CN106103999A - 泵装置 - Google Patents

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Abstract

泵装置(100)包括:泵(1);流量控制阀(2),其具有滑阀(21),该滑阀(21)与作用于其两端部的差压相对应地动作,使从泵(1)喷出来的工作流体的一部分向吸入侧回流;以及差压调整装置(3),其用于将作用于滑阀(21)的两端部的差压(Pd)调整为目标差压(Pt),差压调整装置(3)具有:调压室(34),其面对滑阀(31)的一端部地设置,并且与第二流体压室(24)连通;以及先导室(35),其面对滑阀(31)的另一端部地设置,被导入喷出流路(82)的压力,调整调压室(34)的压力(P4),使得调压室(34)的压力(P4)和先导室(35)的压力(P3)的差压(Pe)成为目标差压(Pt)。

Description

泵装置
技术领域
本发明涉及一种泵装置。
背景技术
以往,存在为了使泵的喷出流量恒定而设有流量控制阀的泵装置。
在日本JP05-61482U中记载有一种在叶片泵的连接于吸入通路和喷出通路之间的排泄通路的中途设有流量控制阀的泵装置。在日本JP05-61482U所记载的泵装置中,与泵的转速成正比地从泵室向喷出通路喷出的工作油通过节流件被供给到液压驱动装置。此外,日本JP05-61482U所记载的泵装置通过控制流量控制阀开闭,将工作油的从叶片泵向液压驱动装置的供给量控制为大致恒定量。
发明内容
但是,在日本JP05-61482U的泵装置中,在泵的喷出通路设有节流阀。因此,节流阀引起压力损失,与该压力损失的量相对应地需要用于驱动泵的转矩。
本发明即是鉴于上述的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够减小泵的驱动转矩并控制流量的泵装置。
采用本发明的一个技术方案,一种泵装置,其用于向流体压设备供给工作流体,其中,该泵装置包括:流量控制阀,其具有第一阀芯,该第一阀芯与作用于其两端部的差压相对应地动作,使从泵喷出来的工作流体的一部分向吸入侧回流;以及差压调整装置,其用于将作用于第一阀芯的两端部的差压调整为目标差压,差压调整装置包括:调压室,其面对第二阀芯的一端部地设置,并且与第二流体压室连通;以及先导室,其面对第二阀芯的另一端部地设置,被导入喷出流路的压力,调整调压室的压力,使得调压室的压力和先导室的压力的差压成为目标差压。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的泵装置的液压回路图。
图2是表示某一目标流量下的泵转速和目标差压之间的关系的对应图。
图3是表示目标差压和比例螺线管施加电流之间的关系的对应图。
图4是表示本发明的第2实施方式的泵装置的某一目标流量下的泵转速和目标差压之间的关系的对应图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下,参照附图来说明本发明的第1实施方式的泵装置100。
图1是泵装置100的液压回路图。泵装置100包括:泵1,其从与容器4连接的吸入流路81吸入作为工作流体的工作油,并对工作油加压且向喷出流路82喷出;以及流量控制阀2,其具有作为第一阀芯的滑阀21,该滑阀21与作用于其两端部的差压相对应地进行动作,使从泵1喷出来的工作流体的一部分向作为吸入侧的吸入流路81回流。
泵1是容量固定型的叶片泵。泵1包括:转子11,其利用未图示的发动机等驱动装置被驱动旋转;多个叶片12,其以相对于转子11沿径向往复运动自由的方式设置;以及定子13,其收纳转子11,并且随着转子11的旋转,叶片12的顶端部与该定子13的内周的凸轮面13a滑动接触。
在转子11空开预定间隔地以放射状形成有在外周面具有开口部的狭缝14,叶片12以滑动自由的方式插入到狭缝14中。
在狭缝14的基端侧划分有背压室15,泵1的喷出压力被导入该背压室15。相邻的背压室15利用形成于转子11的圆弧状的槽16相连通,在该槽16始终导入有泵喷出压力。叶片12在背压室15的压力和因转子11旋转而产生的离心力的作用下被向自狭缝14拔出的方向按压,其顶端部与定子13的内周的凸轮面13a相抵接。由此,在定子13的内部利用转子11的外周面、定子的凸轮面13a以及相邻的一对叶片12划分多个泵室17。
定子13是内周的凸轮面13a呈大致椭圆形状的环状构件,其具有随着转子11的旋转而扩张泵室17的容积的吸入区域13b、13d和随着转子11的旋转而收缩泵室17的容积的喷出区域13c、13e。
各泵室17在转子11旋转一周的过程中,在定子13的吸入区域13b从吸入流路81通过吸入口(未图示)吸入工作油,在定子13的喷出区域13c将该吸入的工作油通过喷出口18向喷出流路82喷出,之后,在定子13的吸入区域13d从吸入流路81通过吸入口(未图示)吸入工作油,在定子13的喷出区域13e将该吸入的工作油通过喷出口18向喷出流路82喷出。这样,各泵室17随着转子11的旋转而扩张、收缩,在转子11旋转一周的过程中进行两次工作油的吸入喷出。泵1的泵转速N与驱动装置的转速一同变化。在泵转速N上升时,泵1的喷出流量与转速成正比地增加。
另外,泵1只要是旋转型形式的容量固定型,就也可以是齿轮泵等这样的形式。
流量控制阀2包括:滑阀21,其以滑动自由的方式插入阀收纳孔25;第一流体压室23,其面对滑阀21的一端部地设置;第二流体压室24,其面对滑阀21的另一端部地设置;以及复位弹簧22,其以压缩状态收装在第二流体压室24内,并作为施力构件对滑阀21向闭阀方向施力。
滑阀21包括沿着阀收纳孔25的内周面滑动的第一台肩部21a和第二台肩部21b。
在第一流体压室23与第一台肩部21a结合地配置第一止动部21c,在滑阀21向收缩第一流体压室23的容积的方向移动了的情况下,该第一止动部21c与阀收纳孔25的底部相抵接而限制滑阀21移动预定程度以上。
在第一流体压室23连接自喷出流路82分支的第一连通通路83,在第二流体压室24连接自喷出流路82分支的第二连通通路84。此外,在流量控制阀2连接排泄通路85,利用第一台肩部21a来连通该排泄通路85与第一流体压室23或者阻断该排泄通路85与第一流体压室23。
滑阀21在由导入到被划分于两端部的第一流体压室23和第二流体压室24的工作油的压力所产生的载荷与复位弹簧22的施力相平衡的位置停止。
在由作用于滑阀21的第二流体压室24的压力P2所引起的载荷和复位弹簧22的施力的合计载荷大于由作用于滑阀21的第一流体压室23的压力P1所引起的载荷的情况下,复位弹簧22伸长,滑阀21成为第一止动部21c与阀收纳孔25的底部相抵接的状态。
在该状态下,滑阀21的第一台肩部21a阻断第一流体压室23和排泄通路85的连接。由此,从泵1喷出来的工作油全部量都被供给到流体压设备50。
相对于此,在由作用于滑阀21的第一流体压室23的压力P1所引起的载荷大于由作用于滑阀21的第二流体压室24的压力P2所引起的载荷和复位弹簧22的施力的合计载荷的情况下,滑阀21克服复位弹簧22的施力而移动。
在该状态下,滑阀21的第一台肩部21a使第一流体压室23和排泄通路85连通。由此,从泵1喷出的工作油的一部分通过第一流体压室23和排泄通路85回流到吸入流路81。
这样,流量控制阀2与作用于滑阀21的两端部的差压相对应地工作。因而,通过控制作用于滑阀21的两端部的差压,能够控制通过流量控制阀2回流到吸入流路81的工作油的流量,能够将从泵1向流体压设备50供给的工作油的流量控制为期望的流量。
泵装置100还包括:差压调整装置3,其用于将作用于流量控制阀2的滑阀21的两端部的第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd调整为目标差压Pt;以及节流件40,其设于将喷出流路82和第二流体压室24连通的第二连通通路84。
差压调整装置3包括:作为第二阀芯的滑阀31;调压室34,其面对滑阀31的一端部地设置,并且与第二流体压室24连通;先导室35,其面对滑阀31的另一端部地设置,被导入喷出流路82的压力;弹簧33,其以压缩状态收装于调压室34,并且作为施力构件对滑阀31向开阀方向施力;以及比例螺线管32,其对滑阀31向闭阀方向施力,并且能够变更向闭阀方向施加的施力。比例螺线管32的施力能够与被施加的施加电流I相对应地变化。
调压室34通过第二先导通路86与第二连通通路84中的节流件40的下游侧连通。由此,调压室34通过第二先导通路86和第二连通通路84与第二流体压室24连通。因而,调压室34的压力P4与第二流体压室24的压力P2相等。此外,先导室35通过自喷出流路82分支的第一先导通路88与喷出流路82连通。由于先导室35和第一流体压室23互相与喷出流路82连通,因此,先导室35的压力P3与第一流体压室23的压力P1相等。
在差压调整装置3连接溢流通路87,该溢流通路87在节流件40的下游侧自第二连通通路84分支,并与容器4连通。
滑阀31包括沿着阀收纳孔36的内周面滑动的第三台肩部31a和第四台肩部31b。利用滑阀31的第三台肩部31a来连通溢流通路87和容器4,或者阻断溢流通路87和容器4的连接。
滑阀31在由导入到调压室34和先导室35的工作油的压力所引起的载荷与比例螺线管32和弹簧33的施力相平衡的位置停止。在由先导室35的压力P3所引起的载荷和比例螺线管32的施力的合计载荷大于由调压室34的压力P4所引起的载荷和弹簧33的施力的合计载荷的情况下,利用第三台肩部31a阻断溢流通路87和容器4的连接。相对于此,在由先导室35的压力所引起的载荷和比例螺线管32的施力的合计载荷小于由调压室34的压力所引起的载荷和弹簧33的施力的合计载荷的情况下,利用第三台肩部31a使溢流通路87和容器4连通。
控制器60用于控制对比例螺线管32施加的施加电流I。此外,向控制器60输入泵转速检测器70所检测出的泵1的泵转速N。
在控制器60预先储存有表示泵装置100的某一目标流量的情况下的泵转速N与目标差压Pt之间的关系的对应图(图2)和表示目标差压Pt与比例螺线管施加电流I之间的关系的对应图(图3)。另外,目标流量是指流体压设备50所需要的预先决定好的流量的值,在图2中,相当于在泵转速Nm时泵1喷出的流量。此外,目标差压Pt是指作用于流量控制阀2的滑阀21的两端部的第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd的目标值。控制器60控制比例螺线管32,使得差压Pd成为目标差压Pt。
泵装置100通过利用流量控制阀2控制从喷出流路82向吸入流路81回流的流量,将从泵1通过喷出流路82向流体压设备50供给的工作油的流量控制为目标流量。具体地讲,控制器60参照图2和图3的对应图通过控制差压调整装置3的动作而将第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd调整为目标差压Pt,从而调整流量控制阀2的滑阀21的开度,使得从泵1供给到流体压设备50的工作油的流量成为目标流量。
说明图2所示的对应图。在泵转速N上升时,泵1的喷出流量与转速成正比地增加。控制器60参照图2进行控制,在转速为Nm以下的情况下,泵1的喷出流量未达到目标流量,因此,将目标差压Pt设为0,不使工作油从喷出流路82向吸入流路81回流。此外,在泵1的转速大于相当于目标流量的转速Nm的情况下,泵1的喷出流量大于目标流量,因此产生剩余流量。并且,在大于转速Nm的情况下,在泵转速N增减时,剩余流量也增减。因此,为了使从泵1向流体压设备50的供给流量恒定,需要随着泵转速N的增减而调整流量控制阀2的滑阀21的开度,调整来自流量控制阀2的回流流量。因此,控制器60与泵转速N相对应地调整目标差压Pt。另外,由于流量控制阀2的滑阀21被复位弹簧22向闭阀方向施力,因此,只要作用于滑阀21的两端部的差压Pd未达到相当于由复位弹簧22的施力所引起的载荷的差压Pm以上,滑阀21就不能开阀。
接着,说明图3所示的对应图。目标差压Pt与差压调整装置3的比例螺线管32的施加电流I处于负的比例关系。具体地讲,为了增大目标差压Pt,要使比例螺线管32的施加电流I下降。在使比例螺线管32的施加电流I下降时,差压调整装置3对滑阀31的在闭阀方向上的施力变小。由此,先导室35的压力P3和调压室34的压力P4的差压Pe变大,因此,第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd也变大。相对于此,为了减小目标差压Pt而使比例螺线管32的施加电流I上升。在使比例螺线管32的施加电流I上升时,差压调整装置3对滑阀31的在闭阀方向上的施力变大。由此,调压室34的压力P3和先导室35的压力P4的差压Pe变小,因此,第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd也变小。
接着,说明泵装置100的动作。
泵1通过利用未图示的发动机等驱动装置的动力被旋转驱动,从容器4通过吸入流路81吸入工作油,对工作油加压并向喷出流路82喷出。将喷出到喷出流路82的工作油供给到流体压设备50。
泵1的泵转速N与驱动装置的转速一同变化。在泵转速N上升时,泵1的喷出流量与转速成正比地增加。
在泵1驱动时,从喷出流路82通过第一连通通路83向第一流体压室23供给工作油,从喷出流路82通过第一先导通路88向先导室35供给工作油。由此,对第一流体压室23和先导室35作用相等的压力。此外,从喷出流路82通过第二连通通路84向第二流体压室24供给工作油,从喷出流路82通过第二连通通路84和第二先导通路86向调压室34供给工作油。由此,对第二流体压室24和调压室34作用相等的压力。
因而,作用于流量控制阀2的滑阀21的两端部的第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd与作用于差压调整装置3的滑阀31的两端部的先导室35的压力P3和调压室34的压力P4的差压Pe相等。
此外,在泵1驱动时,从泵转速检测器70向控制器60输入泵转速N。控制器60参照图2的对应图来选择与输入的泵转速N相对应的目标差压Pt。
例如在泵转速N为转速Nm以下的情况下,泵1的喷出流量没有达到流体压设备50所需要的目标流量。因此,控制器60像图2的对应图那样将目标差压Pt设定为0,以不使泵1喷出的流量通过流量控制阀2回流。接着,控制器60参照图3的对应图来选择使目标差压Pt为0的比例螺线管32的施加电流Ia。这样,控制器60通过对差压调整装置3的比例螺线管32施加施加电流Ia,而将目标差压Pt设定为0。
在将目标差压Pt设定为0时,通过对差压调整装置3的比例螺线管32施加施加电流Ia,比例螺线管32作用于滑阀31的在闭阀方向上的施力最大。由此,由先导室35的压力P3所引起的载荷和比例螺线管32的施力向闭阀方向的合计载荷大于由调压室34的压力P4所引起的载荷和弹簧33的施力向开阀方向的合计载荷。因而,差压调整装置3的滑阀31闭阀,阻断溢流通路87和容器4的连接。由此,从喷出流路82通过第二连通通路84和第二先导通路86向调压室34供给工作油,调压室34的压力P4与先导室35的压力P3相等。与此同时,从喷出流路82通过第二连通通路84向第二流体压室24供给工作油,第二流体压室24的压力P2与第一流体压室23的压力P1相等。因而,作用于流量控制阀2的两端部的差压Pd为0。也就是说,由作用于流量控制阀2的滑阀21的第一流体压室23的压力P1所引起的开阀方向上的施力和由第二流体压室24的压力P2所引起的闭阀方向上的施力相抵消。此时,由于流量控制阀2的滑阀21被复位弹簧22的施力向闭阀方向施力,因此,流量控制阀2闭阀。这样,泵1喷出的工作油不自流量控制阀2回流,泵1喷出的工作油全部量都被供给到流体压设备50。
在泵转速N上升,例如成为大于转速Nm的转速Nb时,泵1的喷出流量大于流体压设备50所需要的目标流量,因此产生剩余流量。因此,控制器60参照图2的对应图来选择与转速Nb相对应的差压Pb作为目标差压Pt。
控制器60参照图3的对应图,为了使差压Pd从0上升到差压Pb而使比例螺线管32的施加电流I从与差压0相对应的施加电流Ia减少到与差压Pb相对应的施加电流Ib。由此,作用于滑阀31的比例螺线管32的施力减小,因此,由调压室34的压力所引起的载荷和弹簧33的施力向开阀方向的合计载荷大于由先导室35的压力所引起的载荷和比例螺线管32的施力向闭阀方向的合计载荷。因而,差压调整装置3的滑阀31开阀,溢流通路87和容器4连通。在滑阀31开阀时,调压室34的工作油通过第二先导通路86、第二连通通路84以及溢流通路87返回到容器4。由此,调压室34的压力P4下降,因此,先导室35的压力P3和调压室34的压力P4的差压Pe变大,成为设定好的目标差压Pb。在差压Pe成为设定好的目标差压Pb时,由调压室34的压力所引起的载荷和弹簧33的施力的合计载荷与由先导室35的压力所引起的载荷和比例螺线管32的施力的合计载荷相等,因此,差压调整装置3的滑阀31的开度能够维持在该状态。
由于像上述那样差压Pd和差压Pe相等,因此,在差压Pe从0上升到差压Pb时,差压Pd也从0上升到差压Pb。因而,流量控制阀2的滑阀21克服复位弹簧22的施力而开阀,喷出流路82的工作油(剩余流量)通过第一流体压室23和排泄通路85向吸入流路81回流。由此,即使因泵1的转速增加到转速Nb而喷出流量增加,由于流量控制阀2开阀而喷出流路82的工作油(剩余流量)通过第一流体压室23和排泄通路85向吸入流路81回流,因此,从泵1向流体压设备50供给的工作油的流量也能够维持在恒定(目标流量)。
在泵转速N从转速Nb成为更大的转速Nc时,从泵1向喷出流路82喷出的喷出流量进一步增加。此时,如图2和图3所示,控制器60为了使目标差压Pt从差压Pb上升到与转速Nc相对应的差压Pc而使施加电流I从施加电流Ib下降到施加电流Ic。由此,差压Pe从差压Pb上升到差压Pc,差压调整装置3的滑阀31的开度变大。与此同时,差压Pd也从差压Pb上升到差压Pc,因此,流量控制阀2的滑阀21的开度变大,回流流量增加。因而,即使因泵1的转速增加到转速Nc而喷出流量增加,由于从喷出流路82向吸入流路81回流的回流流量增加,因此,从泵1向流体压设备50供给的工作油的流量也维持在恒定(目标流量)。
相对于此,在泵转速大于预定的转速Nm的范围内,例如在泵转速N从转速Nc变小到转速Nb时,从泵1向喷出流路82喷出的喷出流量减少,剩余流量也减少。此时,控制器60参照图2和图3的对应图,为了使目标差压Pt从与转速Nc相对应的差压Pc下降到与转速Nb相对应的差压Pb而使差压调整装置3的比例螺线管32的施加电流I从施加电流Ic上升到施加电流Ib。由此,作用于差压调整装置3的滑阀31的比例螺线管32的施力上升,因此,由先导室35的压力所引起的载荷和比例螺线管32的施力向闭阀方向的合计载荷大于由调压室34的压力P4所引起的载荷和弹簧33的施力向开阀方向的合计载荷。因而,差压调整装置3的滑阀31向闭阀方向移动,滑阀31的开度变小。由此,从溢流通路87向容器4返回的流量减少,因此,利用从喷出流路82通过节流件40供给的工作油使调压室34的压力P3上升。在调压室34的压力P3上升时,先导室35的压力P3和调压室34的压力P4的差压Pe变小,成为设定好的目标差压Pb。在差压Pe成为设定好的目标差压Pb时,由调压室34的压力所引起的载荷和弹簧33的施力的合计载荷与由先导室35的压力所引起的载荷和比例螺线管32的施力的合计载荷相等,因此,滑阀31的开度能够维持在该状态。
由于像上述那样差压Pd和差压Pe相等,因此,在差压Pe从差压Pc下降到差压Pb时,差压Pd也从差压Pc下降到差压Pb。因而,流量控制阀2的滑阀21的闭阀方向上的施力变大,因此,开度变小,回流流量减少。这样,即使因泵1的转速减小到转速Nb而使喷出流量减少,从喷出流路82向吸入流路81回流的回流流量也减少,因此,从泵1向流体压设备50供给的工作油的流量维持在恒定(目标流量)。
像以上那样,在泵装置100中,通过调整调压室34的压力P4以使调压室34的压力P4和先导室35的压力P3的差压Pe成为目标差压Pt,将第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pe调整为目标差压Pt,控制来自流量控制阀2的回流流量。由此,即使泵1的泵转速N变化而喷出流量变化,也能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持在恒定。
在将流量控制为恒定(目标流量)时,例如若由于流体压设备50的动作使喷出流路82的压力上升,则通过第一连通通路83使第一流体压室23的压力P1也上升。由此,对流量控制阀2的滑阀21向开阀的方向施加的施力变大,滑阀21欲向开阀方向移动。
在泵装置100中,在喷出流路82的压力上升时,先导室35的压力也上升,因此,对差压调整装置3的滑阀31向闭阀方向施加的施力变大。因而,滑阀31向闭阀方向移动而滑阀31的开度变小,因此,从溢流通路87向容器4返回的流量减少。由此,利用从喷出流路82通过节流件40供给的工作油使调压室34的压力P4和第二流体压室24的压力P2上升。
这样,在泵装置100中,即使喷出流路82的压力上升而第一流体压室23的压力P1上升,由于随之调整调压室34的压力P4和第二流体压室24的压力P2,从而成为利用差压调整装置3设定了的目标差压Pt,差压Pd维持在目标差压Pt,因此,滑阀21的开度也不变化。因而,从流量控制阀2回流的回流流量基本上不发生变化,因此,即使压力变化,也能够将向流体压设备50供给的工作油的流量维持在恒定(目标流量)。
相对于此,在由于流体压设备50的动作使喷出流路82的压力下降时,通过第一连通通路83第一流体压室23的压力P1也下降。由此,对流量控制阀2的滑阀21向开阀的方向施加的施力变小,因此,滑阀21欲向闭阀方向移动。
在泵装置100中,在喷出流路82的压力下降时,先导室35的压力也下降,因此,对滑阀31向闭阀方向施加的施力变小。因而,滑阀31的开度变大,从溢流通路87向容器4返回的流量增加。由此,第二流体压室24和调压室34的压力下降。
这样,在泵装置100中,即使喷出流路82的压力下降而第一流体压室23的压力P1下降,由于随之调整调压室34的压力P4和第二流体压室24的压力P2,从而成为利用差压调整装置3设定了的目标差压Pt,差压Pd维持在目标差压Pt,因此,滑阀21的开度也不变化。因而,从流量控制阀2回流的回流流量基本上不发生变化,因此,即使压力变化,也能够将向流体压设备50供给的工作油的流量维持在恒定(目标流量)。
采用以上的第1实施方式,起到以下所示的效果。
以往是在连接泵和流体压设备的喷出流路设置节流阀,根据其上下侧的压力差来控制流量控制阀,但在本实施方式中,通过利用差压调整装置3调整调压室34的压力P4以使调压室34的压力P4和先导室35的压力P3的差压Pe成为目标差压Pt,能够将流量控制阀2的第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd调整为目标差压Pt。由此,即使不在喷出流路82设置节流阀,也能够将从泵1向流体压设备50供给的工作油的流量控制为恒定。此外,由于未在喷出流路82设置节流阀,不产生压力损失,因此,能够减小用于驱动泵1的转矩。并且,由于流量控制阀2利用第一流体压室23的压力P1和第二流体压室24的压力P2的差压Pd进行控制,因此,即使利用流体压设备50的动作使喷出流路82的压力发生变化,也能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持在恒定。
此外,在本实施方式中,不控制第一流体压室23、第二流体压室24的压力自身,而是利用差压调整装置3控制变动范围较窄的调压室34的压力P4和先导室35的压力P3的差压Pe,因此,不必增大比例螺线管32的施力的控制范围。因而,施力的控制范围小于对比例螺线管32施加的电流范围,因此,能够提升控制性。此外,能够使比例螺线管32小型化。
<第2实施方式>
说明本发明的第2实施方式的泵装置200。以下,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对与第1实施方式的泵装置相同的结构标注相同的附图标记,省略说明。
以下,参照图4来具体地进行说明。
在流体压设备50所要求的压力的变化较大时,喷出流路82的压力的变化也变大,第一流体压室23和容器4的差压的变化变大。认为在第一流体压室23和容器4的差压的变化较大时,即使流量控制阀2的滑阀21是相同的开度,回流流量也发生变化。此外,随着第一流体压室23和容器4的差压变大,流体的流速变快。根据滑阀21的形状,认为在流速变快时,由作用于滑阀21的静压和动压之差引起向闭阀方向作用流体力,回流流量变小。
在泵装置200中,如图4所示,为了提升将向流体压设备50供给的工作油的流量控制为恒定(目标流量)的精度,根据流体压设备50的压力而使泵转速N和目标差压Pt的特性发生变化。
在泵装置200中,向控制器60输入流体压设备50所要求的压力的信号。在输入流体压设备50所要求的压力的信号时,控制器60从预先存储的图4的对应图中选择与流体压设备50所要求的压力相对应的泵转速N和目标差压Pt之间的关系的特性。
例如,在中压特性B的情况下以泵转速Nc进行控制时,若流体压设备50所要求的压力升高,则控制器60选择图4中的高压特性A。也就是说,目标差压Pt的设定压力从中压特性B的差压Pc变更为高压特性A的差压Pf。由此,作用于流量控制阀2的滑阀21的差压Pd变小。若流体压设备50所要求的压力升高,则喷出流路82的压力上升,第一流体压室23的压力P1和容器4的差压上升。与其相配合地减小差压Pd而减小滑阀21的开度,调整为回流流量不发生变化。因而,能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持在恒定(目标流量)。
此外,在中压特性B的情况下以泵转速Nc进行控制时,若流体压设备50所要求的压力降低,则控制器60选择图4中的低压特性C。也就是说,目标差压Pt从中压特性B的压力Pc变更为低压特性C的压力Pg。由此,作用于流量控制阀2的滑阀21的差压Pd变大。若流体压设备50所要求的压力降低,则喷出流路82的压力下降,第一流体压室23的压力P1和容器4的差压减小。与此相配合地增大差压Pd而增大滑阀21的开度,调整为回流流量不发生变化。因而,能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持在恒定(目标流量)。
这样,即使流体压设备50所要求的压力发生变化,控制器60与压力相对应地选择泵转速N和目标差压Pt之间的关系的特性,根据该特性将差压Pd和差压Pe控制为目标差压Pt,因此,能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持在恒定(目标流量)。
另外,在图4中表示了像高压特性A、中压特性B以及低压特性C那样阶段性的方式,但实际上是在高压特性A和低压特性C之间连续地使特性变化。当然,也可以使特性阶段性地变化。另外,图4所示的中压特性B只是例示了处于高压特性A和低压特性C之间的概念性的特性。
采用以上的第2实施方式,起到以下所示的效果。
在泵装置200中,向控制器60输入流体压设备50所要求的压力的信号,能够与该压力的信号相对应地调整目标差压Pt。也就是说,由于与流体压设备50所要求的压力相对应地调整目标差压Pt,因此,能够将向流体压设备50供给的工作油的流量保持得更加恒定。
在上述第2实施方式中,构成为向控制器60输入流体压设备50所要求的压力的信号。取而代之,也可以在喷出流路82设置压力检测器,将该压力检测器的信号输入到控制器60。在从压力检测器输入信号时,控制器60参照图4的对应图适当地选择与压力检测器所检测出的喷出流路82的压力相对应的泵转速N和目标差压Pt之间的关系的特性。由此,能够与向控制器60输入流体压设备50所要求的压力的信号的情况同样地控制泵装置200。
以下,归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。
本实施方式的特征在于,泵装置100包括:流量控制阀2,其具有滑阀21,该滑阀21与作用于其两端部的差压Pd相对应地动作,使从泵1喷出来的工作流体的一部分向吸入流路81回流;以及差压调整装置3,其用于将作用于滑阀21的两端部的差压Pd调整为目标差压Pt,差压调整装置3具有:调压室34,其面对滑阀31的一端部地设置,并且与第二流体压室24连通;以及先导室35,其面对滑阀31的另一端部地设置,被导入喷出流路82的压力,调整调压室34的压力P4,使得调压室34的压力P4和先导室35的压力P3的差压Pe成为目标差压Pt。
采用该结构,通过调整调压室34的压力P4以使调压室34的压力P4和先导室35的压力P3的差压Pe成为目标差压Pt,能够将作用于流量控制阀2的滑阀21的两端部的差压Pd调整为目标差压Pt。由此,从泵1喷出来的工作流体与目标差压Pt相对应地通过流量控制阀2向吸入流路81回流,因此,不在喷出流路82设置节流阀就能够控制流量。这样,由于在喷出流路82没有设置节流阀,因此,能够减小用于驱动泵1的转矩。
本实施方式的特征还在于,泵装置100还包括节流件40,该节流件40设于将喷出流路82和第二流体压室24连通的第二连通通路84。
采用该结构,通过在第二连通通路84设置节流件40,即使通过差压调整装置3排出的工作油的流量较少,也能够调整第二流体压室24的压力P2。因而,能够使差压调整装置3小型化。
本实施方式的特征还在于,差压调整装置3还包括:弹簧33,其以压缩状态收装于调压室34,对滑阀31向开阀方向施力;以及比例螺线管32,其能够变更向闭阀方向施加的施力。
采用该结构,由于使用比例螺线管32,因此,能够精度较佳地调整作用于流量控制阀2的滑阀21的两端部的差压Pd。
本实施方式的特征还在于,与泵1的泵转速N相对应地调整目标差压Pt。
采用该结构,即使泵1的转速N发生变化而喷出的流量发生变化,也能够与泵1的转速N相对应地调整目标差压Pt,因此,能够精度较佳地将向流体压设备50供给的工作流体的流量控制为目标流量。
本实施方式的特征还在于,与流体压设备50所要求的压力相对应地调整目标差压Pt。
采用该结构,即使流体压设备50所要求的压力发生变化,也能够与该压力相对应地调整目标差压Pt,因此,能够精度较佳地将向流体压设备50供给的工作流体的流量控制为目标流量。
以上,说明了本发明的实施方式,但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。
在上述实施方式中,利用泵1的泵转速N使目标差压Pt发生变化。取而代之,也可以设置用于检测泵1喷出的流量的流量计,与检测出的流量相对应地使目标差压Pt发生变化。
此外,也可以构成为在控制器60中针对不同的目标流量逐一存储多个图2或图4所示的目标流量的对应图,与来自流体压设备50的指示相对应地适当选择与目标流量相对应的对应图。另外,为了制成变更目标流量而成的对应图,将作为图表的拐点的转速Nm的位置变更为作为目标流量的泵转速的位置即可。
本案基于2014年9月16日向日本国特许厅申请的日本特愿2014-187279号主张优先权,该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种泵装置,其用于向流体压设备供给工作流体,其中,
该泵装置包括:
泵,其用于吸入工作流体,对工作流体加压并向喷出流路喷出;
流量控制阀,其具有第一阀芯,该第一阀芯与作用于其两端部的差压相对应地动作,使从所述泵喷出来的工作流体的一部分向吸入侧回流;以及
差压调整装置,其用于将作用于所述第一阀芯的两端部的所述差压调整为目标差压,
所述流量控制阀包括:
第一流体压室,其面对所述第一阀芯的一端部地设置,并且与所述喷出流路连通;
第二流体压室,其面对所述第一阀芯的另一端部地设置,并且与所述喷出流路连通;以及
施力构件,其以压缩状态收装于所述第二流体压室,用于对所述第一阀芯向闭阀方向施力,
所述差压调整装置包括:
第二阀芯;
调压室,其面对所述第二阀芯的一端部地设置,并且与所述第二流体压室连通;以及
先导室,其面对所述第二阀芯的另一端部地设置,被导入所述喷出流路的压力,
调整所述调压室的压力,使得所述调压室的压力和所述先导室的压力的差压成为所述目标差压。
2.根据权利要求1所述的泵装置,其中,
所述泵装置还包括节流件,该节流件设于将所述喷出流路和所述第二流体压室连通的连通通路。
3.根据权利要求1所述的泵装置,其中,
所述差压调整装置还包括:
施力构件,其以压缩状态收装于所述调压室,对所述第二阀芯向开阀方向施力;以及
比例螺线管,其对所述第二阀芯向闭阀方向施力,能够变更向所述闭阀方向施加的施力。
4.根据权利要求1所述的泵装置,其中,
与所述泵的泵转速相对应地调整所述目标差压。
5.根据权利要求1所述的泵装置,其中,
与所述流体压设备所要求的压力相对应地调整所述目标差压。
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