CN106438260B - 液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式，包括：比例减压阀和功率阀，比例减压阀与功率阀连接，比例减压阀包括阀套，阀套的一端连接有伺服活塞套，另一端与功率阀螺套连接，阀套通过伺服活塞套与柱塞泵连接，通过功率阀内弹簧力的作用控制阀芯的开口来调节伺服活塞套推动斜盘转动，使柱塞泵的斜盘倾角改变来调节柱塞泵的排量，实现柱塞泵功率的比例调节。通过上述方式，本发明液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式能够减少零件的数量，大大减轻了重量，也节省了安装空间，功率阀的排量反馈结构简单，反馈机构的运动阻力小，惯性小，反应更灵敏，控制精度高。

Description

液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，特别是涉及一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式。

背景技术

电比例功率控制是液压轴向柱塞泵近年来发展的一种控制方式，即通过给电磁阀不同的信号大小，实现液压泵的功率的比例调节。

该控制方式主要是通过在普通机械调节式功率阀的基础上增加先导控制阀，通过调节先导控制阀（比例减压阀）的输出压力补偿功率阀的调节弹簧的弹簧力，以改变功率阀的功率调定值。

先导控制阀的压力越高，则功率阀的调定功率越小，即功率调定值与先导控制阀的电信号大小成反比。

目前的电比例功率控制阀其结构繁琐，安装后整个阀体体积较大，往往需要占用很大的安装空间，且控制起来不灵敏，控制精度不高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式，能够减少零件的数量，大大减轻了重量，也节省了安装空间，功率阀的排量反馈结构简单，反馈机构的运动阻力小，惯性小，反应更灵敏，控制精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，包括：比例减压阀和功率阀，比例减压阀与功率阀通过油路连接，

功率阀包括阀套，阀套的一端连接有伺服活塞套，另一端与功率阀螺套连接，阀套通过伺服活塞套与柱塞泵的斜盘连接，通过功率阀内弹簧力的作用控制阀芯的开口来调节伺服活塞套推动斜盘转动，使柱塞泵的斜盘倾角改变来调节柱塞泵的排量，实现柱塞泵功率的比例调节。

在本发明一个较佳实施例中，所述阀套对应于伺服活塞套相连的端部伸入伺服活塞套内并能与伺服活塞套相对移动。

在本发明一个较佳实施例中，所述阀套内设有阀芯，阀芯可在阀套内移动，阀芯采用三级台阶结构。

在本发明一个较佳实施例中，所述阀芯内设有导杆，导杆和阀芯的轴线与阀套的轴线位于同一直线，伺服活塞套通过导杆与功率阀连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述导杆伸入伺服活塞套的一端设有单向阀弹簧，单向阀弹簧的端部与导杆上的钢珠相配合，单向阀弹簧外周设有单向阀弹簧套筒。

在本发明一个较佳实施例中，所述柱塞泵与阀套之间通过螺纹插装方式进行连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述功率阀内设有两根弹簧，分别为大弹簧和小弹簧，可用于调节柱塞泵的额定输入功率。

在本发明一个较佳实施例中，所述阀套与功率阀螺套相连的端部内设有大弹簧座，导杆上设有大调节杆，导杆与大调节杆通过卡簧连接，大弹簧的一端安装在大弹簧座上，另一端安装在大调节杆上，大调节杆通过位于大调节杆上的大调节螺母进行调节，

导杆上与大调节杆相应的位置还设有小弹簧座，小弹簧通过大弹簧座和小弹簧座安装在导杆上，大调节杆与导杆相配合的末端相配合处还插入有小调节杆，小调节杆通过位于小调节杆上的小调节螺母进行调节。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构的控制方式，其特征在于，包括如下实施步骤：

a、初始状态，伺服活塞套在大弹簧的弹簧力作用下与阀套贴合在一起，此时功率阀在弹簧力的作用下，功率阀右位工作，PA口与T口导通，伺服活塞腔无压力，柱塞泵为最大排量；

b、Pst口无压力，泵出口压力P逐渐升高时，阀芯在压力P的作用下克服弹簧力向右运动：当泵的功率达到调定值时，P口与PA口导通，伺服活塞腔压力逐渐升高，推动斜盘倾角减小，使泵的排量减小，伺服活塞套运动的同时也通过导杆和大调节杆压缩大弹簧，使得阀芯向左移动，P口与PA口逐步关闭，使泵的功率保持不变；

当泵出口压力P逐渐下降时，PA口与T口逐渐导通，伺服活塞腔泄压，泵的排量增大，使泵的功率保持不变；

c、电比例变功率调节：Pst口有压力时（先导压力0~35bar），泵的功率为一设定值，增大比例减压阀的电流，Pst口压力随着电流的增大而增大，

当Pst口压力升高时，作用于阀芯左侧的液压力也随之增大，此时液压作用力补偿阀芯右侧的部分弹簧力，这样就使得功率阀的功率起调点压力降低，因此使得泵的调定功率减小，Pst口压力越高，则泵的设定功率减小越多，这样即可实现泵的功率在一定范围内的比例调节。

本发明的有益效果是：本发明液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式减少了零件的数量，大大减轻了重量，也节省了安装空间，功率阀的排量反馈结构简单，反馈机构的运动阻力小，惯性小，反应更灵敏，控制精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构一较佳实施例的控制原理的结构示意图；

图3是图2中A的局部放大图；

附图中各部件的标记如下：1、单向阀弹簧，2、单向阀弹簧套筒，3、导杆，4、钢珠，5、导杆座，6、伺服活塞套，7、阀芯，8、阀套，9、大弹簧座，10、大弹簧，11、小弹簧，12、小弹簧座，13、大调节杆，14、大调节螺母，15、小调节杆，16、小调节螺母，17、功率阀螺套，18、先导油路安全阀，19、电比例减压阀。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明实施例包括：

一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，包括：比例减压阀和功率阀，比例减压阀与功率阀通过油路连接。

功率阀包括阀套8，阀套8的一端连接有伺服活塞套6，另一端与功率阀螺套17连接。

阀套8通过伺服活塞套6与柱塞泵连接，通过功率阀内弹簧力的作用控制阀芯的开口来调节伺服活塞套6推动斜盘转动，使柱塞泵的斜盘倾角改变来调节柱塞泵的排量，实现柱塞泵功率的比例调节。

阀套8对应于伺服活塞套6相连的端部伸入伺服活塞套6内并能与伺服活塞套6相对移动。

阀套8内设有阀芯7，阀芯7可在阀套8内移动，阀芯7采用三级台阶结构，零件少，集成度高，节省安装空间。

阀芯7内设有导杆3，导杆3和阀芯7的轴线与阀套8的轴线位于同一直线，伺服活塞套6通过导杆3与功率阀连接。

导杆3伸入伺服活塞套6的一端设有单向阀弹簧1，单向阀弹簧1的端部与导杆3上的钢珠4相配合，单向阀弹簧1外周设有单向阀弹簧套筒2。

柱塞泵与阀套8之间通过螺纹插装方式进行连接，大大减轻了重量，也节省了安装空间。

功率阀内设有两根弹簧，分别为大弹簧10和小弹簧11，可用于调节柱塞泵的额定输入功率。

阀套8与功率阀螺套17相连的端部内设有大弹簧座9，导杆3上设有大调节杆13，导杆3与大调节杆13通过卡簧连接。

大弹簧10的一端安装在大弹簧座9上，另一端安装在大调节杆13上，大调节杆13通过位于大调节杆13上的大调节螺母14进行调节。

导杆3上与大调节杆13相应的位置还设有小弹簧座12，小弹簧11通过大弹簧座9和小弹簧座12安装在导杆3上。

大调节杆13与导杆3相配合的末端相配合处还插入有小调节杆15，小调节杆15通过位于小调节杆15上的小调节螺母16进行调节。

大调节杆13上有大调节螺母14，通过调节大调节螺母14旋入的长度，使得大弹簧10的压缩量改变，即实现功率阀的压力起调点的调节，也就是功率起调点的调节，由此实现功率阀的调节。

小弹簧11为功率阀的微调功能，也是通过小调节杆15旋入大调节杆13的长度来实现调节。

上述控制机构实现排量反馈控制的具体运动过程是：

当伺服活塞套6向左运动时，由于伺服活塞套6内部挡圈对导杆3进行限位，导杆3也会跟随伺服活塞套6向左运动，由于导杆3与大调节杆13通过卡簧连接，大调节杆13也会跟随导杆3向左运动，

大调节杆13向左运动时压缩大弹簧10和小弹簧11，使弹簧力增大，增大的弹簧力克服作用于阀芯7左端的液压作用力，推动阀芯7向左运动，使得P口与PA口之间逐渐关闭，即进入伺服活塞套6内的压力被切断，在排量减小的同时，阀的开口逐渐关闭以实现排量反馈，实现恒功率的控制。

上述功率阀的排量反馈结构简单，反馈机构的运动阻力小，惯性小，反应更灵敏。

排量反馈机构采用悬浮结构，不容易发生卡滞。

进一步地，上述液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构的控制方式，包括如下实施步骤：

a、初始状态，伺服活塞套6在大弹簧10的弹簧力作用下与阀套8贴合在一起，此时功率阀在弹簧力的作用下，功率阀右位工作，PA口与T口导通，伺服活塞腔无压力，柱塞泵为最大排量。

b、Pst口（先导压力油口）无压力，泵出口压力P逐渐升高时，阀芯在压力P的作用下克服弹簧力向右运动：

当泵的功率达到调定值时，P口与PA口导通，伺服活塞腔压力逐渐升高，推动斜盘倾角减小，使泵的排量减小，伺服活塞套6运动的同时也通过导杆3和大调节杆13压缩大弹簧，使得阀芯7向左移动，P口与PA口逐步关闭，使泵的功率保持不变；

当泵出口压力P逐渐下降时，PA口与T口逐渐导通，伺服活塞腔泄压，泵的排量增大，使泵的功率保持不变。

c、电比例变功率调节：Pst口有压力时（先导压力0~35bar），泵的功率为一设定值，增大比例减压阀的电流，Pst口压力随着电流的增大而增大，

当Pst口压力升高时，作用于阀芯7左侧的液压力也随之增大，此时液压作用力补偿阀芯7右侧的部分弹簧力，这样就使得功率阀的功率起调点压力降低，

因此使得泵的调定功率减小，Pst口压力越高，则泵的设定功率减小越多，这样即可实现泵的功率在一定范围内的比例调节。

本发明液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构及控制方式的有益效果是：

阀芯采用三级台阶结构，零件少，集成度高，节省安装空间；

伺服活塞套的运动通过弹簧直接反馈给阀芯，控制精度高；

功率阀的排量反馈结构简单，反馈机构的运动阻力小，惯性小，反应更灵敏；

排量反馈机构采用悬浮结构，不容易发生卡滞。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，包括：比例减压阀和功率阀，比例减压阀与功率阀通过油路连接，其特征在于，

功率阀包括阀套，阀套的一端连接有伺服活塞套，另一端与功率阀螺套连接，阀套通过伺服活塞套与柱塞泵连接，功率阀内设有大弹簧和小弹簧，阀套内设有阀芯，阀芯内设有导杆，导杆上设有大调节杆，通过功率阀内弹簧力的作用控制阀芯的开口调节伺服活塞套推动柱塞泵的斜盘转动，使柱塞泵的斜盘倾角改变来调节柱塞泵的排量，实现柱塞泵功率的比例调节，

上述液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构的控制方式包括如下实施步骤：

a、初始状态，伺服活塞套在大弹簧的弹簧力作用下与阀套贴合在一起，此时功率阀在弹簧力的作用下，功率阀右位工作，PA口与T口导通，伺服活塞腔无压力，柱塞泵为最大排量；

b、Pst口无压力，泵出口压力P逐渐升高时，阀芯在压力P的作用下克服弹簧力向右运动：当泵的功率达到调定值时，P口与PA口导通，伺服活塞腔压力逐渐升高，推动斜盘倾角减小，使泵的排量减小，伺服活塞套运动的同时也通过导杆和大调节杆压缩大弹簧，使得阀芯向左移动，P口与PA口逐步关闭，使泵的功率保持不变；

当泵出口压力P逐渐下降时，PA口与T口逐渐导通，伺服活塞腔泄压，泵的排量增大，使泵的功率保持不变；

c、电比例变功率调节：Pst口压力为0~35bar时，泵的功率为一设定值，增大比例减压阀的电流，Pst口压力随着电流的增大而增大，

当Pst口压力升高时，作用于阀芯左侧的液压力也随之增大，此时液压作用力补偿阀芯右侧的部分弹簧力，这样就使得功率阀的功率起调点压力降低，因此使得泵的调定功率减小，Pst口压力越高，则泵的设定功率减小越多，这样即可实现泵的功率在一定范围内的比例调节。

2.根据权利要求1所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述阀套对应于伺服活塞套相连的端部伸入伺服活塞套内并能与伺服活塞套相对移动。

3.根据权利要求1所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述阀套内设有阀芯，阀芯可在阀套内移动，阀芯采用三级台阶结构。

4.根据权利要求3所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述阀芯内设有导杆，导杆和阀芯的轴线与阀套的轴线位于同一直线，伺服活塞套通过导杆与功率阀连接。

5.根据权利要求4所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述导杆伸入伺服活塞套的一端设有单向阀弹簧，单向阀弹簧的端部与导杆上的钢珠相配合，单向阀弹簧外周设有单向阀弹簧套筒。

6.根据权利要求1所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述柱塞泵与阀套之间通过螺纹插装方式进行连接。

7.根据权利要求4所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述功率阀内设有两根弹簧，分别为大弹簧和小弹簧，可用于调节柱塞泵的额定输入功率。

8.根据权利要求7所述的液压轴向柱塞泵电比例功率控制机构，其特征在于，所述阀套与功率阀螺套相连的端部内设有大弹簧座，导杆上设有大调节杆，导杆与大调节杆通过卡簧连接，大弹簧的一端安装在大弹簧座上，另一端安装在大调节杆上，大调节杆通过位于大调节杆上的大调节螺母进行调节，

导杆上与大调节杆相应的位置还设有小弹簧座，小弹簧通过大弹簧座和小弹簧座安装在导杆上，大调节杆与导杆相配合的末端相配合处还插入有小调节杆，小调节杆通过位于小调节杆上的小调节螺母进行调节。