CN105387032B - 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置 - Google Patents

一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105387032B
CN105387032B CN201510972378.2A CN201510972378A CN105387032B CN 105387032 B CN105387032 B CN 105387032B CN 201510972378 A CN201510972378 A CN 201510972378A CN 105387032 B CN105387032 B CN 105387032B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
load
variable
control
sensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510972378.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105387032A (zh
Inventor
周连佺
施昊
杨硕
张晨晨
刘霖
薄晓楠
韩云锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Normal University
Original Assignee
Jiangsu Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Normal University filed Critical Jiangsu Normal University
Priority to CN201510972378.2A priority Critical patent/CN105387032B/zh
Publication of CN105387032A publication Critical patent/CN105387032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105387032B publication Critical patent/CN105387032B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置，包括一个负载敏感比例系统，所述负载敏感比例系统包括负载敏感泵、比例流量换向阀、马达负载装置、油缸负载装置和安全阀，还包括液能回馈装置，液能回馈装置包括两个压差控制两位五通换向阀、定量液压马达、变量泵、变量油缸、变量控制阀、三个单向阀。本发明给现在的双负载敏感比例液压控制系统配置一套液能回馈装置，系统根据负载压差自动把液能回馈装置串入低压回路的节流元件之前，并自动调节回馈功率的大小。液能回馈装置把原系统中低压回路节流掉的压力能回馈到液压泵的出口，大大减小了液压损失，提高了系统效率，减小了系统发热和油液温升，降低了系统配备的散热设备规格。

Description

一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置
技术领域
本发明涉及液压传动与控制领域，特别是负载敏感比例液压控制系统的节能领域。
背景技术
现在工程机械中使用的负载敏感比例液压控制系统一般是用一台负载敏感变量液压泵同时给多个负载供油，由几个梭阀选择多个负载压力中的最大压力作为液压泵的负载敏感控制信号，控制液压泵的排量使泵的输出压力高于负载最高压力一定数值。如果负载压力差别很大，而且高压负载速度低、低压负载速度高，系统供给低压负载回路的油液经速度控制阀就节流掉很大的压力，产生很大的功率损失，系统的效率很低，而且使得油液温度升高，必须配备较大功率的散热设备把油液温度降低到系统要求的范围，这样又增加了功率的消耗。
发明内容
本发明给现在的双负载敏感比例液压控制系统配置一套液能回馈装置，系统根据负载压差自动把液能回馈装置串入低压回路的节流元件之前，并自动调节回馈功率的大小。液能回馈装置把原系统中低压回路节流掉的压力能回馈到液压泵的出口，大大减小了液压损失，提高了系统效率，减小了系统发热和油液温升，降低了系统配备的散热设备规格。
一种用于负载敏感比例系统的液能回馈节能装置，包括一个双负载敏感比例系统，所述双负载敏感比例系统包括负载敏感泵、第一比例换向阀和第二比例换向阀、马达负载装置、油缸负载装置、梭阀和安全阀，还包括液能回馈回路，液能回馈回路包括第一两位五通换向阀、第二两位五通换向阀、液压马达、变量泵、变量油缸、变量控制阀、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，负载敏感泵出口与第一两位五通换向阀和第二两位五通换向阀的供液口相连，第一两位五通换向阀的两个输出口分别与第一比例换向阀和液压马达的入口相连，第二两位五通换向阀的两个输出口分别与第二比例换向阀和液压马达的入口相连，液压马达的输出口连接在第二单向阀和第三单向阀的入口，第二单向阀出口与第一比例换向阀的入口相接，第三单向阀出口连接第二比例换向阀入口；液压马达的轴与变量泵的轴由连轴器相连，变量泵从油箱吸油，出口经第一单向阀连接在负载敏感泵的出口、同时还连接在变量油缸的弹簧腔和变量控制阀的输入口，变量控制阀的输出口与变量油缸的无弹簧腔相连，第一比例换向阀和第二比例换向阀控制的负载压力口分别与梭阀的两输入口相连，梭阀选择的最高压力与负载敏感泵的负载敏感控制口LS、第一两位五通换向阀和第二两位五通换向阀的无弹簧控制端相连，第一比例换向阀和第二比例换向阀控制的负载压力口还分别与第一两位五通换向阀和第二两位五通换向阀的弹簧控制端及另一入口相连，第一两位五通换向阀和第二两位五通换向阀控制输出的两负载压力口相连后接在变量控制阀的弹簧控制端，变量控制阀的另一控制端连接在液压马达的出口上。
第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）的一端安装有弹簧，只有负载压差大于此弹簧的调节压力时液能回馈回路才串入双负载敏感比例系统起作用。
液能回馈装置中定量液压马达的转速由所串入回路的比例换向阀调定的流量决定，其扭矩由同轴连接的变量泵的排量和系统压力P0控制，所串入回路的比例换向阀前后压差控制排量控制阀的换向，进而控制变量缸的移动增大变量泵的排量，增加马达的扭矩，使经过马达的油液产生压降，直到比例换向阀前后压差与变量控制阀左端弹簧力相等。原来没有液能回馈装置时负载压差降在了比例换向阀内部的节流口上，现在液能回馈装置将负载压差降在了马达上，马达驱动变量泵将液压能回馈到了负载敏感泵的出口。
负载敏感泵输出的高压油送给压差控制第一两位五通换向阀和第二两位五通换向阀，两个两位五通换向阀由两负载压力控制换向，其出口或直接与第一比例换向阀和第二比例换向阀的入口相连，或经过马达降压后接在第一比例换向阀和第二比例换向阀的入口，第一比例换向阀和第二比例换向阀分别控制马达负载装置和油缸负载装置的速度。油液流经定量液压马达的压降由变量泵调节，如果马达的出口压力与马达负载装置的负载压力之差大于变量控制阀弹簧的控制压力，变量控制阀左移，高压油经过变量控制阀流入变量油缸的无弹簧腔，变量油缸活塞杆向右推动变量泵的变量斜盘使其排量增大，定量液压马达驱动扭矩增加，流经定量液压马达的压降升高，液能回馈装置的回馈功率增大，定量液压马达出口压力随之减小。
尽管现在的负载敏感比例液压系统能根据最大负载压力调节泵的排量，系统没有溢流，与定量泵+溢流阀系统相比要节能，但当多个相差较大的负载同时工作时，特别是大负载流量小、小负载流量大，小负载回路就节流掉很大的压力，系统效率低发热严重。本发明“液能回馈装置”加入负载敏感比例液压系统中后，系统能根据负载压差自动把液能回馈装置的液压马达串入低压回路，对多余的压力能进行回收，提高了系统效率减小了发热。在两个压差控制两位五通换向阀一端安装有弹簧，只有负载压差大于此弹簧的调节压力时液能回馈装置才串入低压负载回路起作用。液能回馈装置中定量液压马达的转速由所串入回路的比例换向阀调定的流量决定，其扭矩由同轴连接的变量泵的排量和系统压力P0控制，比例换向阀前后压差控制排量控制阀的换向，进而控制变量缸的移动增大变量泵的排量，增压马达的扭矩，使经过马达的油液产生压降，直到比例换向阀前后压差与变量控制阀左端弹簧力相等。原来没有液能回馈装置时负载压差降在了比例换向阀内部的节流口上，现在液能回馈装置将负载压差降在了马达上，马达驱动变量泵将液压能回馈到了负载敏感泵的出口。
附图说明
图1为发明的结构示意图。
图中示意：1、负载敏感泵，2a、第一两位五通换向阀，9b、第二两位五通换向阀，3、液压马达，4、变量泵，5、变量油缸，6、变量控制阀，7a、第一单向阀，7b、第二单向阀，7c、第三单向阀，8、梭阀，9a、第一比例换向阀，9b、第二比例换向阀，10、马达负载装置，11、油缸负载装置，12、安全阀。
具体实施方式
负载敏感泵1输出的高压油送给压差控制两位五通换向阀2a和两位五通换向阀2b，当最大负载压力不大于马达负载装置10的负载压力与弹簧力之和时，即两负载压差不大于弹簧力时，两位五通换向阀2a处于图示阀位，液能回馈装置不接入马达负载装置10的负载回路，两位五通换向阀2a输出的油液分别进入带压力补偿的比例换向阀9a，比例换向阀9a控制马达负载装置10的速度。如果油缸负载装置11的负载压力p2b大于马达负载装置10的负载压力p2a与弹簧力之和时，即两负载压差大于弹簧力时，两位五通换向阀2a换为右阀位，液能回馈装置中的液压马达3串入马达负载装置10的供液回路。两位五通换向阀2b的换向及控制马达3串入油缸负载装置11供液回路的情况与两位五通换向阀2a相似。液体流经液压马达3的压降由变量泵4调节，如果液压马达3串入了两位五通换向阀2a和比例换向阀9a之间，马达负载装置10的负载压力作用在变量控制阀6的弹簧控制端，如果液压马达3的出口压力（即比例换向阀9a的入口压力）与马达负载装置10的负载压力（即比例换向阀9a的出口压力）之差大于变量控制阀6弹簧的控制压力，变量控制阀6左移，负载敏感泵1输出的高压油经过控制阀6流入变量油缸5的无弹簧腔，油缸5活塞杆向右伸出，推动变量泵4的变量斜盘使变量泵4的排量增大，变量泵4轴的扭矩随之增加，也就是马达3驱动变量泵4的扭矩增加，流经马达的压降升高，比例换向阀9a的入口压力与其出口压力之差就会减小到变量控制阀6弹簧的控制压力，保证比例换向阀9a流量比例控制要求的压差，负载敏感泵1输出压力与比例换向阀9a的入口压力之差由液压马达3降掉，转化为机械能，再由变量泵4转化为液压能回馈到负载敏感泵1出口，减小了液压能损失、系统发热和油液温升。
本发明给现在的双负载敏感比例液压控制系统配置一套液能回馈装置，系统根据负载压差自动把液能回馈装置串入低压回路的节流元件之前，并自动调节回馈功率的大小。液能回馈装置把原系统中低压回路节流掉的压力能回馈到液压泵的出口，大大减小了液压损失，提高了系统效率，减小了系统发热和油液温升，降低了系统配备的散热设备规格。

Claims (3)

1.一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置，包括一个双负载敏感比例系统，所述双负载敏感比例系统包括负载敏感泵（1）、第一比例换向阀（9a）和第二比例换向阀（9b）、马达负载装置（10）、油缸负载装置（11）、梭阀（8）和安全阀（12），其特征在于，还包括液能回馈回路，液能回馈回路包括第一两位五通换向阀（2a）、第二两位五通换向阀（2b）、液压马达（3）、变量泵（4）、变量油缸（5）、变量控制阀（6）、第一单向阀（7a）、第二单向阀（7b）和第三单向阀（7c），负载敏感泵（1）出口与第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）的供液口相连，第一两位五通换向阀（2a）的两个输出口分别与第一比例换向阀（9a）和液压马达（3）的入口相连，第二两位五通换向阀（2b）的两个输出口分别与第二比例换向阀（9b）和液压马达（3）的入口相连，液压马达（3）的输出口连接在第二单向阀（7b）和第三单向阀（7c）的入口，第二单向阀（7b）出口与第一比例换向阀（9a）的入口相接，第三单向阀（7c）出口连接第二比例换向阀（9b）入口；液压马达（3）的轴与变量泵（4）的轴由连轴器相连，变量泵（4）从油箱吸油，出口经第一单向阀（7a）连接在负载敏感泵（1）的出口、同时还连接在变量油缸（5）的弹簧腔和变量控制阀（6）的输入口，变量控制阀（6）的输出口与变量油缸（5）的无弹簧腔相连，第一比例换向阀（9a）和第二比例换向阀（9b）控制的负载压力口分别与梭阀（8）的两输入口相连，梭阀（8）选择的最高压力与负载敏感泵（1）的负载敏感控制口LS、第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）的无弹簧控制端相连，第一比例换向阀（9a）和第二比例换向阀（9b）控制的负载压力口还分别与第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）的弹簧控制端及另一入口相连，第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）控制输出的两负载压力口相连后接在变量控制阀（6）的弹簧控制端，变量控制阀（6）的另一控制端连接在液压马达（3）的出口上。
2.根据权利要求1所述的一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置，其特征在于，第一两位五通换向阀（2a）和第二两位五通换向阀（2b）的一端安装有弹簧，只有负载压差大于此弹簧的调节压力时液能回馈回路才串入双负载敏感比例系统起作用。
3.根据权利要求1所述的一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置，其特征在于，液能回馈节能装置中液压马达（3）的转速由所串入回路的变量控制阀调定的流量决定，其扭矩由同轴连接的变量泵（4）的排量和系统压力P0控制，所串入回路的比例换向阀前后压差控制变量控制阀（6）的换向，进而控制变量油缸（5）的移动增大变量泵（4）的排量，增加液压马达（3）的扭矩，使经过液压马达（3）的油液产生压降，直到比例换向阀前后压差与变量控制阀左端弹簧力相等。
CN201510972378.2A 2015-12-22 2015-12-22 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置 Expired - Fee Related CN105387032B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510972378.2A CN105387032B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510972378.2A CN105387032B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105387032A CN105387032A (zh) 2016-03-09
CN105387032B true CN105387032B (zh) 2017-11-03

Family

ID=55419655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510972378.2A Expired - Fee Related CN105387032B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105387032B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106949104B (zh) * 2017-04-07 2018-05-15 江苏师范大学 一种柱塞式进出油等流量四通液压变压器
CN107269633B (zh) * 2017-08-09 2019-11-01 中铁四局集团有限公司 一种集成恒压功能和负载敏感功能的开式变量泵系统
CN107620701B (zh) * 2017-09-18 2019-04-30 北京航空航天大学 基于功率回馈的高速恒压变量柱塞泵驱动及变载荷试验装置
CN113915190B (zh) * 2021-10-29 2022-07-05 上海三一重机股份有限公司 定量、定变量可切换液压系统及其控制方法及作业机械

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956891A (en) * 1974-12-30 1976-05-18 Allis-Chalmers Corporation Closed center hydraulic system for lift trucks
CN101091065A (zh) * 2005-06-06 2007-12-19 新履带牵引车三菱有限公司 流体压力回路、能量再生装置、作业机械的流体压力回路
CN101297083A (zh) * 2005-10-31 2008-10-29 株式会社小松制作所 作业机械的控制装置
CN101403405A (zh) * 2008-10-31 2009-04-08 浙江大学 混合动力单泵多执行元件工程机械的能量回收系统
CN103085865A (zh) * 2012-11-30 2013-05-08 广西柳工机械股份有限公司 装载机负荷敏感转向液压系统
CN104619999A (zh) * 2012-11-07 2015-05-13 日立建机株式会社 工程机械的液压驱动装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005076781A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の駆動装置
JP2013079626A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の油圧回路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956891A (en) * 1974-12-30 1976-05-18 Allis-Chalmers Corporation Closed center hydraulic system for lift trucks
CN101091065A (zh) * 2005-06-06 2007-12-19 新履带牵引车三菱有限公司 流体压力回路、能量再生装置、作业机械的流体压力回路
CN101297083A (zh) * 2005-10-31 2008-10-29 株式会社小松制作所 作业机械的控制装置
CN101403405A (zh) * 2008-10-31 2009-04-08 浙江大学 混合动力单泵多执行元件工程机械的能量回收系统
CN104619999A (zh) * 2012-11-07 2015-05-13 日立建机株式会社 工程机械的液压驱动装置
CN103085865A (zh) * 2012-11-30 2013-05-08 广西柳工机械股份有限公司 装载机负荷敏感转向液压系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105387032A (zh) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105387032B (zh) 一种用于负载敏感比例控制系统的液能回馈节能装置
CN104925685B (zh) 一种通过无极调速恒张力控制导缆的绞车液压系统
CN104276040B (zh) 用于静液压传动的速度控制系统
CN103790874A (zh) 无阀液压伺服系统及其控制方法
CN207762060U (zh) 一种高空作业车液压系统
CN104632794A (zh) 直驱式液压启闭机电液伺服系统
CN205064457U (zh) 装载机负荷传感风扇驱动变量液压系统
CN108506286A (zh) 一种驱动电机直驱泵控差动缸的液压节能系统
CN105822613A (zh) 一种基于负载反馈控制的集成阀块及系统
CN103738396A (zh) 一种恒流量转向系统及工程机械
CN104029721A (zh) 装载机液压转向装置
JP4777910B2 (ja) 回路装置
CN109505812A (zh) 一种变量泵双模控制液压系统及隧道作业车
CN207961103U (zh) 一种剪叉式高空作业平台及其液压系统
CN113153843A (zh) 一种双泵合流的摊铺机负载敏感液压系统及其控制方法
CN106151135A (zh) 一种混凝土泵送液压控制系统及混凝土泵送机械
CN206017293U (zh) 装载机变量多级功率控制模块及液压系统
CN205937259U (zh) 基于负载反馈控制的集成阀块及系统
CN113915262B (zh) 一种新型的制动与风扇驱动系统和驱动方法
CN208634147U (zh) 一种驱动电机直驱泵控差动缸的液压节能系统
CN107830001B (zh) 一种剪叉式高空作业平台及其液压系统
CN105485069B (zh) 一种用于负载敏感比例控制系统的电控液压节能装置及工作方法
CN105370650B (zh) 分流优先阀
CN214329057U (zh) 回油油温控制系统及挖掘机
CN108483264B (zh) 起重机械的液压控制系统和起重机械

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 221000 No. 2 Yucai Road, Jiawang District, Jiangsu, Xuzhou

Patentee after: Jiangsu Normal University

Address before: 221000 Shanghai Road, Copper Mt. District, Jiangsu, No. 101, No.

Patentee before: Jiangsu Normal University

CP02 Change in the address of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171103

Termination date: 20211222

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee