CN105293355A - 一种用于液压千斤顶的液压泵装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液压千斤顶的液压泵装置，包括串联设置的第一泵体、第二泵体和第三泵体，第一泵体连接至油箱，第三泵体连接有若干个液压管，液压管与第三泵体的连接处设置有第一流量阀，液压管通过旁路管连接至第一泵体，旁路管上设置有第二流量阀，第一泵体、第二泵体、第三泵体、第一流量阀和第二流量阀分别与控制器通讯连接。本发明还提供了上述用于液压千斤顶的液压泵装置的控制方法。本发明能够改进现有技术的不足，提高了液压泵同时驱动多个千斤顶时的稳定性。

Description

一种用于液压千斤顶的液压泵装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其是一种用于液压千斤顶的液压泵装置及其控制方法。

背景技术

液压千斤顶是由人力或电力驱动液压泵，通过液压系统传动，用缸体或活塞作为顶举件，液压泵是液压千斤顶的动力源。中国实用新型专利CN202625731U公开了一种用于组合式千斤顶的液压泵。这种液压泵存在与现有技术中其它类型液压泵一样的问题：在驱动多个千斤顶时，各个液压管的油液压力变化会出现相互干扰的情况，致使千斤顶内油压的异常波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于液压千斤顶的液压泵装置及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高了液压泵同时驱动多个千斤顶时的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于液压千斤顶的液压泵装置，包括串联设置的第一泵体、第二泵体和第三泵体，第一泵体连接至油箱，第三泵体连接有若干个液压管，液压管与第三泵体的连接处设置有第一流量阀，液压管通过旁路管连接至第一泵体，旁路管上设置有第二流量阀，第一泵体、第二泵体、第三泵体、第一流量阀和第二流量阀分别与控制器通讯连接。

作为优选，所述第一泵体内平行设置有若干组第一叶片，相邻的两个第一叶片之间设置有环状部，环状部固定在第一泵体的内壁上，环状部上设置有若干个第一通孔，旁路管连接在相邻的环状部之间。

作为优选，所述第一叶片的截面包括与传动轴连接的第一基座部，第一基座部连接有第一叶片部，第一基座部与第一叶片部的轴线夹角为147°，第一叶片部的顶端为圆弧形，第一叶片部的迎液面设置有第一凸缘，第一叶片部的背液面设置有第一凹槽，第一凸缘与第一凹槽的中心线间距与第一基座部和第一叶片部的长度之比为1:5:3。

作为优选，所述第二泵体包括同轴设置的第二叶片和折流板，第二叶片的迎液面为弧形，第二叶片的厚度由底部到顶部逐渐缩小，第二叶片上设置有第二通孔，第二通孔与第二叶片的迎液面的夹角为45°，折流板上环形布置有第三通孔和第四通孔，第三通孔和第四通孔交叉设置，第四通孔为圆弧形条状通孔，第四通孔的圆心位于折流板的轴心上。

作为优选，所述折流板通过第一滑套滑动套接在传动轴上，第一滑套与第二叶片之间设置有第一弹簧体；第一滑套的表面通过第二弹簧体连接有环形架体，第一滑套与环形架体间隙配合，折流板固定在环形架体上。

作为优选，所述第四通孔内壁设置有斜面，斜面位于迎液面的一端低于斜面位于背液面的一端，第四通孔与第三通孔之间通过毛细管连通。

作为优选，所述第三泵体为圆台形，第三泵体的内径从进口到出口逐渐减小，第三泵体内设置有第三叶片，第三叶片固定在第二滑套，第二滑套通过第三弹簧体滑动套接在传动轴上。

作为优选，所述第三泵体与第一流量阀的连接处设置有金属丝网层。

一种上述用于液压千斤顶的液压泵装置的控制方法，包括以下步骤：

A、依次启动第一泵体、第二泵体和第三泵体，控制器对第一泵体、第二泵体和第三泵体的转速以及第一流量阀和第二流量阀的开度进行控制；

B、当某个液压管需要加压时，首先增大相应的第二流量阀的开度，使液压管内的压力进行占预升高值30%的压力升高进程，然后增大相应的第一流量阀，使液压管内的压力进行占预升高值70%的压力升高进程，达到预定值；当某个液压管需要泄压时，同步减小第一流量阀和第二流量阀的开度，使液压管内的压力达到预定值；

C、在调节过程中，通过改变第一泵体的转速，在第二泵体的转速保持不变的前提下，保持第二泵体的压力稳定在设定范围内；

D、第三泵体根据整个液压系统的压力和流量需求进行转速调整。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明利用三个串联的泵体组成液压泵的主体，第一泵体用来从邮箱内抽取油液，第三泵体用于向液压管内泵入油液，第二泵体用来平衡第一泵体和第三泵体的压力差。在加压时，通过旁路管对液压管内的压力进行预先填充，可以有效降低多个液压管同时进行压力调整时对于第三泵体内油液压力的扰动。泄压时，通过第一流量阀和第二流量阀进行同步限流，可以降低第三泵体内出现反向压力扰动的程度。第一叶片并列设置多组，可以提高旁路管内的油液压力的稳定，环状部可以在旁路管的进口处形成局部高压，从而提高旁路管的进液效率。第一通孔可以降低环状部对于油液向第二泵体流动的扰动。第一叶片的形状可以有效降低第一泵体内油液的紊流，提高第一泵体的效率。第二叶片和折流板的相互配合可以对第一泵体和第三泵体产生的液压扰动进行有效地缓冲。第三叶片在第三泵体内的滑动，可以有效提高第三泵体对于不同液压管内压力的变化调整灵敏度。金属丝网层不仅可以起到过滤杂质的作用，更重要的是可以对油液进入液压管时进行缓冲，配合第三叶片的滑动调整，可以更加有效地提高液压管内的油液输送平顺性。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中第一泵体内部的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中第一叶片的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中第二泵体的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中折流板的结构图。

图6是本发明一个具体实施方式中第三泵体的结构图。

图7是本发明一个具体实施方式中第一流量阀阀体的结构图。

图中：1、第一泵体；2、第二泵体；3、第三泵体；4、油箱；5、液压管；6、第一流量阀；7、旁路管；8、第二流量阀；9、控制器；10、第一叶片；11、环状部；12、第一通孔；13、第一基座部；14、第一叶片部；15、第一凸缘；16、第一凹槽；17、第二叶片；18、折流板；19、第二通孔；20、第三通孔；21、第四通孔；22、第一滑套；23、第一弹簧体；24、第二弹簧体；25、环形架体；26、斜面；27、毛细管；28、第三叶片；29、第三弹簧体；30、第二滑套；31、金属丝网层；32、锥形流道；33、进液口；34、连通口。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-7，本发明一个具体实施方式包括串联设置的第一泵体1、第二泵体2和第三泵体3，第一泵体1连接至油箱4，第三泵体3连接有若干个液压管5，液压管5与第三泵体3的连接处设置有第一流量阀6，液压管5通过旁路管7连接至第一泵体1，旁路管7上设置有第二流量阀8，第一泵体1、第二泵体2、第三泵体3、第一流量阀6和第二流量阀8分别与控制器9通讯连接。第一泵体1内平行设置有若干组第一叶片10，相邻的两个第一叶片10之间设置有环状部11，环状部11固定在第一泵体1的内壁上，环状部11上设置有若干个第一通孔12，旁路管7连接在相邻的环状部11之间。第一叶片10的截面包括与传动轴连接的第一基座部13，第一基座部13连接有第一叶片部14，第一基座部13与第一叶片部14的轴线夹角为147°，第一叶片部14的顶端为圆弧形，第一叶片部14的迎液面设置有第一凸缘15，第一叶片部14的背液面设置有第一凹槽16，第一凸缘15与第一凹槽16的中心线间距与第一基座部13和第一叶片部14的长度之比为1:5:3。第二泵体2包括同轴设置的第二叶片17和折流板18，第二叶片17的迎液面为弧形，第二叶片17的厚度由底部到顶部逐渐缩小，第二叶片17上设置有第二通孔19，第二通孔19与第二叶片17的迎液面的夹角为45°，折流板18上环形布置有第三通孔20和第四通孔21，第三通孔20和第四通孔21交叉设置，第四通孔21为圆弧形条状通孔，第四通孔21的圆心位于折流板18的轴心上。折流板18通过第一滑套22滑动套接在传动轴上，第一滑套22与第二叶片17之间设置有第一弹簧体23；第一滑套22的表面通过第二弹簧体24连接有环形架体25，第一滑套22与环形架体25间隙配合，折流板18固定在环形架体25上。第四通孔21内壁设置有斜面26，斜面位于迎液面的一端低于斜面位于背液面的一端，第四通孔21与第三通孔20之间通过毛细管27连通。第三泵体3为圆台形，第三泵体3的内径从进口到出口逐渐减小，第三泵体3内设置有第三叶片28，第三叶片28固定在第二滑套30，第二滑套30通过第三弹簧体29滑动套接在传动轴上。第三泵体3与第一流量阀6的连接处设置有金属丝网层31。

另外，第一流量阀6的进口处设置有锥形流道32，追形流道32上设置有若干个进液口33，相邻进液口33之间通过连通口34连通在一起。油液进入锥形流道32后，通过进液口33流入阀体，通过阀芯的调节，可以实现不同数量进液口33与外界的直接连通，从而实现流量的调节。这种阀体结构可以降低阀芯调解过程中对于外部油液的干扰。

一种上述用于液压千斤顶的液压泵装置的控制方法，包括以下步骤：

A、依次启动第一泵体1、第二泵体2和第三泵体3，控制器9对第一泵体1、第二泵体2和第三泵体3的转速以及第一流量阀6和第二流量阀8的开度进行控制；

B、当某个液压管5需要加压时，首先增大相应的第二流量阀8的开度，使液压管5内的压力进行占预升高值30%的压力升高进程，然后增大相应的第一流量阀6，使液压管5内的压力进行占预升高值70%的压力升高进程，达到预定值；当某个液压管5需要泄压时，同步减小第一流量阀6和第二流量阀8的开度，使液压管5内的压力达到预定值；

C、在调节过程中，通过改变第一泵体1的转速，在第二泵体2的转速保持不变的前提下，保持第二泵体2的压力稳定在设定范围内；

D、第三泵体3根据整个液压系统的压力和流量需求进行转速调整。

此外，控制器9根据第一流量阀6和第二流量阀8开度的变化对第二泵体2的转速进行反馈调节；首先对第一流量阀6和第二流量阀8的开度进行线性回归，然后进行加权平均，根据加权平均的结果对第二泵体2的转速进行超前调节。然后根据第二泵体2的转速对第一泵体1的转速进行反馈调节，调节传递函数为三次单调函数。

本发明可以明显改善液压泵运行的平稳性，提高液压泵的负载能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：包括串联设置的第一泵体（1）、第二泵体（2）和第三泵体（3），第一泵体（1）连接至油箱（4），第三泵体（3）连接有若干个液压管（5），液压管（5）与第三泵体（3）的连接处设置有第一流量阀（6），液压管（5）通过旁路管（7）连接至第一泵体（1），旁路管（7）上设置有第二流量阀（8），第一泵体（1）、第二泵体（2）、第三泵体（3）、第一流量阀（6）和第二流量阀（8）分别与控制器（9）通讯连接。

2.根据权利要求1所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第一泵体（1）内平行设置有若干组第一叶片（10），相邻的两个第一叶片（10）之间设置有环状部（11），环状部（11）固定在第一泵体（1）的内壁上，环状部（11）上设置有若干个第一通孔（12），旁路管（7）连接在相邻的环状部（11）之间。

3.根据权利要求2所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第一叶片（10）的截面包括与传动轴连接的第一基座部（13），第一基座部（13）连接有第一叶片部（14），第一基座部（13）与第一叶片部（14）的轴线夹角为147°，第一叶片部（14）的顶端为圆弧形，第一叶片部（14）的迎液面设置有第一凸缘（15），第一叶片部（14）的背液面设置有第一凹槽（16），第一凸缘（15）与第一凹槽（16）的中心线间距与第一基座部（13）和第一叶片部（14）的长度之比为1:5:3。

4.根据权利要求1所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第二泵体（2）包括同轴设置的第二叶片（17）和折流板（18），第二叶片（17）的迎液面为弧形，第二叶片（17）的厚度由底部到顶部逐渐缩小，第二叶片（17）上设置有第二通孔（19），第二通孔（19）与第二叶片（17）的迎液面的夹角为45°，折流板（18）上环形布置有第三通孔（20）和第四通孔（21），第三通孔（20）和第四通孔（21）交叉设置，第四通孔（21）为圆弧形条状通孔，第四通孔（21）的圆心位于折流板（18）的轴心上。

5.根据权利要求4所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述折流板（18）通过第一滑套（22）滑动套接在传动轴上，第一滑套（22）与第二叶片（17）之间设置有第一弹簧体（23）；第一滑套（22）的表面通过第二弹簧体（24）连接有环形架体（25），第一滑套（22）与环形架体（25）间隙配合，折流板（18）固定在环形架体（25）上。

6.根据权利要求5所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第四通孔（21）内壁设置有斜面（26），斜面位于迎液面的一端低于斜面位于背液面的一端，第四通孔（21）与第三通孔（20）之间通过毛细管（27）连通。

7.根据权利要求1所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第三泵体（3）为圆台形，第三泵体（3）的内径从进口到出口逐渐减小，第三泵体（3）内设置有第三叶片（28），第三叶片（28）固定在第二滑套（30），第二滑套（30）通过第三弹簧体（29）滑动套接在传动轴上。

8.根据权利要求7所述的用于液压千斤顶的液压泵装置，其特征在于：所述第三泵体（3）与第一流量阀（6）的连接处设置有金属丝网层（31）。

9.一种上述权利要求1-8任意一项所述的用于液压千斤顶的液压泵装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A、依次启动第一泵体（1）、第二泵体（2）和第三泵体（3），控制器（9）对第一泵体（1）、第二泵体（2）和第三泵体（3）的转速以及第一流量阀（6）和第二流量阀（8）的开度进行控制；

B、当某个液压管（5）需要加压时，首先增大相应的第二流量阀（8）的开度，使液压管（5）内的压力进行占预升高值30%的压力升高进程，然后增大相应的第一流量阀（6），使液压管（5）内的压力进行占预升高值70%的压力升高进程，达到预定值；当某个液压管（5）需要泄压时，同步减小第一流量阀（6）和第二流量阀（8）的开度，使液压管（5）内的压力达到预定值；

C、在调节过程中，通过改变第一泵体（1）的转速，在第二泵体（2）的转速保持不变的前提下，保持第二泵体（2）的压力稳定在设定范围内；

D、第三泵体（3）根据整个液压系统的压力和流量需求进行转速调整。