CN104196775A - 一种带有负载反馈的液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种带有负载反馈的高度控制液压系统，包括液压泵和液压油缸，所述液压系统中还包括由定差减压阀和2个单向阀组成的负载反馈回路，所述定差减压阀的进油口连接液压泵的供油路，定差减压阀的出油口连接液压泵的回油路，所述液压油缸的进、回油路上各连接所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口均连接定差减压阀的控制油口。能够依据生产中外负载的大小变化调节输出到执行元件的液压油量，提高了系统的控制精度，减小了系统的能耗损失；通过双向液压锁具有较高的锁止精度；多级并联并以插装形式集成在一个阀体内，提高了液压元件的利用率，简化了液压系统的结构，进而使系统的整机布置更为简单，可广泛应用于高地隙自走式农用机械提升装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压控制系统，具体指一种适用于自走式玉米去雄机的带有负载反馈的液压控制系统。
背景技术
玉米作为中国主要的粮食作物，其种植面积随年在不断增加，抽雄作为玉米杂交制种的重要环节，对玉米产业化快速发展有很大影响。实现机械化去雄，减少人力劳动资源的浪费，大大提高作业效率，是我国近年来玉米制种的主要发展方向；目前，我国的玉米去雄机械主要依靠从国外高价进口，这不但制约了我国玉米去雄的机械化进程，且引进的机械并不能完全适应我国的玉米种植模式、使用条件等要求；其中，去雄装置的液压控制系统中没有设置负载反馈功能，高压油能量的输出采用预定的压力，而不能根据负载大小做出有效的调控，存在控制精度不满足要求，系统能耗损失严重的技术问题；此外，液压缸的升降一般是由相互独立的系统控制实现，系统中液压元件数量多、油路连接复杂，致使整机布置复杂。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种带有负载反馈的液压控制系统，能有效提升系统的控制精度，减小能耗损失，简化系统设置。
本发明采用以下技术方案来实现上述目的：
一种带有负载反馈的液压控制系统，包括液压泵和液压油缸，所述液压控制系统中包括由定差减压阀和2个单向阀组成的负载反馈回路，所述定差减压阀的进油口连接液压泵的供油路，定差减压阀的出油口连接液压泵的回油路，所述液压油缸的进、回油路上各连接所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口均连接定差减压阀的控制油口。
所述液压控制系统还包括由2个液控单向阀和双向比例电磁换向阀组成的双向液压锁；所述双向比例电磁换向阀连接在定差减压阀与2个单向阀之间的油路上；所述液压油缸的进油路上，单向阀的进油口连接液控单向阀的进油口，液控单向阀的出油口连接液压油缸的无杆腔，该液控单向阀的控制油口连接液压油缸的回油路；所述液压油缸的回油路上，单向阀的进油口连接液控单向阀的进油口，液控单向阀的出油口连接液压油缸的有杆腔，该液控单向阀的控制油口连接液压油缸的进油路。
由所述2个单向阀、2个液控单向阀及双向比例电磁换向阀为一基本单元可依次并联多个实现多个液压缸动作。
所述定差减压阀、单向阀、液控单向阀及双向比例电磁换向阀采用插装形式集成在一个阀体内。
所述阀体包括进油口P、出油口T和多个工作油口；所述阀体外，进油口P连接液压泵的供油路，出油口T连接液压泵的回油路；所述阀体内，进油口P连接定差减压阀的进油口和1个或多个双向比例电磁换向阀的进油口，所述出油口T连接定差减压阀的出油口和1个或多个双向比例电磁换向阀的出油口，每个液控单向阀的出油口形成1个工作油口，每2个工作油口实现1个液压油缸的升降，1对或多对单向阀的出油口连通后连接阀体内定差减压阀的控制油口。
本发明的有益效果是：
1、通过定差减压阀和单向阀组成负载反馈调节，能够依据生产中外负载的大小变化调节输出到执行元件的液压油量，保持系统压差的恒定，提高了系统的控制精度，大大减小了系统的能耗损失；
2、在具有负载反馈的液压系统中进一步设置双向液压锁，保证了系统的行止精度；
3、实现多级并联，以及各阀采用插装形式集成在一个阀体内，提高了液压元件的利用率，简化了液压系统的结构，进而使系统的整机布置更为简单，可广泛应用于高地隙自走式农用机械提升装置的液压控制系统。
附图说明
图1为本发明的液压控制原理图；
图2为并联多个基本单元的液压控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图及示例性实施例对本发明及其效果作进一步说明。
如图1所示，一种带有负载反馈的液压控制系统，包括液压泵6、液压油缸8、定差减压阀1、双向比例电磁换向阀2、2个单向阀3、2个液控单向阀4、滤清器5、溢流阀7及油箱9；由所述定差减压阀1与2个单向阀3-1、3-2组成负载反馈回路，所述定差减压阀1的进油口连接液压泵6的供油路，定差减压阀1的出油口连接液压泵6的回油路，所述液压油缸8的进、回油路上各连接所述单向阀3-1、3-2的进油口，所述单向阀3-1、3-2的出油口均连接定差减压阀1的控制油口。所述液压控制系统还包括由2个液控单向阀4-1、4-2与双向比例电磁换向阀2组成的双向液压锁；所述双向比例电磁换向阀2为三位四通阀，根据所通电流的正负和大小来控制液压油缸8的升降及升降的速率；所述双向比例电磁换向阀2连接在定差减压阀1与2单向阀3-1、3-2之间的油路上，所述液压油缸8的进油路上，单向阀3-1的进油口连接液控单向阀4-1的进油口，液控单向阀4-1的出油口连接液压油缸8的下腔无杆腔，所述液控单向阀4-1的控制油口连接液压油缸8的回油路；所述液压油缸8的回油路上，单向阀3-2的进油口连接液控单向阀4-2的进油口，液控单向阀4-2的出油口连接液压油缸8的上腔有杆腔，所述液控单向阀4-2的控制油口连接液压油缸8的进油路。所述液压泵6的进油口处设有滤清器5，液压泵6的出油口处设有溢流阀7，所述滤清器5进油口及溢流阀7出油口均连通油箱9；溢流阀7起到安全阀的作用，当系统压力高于溢流阀7设定压力时，液压泵6输出的液压油经过溢流阀7卸荷，起到保护系统的作用；滤清器5可将从油箱到泵的液压油进行过滤，防止液压油污染，保护液压元件。
由所述双向比例电磁换向阀2、两液控单向阀4-1、4-2及两单向阀3-1、3-2为一基本单元可依次并联多个实现多个液压油缸8动作。所述1个定差减压阀1、1对或多对单向阀3-1、3-2、1对或多对液控单向阀4-1、4-2及1个或多个双向比例电磁换向阀2采用插装形式集成在一个阀体10内。
如图2所示，以并联6个基本单元实现6个液压油缸8升降的液压元件插装在一集成阀体10内为例。所述阀体10包括进油口P、出油口T，还包括多个工作油口。阀体10外，所述进油口P连接液压泵6的供油路，出油口T连接液压泵6的回油路。阀体10内，所述进油口P连接所述定差减压阀1的进油口和6个双向比例电磁换向阀2的进油口，所述出油口T连接定差减压阀1的出油口和6个双向比例电磁换向阀2的出油口；由所述双向比例电磁换向阀2、液控单向阀4-1、4-2及单向阀3-1、3-2组成的基本单元中，每个液控单向阀4-1、4-2的出油口形成1个工作油口，共形成12个工作油口依次为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2，每2个工作油口实现1个液压油缸8的升降；阀体10内6对单向阀3-1、3-2的出油口连通后连接阀体10内定差减压阀1的控制油口。以上仅是6个液压缸动作的插装阀体，若要实现多个控制，则可依据实施情况公用定差减压阀1、滤清器5、液压泵6、溢流阀7。各液压元件以插装的形式集成在一个阀体10内，一定程度上减少了液压元件的数量，提高了元件的利用率，使得系统的整机布置简单化。
操作中，当双向比例电磁换向阀2不通电时，处于中位，定差减压阀1在液压泵6输入压力的作用下其阀芯处于最下位全开状态，液压泵6输出液压油经过定差减压阀1流回油箱9，此时液压泵6处于卸荷状态，液压油缸8在液控单向阀4-1、4-2的作用下不动作。当双向比例电磁换向阀2通正向电流时，其处于右工作位，此时液压泵6输出液压油经过双向比例电磁换向阀2、液控单向阀4-1进入到液压油缸8下腔无杆腔，同时液压油进入右侧液控单向阀4-2的控制油口，将右侧液控单向阀4-2打开，液压油缸8上腔有杆腔的液压油经过液控单向阀4-2、双向比例电磁换向阀2回到油箱9，此时液压油缸8使提升臂上升，双向比例电磁阀2正向通电时间越长，液压油缸8上升位移越多。当双向比例电磁换向阀2通反向电流时，双向比例电磁换向阀2处于左工作位，此时液压泵6输出液压油经过双向比例电磁换向阀2、液压锁右侧液控单向阀4-2进入到液压油缸8上腔的有杆腔，同时液压油进入左侧液控单向阀4-1控制油口，将左侧液控单向阀4-1打开，液压油缸8下腔无杆腔的液压油经过液控单向阀4-1、双向比例电磁换向阀2回到油箱9，此时液压油缸8使提升臂下降，双向比例电磁阀2反向通电时间越长，液压油缸8下降的位移越多。
在工作过程中，安装在液压油缸8进、回油路的2个单向阀3-1、3-2与定差减压阀1组成了负荷传感油路，单向阀3-1、3-2将负载最大压力反馈到定差减压阀1上端控制油路：当液压油缸8驱动的外负载减小时，液压泵进油路与负荷传感油路的压力差大于定差减压阀1设定的弹簧压力，定差减压阀1的阀芯下移，使液压泵6输出回流到油箱9的流量增大，从而减少液压泵6输出到液压油缸8的油量，液压泵6输出压力降低。当外负载增大时，液压泵6进油路与负荷传感油路的压力差小于定差减压阀1设定的弹簧压力，定差减压阀1的阀芯上移，使液压泵6输出回流到油箱9的流量减少，从而增大液压泵6输出到液压油缸8的油量，液压泵6输出压力增大。通过负载传感油路可以保持系统压差的恒定，使液压泵6输出到液压油缸8的流量随着外负载大小变化而变化，达到减少能耗、增加控制精度的目的。
本发明针对现有高地隙自走式玉米抽雄机去雄装置高度控制液压系统中由于每个提升臂采用相互独立系统控制，且不带负载反馈功能，使得液压元件数量多，整机布置复杂，液压系统损失大、能耗高的问题，设计了一种带负载反馈的液压控制系统，并将个液压元件集成在一个阀体内，简化了去雄装置液压系统的油路连接结构，使整机布置更加简单，同时使该系统能自适应负载的变化，提高系统的控制精度、大大减小系统的能量损耗，可广泛应用于高地隙自走式玉米去雄机等高地隙自走式农用机械。
Claims (5)
1.一种带有负载反馈的液压控制系统，包括液压泵和液压油缸，其特征在于：所述液压控制系统中包括由定差减压阀和2个单向阀组成的负载反馈回路，所述定差减压阀的进油口连接液压泵的供油路，定差减压阀的出油口连接液压泵的回油路，所述液压油缸的进、回油路上各连接所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口均连接定差减压阀的控制油口。
2.根据权利要求1所述的一种带有负载反馈的液压控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括由2个液控单向阀和双向比例电磁换向阀组成的双向液压锁；所述双向比例电磁换向阀连接在定差减压阀与2个单向阀之间的油路上；所述液压油缸的进油路上，单向阀的进油口连接液控单向阀的进油口，液控单向阀的出油口连接液压油缸的无杆腔，该液控单向阀的控制油口连接液压油缸的回油路；所述液压油缸的回油路上，单向阀的进油口连接液控单向阀的进油口，液控单向阀的出油口连接液压油缸的有杆腔，该液控单向阀的控制油口连接液压油缸的进油路。
3.根据权利要求2所述的一种带有负载反馈的液压控制系统，其特征在于：由所述2个单向阀、2个液控单向阀及双向比例电磁换向阀为一基本单元可依次并联多个实现多个液压缸动作。
4.根据权利要求3所述的一种带有负载反馈的液压控制系统，其特征在于：所述定差减压阀、单向阀、液控单向阀及双向比例电磁换向阀采用插装形式集成在一个阀体内。
5.根据权利要求4所述的一种带有负载反馈的液压控制系统，其特征在于：所述阀体包括进油口P、出油口T和多个工作油口；所述阀体外，进油口P连接液压泵的供油路，出油口T连接液压泵的回油路；所述阀体内，进油口P连接定差减压阀的进油口和1个或多个双向比例电磁换向阀的进油口，所述出油口T连接定差减压阀的出油口和1个或多个双向比例电磁换向阀的出油口，每个液控单向阀的出油口形成1个工作油口，每2个工作油口实现1个液压油缸的升降，1对或多对单向阀的出油口连通后连接阀体内定差减压阀的控制油口。
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