CN106762582B - 一种低温柱塞泵及其启动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温柱塞泵，包括变量调节装置，调节支撑装置，增压泵，冷启动阀，控制阀组和节流装置，所述变量调节装置和调节支撑装置分别与柱塞泵的斜盘连接，冷启动阀与柱塞泵的高压腔和低压腔连通，所述控制阀组分别与变量调节装置和节流装置连通，增压泵与柱塞泵的低压腔连通。本发明的低温柱塞泵及其启动控制系统能够在启动过程中逐步消除低温带来的影响，并加热整个液压系统，从而适应低温下放置、启动、运行的特殊工况，在低至‑40℃的环境下依然能够启动运行，避免了在低温环境下使用柱塞泵造成柱塞泵零部件磨损及损坏，延长了柱塞泵在低温环境下的使用寿命。

Description

一种低温柱塞泵及其启动控制系统

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，特别涉及一种低温柱塞泵及其启动控制系统。

背景技术

目前，在低温下使用柱塞泵时，由于低温下液压油粘度很大，启动时会造成柱塞泵严重吸油不足，导致损坏柱塞球铰和回程盘，会造成出口超高压，损坏壳体、后盖、油封等零件。目前市场上的变量柱塞泵一般允许最低温度为-20℃，并且从受力材料的疲劳强度来看，均不能频繁启动。部分公司产品采用电磁冷启动阀，在启动的时候连接柱塞泵的高低压腔，上述技术方案可以改善或减缓中、低排量柱塞泵产品的吸油条件。但对于大排量的柱塞泵由于流量大，冷启动阀的作用不明显，在低温使用时的问题依然存在。此外，在某些特殊情况下，柱塞泵需要在低温(低于-20℃)下放置、启动、运行，现有的柱塞泵已无法满足使用要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种能够在-40℃的低温下仍然能够启动运行，有效避免柱塞泵在低温启动后造成零部件损坏，提升柱塞泵使用寿命的低温柱塞泵及其启动控制系统。

具体技术方案如下：一种低温柱塞泵，包括变量调节装置，调节支撑装置，增压泵，冷启动阀，控制阀组和节流装置，所述变量调节装置和调节支撑装置分别与柱塞泵的斜盘连接，冷启动阀与柱塞泵的高压腔和低压腔连通，所述控制阀组分别与变量调节装置和节流装置连通，增压泵与柱塞泵的低压腔连通。

以下为本发明的附属技术方案。

作为优选方案，所述控制阀组包括恒压阀和电磁阀，恒压阀分别与变量调节装置和电磁阀连通，所述电磁阀与节流装置连通。

作为优选方案，所述变量调节装置包括弹簧腔，弹簧腔与恒压阀连通。

作为优选方案，所述弹簧腔中设有弹簧。

作为优选方案，所述电磁阀为二位三通电磁阀。

作为优选方案，所述调节支撑装置包括活塞腔，活塞腔与柱塞泵的出口连通。

作为优选方案，所述柱塞泵的出口与高压腔连通。

作为优选方案，所述增压泵为齿轮泵，所述节流装置包括节流螺塞。

作为优选方案，所述柱塞泵还包括油箱，所述节流装置与油箱连通。

一种低温柱塞泵的启动控制方法，其步骤包括：

a.启动前，柱塞泵位于小排量位置，冷启动阀的电磁铁通电，使柱塞泵的高、低压腔直接连通，电磁阀的电磁铁通电，使变量调节装置的弹簧腔的油液通过节流装置连接到油箱；

b.启动后，当柱塞泵的出口压力到达事先设定的压力后，柱塞泵出口的控制油推动恒压阀换向，此时柱塞泵处于最大排量，正常启动完成；

c.冷启动阀的电磁铁断电，电磁阀的电磁铁断电，柱塞泵系统开始正常工作。

本发明的技术效果：本发明的低温柱塞泵及其启动控制系统能够在启动过程中逐步消除低温带来的影响，并加热整个液压系统，从而适应低温下放置、启动、运行的特殊工况，在低至-40℃的环境下依然能够启动运行，避免了在低温环境下使用柱塞泵造成柱塞泵零部件磨损及损坏，延长了柱塞泵在低温环境下的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的低温柱塞泵及其启动控制系统的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1所示，本实施例的低温柱塞泵包括变量调节装置1，调节支撑装置2，增压泵3，冷启动阀4，控制阀组和节流装置5，所述变量调节装置1和调节支撑装置2分别与柱塞泵的斜盘6连接。冷启动阀与柱塞泵的高压腔和低压腔连通，所述控制阀组分别与变量调节装置1和节流装置5连通，增压泵3与柱塞泵的低压腔连通，本实施例中，所述增压泵3为齿轮泵，齿轮泵的自吸能力强，工作压力低，。启动时，增压泵先将油液输送到柱塞泵的低压腔，降低柱塞泵的启动负载。通过上述技术方案，通过冷启动阀4能够消除柱塞泵的高压腔堵塞带来的超高压，启动后，通过冷启动阀4的油液流速增大，产生节流效应，同时各器件摩擦生热，柱塞泵被逐步加热，使得柱塞泵能够在启动过程中逐步消除低温带来的影响，并加热整个液压系统，具体原理在下文中进一步描述。

如图1所示，进一步的，所述控制阀组包括恒压阀7和电磁阀8，恒压阀7分别与变量调节装置1和电磁阀8连通，所述电磁阀8与节流装置5连通。变量调节装置1包括弹簧腔11，弹簧腔11与恒压阀7连通，弹簧腔11中设有弹簧。调节支撑装置2包括活塞腔21，活塞腔21与柱塞泵的出口连通，柱塞泵的出口与高压腔连通。所述柱塞泵还包括油箱9，所述节流装置5与油箱9连通。本实施例中，所述节流装置包括节流螺塞，变量调节装置的活塞位移速度是由节流螺塞的尺寸决定，从而控制柱塞泵排量变化的时间，所述电磁阀8为二位三通电磁阀，变量调节装置1和调节支撑装置2中均设有活塞并与弹簧连接。

下面对本实施例的低温柱塞泵的启动控制方法做进一步说明，启动控制方法包括以下步骤：a.启动前，柱塞泵位于小排量位置，冷启动阀4的电磁铁通电，使柱塞泵的高、低压腔直接连通，电磁阀8的电磁铁通电，使变量调节装置1的弹簧腔11的油液通过节流装置5连接到油箱；b.启动后，当柱塞泵的出口压力到达事先设定的压力后(可手动调节设定)，柱塞泵出口的控制油推动恒压阀7换向，此时柱塞泵处于最大排量，正常启动完成；c.冷启动阀4的电磁铁断电，电磁阀8的电磁铁断电，柱塞泵系统开始正常工作。

下面结合图1对本实施例的低温柱塞泵的原理做进一步说明。

本实施例的低温柱塞泵停止时，柱塞泵内部的变量调节装置的弹簧将其斜盘推到小排量(接近零)位置；低温启动前，冷启动阀4的电磁铁通电，使柱塞泵的高、低压腔直接连通；二位三通电磁阀8的电磁铁通电，使变量调节装置1弹簧腔的油液通过油路经节流装置5连接到油箱，开始启动准备完毕；启动时，柱塞泵斜盘在小排量位置启动，基本消除了由此带来的吸油真空负载；同时由于冷启动阀的存在也消除了出口油液(高压腔)堵塞带来的超高压；启动后，柱塞泵出口压力逐渐增大，调节支撑装置2的活塞腔21接通柱塞泵出口，其活塞克服弹簧力逐渐向左位移，同时，变量调节装置1的活塞逐渐向右位移，其弹簧腔11的油液通过恒压阀5、二位三通电磁阀6(通电状态)、节流螺塞7缓慢进入壳体流回油箱，柱塞泵缓慢地向大排量位置变化；变量调节装置的活塞的位移速度是由节流螺塞7的尺寸决定，从而控制柱塞泵排量变化的时间；启动后，当柱塞泵排量加大，柱塞泵输出的油液增多，越来越多的油液通过冷启动阀4返回其低压腔；此时通过冷启动阀4的油液流速增大，产生节流效应，同时各器件摩擦生热，柱塞泵被逐步加热；柱塞泵的排量逐步加大，同时由于柱塞泵出口(高压腔)存在一定压力，推动整个系统油液循环进行加热；当整个系统温度升高时，由于柱塞泵出口压力接通调节支撑装置，柱塞泵处于大排量位置；当柱塞泵的出口压力到达事先设定的压力后(可手动调节)，柱塞泵出口的控制油推动恒压阀7换向，此时柱塞泵处于最大排量，正常启动完成；然后，冷启动阀4的电磁铁断电，二位三通电磁阀6的电磁铁断电，柱塞泵系统开始正常工作。

本实施例中，本领域技术人员可知，附图中的英文字母A，B，G，M，R，S，T2，M1代表相应的接口，Vgmax和Vgmin代表活塞移动产生的排量变化。

本实施例的低温柱塞泵及其启动控制系统能够在启动过程中逐步消除低温带来的影响，并加热整个液压系统，从而适应低温下放置、启动、运行的特殊工况，在低至-40℃的环境下依然能够启动运行，避免了在低温环境下使用柱塞泵造成柱塞泵零部件磨损及损坏，延长了柱塞泵在低温环境下的使用寿命。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温柱塞泵，其特征在于，包括变量调节装置，调节支撑装置，增压泵，冷启动阀，控制阀组和节流装置，所述变量调节装置和调节支撑装置分别与柱塞泵的斜盘连接，冷启动阀与柱塞泵的高压腔和低压腔连通，所述控制阀组分别与变量调节装置和节流装置连通，增压泵与柱塞泵的低压腔连通。

2.如权利要求1所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述控制阀组包括恒压阀和电磁阀，恒压阀分别与变量调节装置和电磁阀连通，所述电磁阀与节流装置连通。

3.如权利要求2所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述变量调节装置包括弹簧腔，弹簧腔与恒压阀连通。

4.如权利要求3所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述弹簧腔中设有弹簧。

5.如权利要求2所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述电磁阀为二位三通电磁阀。

6.如权利要求1所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述调节支撑装置包括活塞腔，活塞腔与柱塞泵的出口连通。

7.如权利要求6所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述柱塞泵的出口与高压腔连通。

8.如权利要求1所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述增压泵为齿轮泵，所述节流装置包括节流螺塞。

9.如权利要求1所述的低温柱塞泵，其特征在于，所述柱塞泵还包括油箱，所述节流装置与油箱连通。

10.一种低温柱塞泵的启动控制方法，其特征在于，包括权利要求1至9中任一权利要求所述的低温柱塞泵，启动控制方法步骤包括：

a.启动前，柱塞泵位于小排量位置，冷启动阀的电磁铁通电，使柱塞泵的高、低压腔直接连通，电磁阀的电磁铁通电，使变量调节装置的弹簧腔的油液通过节流装置连接到油箱；

b.启动后，当柱塞泵的出口压力到达事先设定的压力后，柱塞泵出口的控制油推动恒压阀换向，此时柱塞泵处于最大排量，正常启动完成；

c.冷启动阀的电磁铁断电，电磁阀的电磁铁断电，柱塞泵系统开始正常工作。