CN107477051B - 载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 - Google Patents
载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107477051B CN107477051B CN201710830483.1A CN201710830483A CN107477051B CN 107477051 B CN107477051 B CN 107477051B CN 201710830483 A CN201710830483 A CN 201710830483A CN 107477051 B CN107477051 B CN 107477051B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydraulic
- control valve
- back pressure
- actuator
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
- F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/17—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/042—Controlling the temperature of the fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
一种载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,增设有动力调控单元、背压调控单元、控制器、转换控制阀、液控单向阀及压力传感器,并采用能量再生利用结构,控制最高负载执行器以外各执行器的回油腔压力,使各执行器进油腔及所有控制阀口的压差相同,使液压泵的压力及流量与各液压执行器匹配,消除载荷差异所造成的多执行器系统节流损失,本发明有效地弥补了现有技术的不足,具有高能效、低排放、动势能回收利用和动力匹配一体化等多方面的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压控制技术中多执行器的控制系统,特别是一种用于工程装备的多执行器系统低压差损失电液控制技术。
背景技术
现有各种类型工程机械、筑路机械、矿山机械、林业机械和农业机械等非道路移动装备,普遍采用内燃发动机驱动液压泵作动力源,经多路阀和管路分配与传递动力,控制多个执行器复合动作的液压系统,这也是液压技术应用最广泛、最重要的领域,特点是功率密度高、结构紧凑、操控性好和环境适应性强,但致命不足是能量利用率低,整机能效仅有20%左右。研究表明,控制阀口非常大的能量损失、发动机长时间工作在低效区以及动势能转换过程的能量耗散,是造成工程装备装机功率大、燃油消耗大、排放差和发热严重的根源,其中控制阀产生的能量耗散最为严重。在已公开的发明专利“采用负载敏感技术的节能型盾构管片拼装定位电液控制系统,CN103032396A”,针对多执行器系统往往具有负载变化范围广的特点,通过采用负载敏感控制原理,使液压泵的输出压力始终跟随负载变化而改变,避免了原有系统始终以最高工作压力供油所造成的能量浪费,减少了节流损失和溢流损失,但由于泵的输出压力只能与最高负载相匹配,而对于多执行器系统,较大载荷差异所造成低负载执行器控制阀的节流损失始终无法消除,而这部分损失恰恰是多执行器系统最主要的能耗来源,占到发动机输出功率的35%~39%。
发明内容
针对上述现有负载敏感多执行器系统存在着不足,本发明提供一种载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,采用能量再生利用的方法,控制最高负载执行器以外各执行器的回油腔压力,从而使各个执行器进油腔的压力都相同,即使所有控制阀口的压差都相同,使液压泵的压力和流量与各液压执行器都匹配,消除载荷差异所造成的多执行器系统节流损失。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一种载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,包括有动力源,主液压泵,分动箱,安全阀,第一液压执行器,第二液压执行器,第一控制阀,第二控制阀。其特征是进一步增设有动力调控单元,背压调控单元,控制器,第一转换控制阀,第二转换控制阀,第一液控单向阀,第二液控单向阀,第一压力传感器,第二压力传感器,第三压力传感器,第四压力传感器。
第一控制阀的工作油口分别与第一液压执行器的工作油口连通,第二控制阀的工作油口分别与第二液压执行器的工作油口连通;主液压泵的出油口分别与第一控制阀、第二控制阀的进油口连通,第一控制阀的回油口与第一液控单向阀的出油口连通,第二控制阀的出油口与第二液控单向阀的出油口连通;动力源的输出轴与分动箱连接,主液压泵的输入轴与分动箱连接;第一转换控制阀的油口和油口分别与第一液压执行器的工作油口连通,第二转换控制阀的油口和油口分别与第二液压执行器的工作油口连通;第一压力传感器、第二压力传感器分别与第一液压执行器的工作油口连通,第三压力传感器、第四压力传感器分别与第二液压执行器的工作油口连通,所有压力传感器、位移传感器、转速传感器的输出信号均连接到控制器,这些信号经过控制器运算后给出控制第一控制阀、第二控制阀、第一转换控制阀、第二转换控制阀和转速控制器动作的信号。
所述背压调控单元是由背压调控电动/发电机、背压调控液压泵/马达、背压调控液压蓄能器、补油单向阀、转速传感器、第五压力传感器、第一位移传感器、转速控制器、双向DC-DC变换器、超级电容组以及电源开关构成;
所述背压调控液压泵/马达的油口与第一转换控制阀的油口和第二转换控制阀的油口和连通,背压调控液压泵/马达的油口与背压调控液压蓄能器的进油口、第五压力传感器、补油单向阀出油口连通;转速控制器的输出端与背压调控电动/发电机连接,双向DC-DC变换器的一端连接在转速控制器的直流母线上,双向DC-DC变换器的另一端与超级电容组连接,电源开关的输出端与转速控制器的输入端连接,转速传感器检测背压调控电动/发电机的转速,第一位移传感器安装在背压调控液压泵/马达上,检测其排量。
所述背压调控单元包括有背压调控液压泵/马达,背压调控电动/发电机,背压调控液压蓄能器,补油单向阀,转速传感器,第五压力传感器,第一位移传感器,转速控制器,双向DC-DC变换器,超级电容组,电源开关。背压调控液压泵/马达的油口与第一转换控制阀的油口和第二转换控制阀的油口连通,背压调控液压泵/马达的油口与背压调控液压蓄能器的进油口、第五压力传感器、补油单向阀出油口连通,转速控制器的输出端与背压调控电动/发电机连接,双向DC-DC变换器的一端连接在转速控制器的直流母线上,双向DC-DC变换器的另一端与超级电容组连接,电源开关的输出端与转速控制器的输入端连接,转速传感器检测背压调控电动/发电机的转速,第一位移传感器检测背压调控液压泵/马达的摆角。
所述背压调控单元,背压调控电动/发电机与背压调控液压泵/马达同轴连接,它们可以与分动箱连接,也可以与分动箱不连接。
所述动力调控单元为电气方式,包括有动力调控电动/发电机,第二逆变器,动力调控电动/发电机的驱动轴连接到分动箱上,第二逆变器的输出端连接到动力调控电动/发电机,第二逆变器的输入端与转速控制器的直流母线连接。
所述动力调控单元为液压方式时,包括有动力调控液压泵/马达,动力调控液压蓄能器,第六压力传感器,第二位移传感器;动力调控液压泵/马达的驱动轴与分动箱连接,且动力调控液压泵/马达的进油口与动力调控蓄能器的工作油口、第六压力传感器工作油口连通,动力调控液压泵/马达的油口与油箱连通,第二位移传感器连接在动力调控液压泵/马达上,检测其排量。
所述主液压泵是负载敏感型的变量液压泵、恒压变量液压泵、负流量控制型液压泵、比例变排量液压泵以及这些方式组合的液压泵。
所述第一控制阀、第二控制阀可以是四边联动的多路换向阀是进出油口独立控制的液压阀组,控制方式,或是液压先导控制,手动控制和电比例控制。
所述第一液压执行器、第二液压执行器是液压缸,或者是液压马达。
所述第一转换控制阀、第二转换控制阀可以是液压控制,或者是电气信号控制。
所述第一转换控制阀油口A1、B1与第二转换控制阀油口A2、B2是分别与第一控制阀的进出油口、第二控制阀的进出油口连通,第一转换控制阀的油口R1,第二转换控制阀的油口R2与背压调控液压泵/马达的油口P1连通。
实施上述技术方案与现有技术相比具有以下的有益效果。
本系统通过液压能电气再生结构,对执行器回油腔的压力进行调控,使得多执行器系统结构在大载荷差异工况下,每一个执行器控制阀的压差相等,液压泵的输出压力和流量与各个执行器所需匹配,因而消除了载荷不一致所产生的节流损失。
本系统无需压差补偿阀,也不受负载差异变化影响,精确的控制和分配流量,进一步降低了控制阀控制流量的节流损失。
本系统增设新的控制结构,包含有动势能的回收利用功能,采用同一套硬件系统,实现了动臂势能和回转制动动能的回收利用,实现了能量回收与消除载荷差异节流损耗的一体化控制。
本系统采用新的结构设置,通过控制执行器回油腔的压力,来调节发动机的工作点,使发动机工作在高效工作区域,满足了发动机动力匹配的要求。
本系统整机结构控制方案,降低了机器的装机功率,减小了系统的发热,增加机器可持续工作时间并降低冷却功率,解决了工程机械液压油箱小易引起液压油发热和老化的问题。
本系统的控制结构方案,在保留现有多执行器操控模式优点的基础上,有效地消除了原有方案的不足,具有高能效、低排放、动势能回收利用和动力匹配一体化等多方面的优点。
附图说明
图1是本发明含有电气动力调控单元和与分动箱连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图2是本发明含有液压动力调控单元和与分动箱连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图3是本发明只采用与分动箱连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图4是本发明含有电气动力调控单元和与分动箱分离背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图5是本发明含有液压动力调控单元和与分动箱分离背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图6是本发明只采用与分动箱分离背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理结构图。
图中:1、动力源,2、主液压泵,3、分动箱,4、安全阀, 5、动力调控电动/发电机, 6、第一液压执行器,7、第二液压执行器,8、动力调控液压泵/马达,9、第一控制阀,10、第二控制阀,11、第二逆变器,12、第一转换控制阀,13、第二转换控制阀,14、动力调控单元,15、背压调控单元,16、控制器,17、第一压力传感器,18、第二压力传感器,19、第三压力传感器,20、第四压力传感器,21、第五压力传感器,22、第六压力传感器, 23、背压调控液压蓄能器,24、动力调控液压蓄能器,25、背压调控液压泵/马达,26、背压调控电动/发动机,28、补油单向阀,30、转速控制器,31、双向DC-DC变换器,32、超级电容器,33、第一位移传感器,34、转速传感器,35、第二位移传感器,36、电源开关。
G1:第一液控单向阀,G2:第二液控单向阀,P1、背压调控液压泵/马达进油口,P2、背压调控液压泵/马达出油口, P3、动力调控液压泵/马达进油口, P4、动力调控液压泵/马达出油口,A1、第一转换控制阀油口Ⅰ,B1第一转换控制阀油口Ⅱ,R1第一转换控制阀油口Ⅲ,A2第二转换控制阀油口Ⅰ, B2第二转换控制阀油口Ⅱ,R2第二转换控制阀油口Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作出一步的说明。
实施例1
如附图1所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例1,其含有电气动力调控单元和与分动箱连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。该系统中包括有动力源1为内燃发动机,主液压泵2为变排量液压泵,分动箱3主要传递扭矩,各轴速比例均为1∶1,安全阀4设定压力为32 MPa,第一液压执行器6选用液压缸,第二液压执行器7选用液压缸,第一控制阀9,第二控制阀10均采用正流量控制的比例多路阀。其结构关系是进一步增设有动力调控单元14,背压调控单元15,控制器16采用32位的工业控制计算机,第一转换控制阀12采用电控方式,第二转换控制阀13采用电控方式,第一液控单向阀G1通经为32 mm,第二液控单向阀G2通经为32 mm,第一压力传感器17,第二压力传感器18,第三压力传感器19,第四压力传感器20的压力范围为0-40 MPa。
第一控制阀9的工作油口分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第二控制阀10的工作油口分别与第二液压执行器7的进出油口连通;主液压泵2的出油口分别与第一控制阀9、第二控制阀10的进油口连通,第一控制阀9的回油口与第一液控单向阀G1的出油口连通,第二控制阀10的出油口与第二液控单向阀G2的出油口连通;动力源1的输出轴与分动箱3连接,主液压泵2的输入轴与分动箱3连接;第一转换控制阀12的油口A1和油口B1分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第二转换控制阀13的油口A2和油口B2分别与第二液压执行器7的进出油口连通;第一压力传感器17、第二压力传感器18分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第三压力传感器19、第四压力传感器20分别与第二液压执行器7的进出油口连通,所有压力传感器、位移传感器、转速传感器的输出信号均连接到控制器16,这些信号经过控制器16运算后给出控制第一控制阀9、第二控制阀10、第一转换控制阀12、第二转换控制阀13和转速控制器30动作的信号。
实施背压调控电动/发电机26选用永磁同步电动/发电机,背压调控液压泵/马达25选用轴向柱塞结构,背压调控液压蓄能器23采用活塞式结构,补油单向阀28通经选用32mm,转速传感器34采用高精度的编码器,第五压力传感器21压力范围为40 MPa,第一位移传感器33选用差动变压器形式,转速控制器30采用变频控制方式,双向DC-DC变换器31自行设计,超级电容组32容量为40法拉,电源开关36的额定功率100 kW。背压调控液压泵/马达25的油口P1与第一转换控制阀12的油口R1和第二转换控制阀13的油口R2连通,背压调控液压泵/马达25的油口P2与背压调控液压蓄能器23的进油口、第五压力传感器21、补油单向阀28出油口连通,转速控制器30的输出端与背压调控电动/发电机26连接,双向DC-DC变换器31的一端连接在转速控制器30的直流母线上,双向DC-DC变换器31的另一端与超级电容组32连接,电源开关36的输出端与转速控制器30的输入端连接,转速传感器34检测背压调控电动/发电机26的转速,第一位移传感器33检测背压调控液压泵/马达25的摆角。
背压调控电动/发电机26与背压调控液压泵/马达25同轴连接后再与分动箱3通过扭矩耦合方式连接。
进一步选择动力调控单元选用电动/发电机,其驱动轴与分动箱3直接连接,设置有第二逆变器11,第二逆变器11的输出端连接到动力调控电动/发电机5控制其转速,第二逆变器11的输入端连接到转速控制器30的直流母线上。
进一步选择主液压泵2选用比例变排量液压泵。
进一步选择第一控制阀9、第二控制阀10选用四边联动的多路换向阀,控制方式选用液压先导控制。
进一步选择第一转换控制阀12、第二转换控制阀13选用电气信号控制方式。
实施例2
如附图2所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例2,其含有液压动力调控单元和与分动箱3连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。
本实施例2的组成及连接关系与实施例1类似,区别仅仅是动力调控单元采用液压控制方式,所述动力调控液压泵/马达8选用轴向柱塞结构,其驱动轴直接连接到分动箱3上,动力调控液压泵/马达8的油口P3与动力调控液压蓄能器24的工作油口、第六压力传感器22连通,动力调控液压泵/马达8的油口P4与油箱连通,第二位移传感器安装在动力调控液压泵/马达上,检测其排量。
实施例3
如附图3所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例3,其只采用与分动箱3连接的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。本实施例与实施例1和实施例2的区别是系统中不包含动力调控单元。
实施例4
如附图4所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例4,其含有电气动力调控单元和与分动箱分离的背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。系统中包括有动力源1为内燃发动机,主液压泵2为变排量液压泵,分动箱3主要传递扭矩,各轴速比例均为1:1,安全阀4设定压力为32 MPa,第一液压执行器6选用液压缸,第二液压执行器7选用液压缸,第一控制阀9,第二控制阀10均采用正流量控制的比例多路阀。其构成是进一步增设有动力调控单元,背压调控单元,控制器16采用32位的工业控制计算机,第一转换控制阀12采用电控方式,第二转换控制阀13采用电控方式,第一液控单向阀G1通经为32 mm,第二液控单向阀G2通经为32 mm,第一压力传感器17,第二压力传感器18,第三压力传感器19,第四压力传感器20的压力范围为0-40 MPa。
第一控制阀9的工作油口分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第二控制阀10的工作油口分别与第二液压执行器7的进出油口连通;主液压泵2的出油口分别与第一控制阀9、第二控制阀10的进油口连通,第一控制阀9的回油口与第一液控单向阀G1的出油口连通,第二控制阀10的出油口与第二液控单向阀G2的出油口连通;动力源1的输出轴与分动箱3连接,主液压泵2的输入轴与分动箱3连接;第一转换控制阀12的油口A1和油口B1分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第二转换控制阀13的油口A2和油口B2分别与第二液压执行器7的进出油口连通;第一压力传感器17、第二压力传感器18分别与第一液压执行器6的进出油口连通,第三压力传感器19、第四压力传感器20分别与第二液压执行器7的进出油口连通,所有压力传感器、位移传感器、转速传感器的输出信号均连接到控制器16,这些信号经过控制器6运算后给出控制第一控制阀9、第二控制阀10、第一转换控制阀12、第二转换控制阀13和转速控制器30动作的信号。
所述的背压调控电动/发电机26选用永磁同步电动/发电机,背压调控液压泵/马达25选用轴向柱塞结构,背压调控液压蓄能器23采用活塞式结构,补油单向阀28通经选用32 mm,转速传感器34采用高精度的编码器,第五压力传感器21压力范围为40MPa,第一位移传感器33选用差动变压器形式,转速控制器30采用变频控制方式,双向DC-DC变换器31自行设计(写成现有技术),超级电容组32容量为60法拉,电源开关36额定功率100 kW。背压调控液压泵/马达25的油口P1与第一转换控制阀12的油口R1和第二转换控制阀13的油口R2连通,背压调控液压泵/马达25的油口P2与背压调控液压蓄能器23的进油口、第五压力传感器21、补油单向阀28出油口连通,转速控制器30的输出端与背压调控电动/发电机26连接,双向DC-DC变换器31的一端连接在转速控制器30的直流母线上,双向DC-DC变换器31的另一端与超级电容组32连接,电源开关36的输出端与转速控制器30的输入端连接,转速传感器30检测背压调控电动/发电机26的转速,第一位移传感器33检测背压调控液压泵/马达25的摆角。
本实施例,背压调控电动/发电机26与背压调控液压泵/马达25同轴连接,但与分动箱3不发生连接关系。
进一步选择动力调控单元选用电动/发电机,其驱动轴与分动箱3直接连接,设置逆变器,逆变器的输出端连接到动力调控电动/发电机26控制其转速,逆变器的输入端连接在转速控制器30的直流母线上。
进一步选择主液压泵2选用比例变排量液压泵。
进一步选择第一控制阀9、第二控制阀10选用四边联动的多路换向阀,控制方式可以是液压先导控制。
进一步选择第一转换控制阀12、第二转换控制阀13选用电气信号控制方式。
实施例5
如附图5所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例5,其含有液压动力调控单元和与分动箱分离背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。
本实施例5的组成及连接关系与实施例4类似,区别仅仅是动力调控单元采用液压控制方式,所述动力调控液压泵/马达25选用轴向柱塞结构,其驱动轴直接连接到分动箱3上,动力调控液压泵/马达25的进油口P3与动力调控蓄能器24的工作油口、第六压力传感器22工作油口连通,液压泵/马达25的油口P4与油箱连通。
实施例6
如附图6所示,是本发明载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统实施例6,其仅采用与分动箱3分离背压调控单元控制二个液压执行器的回路原理。本实施例与实施例4和实施例5的区别是系统中不包含动力调控单元。
Claims (10)
1.一种载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,包括有:动力源(1)、主液压泵(2)、分动箱(3)、安全阀(4)、第一液压执行器(6)、第二液压执行器(7)、第一控制阀(9)及第二控制阀(10);其特征在于:
进一步增设有动力调控单元(14)、背压调控单元(15)、控制器(16)、第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)、第一液控单向阀(G1)、第二液控单向阀(G2)、第一压力传感器(17)、第二压力传感器(18)、第三压力传感器(19)及第四压力传感器(20);
所述第一控制阀(9)的工作油口分别与第一液压执行器(6)的工作油口连通;第二控制阀(10)的工作油口分别与第二液压执行器(7)的工作油口连通;主液压泵(2)的出油口分别与第一控制阀(9)、第二控制阀(10)的进油口连通,第一控制阀(9)的回油口与第一液控单向阀(G1)的出油口连通,第二控制阀(10)的出油口与第二液控单向阀(G2)的出油口连通;动力源(1)的输出轴与分动箱(3)连接,主液压泵(2)的输入轴与分动箱(3)连接;第一转换控制阀(12)的油口A1和油口B1分别与第一液压执行器(6)的工作油口连通,第二转换控制阀(13)的油口A2和油口B2分别与第二液压执行器(7)的工作油口连通;第一压力传感器(17)、第二压力传感器(18)分别与第一液压执行器(6)的工作油口连通,第三压力传感器(19)、第四压力传感器(20)分别与第二液压执行器(7)的工作油口连通;所有压力传感器、位移传感器、转速传感器的输出信号均连接到控制器(16),所述输出信号经过控制器(16)运算后给出控制第一控制阀(9)、第二控制阀(10)、第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)和转速控制器(30)动作的信号。
2.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述背压调控单元(15)是由背压调控电动/发电机(26)、背压调控液压泵/马达(25)、背压调控液压蓄能器(23)、补油单向阀(28)、转速传感器(34)、第五压力传感器(21)、第一位移传感器(33)、转速控制器(30)、双向DC-DC变换器(31)、超级电容组(32)及电源开关(36)构成;
所述背压调控液压泵/马达进油口P1与第一转换控制阀油口R1和第二转换控制阀油口R2连通,背压调控液压泵/马达油口P2与背压调控液压蓄能器(23)的进油口、第五压力传感器(21)、补油单向阀(28)出油口连通;转速控制器(30)的输出端与背压调控电动/发电机(26)连接,双向DC-DC变换器(31)的一端连接在转速控制器(30)的直流母线上,双向DC-DC变换器(31)的另一端与超级电容器(32)连接,电源开关(36)的输出端与转速控制器(30)的输入端连接,转速传感器(34)检测背压调控电动/发电机(26)的转速,第一位移传感器(33)检测背压调控液压泵/马达(25)的摆角。
3.根据权利要求1或2所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述背压调控电动/发电机(26)与背压调控液压泵/马达(25)同轴连接;所述背压调控电动/发电机(26)与背压调控液压泵/马达(25)的驱动轴与分动箱(3)连接,或不连接。
4.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:当所述动力调控单元(14)是电气结构,包括有动力调控电动/发电机(5)、第二逆变器(11)、动力调控电动/发电机(5)的驱动轴与分动箱(3)连接,第二逆变器(11)的输出端连接有动力调控电动/发电机(5),第二逆变器的输入端与转速控制器(30)的直流母线连接。
5.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:当所述动力调控单元是液压结构,包括有动力调控液压泵/马达(8)、动力调控液压蓄能器(24)、第六压力传感器(22)及第二位移传感器(35);动力调控液压泵/马达(8)的驱动轴与分动箱(3)连接,且动力调控液压泵/马达(8)的进油口P3与动力调控液压蓄能器(24)的工作油口、第六压力传感器(22)工作油口连通,动力调控液压泵/马达(8)的油口P4与油箱连通,第二位移传感器(18)连接在动力调控液压泵/马达(8)上,检测其排量。
6.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述主液压泵(2)是负载敏感型的变量液压泵、恒压变量液压泵、恒功率变量液压泵,负流量控制型液压泵、比例变排量液压泵、或者是这些液压泵的组合。
7.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述第一控制阀(9)、第二控制阀(10)是四边联动的多路换向阀,或是进出油口独立控制的液压阀组,控制方式是液压先导控制,手动控制或者是电气比例控制。
8.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述第一液压执行器(6)、第二液压执行器(7)是液压缸,或是液压马达。
9.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)是液压控制,或是电气信号控制。
10.根据权利要求1所述的载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统,其特征是:所述第一转换控制阀油口A1、B1与第二转换控制阀油口A2、B2是分别与第一控制阀的进出油口、第二控制阀的进出油口连通,第一转换控制阀的油口R1,第二转换控制阀的油口R2与背压调控液压泵/马达的油口P1连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710830483.1A CN107477051B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710830483.1A CN107477051B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107477051A CN107477051A (zh) | 2017-12-15 |
CN107477051B true CN107477051B (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=60584071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710830483.1A Active CN107477051B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107477051B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3012374A1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-21 | Jiangsu University | Self-adaptive control system for feeding mouth opening of round bale bundling machine and controlling method thereof |
CN108461257B (zh) * | 2018-01-17 | 2024-04-09 | 国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 | 用于变压器的补油装置 |
CN112879393B (zh) * | 2021-01-12 | 2022-04-05 | 浙江大学 | 一种径向柱塞数字变量液压变压器 |
CN113775604B (zh) * | 2021-02-19 | 2023-07-25 | 太原理工大学 | 分布式泵控系统及低压损控制方法 |
CN113443004B (zh) * | 2021-08-18 | 2022-09-16 | 华侨大学 | 一种电动装载车转向系统 |
CN113790184B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-08 | 太原理工大学 | 液电耦合驱动多执行器系统及控制方法 |
CN114518284B (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-22 | 太原理工大学 | 一种用于压剪试验机的大功率电液控制系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101691878A (zh) * | 2009-10-13 | 2010-04-07 | 太原理工大学 | 一种液压泵流量调节装置 |
CN103261709A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-08-21 | 卡特彼勒公司 | 具有能量回收的液压控制系统 |
CN104196080A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-10 | 太原理工大学 | 变转速容积直驱纯电液压挖掘机驱动及能量回收系统 |
CN104675773A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-03 | 浙江大学 | 一种辊压速度精准调控的辊压机纯水液压系统及其方法 |
CN105485066A (zh) * | 2016-01-31 | 2016-04-13 | 太原理工大学 | 一种掘进机电液混合动力驱动系统及控制方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9228599B2 (en) * | 2010-09-02 | 2016-01-05 | Volvo Construction Equipment Ab | Hydraulic circuit for construction equipment |
-
2017
- 2017-09-15 CN CN201710830483.1A patent/CN107477051B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101691878A (zh) * | 2009-10-13 | 2010-04-07 | 太原理工大学 | 一种液压泵流量调节装置 |
CN103261709A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-08-21 | 卡特彼勒公司 | 具有能量回收的液压控制系统 |
CN104196080A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-10 | 太原理工大学 | 变转速容积直驱纯电液压挖掘机驱动及能量回收系统 |
CN104675773A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-03 | 浙江大学 | 一种辊压速度精准调控的辊压机纯水液压系统及其方法 |
CN105485066A (zh) * | 2016-01-31 | 2016-04-13 | 太原理工大学 | 一种掘进机电液混合动力驱动系统及控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107477051A (zh) | 2017-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107477051B (zh) | 载荷差异油电液复合背压调控双执行器系统 | |
CN102587444B (zh) | 一种具有能量差动回收的挖掘机油液混合动力系统 | |
CN103267034B (zh) | 一种具有补偿阀能量回收的负载敏感液压系统 | |
CN100424361C (zh) | 闭式电液控制系统 | |
CN103790874B (zh) | 无阀液压伺服系统及其控制方法 | |
CN102226453B (zh) | 一种双余度电液伺服执行器 | |
CN108425893B (zh) | 一种伺服电机驱动双变量泵的分布式直驱挖掘机液压系统 | |
CN107143540B (zh) | 数字式负载敏感液压控制系统及方法 | |
CN104806588B (zh) | 双泵合流液压控制系统 | |
CN105839689A (zh) | 多能源多电机液压挖掘机电液混合驱动系统及控制方法 | |
CN108591144B (zh) | 电机驱动双定量泵双蓄能器的分布式直驱挖掘机液压系统 | |
CN102619812A (zh) | 液压泵自适应功率回收试验台 | |
CN107489671B (zh) | 混合动力工程机械多执行器控制系统 | |
CN208329024U (zh) | 一种装载机泵控混合动力液压系统 | |
CN104929992A (zh) | 变负载伺服控制系统的节能设计方法 | |
CN202545421U (zh) | 液压泵自适应功率回收试验台 | |
CN202690564U (zh) | 一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀 | |
CN107503997B (zh) | 背压与动力匹配液压混合动力调控双执行器系统 | |
CN208330867U (zh) | 一种伺服电机驱动双变量泵的分布式直驱挖掘机液压系统 | |
CN107503395A (zh) | 节流容积直驱复合进出油口独立控制电液系统 | |
CN206958033U (zh) | 一种数字式负载敏感液压控制结构 | |
CN107701531B (zh) | 动力和背压油电液刚柔复合调控多执行器系统 | |
CN109267599A (zh) | 分布式双泵并联直驱的挖掘机动力系统 | |
CN109026867A (zh) | 大吨位蓄电池叉车的节能液压系统 | |
CN107448440B (zh) | 背压和动力油电液复合调控多执行器系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |