CN106351896A - 通用液压系统 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means

Abstract

本发明提供一种通用液压系统。本发明的液压系统采用元件共用，压力分段对应，电气协调控制的方法，用常用液压元件组成通用液压系统。本通用液压系统由：油箱，比例变量泵，比例溢流阀，比例调速阀，两位两通电磁换向阀，三位四通电液换向阀，活塞液压缸组成。比例变量泵与比例溢流阀并联构成液压源，比例调速阀与两位两通电磁换向阀并联后作为节流单元，三位四通电液换向阀作为活塞液压缸的主换向阀，控制活塞液压缸的往复运动。本系统可实现节流调速，容积调速和容积节流调速三种调速方式，并且可以在不同调速方式下实现在线速度控制规律的改变，可进行开环或闭环控制，大大改善速度控制性能。

Description

通用液压系统
技术领域
随着设备自动化和智能化水平的提高，越来越多的机电一体化装备采用液压传动技术和装置作为其传动系统。本发明涉及一种通用液压系统。
背景技术
在机械，流体，电磁三大传动方式中，液压传动因其突出优点，被越来越多的产品和设备采用，完成功率传递与运动转换。但经典液压传动系统的调速方法以功率和速度控制精度要求不同被分为节流调速，容积调速和容积节流三大调速方式。在以往系统设计和装置选用中本领域技术人员一般都严格按照非此即彼的原则进行工作。于是由此形成的液压系统仅能满足单一的调速要求。这无疑是对系统资源的很大浪费。本发明提供一种可以同时满足三种调速方式的通用液压系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通用液压系统。本发明的液压系统采用元件共用，压力分段对应，电气协调控制的方法，用常用液压元件组成通用液压系统。本通用液压系统由：油箱，比例变量泵，比例溢流阀，比例调速阀，两位两通电磁换向阀，三位四通电液换向阀，活塞液压缸组成。比例变量泵与比例溢流阀并联构成液压源，比例调速阀与两位两通电磁换向阀并联后作为节流单元，三位四通电液换向阀作为活塞液压缸的主换向阀，控制活塞液压缸的往复运动。本系统可实现节流调速，容积调速和容积节流调速三种调速方式，并且可以在不同调速方式下实现在线速度控制规律的改变。可进行开环或闭环控制，大大改善速度控制性能。
按照本发明，比例变量泵与比例溢流阀构成的液压源，可以根据输入的电信号进行输出流量和压力控制。比例调速阀可以根据输入的电信号进行流量控制。
按照本发明，当系统需要节流调速状态工作时，比例变量泵工作在定量流量输出段，比例溢流阀调整压力为系统负载压力。两位两通电磁换向阀无信号输入，工作在右位，油液经节流单元的比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例调速阀控制。
按照本发明，当系统需要容积调速状态工作时，比例变量泵工作在变量流量输出段，比例溢流阀调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力。两位两通电磁换向阀有信号输入，工作在左位，油液不经比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例变量泵控制。
按照本发明，当系统需要容积节流调速状态工作时，比例变量泵工作在变量流量输出段，比例溢流阀调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力。两位两通电磁换向阀无信号输入，工作在右位，油液经比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例变量泵和比例调速阀控制。
按照本发明，三位四通电液换向阀左位工作时，压力油液进入活塞液压缸无杆腔，活塞右移。有杆腔油液经三位四通电液换向阀左位回油箱。三位四通电液换向阀右位工作时，压力油液进入活塞液压缸有杆腔，活塞左移。无杆腔油液经三位四通电液换向阀右位回油箱。
按照本发明，本系统的电气控制系统以小型PLC作为主要控制器件，分别对三位四通电液换向阀和两位两通电磁换向阀的电磁铁动作顺序进行逻辑控制。同时，根据输入的状态选择和压力流量控制参数要求，调用存储的相应程序进行调速控制。
附图说明
附图结合实施实例说明本发明的具体结构和工作原理，其中：
图1是的通用液压系统的系统图，图中，1是油箱，2是比例变量泵，3是比例溢流阀，4是比例调速阀，5是两位两通电磁换向阀，6是三位四通电液换向阀，7是活塞液压缸。
图2是本发明比例变量泵与比例调速阀的基本特性曲线图。图中，ab段是比例变量泵的定量工作段，bc段是比例变量泵的变量工作段，ef段是比例调速阀的恒流量输出工作段。Pe是比例变量泵的恒量输出工作段与变量输出工作段的压力分界点；Px是比例变量泵的0流量压力点；Pc是比例调速阀的最低工作压力点。
具体实施方式
按照附图1，是本发明通用液压系统的实施实例。本发明的通用液压系统采用元件共用，压力分段对应，电气协调控制的方法，用常用液压元件组成通用液压系统。本通用液压系统由：油箱1，比例变量泵2，比例溢流阀3，比例调速阀4，两位两通电磁换向阀5，三位四通电液换向阀6，活塞液压缸7组成。比例变量泵2的出油口并联比例溢流阀3构成液压源，比例调速阀4与两位两通电磁换向阀5并联后作为节流单元，三位四通电液换向阀6作为活塞液压缸7的主换向阀，控制活塞液压缸7往复运动的进、回油路。本系统可实现节流调速，容积调速和容积节流调速三种调速方式，并且可以在不同调速方式下实现在线速度控制规律的改变，可实现进行开环或闭环控制，大大改善速度控制性能。
按照本实施实例，比例变量泵2，比例调速阀4的基本工作特性曲线如图2所示。ab段是比例变量泵2的定量工作段，其输出流量极限值由定子最大偏心量决定。bc段是比例变量泵2的变量工作段，在此段工作时，泵的输出流量随压力升高而减小，当输入电信号不同时，bc段可以在坐标系内左右平移，从而改变输出流量。Pe是比例变量泵2的恒量输出工作段与变量输出工作段的压力分界点。Px是比例变量泵的0流量压力点。Pc是比例调速阀4的最低工作压力点，oe段是比例调速阀4的稳定流量建立段，正常工作时，负载压力要高于Pc点。ef段是比例调速阀4的恒流量输出工作段。
按照本实施实例，比例变量泵2与比例溢流阀3构成的液压源，可以根据输入的电信号进行输出流量和压力控制。比例调速阀4可以根据输入的电信号进行流量控制。
按照本实施实例，当系统需要节流调速状态工作时，比例变量泵2工作在定量流量输出段，比例溢流阀3调整压力为系统负载压力。两位两通电磁换向阀5无信号输入，工作在右位，油液经节流单元的比例调速阀4进入液压缸，液压缸速度由比例调速阀控制。
按照本实施实例，当系统需要容积调速状态工作时，比例变量泵2工作在变量流量输出段，比例溢流阀3调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力。两位两通电磁换向阀5有信号输入，工作在左位，油液不经比例调速阀4进入液压缸，活塞液压缸7的速度由比例变量泵2控制。
按照本实施实例，当系统需要容积节流调速状态工作时，比例变量泵2工作在变量流量输出段，比例溢流阀3调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力。两位两通电磁换向阀5无信号输入，工作在右位，油液经比例调速阀4进入活塞液压缸7，液压缸速度由比例变量泵2和比例调速阀4控制。
按照本实施实例，三位四通电液换向阀6左位工作时，压力油液进入活塞液压缸7的无杆腔，活塞右移。有杆腔油液经三位四通电液换向阀6的左位回油箱。三位四通电液换向阀6右位工作时，压力油液进入活塞液压缸7的有杆腔，活塞左移。无杆腔油液经三位四通电液换向阀6的右位回油箱。
按照本实施实例，本系统的电气控制系统以小型PLC作为主要控制器件，分别对三位四通电液换向阀6的电磁铁6DT1和6DT2与两位两通电磁换向阀5的电磁铁5DT的动作顺序进行逻辑控制。同时，根据输入的状态选择和压力流量控制参数要求，调用存储的相应程序进行调速协调控制。
按照本发明和实施实例构成的通用液压系统通用性好，元件数量少，结构简单，使用方便。

Claims (7)

1.通用液压系统，其特征在于，液压系统采用元件共用，压力分段对应，电气协调控制的方法，用常用液压元件组成通用液压系统；本通用液压系统由：油箱，比例变量泵，比例溢流阀，比例调速阀，两位两通电磁换向阀，三位四通电液换向阀，活塞液压缸组成；比例变量泵与比例溢流阀并联构成液压源，比例调速阀与两位两通电磁换向阀并联后作为节流单元，三位四通电液换向阀作为活塞液压缸的主换向阀，控制活塞液压缸的往复运动；本系统可实现节流调速，容积调速和容积节流调速三种调速方式，在不同调速方式下实现在线速度控制规律的改变，可进行开环或闭环控制。
2.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，比例变量泵与比例溢流阀构成的液压源，可以根据输入的电信号进行输出流量和压力控制，比例调速阀可以根据输入的电信号进行流量控制。
3.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，当系统需要节流调速状态工作时，比例变量泵工作在定量流量输出段，比例溢流阀调整压力为系统负载压力，两位两通电磁换向阀无信号输入，工作在右位，油液经节流单元的比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例调速阀控制。
4.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，当系统需要容积调速状态工作时，比例变量泵工作在变量流量输出段，比例溢流阀调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力，两位两通电磁换向阀有信号输入，工作在左位，油液不经比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例变量泵控制。
5.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，当系统需要容积节流调速状态工作时，比例变量泵工作在变量流量输出段，比例溢流阀调整压力为高于最大负载压力的系统安全压力，两位两通电磁换向阀无信号输入，工作在右位，油液经比例调速阀进入液压缸，液压缸速度由比例变量泵和比例调速阀控制。
6.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，三位四通电液换向阀左位工作时，压力油液进入活塞液压缸无杆腔，活塞右移，有杆腔油液经三位四通电液换向阀左位回油箱；三位四通电液换向阀右位工作时，压力油液进入活塞液压缸有杆腔，活塞左移，无杆腔油液经三位四通电液换向阀右位回油箱。
7.如权利要求1所述的通用液压系统，其特征在于，本系统的电气控制系统以小型PLC作为主要控制器件，分别对三位四通电液换向阀和两位两通电磁换向阀的电磁铁动作顺序进行逻辑控制，同时，根据输入的状态选择和压力流量控制参数要求，调用存储的相应程序进行调速控制。
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