CN107288946B - 一种泵控非对称缸的液压回路 - Google Patents

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Abstract

一种泵控非对称缸的液压回路，属于液压传动技术领域，包括原动机、主泵、补油泵、梭阀、执行单元，其特征是执行单元包括第一、第二换向阀、液压工作缸、液压辅助缸，液压工作缸的无杆腔和有杆腔的截面积的比值与液压辅助缸的无杆腔和有杆腔的截面积的比值相等，第一换向阀的P口与主泵的Pa口连通，第一换向阀的A口与液压工作缸的无杆腔连通，第一换向阀的B口与液压工作缸的有杆腔连通，第一换向阀的T口与第二换向阀的P口连通，第二换向阀的A口与液压辅助缸的无杆腔连通，第二换向阀的B口与液压辅助缸的有杆腔连通，第二换向阀的T口与主泵的口连通。优点是补偿了非对称缸产生的不对称流量，成本低、效率高、技术成熟。

Description

一种泵控非对称缸的液压回路
技术领域
本发明属于液压传动技术领域，具体涉及一种泵控非对称缸的液压回路。
背景技术
泵控缸的液压回路属于容积调速回路领域，相比于节流调速回路和容积节流调速回路，泵控缸的液压回路的整体效率高。目前，泵控非对称缸回路中需要采用两个液压泵，或者采用液压变压器、或者采用两个液控单向阀来补偿不对称流量，存在成本高、节能效果不理想、技术复杂等问题。
发明内容
本发明目的是提供一种泵控非对称缸的液压回路，可有效地克服现有技术中存在的问题。
本发明的目的是这样实现的，如图1所示，它包括原动机1、主泵2、补油泵3、第一、第二补油单向阀4、8、第一、第二低压溢流阀5、7、第一、第二安全阀6、9、梭阀10、执行单元、油箱、控制器，其特征是：
所述的执行单元包括第一、第二换向阀14、16、液压工作缸11、液压辅助缸15，第一、第二换向阀14、16是四通换向阀，液压工作缸11和液压辅助缸15分别由m个和n个并联的非对称液压缸连通组成，m和n为正整数，液压工作缸11的m个无杆腔的截面积和与m个有杆腔的截面积和的比值和液压辅助缸15的n个无杆腔的截面积和与n个有杆腔的截面积和的比值相等，其连接关系是第一换向阀14的P口与主泵2的Pa口连通，第一换向阀14的A口与液压工作缸11的无杆腔连通，第一换向阀14的B口与液压工作缸11的有杆腔连通，第一换向阀14的T口与第二换向阀16的P口连通，第二换向阀16的A口与液压辅助缸15的无杆腔连通，第二换向阀16的B口与液压辅助缸15的有杆腔连通，第二换向阀16的T口与主泵2的Pb口连通。
所述的第一、第二换向阀14、16为两位四通换向阀或三位四通换向阀。
所述的第一、第二换向阀14、16为液动换向阀或电磁换向阀或电液换向阀。
所述的液压工作缸11和液压辅助缸15是分别带有位移传感器的液压缸。
所述的液压辅助缸15有杆腔的最大容积与液压工作缸11有杆腔的最大容积的比值范围为1～1.1，液压辅助缸15无杆腔的最大容积与液压工作缸11无杆腔的最大容积的比值范围为1～1.1。
所述的执行单元还包括第一、第二溢流阀12、13，液压工作缸11的有杆腔与第一溢流阀12的进油口连通，液压工作缸11的无杆腔与第二溢流阀13的进油口连通，第一、第二溢流阀12、13的出油口与油箱连通。
所述的第一、第二溢流阀12、13是电比例溢流阀或具有单级或两级或多级压力设定值的溢流阀。
本发明优点及积极效果是：
通过为液压工作缸设置一个液压辅助缸，使主泵的出油口流量和进油口流量一致，避免泵控非对称缸的不对称流量引发的能量损失；与现有采用两个液压泵、双液控单向阀和液压变压器等方案相比，新回路成本低、效率高、技术成熟。
附图说明
图1是泵控非对称缸的液压回路图示意图。
图中：1-原动机，2-主泵，3-补油泵，4-第一补油单向阀，5-第一低压溢流阀，6-第一安全阀，7-第二低压溢流阀，8-第二补油单向阀，9-第二安全阀，10-梭阀，11-液压工作缸，12-第一溢流阀，13-第二溢流阀，14-第一换向阀，15-液压辅助缸，16-第二换向阀，1Y-第一电磁铁，2Y-第二电磁铁，3Y-第三电磁铁，4Y-第四电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明包括有包括原动机1、主泵2、补油泵3、第一、第二补油单向阀4、8、第一、第二低压溢流阀5、7、第一、第二安全阀6、9、梭阀10、执行单元、油箱、控制器；
原动机1、主泵2和补油泵3的主轴相联接，主泵2的Pa口与第一补油单向阀4的出油口、第一安全阀6的出油口、第二安全阀9的进油口、梭阀7的第一油口和第一控制口、第一换向阀14的P口连通，变量泵2的Pb口与第二补油单向阀8的出油口、第一安全阀6的进油口、第二安全阀9的出油口、梭阀10的第二油口和第二控制口、第二换向阀16的T口连通，补油泵3的出油口与第一、第二补油单向阀4、8的进油口、第一低压溢流阀5的进油口连通，梭阀10的第三油口与第二低压溢流阀7的进油口连通，补油泵3的进油口、第一、第二低压溢流阀5、7的出油口与油箱连通；
所述的执行单元包括第一、第二换向阀14、16、液压工作缸11、液压辅助缸15，第一、第二换向阀14、16是四通换向阀，用于推动负载的液压工作缸11和用于补偿不对称流量的液压辅助缸15分别由2个并联的液压缸连通组成，液压工作缸11的2个无杆腔和2个有杆腔的截面积的比值与液压辅助缸15的2个无杆腔和2个有杆腔的截面积的比值相等，其连接关系是第一换向阀14的P口与主泵2的Pa口连通，第一换向阀14的A口与液压工作缸11的无杆腔连通，第一换向阀14的B口与液压工作缸11的有杆腔连通，第一换向阀14的T口与第二换向阀16的P口连通，第二换向阀16的A口与液压辅助缸15的无杆腔连通，第二换向阀16的B口与液压辅助缸15的有杆腔连通，第二换向阀16的T口与主泵2的Pb口连通；
原动机1是不含转速控制装置的普通电动机；
主泵2是指电子控制的单向变排量泵马达，出油口和为Pa口，进油口为Pb口；
第一、第二换向阀14、16分别是具有O型和M型中位机能的三位四通换向阀，当系统流量小时，第一、第二换向阀14、16采用滑阀式换向阀，当系统流量大时，第一、第二换向阀14、16由插装阀和电磁换向阀组合而成；
所述的液压工作缸11和液压辅助缸15带有位移传感器，位移传感器将位移信号反馈给控制器，控制器根据位移信号判定活塞杆位置是否需要调整；
液压辅助缸15与液压工作缸11的有杆腔容积的比值为1.1，液压辅助缸15与液压工作缸11的无杆腔容积的比值为1.1，避免由于两个工作缸泄漏等原因引起活塞杆位置频繁调整；
执行单元还包括第一、第二溢流阀12、13，液压工作缸11的有杆腔与第一溢流阀12的进油口连通，液压工作缸11无杆腔与第二溢流阀13的进油口连通，第一、第二溢流阀12、13的出油口与油箱连通；
第一、第二溢流阀12、13是电比例溢流阀，控制器根据液压辅助缸15与液压工作缸11位移传感器信号和主泵2的Pb口的压力值，通过第一、第二溢流阀12、13对活塞杆位置调整进行调整；
第一、第二溢流阀12、13是含有补油单向阀的溢流阀，当液压工作缸11受外力活塞杆移动时，补油单向阀可以避免负压。
如图1所示，泵控非对称缸的液压回路的控制方法如表1所示。
表1电磁铁动作顺序表

Claims (7)

1.一种泵控非对称缸的液压回路，它包括原动机（1）、主泵（2）、补油泵（3）、第一、第二补油单向阀（4、8）、第一、第二低压溢流阀（5、7）、第一、第二安全阀（6、9）、梭阀（10）、执行单元、油箱、控制器，其特征是：所述的执行单元包括第一、第二换向阀（14、16）、液压工作缸（11）、液压辅助缸（15），第一、第二换向阀（14、16）是四通换向阀，液压工作缸（11）和液压辅助缸（15）分别由m个和n个并联的非对称液压缸连通组成，m和n为正整数，液压工作缸（11）的m个无杆腔的截面积和与m个有杆腔的截面积和的比值和液压辅助缸（15）的n个无杆腔的截面积和与n个有杆腔的截面积和的比值相等，其连接关系是第一换向阀（14）的P口与主泵（2）的Pa口连通，第一换向阀（14）的A口与液压工作缸（11）的无杆腔连通，第一换向阀（14）的B口与液压工作缸（11）的有杆腔连通，第一换向阀（14）的T口与第二换向阀（16）的P口连通，第二换向阀（16）的A口与液压辅助缸（15）的无杆腔连通，第二换向阀（16）的B口与液压辅助缸（15）的有杆腔连通，第二换向阀（16）的T口与主泵（2）的Pb口连通。
2.如权利要求1所述的泵控非对称缸的液压回路，其特征是所述的第一、第二换向阀（14、16）为两位四通换向阀或三位四通换向阀。
3.如权利要求1或2所述的泵控非对称缸的液压回路，其特征是所述的第一、第二换向阀（14、16）为液动换向阀或电磁换向阀或电液换向阀。
4.如权利要求1所述的泵控非对称缸的液压回路，其特征是所述的液压工作缸(11)和液压辅助缸(15)是分别带有位移传感器的液压缸。
5.如权利要求1或4所述的泵控非对称缸的液压回路，其特征是所述的液压辅助缸（15）有杆腔的最大容积与液压工作缸（11）有杆腔的最大容积的比值范围为1~1.1，液压辅助缸（15）无杆腔的最大容积与液压工作缸（11）无杆腔的最大容积的比值范围为1~1.1。
6.如权利要求1所述的泵控非对称缸的液压回路，其特征是：所述的执行单元还包括第一、第二溢流阀（12、13），液压工作缸（11）的有杆腔与第一溢流阀（12）的进油口连通，液压工作缸（11）的无杆腔与第二溢流阀（13）的进油口连通，第一、第二溢流阀（12、13）的出油口与油箱连通。
7.按照权利要求6所述的一种泵控非对称缸的液压回路，其特征是所述的第一、第二溢流阀（12、13）是电比例溢流阀或具有单级或两级或多级压力设定值的溢流阀。
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