CN105864132B - 一种恒压变量泵系统及节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒压变量泵系统及节能方法，由若干个泵组单元组成，每个泵组单元均与供油系统连接，所述的泵组单元由恒压变量泵、控制滑阀、溢流阀、电磁换向阀、单向阀、球阀一、球阀二、球阀三组成，恒压变量泵、溢流阀、单向阀、球阀一、供油系统依次连接，恒压变量泵上连接有控制滑阀，溢流阀通过电磁换向阀控制开关，控制滑阀通过球阀二与供油系统连接，电磁换向阀依次通过球阀三、球阀二与供油系统连接。本发明的优点是：通过对泵组单元的改进，增加球阀，实现了泵组单元的单一控制，通过对控制过程的改进，降低了恒压变量泵待机时的能源浪费，进而延长了油液寿命的。

Description

一种恒压变量泵系统及节能方法

技术领域

本发明涉及一种恒压变量泵系统及节能方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人类对能源的需求越来越大，对环境的污染越来越不能容忍，节能减排成为全人类的共识。冶金等大工业的生产过程中普遍采用液压系统，液压系统的能源消耗比重越来越大。采用恒压变量泵的液压系统中，当系统暂时不工作时，液压泵的斜盘自动处于这样的斜盘角度：使液压泵排出的油液正好满足液压泵的泄漏(内泄)，随着液压泵使用时间的增长，液压泵的内泄漏越来越大，浪费的功率越来越大；同时，液压泵的内部间隙比较小，高压油液通过此狭缝，压力势能转化为油液的内能，油液温度急剧升高，使油液变质，降低油液寿命。

见图1，现有的液压系统结构为：主要由恒压变量泵1、控制滑阀2、溢流阀3、电磁换向阀4、单向阀5、球阀6组成，恒压变量泵、溢流阀、单向阀、球阀、供油系统依次连接，恒压变量泵上连接有控制滑阀，溢流阀通过电磁换向阀控制。

该液压系统有两种控制方式：

A方式：当外部负载需要泵站提供压力油时，电磁换向阀4a、4b、4c、4d得电，溢流阀3a、3b、3c、3d不溢流；当外部负载不需要泵站提供压力油时，电磁换向阀4a、4b、4c、4d失电，溢流阀3a、3b、3c、3d溢流，液压泵在很低的压力、全流量下运转，减少能源浪费；缺点是引起液压系统冲击，目前不常用，仅在长时间不需要泵站供油时采用；不影响液压系统的快速响应性。

B方式：在外部设备一直运转的过程中，因为需要泵站间歇供油，此时电磁换向阀4a、4b、4c、4d一直得电，溢流阀3a、3b、3c、3d一直不溢流；当外部不需要泵站供油时，当液压系统的压力达到控制滑阀2a、2b、2c、2d的设定压力值时，控制滑阀2a、2b、2c、2d动作，驱动液压泵的斜盘动作使排出的油液正好满足液压泵的泄漏(内泄)；当液压系统的压力低于控制滑阀2a、2b、2c、2d的设定压力值时，控制滑阀2a、2b、2c、2d反向动作，驱动液压泵的斜盘动作使排出的油液正好满足外部负载的需要。缺点是：当外部不 需要泵站供油时，液压泵排出的油液正好满足液压泵的泄漏(内泄)，浪费能源并使油液升温而劣化，降低油液的寿命。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种恒压变量泵系统及节能方法，降低恒压变量泵待机时的能源浪费、延长油液寿命。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种恒压变量泵系统，由若干个泵组单元组成，每个泵组单元均与供油系统连接，所述的泵组单元由恒压变量泵、控制滑阀、溢流阀、液动换向阀、单向阀、球阀一组成，恒压变量泵、溢流阀、单向阀、球阀一、供油系统依次连接，恒压变量泵上连接有控制滑阀，溢流阀通过液动换向阀控制开关，还包括球阀二、球阀三，控制滑阀通过球阀二与供油系统连接，液动换向阀依次通过球阀三、球阀二与供油系统连接。

利用恒压变量泵系统实现的节能方法，一个泵组单元在外部负载不需要泵站供油系统供油时不溢流，在高压状态下恒压变量：恒压变量泵的斜盘动作使排出的油液满足恒压变量泵的泄漏，只有1个泵组单元运转在工作压力状态下；其余的泵组单元溢流，并在压力为0-1.5Mpa下恒压变量：恒压变量泵的斜盘倾角为0度～0.5度的位置，泵组单元运行在零流量、零压力状态下；

在外部负载不需要泵站供油系统供油时不溢流的泵组单元：将一个泵组单元的球阀三关闭，该泵组单元的溢流阀处于不溢流状态；当液压系统的压力达到该泵组单元的控制滑阀的设定压力时，该泵组单元的控制滑阀动作，使恒压变量泵的斜盘处于相应角度：使恒压变量泵排出的油液满足恒压变量泵的泄漏；当液压系统的压力低于该泵组单元的控制滑阀的设定压力时，控制滑阀反向动作，驱动恒压变量泵的斜盘动作使排出的油液满足外部负载的需要；

在外部负载不需要泵站供油系统供油时溢流的泵组单元：其余泵组单元的球阀三处于开启状态：

当液压系统的压力达到其余泵组单元控制滑阀及液动换向阀的设定压力时，其余泵组单元控制滑阀动作，驱动恒压变量泵的斜盘运动到斜盘倾角为0度～0.5度的位置，其余泵组单元的液动换向阀动作，使其余泵组单元溢流阀处于溢流状态，使这些泵组单元运行在零流量、零压力状态下；

当液压系统的压力低于控制滑阀及电磁换向阀设定压力时，其余泵组单元控制滑阀反 向动作，驱动恒压变量泵的斜盘运动到斜盘最大角度位置，其余泵组单元液动换向阀反向动作，使其余泵组单元溢流阀处于不溢流状态，其余泵组单元处于全流量工作压力输出状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

只有一个泵组单元在外部负载不需要泵站供油系统供油时，液压泵排出的油液正好满足液压泵的内泄，其余泵组运行在零流量、零压力状态下，能源浪费比图1方式减少75％，不影响液压系统的快速响应性；与图1方式相比，消除了电磁溢流阀动作时引起的冲击。

通过对泵组单元的改进，增加球阀，实现了泵组单元的单独控制，通过对控制过程的改进，降低了恒压变量泵待机时的能源浪费，进而延长了油液寿命的。

附图说明

图1是原有恒压变量泵系统原理示意图。

图1中：1-恒压变量泵 2-控制滑阀 3-溢流阀 4-电磁换向阀 5-单向阀6-球阀。

图2是本发明的恒压变量泵系统原理图。

图2中：1-恒压变量泵 2-控制滑阀 3-溢流阀 4-球阀三 5-液动换向阀6-单向阀7-球阀一 8-球阀二。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图2，恒压变量泵系统，由若干个泵组单元组成，每个泵组单元均与供油系统连接，所述的泵组单元由恒压变量泵、控制滑阀、溢流阀、液动换向阀、单向阀、球阀一、球阀二、球阀三组成，恒压变量泵、溢流阀、单向阀、球阀一、供油系统依次连接，恒压变量泵上连接有控制滑阀，溢流阀通过液动换向阀控制开启与关闭，控制滑阀通过球阀二与供油系统连接，液动换向阀依次通过球阀三、球阀二与供油系统连接。

见图2，具体节能方法为：选择一个泵组单元，如1d泵组单元在外部负载不需要泵站供油时不溢流，而是在高压状态下恒压变量，也就是液压泵的斜盘动作使排出的油液正好满足液压泵的泄漏(内泄)，只有1个泵组单元(1d泵组单元)运转在高压、小流量的状态下；其余的泵组单元即图2中的1a、1b、1c泵组单元溢流，并且在低压下恒压变量，也就是液压泵的斜盘倾角为0度～0.5度的位置，这样这3个泵组单元运行在理论上零流量、零压力状态下，浪费的能源极低。与图1方案相比，浪费的能量只有其四分之一。同时不 影响液压系统的快速响应性。

在液压系统停机的状态下，将球阀三4d关闭，这样溢流阀3d一直处于不溢流状态；当液压系统的压力达到控制滑阀2d的设定压力时，控制滑阀2d动作，驱动液压泵的斜盘动作使排出的油液正好满足液压泵的泄漏(内泄)，当液压系统的压力低于控制滑阀2d的设定压力时，控制滑阀2d反向动作，驱动液压泵的斜盘动作使排出的油液正好满足外部负载的需要。

球阀三4a、4b、4c处于开启状态，当液压系统的压力低于控制滑阀2a、2b、2c的设定压力时，溢流阀3a、3b、3c一直不溢流；当液压系统的压力达到控制滑阀2a、2b、2c、液动换向阀5a、5b、5c的设定压力时，控制滑阀2a、2b、2c动作，驱动液压泵的斜盘运动到斜盘倾角为0度～0.5度的位置，液动换向阀5a、5b、5c动作，使溢流阀3a、3b、3c处于溢流状态，这样1a、1b、1c泵组单元运行在理论上零流量、零压力状态下，浪费的能源极低。当液压系统的压力低于控制滑阀2a、2b、2c、液动换向阀5a、5b、5c的设定压力时，控制滑阀2a、2b、2c反向动作，驱动液压泵的斜盘运动到斜盘最大角度位置，液动换向阀5a、5b、5c反向动作，使溢流阀3a、3b、3c处于不溢流状态，泵组处于全流量高压输出状态。

本发明通过对泵组单元的改进，增加球阀，实现了泵组单元的单一控制，通过对控制过程的改进，降低了恒压变量泵待机时的能源浪费，进而延长了油液寿命的。

Claims (2)

1.一种恒压变量泵系统，由若干个泵组单元组成，每个泵组单元均与供油系统连接，所述的泵组单元由恒压变量泵、控制滑阀、溢流阀、液动换向阀、单向阀、球阀一组成，恒压变量泵、单向阀、球阀一、供油系统依次连接，溢流阀与恒压变量泵出油口连接，恒压变量泵上连接有控制滑阀，溢流阀通过液动换向阀控制开关，其特征在于，还包括球阀二、球阀三，控制滑阀通过球阀二与供油系统连接，液动换向阀依次通过球阀三、球阀二与供油系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种恒压变量泵系统实现的节能方法，其特征在于，一个泵组单元在外部负载不需要泵站供油系统供油时不溢流，在高压状态下恒压变量：恒压变量泵的斜盘动作使排出的油液满足恒压变量泵的泄漏，只有1个泵组单元运转在工作压力状态下；其余的泵组单元溢流，并在压力为0-1.5Mpa下恒压变量：恒压变量泵的斜盘倾角为0度～0.5度的位置，泵组单元运行在零流量、零压力状态下；

在外部负载不需要泵站供油系统供油时不溢流的泵组单元：将一个泵组单元的球阀三关闭，该泵组单元的溢流阀处于不溢流状态；当液压系统的压力达到该泵组单元的控制滑阀的设定压力时，该泵组单元的控制滑阀动作，使恒压变量泵的斜盘处于相应角度：使恒压变量泵排出的油液满足恒压变量泵的泄漏；当液压系统的压力低于该泵组单元的控制滑阀的设定压力时，控制滑阀反向动作，驱动恒压变量泵的斜盘动作使排出的油液满足外部负载的需要；

在外部负载不需要泵站供油系统供油时溢流的泵组单元：其余泵组单元的球阀三处于开启状态：

当液压系统的压力达到其余泵组单元控制滑阀及液动换向阀的设定压力时，其余泵组单元控制滑阀动作，驱动恒压变量泵的斜盘运动到斜盘倾角为0度～0.5度的位置，其余泵组单元的液动换向阀动作，使其余泵组单元溢流阀处于溢流状态，使这些泵组单元运行在零流量、零压力状态下；

当液压系统的压力低于控制滑阀及液动换向阀设定压力时，其余泵组单元控制滑阀反向动作，驱动恒压变量泵的斜盘运动到斜盘最大角度位置，其余泵组单元液动换向阀反向动作，使其余泵组单元溢流阀处于不溢流状态，其余泵组单元处于全流量工作压力输出状态。