CN1082631C - 液压泵的排出流量控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于以减压方式控制可变容量式液压泵的排出流量的液压系统的、在执行元件动作时能立刻增加泵的排出流量的液压泵的排出流量控制装置。它具有从使液压泵P的斜板倾转角发生变化用的旁通流路分支的、使先导流路中的先导压油回归到槽缸T的分支流路和设置在这分支流路中的、当加上规定压力就被打开的安全阀。

Description

液压泵的排出流量控制装置
本发明涉及一种液压泵的排出流量控制装置，更详细地说，是适用于以减压方式控制可变容量式液压泵(Variable DisplacementHydraulic Pump)的排出流量的液压系统、当执行元件动作时，立刻使泵的排出流量增加的液压泵的排出流量控制装置。
所谓“减压方式的液压泵排出流量控制”是指把可变容量式液压泵的初始状态设定成排出最大流量，通过用规定的先导压力使斜板(Swach Plate)的倾转角变化、即通过进一步直立斜板的倾转角来减少排出流量地进行控制。
在液压泵排出流量控制中、适于使用减压方式的以前的液压系统，如图1所示地、用可变容量式液压泵(P)的排出流量使多个执行元件(A、B、C)动作地、通过流路(11：中间位置旁通流路)连接着各个控制阀(1、2、3)。在全部控制阀(1、2、3)都是中立时，即，上述的执行元件(A、B、C)中的任何一个都不动作时，液压泵(P)的排出流量通过流路(11)、经节流孔(12)被回归到油箱(T)。另一方面，这个流路(11)被设置成通过控制阀(1、2、3)之后、被分支出先导流路(13)，提供使上述的液压泵(P)的斜板倾转角变化用的先导压力(Pi)。把液压泵(P)的初始状态设定成排出最大流量，当上述的先导压力起作用时，就与这先导压力成比例地使液压泵(P)的斜板倾转角发生变化，即进一步直立斜板倾转角，使液压泵(P)的排出流量减少。图中Qp是指泵排出流量(即在“a”点测定的流量)，Qn是指经过全部控制阀(1、2、3)之后的流量(即在“b”点测定的流量)。
在这种结构的液压系统中，Pi和Qn的关系以及Pi和Qp的关系分别如图2(1)和图2(2)所示。
即，Qn要是增加、Pi也增加；相反，Pi增加、Qp越是减少。换句话说，在控制阀(1、2、3)都处在中立时，即上述的执行元件(A、B、C)中哪一个都不动作时，Qn变成最大(Qn＝Qp)，这时，由于通过节流孔(12)的作用而引起Pi增加，结果由Pi使液压泵(P)的斜板倾转角发生变化，使泵排出流量Qp减少。另一方面，当上述的执行元件(A、B、C)中的任何一个进行动作时，由于泵排出流量Qp中的一部分提供给动作中的执行元件，因而Qn成为从Qp中减去提供给执行元件那部分之后的流量，由于Pi也与此成比例地减少，因此其结果就使泵排出流量Qp增加。
换句话说，在减压方式适用的液压系统中，没有执行元件进行动作时，液压泵的排出流量自动地减少，即使有一个执行元件进行动作时，也与此对应地使液压泵的排出流量自动增加。
但实际是即使执行元件进行动作，泵排出流量Qp也不立即增加，有时常发生延迟时间相当长的问题。
其原因是由于有控制阀(1、2、3)的由滑阀行程引起的不是ON/OFF值(即完全开放和完全关闭状态)时、部分地开放状态或部分地关闭状态的过渡状态。如图3所示，这个状态是控制阀(1、2、3)的内部流路，是指旁通流路(11)、执行元件供给侧流路(14)和回归侧流路(15)全变为节流状态。在这种过渡状态下，当执行元件上加较高的负荷时(正确地说、是加上比通过上述节流孔(12)时所加的负荷还高的负荷时)，泵排出流量Qp完全不供给执行元件供给侧流路(14)这一方，相对地全部流量流到负荷低的旁通流路(11)即一方。结果，不管执行元件动作已开始、Qn和Pi完全不减少，因此泵排出流量Qp也完全不增加。这种现象是说明泵排出流量特性完全由作用在执行元件上的负荷而变化；不管多么希望在执行元件动作时，泵的排出流量立即增加，根据上述理由，总有在相当时间经过后，即进行过充分的滑阀行程后，方开始增加泵排出流量的问题。
因此，本发明的目的是提供一种在以减压方式控制液压泵的排出流量的流压系统中，把泵的排出流量特性控制成不随作用在执行元件上的负荷而变动的液压泵的排出流量控制装置及液压系统。
本发明的另一个目的是提供一种在执行元件不动作时，使泵的排出流量减少；在执行元件动作时立刻使泵的排出流量增加的液压泵的排出流量控制装置及液压系统。
为了达到上述目的而作出的本发明的液压泵的排出流量控制装置是设置着从使液压泵的斜板倾转角发生变化用的先导流路分支出的、使先导流路中的先导压油送回到油箱的分支流路；和装设在这分支流路里、当加上规定压力时被打开的溢流阀。
本发明的最佳实施例中，使上述溢流阀打开的上述规定压力能形成液压泵的排出压力。
图1是表示适于使用减压方式的以前的液压系统的概略液压回路图，
图2是表示图1所示的液压系统中的关系曲线图，其中，图2(1)是先导压力(Pi)和经过全部控制阀后的流量(Qn)间的关系；图2(2)是先导压力(Pi)和泵的排出压力(Qp)间的关系曲线图，
图3是说明过渡状态下的控制阀的内部流路状态用的概略液压回路图，
图4是表示使用本发明实施例的液压泵排出流量控制装置的液压系统的概略液压回路图。
下面，参照着附图来说明本发明的最佳实施例。
图4是表示使用本发明实施例的液压泵排出流量控制装置的液压系统概略的液压回路图。其中，与图1所示的液压系统的结构元件相同的部分都标上相同的符号，而且省略对它们的重复说明。
如图4所示，可变容量式液压泵(P)、由这液压泵(P)的排出流量使其动作的执行元件(A、B、C)、控制这些执行元件用的控制阀(1、2、3)、当控制阀(1、2、3)全部中立时使液压泵(P)的排出流量回归到油箱(T)用的旁通流路(11)、设置在控制阀(1、2、3)和油箱(T)之间的旁通流路(11)中的节流孔(12)、从经过全部控制阀(1、2、3)之后的旁通流路(11)分出的供给先导压力(Pi)从而使液压泵(P)的斜板倾转角发生变化的先导流路(13)等都是与以前的液压系统相同的。
在本实施例中，上述的先导流路(13)被分支成二条流路(13a和13b)，在先导流路(13)中的先导压油通过流路(13a)的那部分、经过安全阀(16)被送回到油箱(T)，而通过流路(13b)的那部分被提供成使液压泵(P)的斜板倾转角发生变化的。另一方面，由压力设定弹簧(17)把安全阀(16)设定成关闭状态。当通过流路(18)供给的油压超过这个压力设定弹簧(17)的设定压力时，使安全阀(16)打开，从而使先导流路(13)的先导压油的一部分回归到油箱(T)。由于流路(18)是从旁通流路(11)分支的，因而通过流路(18)所供给的安全阀(16)的打开压力就成为液压泵(P)的排出压力。
下面，说明本实施例的具有这种结构的液压泵排出流量控制装置的动作。
(1)在全部控制阀(1、2、3)都处于中立时(即执行元件(A、B、C)中哪一个都不动作时)，Qn成为最大(Qn＝Qp)，由于这时，由通过节流孔(12)的反压力使Pi增加，结果由Pi的作用而使液压泵(P)的斜板倾转角发生变化，使泵的排出流量Qp减少。由于这时Qp没变化或减少，因而安全阀(16)是在关闭的状态，先导流路(13)中的先导压油完全没被送回到油箱(7)。
(2)另一方面，在上述的执行元件(A、B、C)中的任意一个开始动作的过渡状态下，形成控制阀(1、2、3)的各个内部流路全部被打开的节流状态(参照图3)。由这种节流状态使液压泵(P)的排出压力增加，这增加了的压力通过流路(18)传递，使安全阀(16)打开。由于当安全阀(16)被打开时，先导流路(13)中的部分先导压油通过流路(13a)、并被送回到油箱(T)，因而使Pi减少，由此使泵的排出流量Qp增加。
(3)在控制阀(1、2、3)的滑阀移动全行程后，由于控制阀(1、2、3)的各个内部流路中的旁通流路(11)完全被关闭、执行元件供给侧和排出侧流路完全被打开，因而Qn成为从Qp中减去供给执行元件部分的流量，由于Pi也与此成比例地减少，因此就使泵的排出流量Qp进一步增加。
如上所说，把本发明的液压泵排出流量控制装置使用到以减压方式控制液压泵的排出流量的液压系统里，能使液压泵的排出流量特性不随执行元件上所作用的负荷而变动，在执行元件不动作时，使泵的排出流量减少、在执行元件动作时，立刻使泵的排出流量增加，因而使装置形成的设备反应性能提高，从而保证更正确的动作性。

Claims (6)

1.一种液压泵的排出流量控制装置，它是用在以减压方式控制液压泵的排出流量的液压系统中的，其特征在于它设有使上述的液压泵的斜板倾转角发生变化的先导流路分支出的、使先导流路中的先导压油回归到油箱的分支流路；和设置在上述分支流路中、当加上规定压力时被打开的安全阀。
2.如权利要求1所述的液压泵的排出流量控制装置，其特征在于上述的安全阀是根据上述液压泵的排出液压的程度而打开或关闭的。
3.如权利要求1所述的液压泵的排出流量控制装置，其特征在于它还设有一端与上述液压泵相连接、另一端与上述安全阀相连接的流路，由此使上述的安全阀根据上述液压泵的排出液压的程度而打开或关闭。
4.一种液压系统，它设有可变容量式液压泵；由上述泵的排出流量使其动作的至少一个以上的执行元件；控制上述执行元件用的、被配设在上述液压泵和油箱之间的至少一个以上的控制阀；从上述的泵到槽缸地通过上述控制阀那样地设置、在上述控制阀全部中立时、使上述泵的排出流量回归到油箱的旁通流路；设置在上述的控制阀和油箱间的旁通流路中的节流孔；从经过上述的全部控制阀之后的上述旁通流路分支的、供给使上述的泵的斜板倾转角发生变化用的先导压力的先导流路；其特征在于它还设有从上述先导流路分支的、使上述先导流路中的先导压油回归到油箱的分支流路；设在上述分支流路中、当加上规定压力时被打开的安全阀。
5.如权利要求4所述的液压系统，其特征在于上述的安全阀是根据液压泵的排出液压的程度而打开或关闭的。
6.如权利要求4所述的液压系统，其特征在于它还设有一端与上述液压泵相连接、另一端与上述安全阀相连接的流路，由此使上述的安全阀是根据上述液压泵的排出液压程度而打开或关闭。
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