CN109654074A - 一种工程机械液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种补偿压差可控的工程机械液压系统，采用电子压力补偿阀解决负载压力超限和流量饱和工况下的流量失配难题，实现系统的比例分流控制和高精度流量分配。本发明公开的一种工程机械液压系统具有能耗低、响应速度快、流量控制精度高等优点。

Description

一种工程机械液压系统
技术领域
本发明属于液压技术领域，具体涉及一种工程机械液压系统。
背景技术
工程机械作为国家基础建设的重要装备，已广泛应用于建筑、交通、水利、矿山和国防等领域。据统计，截至2017年年底，我国各类工程机械保有量约为740万台，工程机械行业已成为我国重要的支柱产业，在国民经济、能源生产和重要项目建设中发挥着重要作用。
各类工程机械作业时，工况复杂，有时为了完成某些复杂动作，需要控制多个执行器复合动作，因此，如何按照各执行器期望的运动关系合理分配流量就显得尤为重要。现有技术方案中，负载敏感技术由于回路简单、节能高效、操作性好等优点，广泛应用于工程机械液压系统，基本原理是检测最高的负载压力，并将这一压力值作为变量泵的控制信号，改变液压泵的排量，使泵的出口压力始终比最高的负载压力高一个恒定值，有效减小了旁路损失；同时，在每一联执行器控制阀上增加了压力补偿阀，保持控制阀口前后压差恒定，使执行器的运行速度只与控制阀开口大小有关，改善了多执行器复合动作时系统的操作性。
但传统负载敏感系统，补偿阀压差固定不变，流量饱和及压力超限工况下，压力补偿阀失去作用，各执行器运行速度将不受控制。同时，基于压差控制的负载敏感系统需检测负载压力，系统响应存在滞后、稳定性差的问题，难以满足高精度流量分配和微动精确定位作业要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种补偿压差可控的工程机械液压系统，依据不同工况实时匹配工作压差，解决负载压力超限和流量饱和工况下的流量失配难题，实现系统的比例分流控制和高精度流量分配。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种工程机械液压系统，包括动力源(1)、主液压泵(2)、溢流阀(3)、进油路(4)、检测溢流阀(5)、检测油路(6)、回油路(7)、多个工作联(8)；动力源驱动主液压泵工作，主液压泵的出油口与进油路、溢流阀的进油口连通，溢流阀的出油口与油箱连通，多个工作联则分别与进油路、回油路和检测油路接通，检测油路通过检测溢流阀与回油路连通，回油路与油箱连通；其特征在于：还包括控制器(9)和电子压力补偿阀(10)；
所述的电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀或直线电机控制的压力补偿阀或旋转电机驱动滚珠丝杠控制的压力补偿阀，电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀时包含有位移传感器(17)、比例电磁铁(18)、补偿阀体(19)、补偿阀芯(20)、弹簧(21)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，比例电磁铁与补偿阀体连接、作用在补偿阀芯右端面D上，并与补偿阀芯、补偿阀体形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器与比例电磁铁集成安装，比例电磁铁、位移传感器的信号端分别与控制器连接；
所述的电子压力补偿阀是直线电机控制的压力补偿阀时，包括位移传感器、补偿阀体、补偿阀芯、弹簧、直线电机(22)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并与补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器通过补偿阀体安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，直线电机与补偿阀体连接、安设在补偿阀芯右端面D上，并与补偿阀体、补偿阀芯形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器、直线电机的信号端分别与控制器连接；
所述的电子压力补偿阀是旋转电机驱动滚珠丝杠控制的压力补偿阀时，包括位移传感器、补偿阀体、补偿阀芯、弹簧、旋转电机(23)、滚珠丝杠(24)、连杆(25)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并与补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器通过补偿阀体安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，旋转电机与补偿阀体连接、并与补偿阀体、补偿阀芯形成第Ⅱ控制腔PE，旋转电机伸出轴与滚珠丝杠的螺杆连接，滚珠丝杠的螺母与连杆连接，旋转电机带动滚珠丝杠旋转，通过滚珠丝杠将电机的旋转运动转换为直线运动，从而驱动连杆输出不同的力和位移，位移传感器、旋转电机的信号端分别与控制器连接；
电子压力补偿阀与系统的连接方式为：
电子压力补偿阀布置在工作联之中，布置在换向阀之前；电子压力补偿阀的进油口A与进油路连通，电子压力补偿阀的出油口B与单向阀的进油口、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF与换向阀的检测油口F连通、并通过梭阀与检测油路连通；
或者，电子压力补偿阀布置在工作联之中，布置在换向阀之后；单向阀的出油口与电子压力补偿阀的进油口A、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路连通，电子压力补偿阀的出油口B与换向阀的检测油口连通；
或者，电子压力补偿阀的进油口A直接与主液压泵的出油口、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的出油口B与油箱连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路连通。
所述的电子压力补偿阀是常开式和常闭式中的一种。
所述的位移传感器是集成在比例电磁铁上，通过检测比例电磁铁来检测阀芯位置X和速度XV，或是安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV。
所述的比例电磁铁是单向比例电磁铁和双向比例电磁铁中的一种。
所述的旋转电机是直流电机、同步电机和异步电机中的一种。
所述的主液压泵是机械负载敏感泵、电子比例压力泵和电子比例变排量泵中的一种。
所述的动力源是发动机和电动机中的一种。
所述的换向阀是电子比例换向阀、液压控制换向阀和电液控制换向阀中的一种。
所述的执行器是液压缸和液压马达中的一种。
所述的一种工程机械液压系统还包括第Ⅰ压力传感器(26)和第Ⅱ压力传感器(27)；第Ⅰ压力传感器的压力端与进油路连通，第Ⅱ压力传感器的压力端与检测油路连通，第Ⅰ压力传感器和第Ⅱ压力传感器的信号端分别与控制器连接。
所述的一种工程机械液压系统包括多条进油路时，各进油路之间可以通过合流控制阀(33)连通，进行分流合流控制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计了新型元件电子压力补偿阀，具有补偿压差实时调控功能，可实现系统任意比例分流和抗流量饱和控制，有效解决了负载敏感技术流量饱和及压力超限工况下系统流量失配问题。
本发明采用了新型元件电子压力补偿阀，增大了系统压差调控范围，基于工况需求匹配补偿压差，精细操作时，降低压力补偿阀补偿压差，减小阀口流量增益；快速动作时，提高压力补偿阀补偿压差，增大阀口流量增益，实现执行器快速响应和高效工作。
本发明应用范围广，可适用多种控制技术，具有较强的技术先进性，既可以适用于基于压差控制的负载敏感技术；也可以适用于基于补偿阀芯位移闭环的流量匹配控制技术；还可以集负载敏感和流量匹配的压力流量复合控制于一体，基于工况需求，实时匹配控制方式，在快速、大差异载荷工况下，采用压力控制方式以提高系统工作效率；在慢速、定载荷工况下，采用流量控制方式以满足高精度流量分配和微动精确定位作业需求。
附图说明
图1为本发明具体实施例1的系统原理图；
图2为本发明电子压力补偿阀的第一结构原理图；
图3为本发明电子压力补偿阀的第二结构原理图；
图4为本发明电子压力补偿阀的第三结构原理图；
图5为本发明具体实施例2的系统原理图；
图6为本发明具体实施例3的系统原理图；
图7为本发明具体实施例4的系统原理图；
图8为本发明具体实施例5的工作装置图；
图9为本发明具体实施例5的系统原理图。
图中：1-动力源，2-主液压泵，3-溢流阀，4-进油路，5-检测溢流阀，6-检测油路，7-回油路，8-工作联，9-控制器，10-电子压力补偿阀，11-梭阀，12-单向阀，13-换向阀，14-第Ⅰ单向溢流阀，15-第Ⅱ单向溢流阀，16-执行器，17-位移传感器，18-比例电磁铁，19-补偿阀体，20-补偿阀芯，21-弹簧，22-直线电机，23-旋转电机，24-滚珠丝杠，25-连杆，26-第Ⅰ压力传感器，27-第Ⅱ压力传感器，28-行驶体，29-回转体，30-动臂，31-斗杆，32-铲斗，33-合流控制阀，34-第Ⅰ液压回路，35-第Ⅱ液压回路。
具体实施方式
下面结合附图1～9对本发明作进一步详细说明。
具体实施例1
如图1所示，一种工程机械液压系统，包括动力源1、主液压泵2、溢流阀3、进油路4、检测溢流阀5、检测油路6、回油路7、多个工作联8；动力源1驱动主液压泵2工作，主液压泵2的出油口与进油路4、溢流阀3的进油口连通，溢流阀3的出油口与油箱连通，多个工作联8则分别与进油路4、回油路7和检测油路6接通，检测油路通过检测溢流阀与回油路连通，回油路与油箱连通；其特征在于：还包括控制器9和电子压力补偿阀10；
电子压力补偿阀10布置在工作联8之中，布置在换向阀13之前；电子压力补偿阀10的进油口A与进油路4连通，电子压力补偿阀10的出油口B与单向阀12的进油口、电子压力补偿阀10的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀10的第Ⅰ控制腔PF与换向阀13的检测油口F连通、并通过梭阀11与检测油路6连通；
所述的电子压力补偿阀10是比例电磁铁18控制的压力补偿阀或直线电机22控制的压力补偿阀或旋转电机23驱动滚珠丝杠24控制的压力补偿阀。
如图2所示，电子压力补偿阀10是比例电磁铁18控制的压力补偿阀时，包含有位移传感器17、比例电磁铁18、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯20布置在补偿阀体19之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，比例电磁铁18与补偿阀体19连接、作用在补偿阀芯20右端面D上，并与补偿阀芯20、补偿阀体19形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器17与比例电磁铁18集成安装，比例电磁铁18、位移传感器17的信号端分别与控制器9连接；
如图3所示，电子压力补偿阀10是直线电机22控制的压力补偿阀时，包括位移传感器17、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、直线电机22、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯20布置在补偿阀体19之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并与补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器17通过补偿阀体19安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，直线电机22与补偿阀体19连接、安设在补偿阀芯20右端面D上，并与补偿阀体19、补偿阀芯20形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器17、直线电机22的信号端分别与控制器9连接；
如图4所示，电子压力补偿阀10是旋转电机23驱动滚珠丝杠24控制的压力补偿阀时，包括位移传感器17、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、旋转电机23、滚珠丝杠24、连杆25、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯19布置在补偿阀体20之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并与补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器17通过补偿阀体19安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，旋转电机23与补偿阀体19连接、并与补偿阀体19、补偿阀芯20形成第Ⅱ控制腔PE，旋转电机23伸出轴与滚珠丝杠24的螺杆连接，滚珠丝杠24的螺母与连杆连接，旋转电机23带动滚珠丝杠24旋转，通过滚珠丝杠24将电机的旋转运动转换为直线运动，从而驱动连杆25输出不同的力和位移，位移传感器17、旋转电机23的信号端分别与控制器9连接；
所述的电子压力补偿阀10是常开式和常闭式中的一种。
所述的位移传感器17是集成在比例电磁铁18上，通过检测比例电磁铁18来检测阀芯位置X和速度XV，或是安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV。
所述的比例电磁铁18是单向比例电磁铁和双向比例电磁铁中的一种。
所述的旋转电机22是直流电机、同步电机和异步电机中的一种。
所述的主液压泵2是机械负载敏感泵。
所述的动力源1是发动机和电动机中的一种。
所述的换向阀13是电子比例换向阀、液压控制换向阀和电液控制换向阀中的一种。
所述的执行器16是液压缸和液压马达中的一种。
所述的一种工程机械液压系统还包括第Ⅰ压力传感器26和第Ⅱ压力传感器27；第Ⅰ压力传感器26的压力端与进油路4连通，第Ⅱ压力传感器的压力端与检测油路6连通，第Ⅰ压力传感器26和第Ⅱ压力传感器27的信号端分别与控制器9连接。
实施例2
本发明一种工程机械液压系统的第二种实施方式，在结构组成上与实施例1相同，区别是电子压力补偿阀10与系统的连接方式有所改变，所述的主液压泵2是电子比例变排量泵。
如图5所示，所述的电子压力补偿阀10布置在工作联8之中，布置在换向阀13之后；单向阀12的出油口与电子压力补偿阀10的进油口A、电子压力补偿阀10的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀10的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路4连通，电子压力补偿阀10的出油口B与换向阀13的检测油口F连通。
实施例3
本发明一种工程机械液压系统的第三种实施方式，在结构组成上与实施例1相同，区别是电子压力补偿阀10与系统的连接方式有所改变，所述的主液压泵2是电子比例变排量泵。
如图6所示，电子压力补偿阀10的进油口A直接与主液压泵2的出油口、电子压力补偿阀10的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀10的出油口B与油箱连通，电子压力补偿阀10的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路4连通。
实施例4
本发明一种工程机械液压系统的第四种实施方式，在连接方式上与实施例1相同，区别是当所述的主液泵2为电子比例变排量泵时，所述的一种工程机械液压系统可以不包括检测溢流阀5、检测油路6、第Ⅱ压力传感器27；所述的工作联8可以不包括梭阀11。
如图7所示，电子压力补偿阀10的进油口A与进油路4连通，电子压力补偿阀10的出油口B与单向阀12的进油口、电子压力补偿阀10的第Ⅱ控制腔PE连通，单向阀12的出油口与换向阀13的进油口P连通，换向阀13的出油口T与回油路7连通，换向阀13的检测油口F与电子压力补偿阀10的第Ⅰ控制腔PF连通，换向阀13的工作油口C、D分别与第Ⅰ单向溢流阀14的进油口、第Ⅱ单向溢流阀15的进油口和执行器16的两个工作油口连通，第Ⅰ单向溢流阀14、第Ⅱ单向溢流阀15的出油口与回油路7连通。
在这种组成结构下，整个系统可采用全局流量匹配控制方式，通过位移传感器17检测每一个补偿阀芯20的位移量，将其与最大理论位移量相比较，然后控制主液压泵2的排量，使任意一个电子压力补偿阀10补偿阀芯位移量最大，这时液压泵2的输出流量与执行器16需求一致，将容易产生振动的压力控制转换为泵摆角的位置控制，最终转换为对泵输出流量的精确闭环控制，提高了液压泵2的流量供给精度，减小了系统压力震荡。
实施例5
挖掘机作为一种典型的多执行器工程机械，其工作装置如图8所示，主要包括行驶体28、配置于行驶体28上的回转体29、与回转体29连接进行上下方向转动的动臂30、安装在动臂前端的斗杆31、安装在斗杆31前的铲斗32。工作过程中，挖掘机主要操作回转体29、动臂30、斗杆31和铲斗32进行单动作或复合动作完成任务。为了减小大载荷差异造成的补偿阀节流损失，依据执行器载荷大小，将整机系统分为第Ⅰ液压回路35和第Ⅱ液压回路36，两个回路的进油路4可通过分流合流阀34连通，并进行分流合流控制。
图9给出了本发明应用于液压挖掘机的一种系统原理图，主要由第Ⅰ液压回路35和第Ⅱ液压回路36组成。其中，第Ⅰ液压回路35包括：动力源1、主液压泵2、溢流阀3、进油路4、检测溢流阀5、检测油路6、回油路7、两个工作联8、控制器9、第Ⅰ压力传感器29和第Ⅱ压力传感器30；动力源1与主液压泵2同轴机械联接，主液压泵2的吸油口与油箱连通，主液压泵2的出油口与进油路4、主溢流阀3的进油口连通，主溢流阀3的出油口与油箱连通，检测油路6与检测溢流阀5的进油口连通，检测溢流阀5与回油路7连通，回油路7与油箱连通，两个工作联8则分别与进油路4、回油路7和检测油路6接通，第Ⅰ压力传感器29的压力端与进油路4连通，第Ⅱ压力传感器30的压力端与检测油路6连通，第Ⅰ压力传感器29和第Ⅱ压力传感器30的信号端分别与控制器9连接。第Ⅱ液压回路38的组成与第Ⅰ液压回路37相同。
所述的工作联8包括电子压力补偿阀10、梭阀11、单向阀12、换向阀13、第Ⅰ单向溢流阀14、第Ⅱ单向溢流阀15和执行器16；所述的电子压力补偿阀10布置在换向阀13之后；进油路4与换向阀13的进油口P连通，换向阀13的油口P’与单向阀12的进油口连通，单向阀12的出油口与电子压力补偿阀10的进油口A、电子压力补偿阀10的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀10的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路6连通，检测油路6通过梭阀11与换向阀13的检测油口F、电子压力补偿阀10的出油口B连通，换向阀13的出油口T与回油路7连通，换向阀13的工作油口C、D分别与第Ⅰ单向溢流阀14的进油口、第Ⅱ单向溢流阀15的进油口和执行器16的两个工作油口连通，第Ⅰ单向溢流阀14、第Ⅱ单向溢流阀15的出油口与回油路7连通。
所述的电子压力补偿阀10是比例电磁铁18控制的压力补偿阀或直线电机22控制的压力补偿阀或旋转电机23驱动滚珠丝杠24控制的压力补偿阀。
当电子压力补偿阀10是比例电磁铁18控制的压力补偿阀时，包括位移传感器17、比例电磁铁18、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯20布置在补偿阀体19之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，比例电磁铁18与补偿阀体19连接、作用在补偿阀芯20右端面D上，并与补偿阀芯20、补偿阀体19形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器17与比例电磁铁18集成安装，比例电磁铁18、位移传感器17的信号端分别与控制器9连接。
当电子压力补偿阀10是直线电机22控制的压力补偿阀时，包括位移传感器17、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、直线电机22、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯20布置在补偿阀体19之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并与补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器17通过补偿阀体19安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，直线电机22与补偿阀体19连接、安设在补偿阀芯20右端面D上，并与补偿阀体19、补偿阀芯20形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器17、直线电机22的信号端分别与控制器9连接。
当电子压力补偿阀10是旋转电机23驱动滚珠丝杠24控制的压力补偿阀时，包括位移传感器17、补偿阀体19、补偿阀芯20、弹簧21、旋转电机23、滚珠丝杠24、连杆25、进油口A、出油口B、第Ⅰ控制腔PF和第Ⅱ控制腔PE；补偿阀芯20布置在补偿阀体19之中，弹簧21一端作用在补偿阀芯20左端面C上，另一端作用在补偿阀体19上、并与补偿阀芯20形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器17通过补偿阀体19安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，旋转电机23与补偿阀体19连接、并与补偿阀体19、补偿阀芯20形成第Ⅱ控制腔PE，旋转电机23伸出轴与滚珠丝杠24的螺杆连接，滚珠丝杠24的螺母与连杆25连接，旋转电机23带动滚珠丝杠24旋转，通过滚珠丝杠24将电机的旋转运动转换为直线运动，从而驱动连杆25输出不同的力和位移，位移传感器17、旋转电机23的信号端分别与控制器9连接。
所述的电子压力补偿阀10是常开式和常闭式中的一种。
所述的位移传感器17是集成在比例电磁铁18上，通过检测比例电磁铁18来检测阀芯位置X和速度XV，或是安设在补偿阀芯20上，直接检测阀芯的位置X和速度XV。
所述的比例电磁铁18是单向比例电磁铁和双向比例电磁铁中的一种。
所述的旋转电机23是直流电机、同步电机和异步电机中的一种。
所述的主液压泵2是电子比例变排量泵。
所述的动力源1是发动机和电动机中的一种。
所述的换向阀13是电子比例换向阀、液压控制换向阀和电液控制换向阀中的一种。
所述的执行器16是液压缸和液压马达中的一种。
系统工作原理及不同控制方式的实现：
当系统处于压力超限或流量饱和工况时，控制器9依据系统不同参数匹配相应的控制策略控制电子压力补偿阀10，改变电子压力补偿阀10的补偿压差，实现流量饱和及压力超限工况下的流量按需分配。
所述的主液泵2为机械负载敏感泵时，系统成本低、结构简单，检测油路6将负载压力信号直接引入机械负载敏感泵的控制腔，实现系统的负载敏感控制，但过长的检测油路6传递压力信号延迟，系统存在响应滞后、稳定性差的问题。
所述的主液压泵2为电子比例压力泵时，第Ⅱ压力传感器30将检测油路6的负载压力信号转换为电信号快速传递，从而控制电子比例压力泵的输出压力，实现系统的负载敏感控制，有效改善了系统的动态特性。
所述的主液压泵2为电子比例变排量泵时，可实现负载敏感压差控制和流量匹配控制；负载敏感控制时，通过第Ⅰ压力传感器32和第Ⅱ压力传感器33分别检测主液压泵2出口压力和最大负载压力，控制主液压泵2排量，使主液压泵2排量始终比最高负载压力高出一个恒定值，实现泵出口压力和负载压力随动控制；流量匹配控制时，通过位移传感器19检测每一个压力补偿阀10的开口量，将其与最大理论开口量相比较，然后控制主液压泵2的排量，使任意一个压力补偿阀10完全打开，这时泵的输出流量与负载需求一致，将容易产生振动的压力控制转换为泵摆角的位置控制，最终转换为对泵输出流量的精确闭环控制，实现液压泵流量的精确供给。
以上所述仅表明了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并非是对本发明的保护范围的限制。本发明并不限于挖掘机，也可以适用于装载机、起重机、伸缩臂叉车等其他多执行器工程机械中。

Claims (11)

1.一种工程机械液压系统，包括动力源(1)、主液压泵(2)、溢流阀(3)、进油路(4)、检测溢流阀(5)、检测油路(6)、回油路(7)、多个工作联(8)；动力源驱动主液压泵工作，主液压泵的出油口与进油路、溢流阀的进油口连通，溢流阀的出油口与油箱连通，多个工作联则分别与进油路、回油路和检测油路接通，检测油路通过检测溢流阀与回油路连通，回油路与油箱连通；其特征在于：还包括控制器(9)和电子压力补偿阀(10)；
所述的电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀或直线电机控制的压力补偿阀或旋转电机驱动滚珠丝杠控制的压力补偿阀，电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀时包含有位移传感器(17)、比例电磁铁(18)、补偿阀体(19)、补偿阀芯(20)、弹簧(21)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，比例电磁铁与补偿阀体连接、作用在补偿阀芯右端面D上，并与补偿阀芯、补偿阀体形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器与比例电磁铁集成安装，比例电磁铁、位移传感器的信号端分别与控制器连接；
所述的电子压力补偿阀是直线电机控制的压力补偿阀时，包括位移传感器、补偿阀体、补偿阀芯、弹簧、直线电机(22)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并与补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器通过补偿阀体安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，直线电机与补偿阀体连接、安设在补偿阀芯右端面D上，并与补偿阀体、补偿阀芯形成第Ⅱ控制腔PE，位移传感器、直线电机的信号端分别与控制器连接；
所述的电子压力补偿阀是旋转电机驱动滚珠丝杠控制的压力补偿阀时，包括位移传感器、补偿阀体、补偿阀芯、弹簧、旋转电机(23)、滚珠丝杠(24)、连杆(25)、进油口(A)、出油口(B)、第Ⅰ控制腔(PF)和第Ⅱ控制腔(PE)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并与补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔PF，位移传感器通过补偿阀体安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV，旋转电机与补偿阀体连接、并与补偿阀体、补偿阀芯形成第Ⅱ控制腔PE，旋转电机伸出轴与滚珠丝杠的螺杆连接，滚珠丝杠的螺母与连杆连接，旋转电机带动滚珠丝杠旋转，通过滚珠丝杠将电机的旋转运动转换为直线运动，从而驱动连杆输出不同的力和位移，位移传感器、旋转电机的信号端分别与控制器连接；
电子压力补偿阀与系统的连接方式为：
电子压力补偿阀布置在工作联之中，布置在换向阀之前；电子压力补偿阀的进油口A与进油路连通，电子压力补偿阀的出油口B与单向阀的进油口、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF与换向阀的检测油口F连通、并通过梭阀与检测油路连通；
或者，电子压力补偿阀布置在工作联之中，布置在换向阀之后；单向阀的出油口与电子压力补偿阀的进油口A、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路连通，电子压力补偿阀的出油口B与换向阀的检测油口连通；
或者，电子压力补偿阀的进油口A直接与主液压泵的出油口、电子压力补偿阀的第Ⅱ控制腔PE连通，电子压力补偿阀的出油口B与油箱连通，电子压力补偿阀的第Ⅰ控制腔PF直接与检测油路连通。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的电子压力补偿阀是常开式和常闭式中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的位移传感器是集成在比例电磁铁上，通过检测比例电磁铁来检测阀芯位置X和速度XV，或是安设在补偿阀芯上，直接检测阀芯的位置X和速度XV。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的比例电磁铁是单向比例电磁铁和双向比例电磁铁中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的旋转电机是直流电机、同步电机和异步电机中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的主液压泵是机械负载敏感泵、电子比例压力泵和电子比例变排量泵中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的动力源是发动机和电动机中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的换向阀是电子比例换向阀、液压控制换向阀和电液控制换向阀中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的执行器是液压缸和液压马达中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的一种工程机械液压系统还包括第Ⅰ压力传感器(26)和第Ⅱ压力传感器(27)；第Ⅰ压力传感器的压力端与主油路连通，第Ⅱ压力传感器的压力端与检测油路连通，第Ⅰ压力传感器和第Ⅱ压力传感器的信号端分别与控制器连接。
11.根据权利要求1所述的一种工程机械液压系统，其特征在于：所述的一种工程机械液压系统包括多条主油路时，各主油路之间可以通过合流控制阀(33)连通，进行分流合流控制。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110254559A (zh) * 2019-06-16 2019-09-20 太原理工大学 一种增大支架搬运车爬坡能力的方法
WO2021052621A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 Caterpillar Sarl Modular hydraulic valve assembly for work vehicle
CN113757200A (zh) * 2021-08-31 2021-12-07 三一汽车制造有限公司 一种液压系统、工程机械及其控制方法
CN114623112A (zh) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置
CN114623118A (zh) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 一种负载敏感液压传动系统、方法及其工程机械装置
CN114876896A (zh) * 2022-04-11 2022-08-09 华侨大学 一种新型电动负载敏感系统及工程机械装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112064714B (zh) * 2020-08-26 2022-06-03 合肥工业大学 一种新型液压挖掘机流量控制系统
US11608616B2 (en) 2020-09-30 2023-03-21 Kubota Corporation Hydraulic system for working machine
CN112268032B (zh) * 2020-11-19 2024-08-27 江苏宏昌天马物流装备有限公司 一种直臂随车起重机合流多路阀装置及其工作方法
US11530524B2 (en) * 2021-01-29 2022-12-20 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic fluid flow within a work vehicle
CN113404730B (zh) * 2021-07-30 2023-05-05 华侨大学 一种基于液压蓄能器和变量马达的电动装载机的转向系统
CN113864260B (zh) * 2021-08-24 2024-02-02 宣化钢铁集团有限责任公司 步进加热炉升降油缸的液压控制装置
CN113833708B (zh) * 2021-09-29 2024-01-19 太原理工大学 一种具有进出口压差检测的多路阀
CN113982061B (zh) * 2021-11-05 2023-09-26 柳州柳工挖掘机有限公司 一种挖掘机液压系统及其控制方法
EP4335981A1 (de) * 2022-09-08 2024-03-13 XCMG European Research Center GmbH Baumaschine mit einem hydrauliksystem
CN117432673B (zh) * 2023-12-13 2024-02-23 张家口宣化英诺威克凿岩机械有限公司 新能源拆炉机的液压站、动作控制系统、方法及电子设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2423595A1 (de) * 1973-05-15 1974-12-05 Sperry Rand Ltd Hydraulische schaltungsanordnung
US3881512A (en) * 1973-09-21 1975-05-06 Koehring Co Hydraulic control valve and pressure compensating mechanism therefor
JP2007321972A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Kayaba Ind Co Ltd 建設機械の動力装置
CN101475022A (zh) * 2009-02-13 2009-07-08 镇江大地液压有限责任公司 全液压转向控制阀
CN201368082Y (zh) * 2009-03-19 2009-12-23 江苏鼎晟液压有限公司 负荷传感电液比例多路换向油路
CN101748969A (zh) * 2009-12-23 2010-06-23 三一重型装备有限公司 凿岩机用液压控制回路及其操控系统
CN201843848U (zh) * 2010-11-11 2011-05-25 徐州重型机械有限公司 压力补偿阀及应用该阀的负载敏感液压系统、起重机
CN102287413A (zh) * 2011-09-29 2011-12-21 卢宇 具有转向负载反馈功能的比例多路阀
CN103671335A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 杭叉集团股份有限公司 负载敏感电比例多路阀
CN105443471A (zh) * 2015-12-04 2016-03-30 湖南三一快而居住宅工业有限公司 一种多路阀和多路阀的流量补偿控制系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702000A1 (de) * 1987-01-23 1988-08-04 Hydromatik Gmbh Steuervorrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe fuer wenigstens zwei verbraucher
KR920700354A (ko) * 1989-05-02 1992-02-19 오까다 하지메 토목 · 건설기계의 유압구동장치
DE3943357A1 (de) * 1989-12-29 1991-07-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Schaltungsanordnung mit einer ansteuerelektronik fuer die magnetspulen von stellgliedern eines hydraulichen systems
JP2758334B2 (ja) * 1993-01-22 1998-05-28 株式会社クボタ 建機の油圧回路構造
JPH07103204A (ja) * 1993-10-08 1995-04-18 Kubota Corp 建機の油圧回路構造
DE102011106307A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Robert Bosch Gmbh Steueranordnung und Verfahren zum Ansteuern von mehreren hydraulischen Verbrauchern

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2423595A1 (de) * 1973-05-15 1974-12-05 Sperry Rand Ltd Hydraulische schaltungsanordnung
US3881512A (en) * 1973-09-21 1975-05-06 Koehring Co Hydraulic control valve and pressure compensating mechanism therefor
JP2007321972A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Kayaba Ind Co Ltd 建設機械の動力装置
CN101475022A (zh) * 2009-02-13 2009-07-08 镇江大地液压有限责任公司 全液压转向控制阀
CN201368082Y (zh) * 2009-03-19 2009-12-23 江苏鼎晟液压有限公司 负荷传感电液比例多路换向油路
CN101748969A (zh) * 2009-12-23 2010-06-23 三一重型装备有限公司 凿岩机用液压控制回路及其操控系统
CN201843848U (zh) * 2010-11-11 2011-05-25 徐州重型机械有限公司 压力补偿阀及应用该阀的负载敏感液压系统、起重机
CN102287413A (zh) * 2011-09-29 2011-12-21 卢宇 具有转向负载反馈功能的比例多路阀
CN103671335A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 杭叉集团股份有限公司 负载敏感电比例多路阀
CN105443471A (zh) * 2015-12-04 2016-03-30 湖南三一快而居住宅工业有限公司 一种多路阀和多路阀的流量补偿控制系统及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110254559A (zh) * 2019-06-16 2019-09-20 太原理工大学 一种增大支架搬运车爬坡能力的方法
WO2021052621A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 Caterpillar Sarl Modular hydraulic valve assembly for work vehicle
CN113757200A (zh) * 2021-08-31 2021-12-07 三一汽车制造有限公司 一种液压系统、工程机械及其控制方法
CN113757200B (zh) * 2021-08-31 2023-05-12 三一汽车制造有限公司 一种液压系统、工程机械及其控制方法
CN114623112A (zh) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置
CN114623118A (zh) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 一种负载敏感液压传动系统、方法及其工程机械装置
CN114876896A (zh) * 2022-04-11 2022-08-09 华侨大学 一种新型电动负载敏感系统及工程机械装置

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