上，两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀并联接入第五油路，且两位三通电磁换向阀和第一梭阀串联接入第七油路，两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀、第一溢流阀、第二溢流阀并联接入第十油路，第一梭阀接入第八油路，三位四通电磁换向阀、第二梭阀和第一溢流阀并联接入第九油路，三位四通电磁换向阀、第二梭阀和第二溢流阀并联接入第十一油路，第一梭阀和第二梭阀串联接入第六油路。作为上述技术方案的优选，节流孔的直径等于1mm。

作为上述技术方案的优选，本申请进行远程切换的功能，该系统通过远程控制阀组上的一个两位三通电磁换向阀，一个三位四通换向阀，两个设定压力不同的溢流阀的油路切换设定开式变量泵X口的压力，同时通过开式变量泵X口的压力、，泵带负载敏感伺服控制单元和泵带压力切断伺服控制单元的控制过油路切换将泵出口压力设置为压力高低不同的四档，来进行实现；

其中压力最低的一档的压力限制值是通过泵带负载敏感伺服控制单元上设置的弹簧力决定，第二档和第三档压力限制值是由两个溢流阀的设定压力决定，压力最高的第四档压力限制值是通过泵带压力切断伺服控制单元上设置的弹簧力决定。

本发明实施例提供的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统,与传统机构相比，该系统能够适用于具有多个不同负载、不同负载工作时的最大压力限制值不同，且负载工作时的最大压力限制值需要随着负载变化随意切换的液压系统。该系统通过远程控制阀组上的两位三通电磁换向阀、三位四通换向阀，两个设定压力不同的溢流阀，泵带负载敏感伺服控制单元和泵带压力切断伺服控制单元，通过油路切换将泵出口压力，从而设置为压力高低不同的四档，提高了工作效率和系统的可容错性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统的原理示意图。

图2为本发明实施例的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统的远程压力控制阀组原理示意图。

图3为本发明实施例的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统的泵带负载敏感伺服控制单元的结构示意图。，泵带压力切断伺服控制单元

图4为本发明实施例的可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统的泵带压力切断伺服控制单元的结构示意图。

附图标记说明

第一油路1，原动机2，开式变量泵3，第二油路4，泵带负载敏感伺服控制单元5，泵带压力切断伺服控制单元6，第三油路7，远程压力控制阀组8，第四油路9，第五油路10，节流孔11，两位三通电磁换向阀12，第六油路13，第七油路14，第一梭阀15，第八油路16，第九油路17，第一溢流阀18，第二溢流阀19，第十油路20，第十一油路21，第二梭阀22，三位四通电磁换向阀23。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

液压油箱没有规格，负载可以是任意负载。液压油箱的作用就是泵的吸油和回油，故图1-2中均没有标记。

如图3-4所示，泵带负载敏感伺服控制单元，泵带压力切断伺服控制单元的连接关系，这是泵自带的控制结构，不在本申请所需要保护的范围内。

该系统通过远程控制阀组上的一个两位三通电磁换向阀，一个三位四通换向阀，两个设定压力不同的溢流阀的油路切换设定开式变量泵X口的压力，同时通过开式变量泵X口的压力和泵带负载敏感伺服控制单元和泵带压力切断伺服控制单元的控制将泵出口压力设置为压力高低不同的四个状态,其中压力最低的一档的压力限制值是通过泵带负载敏感伺服控制单元上设置的弹簧力决定，第二档和第三档压力限制值是由两个溢流阀的设定压力决定，压力最高的第四档压力限制值是通过泵带压力切断伺服控制单元上设置的弹簧力决定。

第一油路1作为开式变量泵3的吸油管道。

原动机2作为开式变量泵3的动力源。

如图1-2所示，第一油路1与液压油箱相连，第二油路4和负载相连，开式变量泵3的A口，远程压力控制阀组8的P口并联接入第二油路4，开式变量泵3的X口、远程压力控制阀组8的LS口串联接入第三油路7，第四油路9作为回油口，接回液压油箱，且远程压力控制阀,8的T口和开式变量泵3的T2口并联接入第四油路9。

如图2所示，所述的远程压力控制阀组8包括第五油路10，节流孔11，两位三通电磁换向阀12，第六油路13，第七油路14，第一梭阀15，第八油路16，第九油路17，第一溢流阀18，第二溢流阀19，第十油路20，第十一油路21，第二梭阀22，三位四通电磁换向阀23。

节流孔的直径等于1mm，这使变量泵在第二状态和第三状态时发热量较小，系统可以达到节能的效果。

节流孔11串联在第五油路10上；两位三通电磁换向阀12的1口、三位四通电磁换向阀23的P口并联接入节流孔11后的第五油路10；所述两位三通电磁换向阀12的2口和第一梭阀15的A口串联接入第七油路14；两位三通电磁换向阀12的3口、三位四通电磁换向阀23的T口、第一溢流阀18和第二溢流阀19的T口并联接入第十油路20；第一梭阀15的C口接入第八油路16；所述三位四通电磁换向阀23的A口、第二梭阀22的A口和第一溢流阀18的P口并联接入第九油路17，所述三位四通电磁换向阀23的B口，第二梭阀22的B口和第二溢流阀19的P口并联接入第十一油路21，所述第一梭阀15的B口和第二梭阀22的C口串联接入第六油路13。

当两位三通电磁换向阀12的电磁铁失电，和三位四通电磁换向阀23的电磁铁a和b失电，为第一状态；当两位三通电磁换向阀12的电磁铁失电，三位四通电磁换向阀23的电磁铁a得电，电磁铁b失电，为第二状态；当两位三通电磁换向阀12的电磁铁失电，三位四通电磁换向阀23的电磁铁a失电，电磁铁b得电，为第三状态；当两位三通电磁换向阀12的电磁铁得电，三位四通电磁换向阀23的电磁铁a和b失电，为第四状态。

在第一状态，开式变量泵3的X口和远程压力控制阀组8的LS口通过第三油路7相连，远程压力控制阀组8的LS口通过第一梭阀15、两位三通电磁换向阀12的2口和3口串联接入第十油路20；或远程压力控制阀组8的LS口通过第一梭阀15、第二梭阀22、三位四通电磁换向阀23的A口或B口、T口串联接入第十油路20，开式变量泵3的X口串联接入第四油路以接回液压油箱，开式变量泵3的出口压力等于泵带负载敏感伺服控制单元5上设置的弹簧力产生的压力。

在第二状态，三位四通电磁换向阀23的P口、B口，第二梭阀22的B口、C口，第一梭阀15的B口、C口串联接入第八油路16；第二溢流阀19的P口并联接入第八油路16，变量泵3的X口通过第三油路7串联接入第八油路16，开式变量泵3的A口通过第二油路4与远程压力控制阀组8的P口相连，最终串联接入第八油路16，此时开式变量泵出口压力等于第二溢流阀19的设定压力加上泵带负载敏感伺服控制单元5上设置的弹簧力产生的压力之和。

在第三状态，三位四通电磁换向阀23的P口、A口，第二梭阀22的A口、C口，第一梭阀15的B口、C口串联接入第八油路16，第一溢流阀18()的P口并联接入第八油路16，变量泵3的X口通过第三油路7串联接入第八油路16，开式变量泵3的A口通过第二油路4与远程压力控制阀组8的P口相连串联后接入第八油路16，开式变量泵3出口压力等于第一溢流阀18的设定压力加上泵带负载敏感伺服控制单元5上设置的弹簧力产生的压力之和。

在第四状态，两位三通电磁换向阀12的1口、2口，第一梭阀15的A口、C口串联接入第八油路16，变量泵3的X口通过第三油路7串联接入第八油路16，开式变量泵3的A口通过第二油路4与远程压力控制阀组8的P口相连串联接入第八油路16，开式变量泵3出口压力等于泵带压力切断伺服控制单元6上设置的弹簧力产生的压力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统，其特征在于，包括：第一油路，原动机，开式变量泵，第二油路，泵带负载敏感伺服控制单元，泵带压力切断伺服控制单元，第三油路，远程压力控制阀组，第四油路；

其中第一油路与液压油箱相连，第二油路和负载相连，开式变量泵、远程压力控制阀组并联接入第二油路，且开式变量泵、远程压力控制阀组串联接入第三油路，同时远程压力控制阀组和开式变量泵并联接入第四油路；

远程压力控制阀组包括第五油路，节流孔，两位三通电磁换向阀，第六油路，第七油路，第一梭阀，第八油路，第九油路，第一溢流阀，第二溢流阀，第十油路，第十一油路，第二梭阀，三位四通电磁换向阀；

其中，节流孔串联在第五油路上，两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀并联接入第五油路，且两位三通电磁换向阀和第一梭阀串联接入第七油路，两位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀、第一溢流阀、第二溢流阀并联接入第十油路，第一梭阀接入第八油路，三位四通电磁换向阀、第二梭阀和第一溢流阀并联接入第九油路，三位四通电磁换向阀、第二梭阀和第二溢流阀并联接入第十一油路，第一梭阀和第二梭阀串联接入第六油路。

2.根据权利要求1所述的一种可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统，其特征在于，节流孔的直径等于1mm。

3.根据权利要求1所述的一种可远程切换带多压力档位的开式变量泵液压系统的使用方法，该系统通过远程控制阀组上的一个两位三通电磁换向阀，一个三位四通换向阀，两个设定压力不同的溢流阀的油路切换设定开式变量泵X口的压力，同时通过开式变量泵X口的压力、泵带负载敏感伺服控制单元和泵带压力切断伺服控制单元的控制将泵出口压力设置为压力高低不同的四档；

其中压力最低的一档的压力限制值是通过泵带负载敏感伺服控制单元上设置的弹簧力决定，第二档和第三档压力限制值是由两个溢流阀的设定压力决定，压力最高的第四档压力限制值是通过泵带压力切断伺服控制单元上设置的弹簧力决定。