CN104847719B - 一种闭式油泵液压系统及具有其的工程机械 - Google Patents

一种闭式油泵液压系统及具有其的工程机械 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种闭式油泵液压系统及具有其的工程机械。所述闭式油泵液压系统包括：原动机；闭式泵，其由所述原动机驱动，用于输出液压动力；补油泵，其由所述原动机驱动，用于为闭式泵工作提供控制油源和补油油源；压力控制装置，其包括设置在所述补油泵的出口处的电控阀，用于根据指令来控制所述补油泵的出口处的压力；以及电控装置，其监控所述闭式泵的工作状态，并基于所述闭式泵的工作状态，控制所述电控阀的接通与断开。采用本发明的闭式油泵液压系统，即可保证闭式泵正常工作所需的补油泵出口压力，又可实现闭式泵不工作时让补油泵自动在较低的压力下工作，从而实现降低补油泵的能耗。

Description

一种闭式油泵液压系统及具有其的工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种闭式油泵液压系统及具有其的工程机械。
背景技术
在现有技术中，闭式油泵液压系统在闭式泵不工作(闭式泵斜盘处于零位，无压力输出)且发动机处于运转状态时能耗较高。原因在于，此时虽然闭式泵不工作，但补油泵依然处于工作状态。
补油泵为定量齿轮泵，只要发动机驱动油泵转动，补油泵都会有液压油输出。输出液压油流量与发动机转速有关，输出压力取决于补油泵出口低压溢流阀的设定压力值。补油泵在运转过程中输出液压功率，也就是消耗发动机的功率。消耗的功率与输出流量、输出压力值成正比。因而如果降低输出流量、输出压力值均可减小功率消耗，达到节能的效果。发动机转速可以容易控制至尽可能低。但现有技术中，低压溢流阀均为机械式手动调节溢流阀，无法实现溢流阀压力自动调节，要想在闭式泵不工作时通过手动调低低压溢流阀设定压力来降低功率消耗非常不方便且不现实。
如图1所示，现有技术的闭式油泵液压系统主要包括原动机1和闭式泵总成2。闭式泵总成2主要包括：闭式泵3、闭式泵变量缸4、高压溢流阀5、控制阀6、机械式手动调节溢流阀7、补油泵8和冲洗阀9。高压溢流阀5限制闭式泵3的出口压力。机械式手动调节溢流阀7限制补油泵8的出口压力，补油泵8为闭式泵工作提供必要的控制油源和补油油源。
工作原理：原动机1驱动闭式泵3运转，控制阀6动作时，闭式泵3运转，并向A或B口输出液压油，驱动马达或液压油缸。当控制阀6不动作时，闭式泵3处于零排量，无液压油输出，基本不消耗液压功率。补油泵8为定量齿轮泵，只要原动机1运转，补油泵8即有液压油输出。机械式手动调节溢流阀7一旦压力设定后不再调节，故此时补油泵的消耗功率也就恒定，无法降低功率消耗。
为了使闭式泵总成2运转正常，工作过程中对机械式手动调节溢流阀7的设定压力有一定要求，设定值不宜过低，一般设定压力为25bar以上。但如果闭式泵总成2不工作时无需提供控制油源及补油油源，补油泵输出的压力只要能维持油泵内部机械件正常运转即可，此时补油泵输出的液压功率大部分为无用功，消耗发动机输出功率。
但通过前面的叙述可以看出，现有技术中要想在闭式泵不工作时通过手动调低机械式手动调节溢流阀设定压力来降低功率消耗非常不方便且不现实。
因此希望有一种闭式油泵液压系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的一个或多个。
发明内容
本发明的目的在于提供一种闭式油泵液压系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的一个或多个。
为实现上述目的，本发明提供一种闭式油泵液压系统，所述闭式油泵液压系统包括：原动机；闭式泵，其由所述原动机驱动，用于输出液压动力；补油泵，其由所述原动机驱动，用于为闭式泵工作提供控制油源和补油油源；压力控制装置，其包括设置在所述补油泵的出口处的电控阀，用于根据指令来控制所述补油泵的出口处的压力，以及电控装置，其监控所述闭式泵的工作状态，并基于所述闭式泵的工作状态，控制所述电控阀的接通与断开，所述压力控制装置包括设置在所述补油泵的出口处的机械式手动调节溢流阀、电控切换阀和节流阀，所述电控切换阀和节流阀串联后，与所述机械式手动调节溢流阀并联，设置在所述补油泵的出口与油箱之间，其中，所述节流阀的开口大小设置为使得：在所述电控切换阀开启时，所述补油泵的出口处的压力小于所述机械式手动调节溢流阀的溢流压力。
优选地，控制所述电控阀的接通与断开，从而使得：在闭式泵工作时，所述补油泵的出口处的压力为第一设定值；在闭式泵不工作时，所述补油泵的出口处的压力为第二设定值，其中所述第二设定值小于所述第一设定值。
优选地，所述第一设定值大于等于22bar，所述第二设定值小于等于12bar。
本发明还提供一种工程机械，所述工程机械包括如上所述的闭式油泵液压系统。
本发明的闭式油泵液压系统，采用电控装置来对设置在所述补油泵的出口处的电控阀进行控制，从而自动控制所述补油泵的出口处的压力，既能够保证闭式泵正常工作所需的补油泵出口压力，又能够实现闭式泵不工作时让补油泵自动在较低的压力下工作，从而实现降低补油泵的能耗。
附图说明
图1是现有技术中的闭式油泵液压系统的示意图。
图2是根据本发明第一实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图3是根据本发明第二实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图4是根据本发明第三实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图5是根据本发明第四实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
附图标记：
1 原动机 9 冲洗阀
2 闭式泵总成 71 电比例低压溢流阀
3 闭式泵 72 电比例溢流阀
4 变量缸 73a 电控切换阀
5 高压溢流阀 73b 溢流阀
6 控制阀 74a 电控切换阀
7 机械式手动调节溢流阀 74b 节流阀
8 补油泵
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。
根据本发明的闭式油泵液压系统包括：原动机；闭式泵，其由所述原动机驱动，用于输出液压动力；补油泵，其由所述原动机驱动，用于为闭式泵工作提供控制油源和补油油源；压力控制装置，其包括设置在所述补油泵的出口处的电控阀，用于根据指令来控制所述补油泵的出口处的压力，以及电控装置，其监控所述闭式泵的工作状态，并基于所述闭式泵的工作状态，控制所述电控阀的接通与断开。
有利的是，控制所述电控阀的接通与断开，从而使得：在闭式泵工作时，所述补油泵的出口处的压力为第一设定值；在闭式泵不工作时，所述补油泵的出口处的压力为第二设定值，其中所述第二设定值小于所述第一设定值。例如，所述第一设定值大于等于22bar，例如为25bar或30bar，所述第二设定值小于等于12bar，例如为12bar，11bar或10bar。
本发明的闭式油泵液压系统，采用电控装置来对设置在所述补油泵的出口处的电控阀进行控制，从而自动控制所述补油泵的出口处的压力，既能够保证闭式泵正常工作所需的补油泵出口压力，又能够实现闭式泵不工作时让补油泵自动在较低的压力下工作，从而实现降低补油泵的能耗。
图2是根据本发明第一实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图2所示的闭式油泵液压系统主要包括原动机1和闭式泵总成2。闭式泵总成2主要包括：闭式泵3、闭式泵变量缸4、高压溢流阀5、控制阀6、电比例低压溢流阀71、补油泵8、冲洗阀9以及电控装置(未图示)。高压溢流阀5限制闭式泵3的出口压力。补油泵8为闭式泵3工作提供必要的控制油源和补油油源。电比例低压溢流阀71限制补油泵8的出口压力。也就是说，第一实施例的技术方案与现有技术的主要区别在于，采用电比例低压溢流阀71来代替机械式手动调节溢流阀7。电比例低压溢流阀71设置在所述补油泵8的出口与油箱之间，作为压力控制装置，电比例低压溢流阀71作为电控阀，用于根据指令来控制所述补油泵的出口处的压力。
电控装置监控闭式泵3的工作状态(闭式泵工作或不工作)，并基于所述闭式泵的工作状态，来控制电比例低压溢流阀71的接通与断开比例。在闭式泵工作时，使得补油泵8的出口处的压力大于等于20bar，例如，使得补油泵8的出口处的压力为25bar。可以理解的是，该值也可以设置为其他数值，只要能够为闭式泵工作提供有效的控制油源与补油油源即可。在闭式泵不工作时，使得补油泵8的出口处的压力小于等于10bar，例如，使得补油泵8的出口处的压力为10bar。可以理解的是，该值也可以设置为其他数值，只要能够维持油泵内部机械件正常运转即可。也就是说，电控装置监控所述闭式泵的工作状态(闭式泵工作或不工作)，并基于所述闭式泵的工作状态，来控制电比例低压溢流阀71的接通与断开比例，以控制所述补油泵的出口处的压力。
电比例低压溢流阀71可以集成在闭式泵总成上，也可以外置。
图3是根据本发明第二实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图3所示的闭式油泵液压系统主要包括原动机1、闭式泵总成2和未图示的电控装置。闭式泵总成2主要包括：闭式泵3、闭式泵变量缸4、高压溢流阀5、控制阀6、电比例溢流阀72和机械式手动调节溢流阀7、补油泵8、冲洗阀9以及电控装置(未图示)。电比例溢流阀72和机械式手动调节溢流阀7并联设置在补油泵8的出口与油箱之间，用作压力控制装置。也就是说，第二实施例的技术方案与第一实施例技术方案的主要区别在于，增加了一个机械式手动调节溢流阀7。从而，除了可以实现第一实施例的压力切换功能之外，还具有提高系统可靠性的功能。也就是说，在电比例溢流阀72或与之连接的电控线路损坏时，能够保证补油泵8为闭式泵3的正常工作提供有效的控制油源与补油油源。
电比例溢流阀72和机械式手动调节溢流阀7可以集成在闭式泵总成上，也可以外置。
图4是根据本发明第三实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图4所示的闭式油泵液压系统主要包括原动机1、闭式泵总成2和未图示的电控装置。闭式泵总成2主要包括：闭式泵3、闭式泵变量缸4、高压溢流阀5、控制阀6、机械式手动调节溢流阀7、电控切换阀73a和溢流阀73b、补油泵8、冲洗阀9以及电控装置(未图示)。高压溢流阀5限制闭式泵3的出口压力。补油泵8为闭式泵3工作提供必要的控制油源和补油油源。机械式手动调节溢流阀7、切换阀73a和溢流阀73b限制补油泵8的出口压力。机械式手动调节溢流阀7、电控切换阀73a和溢流阀73b用作压力控制装置，设置在补油泵8的出口处。具体而言，电控切换阀73a和溢流阀73b串联后，与机械式手动调节溢流阀7并联，设置在补油泵的出口与油箱之间。溢流阀73b设置在电控切换阀73a的下游，而且溢流阀73b的溢流压力小于机械式手动调节溢流阀7的溢流压力。
当闭式泵3工作时，电控切换阀73a关闭，补油泵8出口处的压力为机械式手动调节溢流阀7的溢流压力。当闭式泵3不工作时，让电控切换阀73a打开，由于溢流阀73b的设定压力低于机械式手动调节溢流阀7的设定压力，此时机械式手动调节溢流阀7不起作用，补油泵输出液压油通过电控切换阀73a和溢流阀73b以较低的压力回油箱，降低能耗。也就是说，通过电控装置监控闭式泵3的工作状态，并根据闭式泵3的工作状态，来控制电控切换阀73a的接通与断开，以控制补油泵8的出口处的压力，使之与闭式泵3的工作状态相适应。
可以理解的是，溢流阀73b的压力可以预先设定为低于机械式手动调节溢流阀7的设定压力，也可通过电控装置自动控制，无需手动设置。
图5是根据本发明第四实施例的闭式油泵液压系统的示意图。
图5所示的闭式油泵液压系统主要包括原动机1、闭式泵总成2和未图示的电控装置。闭式泵总成2主要包括：闭式泵3、闭式泵变量缸4、高压溢流阀5、控制阀6、机械式手动调节溢流阀7、电控切换阀74a和节流阀74b、补油泵8、冲洗阀9以及电控装置(未图示)。高压溢流阀5限制闭式泵3的出口压力。补油泵8为闭式泵3工作提供必要的控制油源和补油油源。机械式手动调节溢流阀7、电控切换阀74a和节流阀74b限制补油泵8的出口压力。
机械式手动调节溢流阀、电控切换阀和节流阀设置在所述补油泵的出口处，用作压力控制装置。具体而言，电控切换阀和节流阀串联后，与所述机械式手动调节溢流阀并联，设置在补油泵的出口与油箱之间。节流阀的开口大小设置为使得：在所述电控切换阀开启时，所述补油泵的出口处的压力小于所述机械式手动调节溢流阀的溢流压力。
电控装置监控闭式泵3的工作状态，并根据闭式泵3的工作状态，来控制电控切换阀74a的接通与断开，以控制补油泵8的出口处的压力，使之与闭式泵3的工作状态相适应。
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 (4)

1.一种闭式油泵液压系统，其特征在于，包括：
原动机；
闭式泵，其由所述原动机驱动，用于输出液压动力；
补油泵，其由所述原动机驱动，用于为闭式泵工作提供控制油源和补油油源；
压力控制装置，其包括设置在所述补油泵的出口处的电控阀，用于根据指令来控制所述补油泵的出口处的压力，以及
电控装置，其监控所述闭式泵的工作状态，并基于所述闭式泵的工作状态，控制所述电控阀的接通与断开，
所述压力控制装置包括设置在所述补油泵的出口处的机械式手动调节溢流阀、电控切换阀和溢流阀，所述电控切换阀和溢流阀串联后，与所述机械式手动调节溢流阀并联，设置在所述补油泵的出口与油箱之间，其中，所述溢流阀设置在所述电控切换阀的下游，而且所述溢流阀的溢流压力小于所述机械式手动调节溢流阀的溢流压力。
2.如权利要求1所述的闭式油泵液压系统，其特征在于，所述电控装置控制所述电控阀的接通与断开，从而使得：在闭式泵工作时，所述补油泵的出口处的压力为第一设定值；在闭式泵不工作时，所述补油泵的出口处的压力为第二设定值，其中所述第二设定值小于所述第一设定值。
3.如权利要求2所述的闭式油泵液压系统，其特征在于，所述第一设定值大于等于22bar，所述第二设定值小于等于12bar。
4.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-3中任一项所述的闭式油泵液压系统。
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