CN104728094B - 一种功率转移系统及带有所述系统的混凝土输送机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率转移系统及混凝土输送机械。所述混凝土输送机械包括所述功率转移系统。所述功率转移系统包括：臂架泵；主油泵；臂架泵恒功率阀，其根据臂架泵的实际使用功率的大小输出控制压力；主油泵恒功率阀，其用于设置主油泵的恒功率；以及主油泵功率转移控制油路，其中，所述主油泵功率转移控制油路将所述控制压力引导至所述主油泵恒功率阀，控制所述主油泵恒功率阀的阀芯位置，调节所述主油泵的恒功率值。本发明利用臂架泵恒功率阀的控制压力来控制主油泵恒功率阀的阀芯位置，通过不同的控制压力调节主油泵的恒功率值，使得在臂架泵的功率下降时，主油泵的功率上升，从而提高动力源的功率利用率。

Description

一种功率转移系统及带有所述系统的混凝土输送机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种功率转移系统及带有所述系统的混凝土输送机械，尤其是带布料杆的混凝土输送机械。

背景技术

带布料杆的混凝土输送机械产品，液压系统通常带有两种用途的油泵。以发动机或电动机为动力源，直接或通过分动箱间接驱动。臂架泵用于布料杆系统，主油泵（一个或两个）用于泵送系统。

现有技术中，布料杆系统和泵送系统相互独立。为满足两系统同时满负荷工作的要求，主油泵的恒功率设置值较低。当臂架系统非满负荷工作时，动力源的功率将不能被充分利用，造成能耗浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种功率转移系统，所述功率转移系统包括臂架泵和主油泵，其中，所述臂架泵和主油泵由同一动力源驱动，所述功率转移系统进一步包括：臂架泵恒功率阀，其根据臂架泵的实际使用功率的大小输出控制压力；主油泵恒功率阀，其用于设置主油泵的恒功率；以及主油泵功率转移控制油路，其中，所述主油泵功率转移控制油路将所述控制压力引导至所述主油泵恒功率阀，控制所述主油泵恒功率阀的阀芯位置，调节所述主油泵的恒功率值。

优选地，所述臂架泵恒功率阀将所述臂架泵的工作压力减压后作为所述臂架泵恒功率阀的控制压力。

优选地，所述臂架泵恒功率阀包括三个端口，其中，第一端口与油箱连通，第二端口与臂架泵的输出压力连通，第三端口与所述主油泵功率转移控制油路连通，输出所述控制压力，所述臂架泵恒功率阀的开度由臂架泵的实际使用功率确定。

优选地，所述主油泵功率转移控制油路的一端与所述第三端口连通，另一端与所述主油泵恒功率阀的压力控制端口连通。

优选地，所述臂架泵和主油泵为变量泵。

优选地，所述功率转移系统进一步包括主油泵电控变量阀，所述主油泵电控变量阀用于控制主油泵的排量。

优选地，所述功率转移系统进一步包括主油泵压力切断阀，主油泵的出口压力作用到主泵压力切断阀的控制端口，当主油泵的出口压力达到预先设定压力值时，主油泵压力切断阀的阀芯运动，接通主油泵变量活塞油路，使主油泵不再向执行器输出流量。

优选地，所述功率转移系统进一步包括臂架泵压力切断阀，臂架泵压力切断阀的控制端口与臂架泵的出口压力连通，当臂架泵压力达到预先设定压力值时，接通臂架泵变量活塞油路，使臂架泵不再向执行器输出流量。

优选地，所述用于混凝土输送机械的功率转移系统进一步包括臂架泵负载敏感阀。

本发明还提供一种混凝土输送机械，所述混凝土输送机械包括如上所述的用于混凝土输送机械的功率转移系统。

优选地，所述混凝土输送机械是混凝土泵车。

本发明利用臂架泵恒功率阀产生的控制压力来控制主油泵恒功率阀的阀芯位置，通过不同的控制压力调节主油泵的恒功率值，使得在臂架泵的功率下降时，主油泵的功率上升，从而提高动力源的功率利用率。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的功率转移系统的示意性原理图。

附图标记：

1	臂架泵	7	主油泵电控变量阀
				2	臂架泵恒功率阀	8	主油泵功率转移控制油路
3	臂架泵压力切断阀	9	主油泵压力切断阀
				4	臂架泵负载敏感阀	10	发动机

5	主油泵	11	连杆
				6	主油泵恒功率阀	12	变量活塞杆

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。

图1是根据本发明一实施例的功率转移系统的示意性原理图。图1所示的功率转移系统包括臂架泵1、臂架泵恒功率阀2、臂架泵压力切断阀3、臂架泵负载敏感阀4、主油泵5、主油泵恒功率阀6、主油泵电控变量阀7、主油泵功率转移控制油路8和主油泵压力切断阀9。

臂架泵1和主油泵5为变量泵。臂架泵1和主油泵5由同一动力源（发动机10）驱动。臂架泵1的功率根据实际负载情况确定，主油泵5以恒功率方式运行。主油泵5的恒功率的大小根据臂架泵1的实际功率而调整。当臂架泵1的功率增大时，主油泵5的恒功率的大小降低，当臂架泵1的功率减小时，主油泵5的恒功率的大小增大。

所述关联变化是通过主油泵功率转移控制油路8来实现的。主油泵功率转移控制油路8将基于臂架泵实际功率而确定的控制压力引导至所述主油泵恒功率阀，控制所述主油泵恒功率阀的阀芯位置，调节所述主油泵的恒功率值。具体而言，主油泵功率转移控制油路的一端与臂架泵恒功率阀2的输出端口（第三端口）连通，另一端与主油泵恒功率阀6的压力控制端口连通。

所述控制压力由臂架泵恒功率阀2产生。也就是说，臂架泵恒功率阀2根据臂架泵1的实际使用功率的大小输出控制压力，所述控制压力通过臂架泵恒功率阀2的输出端口输送至主油泵功率转移控制油路。

如图1所示，臂架泵恒功率阀2包括三个端口。第一端口（图1中臂架泵恒功率阀2右下角的端口）为回油端口，与油箱连通。第二端口为输入端口，对应图1中臂架泵恒功率阀2左下角的端口。第二端口与臂架泵1的输出压力连通。如前所述，第三端口是输出端口，对应图1中臂架泵恒功率阀2右上角的端口。第三端口与主油泵功率转移控制油路8连通，输出所述控制压力，所述臂架泵恒功率阀的开度由臂架泵的实际使用功率确定。更具体地，臂架泵恒功率阀2的阀芯由连杆11驱动，而连杆11的位置由变量活塞杆12驱动，变量活塞杆12又由臂架泵2的右油缸组件驱动。

在臂架泵1不工作时，臂架泵恒功率阀2完全关闭，臂架泵恒功率阀2的阀芯处于图中右侧的位置，即第一端口（回油端口）与第三端口（输出端口）连通，从而，产生的控制压力为零。相应地，主油泵5的不受所述控制压力的影响，主油泵5具有最大的恒功率。

在臂架泵1的工作功率增大时，臂架泵2的右油缸中的压力增加，推动变量活塞杆12上移，进而驱动连杆11，连杆11使得臂架泵恒功率阀2的阀芯运动，最终臂架泵恒功率阀2的开度增大，第二端口（输入端口）与第三端口（输出端口）部分地接通，从而将臂架泵2的工作压力减压后，从第三端口输出。臂架泵2的工作功率越大，臂架泵恒功率阀2的开度越大，输出的控制压力也越大，从而，使得主油泵5的恒功率减少值也越大。

主油泵5的工作压力在主油泵5的活塞上施加一个力，控制活塞推动摇臂。一个可外部调整的弹簧力作用在摇臂的另一侧以确定功率设定值。如果工作压力超过设定的弹簧力，则控制阀被摇臂操作，使泵朝零输出方向摆动。降低主泵流量。保证主油泵5的输出压力与输出流量的乘积保持恒定，及功率恒定。同时，主油泵功率转移控制油路的压力油作用于主泵恒功率阀左侧控制活塞腔，使主泵恒功率随臂架泵功率的增大而相应变小。

从而，当臂架泵非满负荷工作时，臂架泵所节省下来的功率自动分配给主油泵，从而提高动力源的功率利用率。

需要指出的是，臂架泵恒功率阀2的阀芯与臂架泵油缸之间的上述传动传动连接关系可以其他结构来代替。例如，可以变量活塞杆12和连杆11的位置形状可以根据需要变化，甚至两者可以集成为一个构件。可以理解的是，还可以其他的方式来产生所述的控制压力。例如，以电控方式测量臂架泵的输出功率，并基于测得的输出功率来产生与输出所述控制压力。

主油泵恒功率阀7的压力控制端口与主油泵恒功率阀左侧的控制活塞腔相联接，控制活塞腔中的压力大小影响恒功率控制的调节弹簧，通过不同的控制压力调节，机械设定的恒功率值可以改变。由控制压力产生的合力反作用于恒功率控制阀的控制弹簧，即控制压力增加，恒功率值将会下降。

主油泵电控变量阀7用于控制主油泵的排量。有利的是，主油泵电控变量阀7是一个电比例减压阀，它将取自主油泵出口的压力油按控制电流的大小成比例的减压后，控制变量控制机构使得泵的排量在其整个范围内可无级调节。

主油泵的出口压力作用到主泵压力切断阀9的控制端口，当主油泵的出口压力达到预先设定压力值时，主油泵压力切断阀的阀芯运动，接通主油泵变量活塞油路，使主油泵不再向执行器输出流量。

臂架泵压力切断阀3的控制端口与臂架泵的出口压力连通，当臂架泵压力达到预先设定压力值时，臂架泵压力切断阀3接通臂架泵变量活塞油路，使臂架泵1不再向执行器输出流量。臂架泵负载传感阀4是个流量控制阀,它根据负载压力来工作以调节泵的排量，使之适应执行器的需要。臂架泵的流量受装在臂架泵与臂架执行器之间的外部节流（臂架多路阀）的影响。臂架泵负载传感阀4比较节流上游和下游的压力并保持节流压降（压差ΔP）恒定，从而把臂架泵的流量保持恒定。如果压差ΔP加大，则臂架泵朝排量减小方向回摆，如果压差ΔP减小，则臂架泵朝排量加大方向摆出。直到在阀中恢复平衡。

本发明还提供一种混凝土输送机械，所述混凝土输送机械包括如上所述的用于混凝土输送机械的功率转移系统。优选地，所述混凝土输送机械是混凝土泵车。

本发明利用臂架泵恒功率阀的控制压力来控制主油泵恒功率阀的阀芯位置，通过不同的控制压力调节主油泵的恒功率值，使得在臂架泵的功率下降时，主油泵的功率上升，从而提高动力源的功率利用率。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种功率转移系统，包括臂架泵和主油泵，其中，所述臂架泵和主油泵由同一动力源驱动，其特征在于，所述功率转移系统进一步包括：

臂架泵恒功率阀，其根据臂架泵的实际使用功率的大小输出控制压力；

主油泵恒功率阀，其用于设置主油泵的恒功率；以及

主油泵功率转移控制油路，

其中，所述主油泵功率转移控制油路将所述控制压力引导至所述主油泵恒功率阀，控制所述主油泵恒功率阀的阀芯位置，调节所述主油泵的恒功率值。

2.如权利要求1所述的功率转移系统，其特征在于，所述臂架泵恒功率阀将所述臂架泵的工作压力减压后作为所述臂架泵恒功率阀的控制压力。

3.如权利要求2所述的功率转移系统，其特征在于，所述臂架泵恒功率阀包括三个端口，其中，第一端口与油箱连通，第二端口与臂架泵的输出压力连通，第三端口与所述主油泵功率转移控制油路连通，输出所述控制压力，所述臂架泵恒功率阀的开度由臂架泵的实际使用功率确定。

4.如权利要求3所述的功率转移系统，其特征在于，所述主油泵功率转移控制油路的一端与所述第三端口连通，另一端与所述主油泵恒功率阀的压力控制端口连通。

5.如权利要求1所述的功率转移系统，其特征在于，进一步包括主油泵电控变量阀，所述主油泵电控变量阀用于控制主油泵的排量。

6.如权利要求1所述的功率转移系统，其特征在于，进一步包括主油泵压力切断阀，主油泵的出口压力作用到主泵压力切断阀的控制端口，当主油泵的出口压力达到预先设定压力值时，主油泵压力切断阀的阀芯运动，接通主油泵变量活塞油路，使主油泵不再向执行器输出流量。

7.如权利要求1所述的功率转移系统，其特征在于，进一步包括臂架泵压力切断阀，臂架泵压力切断阀的控制端口与臂架泵的出口压力连通，当臂架泵压力达到预先设定压力值时，接通臂架泵变量活塞油路，使臂架泵不再向执行器输出流量。

8.如权利要求1所述的功率转移系统，其特征在于，进一步包括臂架泵负载敏感阀。

9.一种混凝土输送机械,其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的功率转移系统。

10.如权利要求9所述的混凝土输送机械，其特征在于，所述混凝土输送机械是混凝土泵车。