CN104234993B - 液压柱塞泵功率控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压柱塞泵功率控制装置及控制方法，具有阀体、阀芯、弹簧座、调节装置、反馈杆、弹簧和弹簧套；阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体为二位三通机能；阀芯上设置有二个不同直径的台阶，压力油通过台阶加载，阀芯另一端由弹簧通过弹簧座预设力；弹簧为变节距结构，弹簧设置在弹簧套内；弹簧套设置在阀体内，一端半球接触在反馈杆上；反馈杆铰链在调节装置上；调节装置结构为偏心销，调节功率大小；功率控制由调节装置、弹簧和反馈杆共同作用调节；阀体上设置有进油口P、出油口A和泄油口T。本发明具有结构简单，零件少，成本低等特点，所提及的控制方式功率曲线与理论曲线拟合度高，控制精度高。
Description
技术领域
本发明属于液压控制技术领域，特别涉及一种液压柱塞泵功率控制装置及控制方法。
背景技术
工程机械中常用到液压柱塞泵，功率控制为普遍采用的控制方式。目前市场上常见的几种功率控制泵，虽结构原理设计各有特点，却都有各自的制约因素，主要有：利用改变压差进行功率控制方式的，会使系统效率降低；利用杠杆结构反馈功率控制方式的虽然控制精度高，但零件多且复杂，成本较高；利用杠杆带动阀套(体)反馈控制方式的虽然结构简单，但功率曲线由两根直线代替，与理想的曲线拟合度差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单，零件少，成本低、控制精度高的液压柱塞泵功率控制装置及控制方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种液压柱塞泵功率控制及装置，具有阀体、阀芯、弹簧座、调节装置、反馈杆、弹簧和弹簧套；所述阀体上设置有进油口P、出油口A和泄油口T。所述阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体组成二位三通结构；所述阀芯上设置有二个不同直径的台阶，压力油通过台阶加载，阀芯另一端由弹簧通过弹簧座预设力；所述弹簧为变节距结构，弹簧设置在弹簧套内；所述弹簧套设置在阀体内，一端半球接触在反馈杆上；所述反馈杆铰链在调节装置上；所述调节装置结构为偏心销，调节功率大小；所述功率控制由调节装置、弹簧和反馈杆共同作用调节。
上述技术方案所述的液压柱塞泵输出功率曲线由调节装置、弹簧、反馈杆共同设定，调节装置设定功率大小，弹簧和反馈杆设定功率曲线形状。
上述技术方案所述的液压柱塞泵输出功率曲线主要由变节距弹簧设定。
上述技术方案所述的反馈杆折线段可以对液压柱塞泵输出功率曲线进行局部修正调节。折线段角度根据柱塞泵变量活塞最大行程设置；折线段与柱塞泵变量活塞接触侧形状可根据不同功率需求设置，如直线、圆形等。
上述技术方案所述的调节装置具有偏心销和锁紧螺母；所述功率调节完成后偏心销通过锁紧螺母锁死在阀体上固定。
上述技术方案所述的弹簧套外径与阀体之间为间隙配合，间隙为0.02～0.1mm,弹簧套内孔与阀芯的同轴度为0.1mm以内。
一种液压柱塞泵功率控制装置的控制方法，当泵出口压力增加并超过反馈杆与弹簧设定阀芯开启的压力后,既泵压力油口P和泵变量机构进油口A接通，压力油通过泵变量机构进油口A进入泵变量机构，实现泵向小排量变量，同时变量机构的反馈作用于反馈杆，推动其向Vgmin方向移动，功率调节反馈杆反方向压缩弹簧，并推动阀芯向关闭方向移动，至泵压力油口P压力油与泵变量机构进油口A断开后，泵变量机构停止移动，变量完成；当压力降低时，弹簧反向推动阀芯移动，使泵变量机构进油口A与泄油口T接通，泵自身推动斜盘带动变量机构向Vgmax方向转动，同时泵变量机构反馈至反馈杆使得弹簧向弹簧力释放方向移动，阀芯也跟着移动，待阀芯接通压力油与泵变量机构时,既泵压力油口P与泵变量机构进油口A接通时，变量机构停止移动，变量调整完成。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明提及的功率控制方式结构简单，零件少，成本低。
(2)本发明提及的控制方式功率曲线与理论曲线拟合度高，控制精度高；
(3)采用本发明所提及的控制方式，不会引起系统的效率的额外降低，能维持系统高效率工作。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的反馈杆示意图；
图4为本发明调节装置示意图；
图5为本发明的功率曲线例图，实线1为实际曲线，虚线2为理论曲线；
附图中标号为：阀体1、阀芯2、弹簧座3、调节装置4、偏心销4a、锁紧螺母4b、反馈杆5、弹簧6、弹簧套7、柱塞泵变量活塞8。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图5，本发明具有阀体1、阀芯2、弹簧座3、调节装置4、反馈杆5、弹簧6、弹簧套7和柱塞泵变量活塞8；所述阀体1上设置有进油口P、出油口A和泄油口T；所述阀芯2设置在阀体1内，阀芯2与阀体1形成二位三通机能，阀体1与阀芯2在阀芯2一端形成泄油腔B；所述阀芯2设置有二个不同直径的台阶，进油口P的压力油通过台阶加载，另一端由弹簧6通过弹簧座3预设力，阀芯2中心设置有泄油孔C。所述弹簧6设置在弹簧套7内；所述弹簧套7设置在阀体1内，弹簧套7一端半球接触在反馈杆5上；所述阀体1上在阀芯2与弹簧套7之间设置有泄油腔D,泄油腔D通泄油口T；所述泄油腔B经泄油孔C、泄油腔D通泄油口T；所述反馈杆5为"L"形状，一端铰链在调节装置上4，折线段与柱塞泵变量活塞8接触。调节装置4具有偏心销4a和锁紧螺母4b；功率调节完成后，偏心销4a通过锁紧螺母4b锁死在阀体1上固定。
本发明的工作原理为：当泵出口压力增加并超过反馈杆5与弹簧6设定阀芯2开启的压力后,既泵压力油口P和泵变量机构进油口A接通，压力油通过泵变量机构进油口A进入泵变量机构，实现泵向小排量变量，同时变量机构的反馈作用于反馈杆5，推动其向Vgmin方向移动，功率调节反馈杆5反方向压缩弹簧6，并推动阀芯2向关闭方向移动，至泵压力油口P压力油与泵变量机构进油口A断开后，泵变量机构停止移动，变量完成。反之，当压力降低时，弹簧6反向推动阀芯2移动，使泵变量机构进油口A与泄油口T接通，泵自身推动斜盘带动变量机构向Vgmax方向转动，同时泵变量机构反馈至反馈杆5使得弹簧6向弹簧力释放方向移动，阀芯2也跟着移动，待阀芯2接通压力油与泵变量机构时,既泵压力油口P与泵变量机构进油口A接通时，变量机构停止移动，变量调整完成。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种液压柱塞泵功率控制装置，具有阀体(1)、阀芯(2)、弹簧座(3)、调节装置(4)、反馈杆(5)、弹簧(6)和弹簧套(7)；所述阀体(1)上设置有进油口P、出油口A和泄油口T；所述阀芯(2)设置在阀体(1)内，阀芯(2)与阀体(1)形成二位三通结构，阀体(1)与阀芯(2)在阀芯(2)一端形成泄油腔B；所述阀芯(2)设置有二个不同直径的台阶，进油口P的压力油通过台阶加载，所述阀芯(2)另一端由弹簧(6)通过弹簧座(3)预设力，阀芯(2)中心设置有泄油孔C；其特征在于：所述弹簧(6)设置在弹簧套(7)内；所述弹簧套(7)设置在阀体(1)内，弹簧套(7)一端半球接触在反馈杆(5)上；所述阀体(1)上在阀芯(2)与弹簧套(7)之间设置有泄油腔D,泄油腔D通泄油口T；所述泄油腔B经泄油孔C、泄油腔D通泄油口T；所述反馈杆(5)为"L"形状，一端铰链在调节装置(4)上，折线段与柱塞泵变量活塞(8)接触。
2.根据权利要求1所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：所述液压柱塞泵的输出功率曲线由调节装置(4)、弹簧(6)、反馈杆(5)共同设定，调节装置(4)设定功率大小，弹簧(6)和反馈杆(5)设定功率曲线形状。
3.根据权利要求1或2所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：所述液压柱塞泵的弹簧(6)为变节距弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：所述反馈杆(5)折线段对液压柱塞泵输出功率曲线进行修正调节；折线段角度α根据柱塞泵变量活塞行程设置。
5.根据权利要求4所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：与柱塞泵变量活塞(8)接触的折线段，其形状根据功率需求设置为直线或圆弧形。
6.根据权利要求1或2所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：所述调节装置(4)具有偏心销(4a)和锁紧螺母(4b)；所述功率调节完成后偏心销(4a)通过锁紧螺母(4b)锁死在阀体(1)上固定。
7.根据权利要求1或2所述的液压柱塞泵功率控制装置，其特征在于：所述弹簧套(7)外径与阀体(1)之间为间隙配合，间隙值为0.02～0.1mm,弹簧套(7)内孔与阀芯(2)的同轴度小于0.1mm。
8.一种液压柱塞泵功率控制装置的控制方法，其特征在于：当泵出口压力增加并超过反馈杆(5)与弹簧(6)设定阀芯(2)开启的压力后,既泵压力油口P和泵变量机构进油口A接通，压力油通过泵变量机构进油口A进入泵变量机构，实现泵向小排量变量，同时变量机构的反馈作用于反馈杆(5)，推动其向Vgmin方向移动，反馈杆(5)反方向压缩弹簧(6)，并推动阀芯(2)向关闭方向移动，至泵压力油口P压力油与泵变量机构进油口A断开后，泵变量机构停止移动，变量完成；当压力降低时，弹簧(6)反向推动阀芯(2)移动，使泵变量机构进油口A与泄油口T接通，泵自身推动斜盘带动变量机构向Vgmax方向转动，同时泵变量机构反馈至反馈杆(5)使得弹簧(6)向弹簧力释放方向移动，阀芯(2)也跟着移动，待阀芯(2)接通压力油与泵变量机构时,既泵压力油口P与泵变量机构进油口A接通时，变量机构停止移动，变量调整完成。
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