CN111336079A

CN111336079A - 液压泵用调节器

Info

Publication number: CN111336079A
Application number: CN201911310773.9A
Authority: CN
Inventors: 李尚奎
Original assignee: Doosan Corp
Current assignee: Joint Stock Co Motuole; Transmission And Control Solutions Co ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2039-12-18
Also published as: KR102198500B1; CN111336079B; KR20200076409A

Abstract

本发明涉及一种液压泵用调节器，其用于调节包括斜盘和移动所述斜盘的斜盘驱动柱塞的液压泵的排出流量，本发明的实施例的液压泵用调节器包括：外壳；反馈杠杆，其一端被能够旋转地支撑在所述外壳的内侧，另一端与所述斜盘驱动柱塞连接；控制阀芯，其配置于所述外壳的内部；控制套筒，其包裹所述控制阀芯，且具有切开所述反馈杠杆的一端方向的侧面而形成的销卡止槽；以及反馈销，其以向分别与所述反馈杠杆的长度方向和所述控制套筒的长度方向交叉的方向凸出的方式结合于所述反馈杠杆的一区域而卡止于所述控制套筒的所述销卡止槽。

Description

液压泵用调节器

技术领域

本发明涉及一种液压泵用调节器，更详细而言，涉及一种为了调节斜盘式液压泵的排出流量而调节斜盘的角度的液压泵用调节器。

背景技术

通常，在工程机械或工业车辆等中使用可变容量型液压泵。这样的可变容量型液压泵通过发动机来驱动，并通过调节器来控制排出流量。

例如，当使用一对可变容量型液压泵时，在一对可变容量型液压泵分别设置调节器，各调节器根据两侧液压泵的排出压力来控制各液压泵的斜盘角，以防止两侧液压泵的马力的合计超过同时驱动一对液压泵的发动机的马力。尤其，若液压泵的输入马力超过发动机的输出，则发动机会因过负荷而停止，因而需要恰当地控制液压泵的排出流量。

另一方面，液压泵的控制方式有马力控制、流量控制、以及动力换挡(powershift)控制等。

马力控制方式是随着液压泵的排出压力的上升而自动地减少液压泵的斜盘角来将输入扭矩(torque)控制为规定值以下的方式。这里，斜盘角指液压泵的斜盘相对于驱动轴所构成的角度。使斜盘相对于驱动轴越接近直角地竖立，液压泵的排出流量越小，并且，斜盘与驱动轴间的交角越小，液压泵的排出流量越多。

流量控制方式是根据用于控制安装于工程机械或工业车辆等而分配工作油的流量的主控制阀(main control valve，MCV)的各种阀芯(spool)的先导(pilot)压力Pi来控制液压泵的排出流量的方式。主控制阀的各种阀芯的基于先导压力来进行动作而向动臂缸、斗杆缸及铲斗缸之类的各种作业机和行驶电机等供应工作油。因此，根据主控制阀的各种阀芯的当前动作状态，启动各种阀芯的先导压力也会不同，基于这样的先导压力调节液压泵的斜盘角来调节液压泵的排出流量。即，若主控制阀待分配至作业机的工作油变多，则可以增加液压泵的排出流量；若主控制阀的阀芯为中立状态，则可以减少液压泵的排出流量。

动力换挡控制方式是通过调整供应至设置于液压泵的电子比例减压阀(EPPR)的电流值，由调节器将液压泵的设定马力控制为对先导泵所供应的先导压力进行减压的2次压力的方式。即，根据动力换挡压力，调节器可以任意地改变液压泵的输出扭矩(torque)，因而可以根据作业状态来获得最优输出。

另外，根据前述多种控制方式，液压泵用调节器包括：包括斜盘驱动柱塞在内的多种柱塞、流量控制阀芯、马力控制阀芯、反馈杠杆、反馈销及多个先导控制弹簧等多样的结构。

如此，由于用于调节液压泵的斜盘角的调节器中机构学上地配置有多个结构，占用较多的空间，因而在制作紧凑的液压泵时成为障碍。

此外，也存在与调节供应至斜盘驱动柱塞的大径部的工作油的控制阀芯频繁反复接触的反馈销之类的特定零件容易发生磨耗的问题。

发明内容

技术课题

本发明的实施例提供一种使磨耗的发生最小化且提高空间利用性的液压泵用调节器。

技术方案

根据本发明的实施例，提供一种液压泵用调节器，其用于调节包括斜盘和移动所述斜盘的斜盘驱动柱塞的液压泵的排出流量，所述液压泵用调节器包括：外壳；反馈杠杆，其一端被能够旋转地支撑在所述外壳的内侧，另一端与所述斜盘驱动柱塞连接；控制阀芯，其配置于所述外壳的内部；控制套筒，其包裹所述控制阀芯，且具有切开所述反馈杠杆的一端方向的侧面而形成的销卡止槽；以及反馈销，其以向分别与所述反馈杠杆的长度方向和所述控制套筒的长度方向交叉的方向凸出的方式结合于所述反馈杠杆的一区域而卡止于所述控制套筒的所述销卡止槽。

所述销卡止槽的长度方向和所述反馈销的长度方向可以平行，所述反馈销的一部分可以设为向所述销卡止槽的开口方向露出。

所述液压泵用调节器还可以包括：先导柱塞，其对所述控制阀芯的一端部加压而移动所述控制阀芯；以及先导控制弹簧，其对所述控制阀芯的另一端部弹性加压。

所述液压泵用调节器还可以包括：补偿器柱塞，其对所述控制阀芯的一端部加压而移动所述控制阀芯；以及马力控制弹簧，其对所述控制阀芯的另一端部弹性加压。

此外，所述液压泵用调节器还可以包括：链接支撑部，其设于所述外壳的内部；支撑销，其使所述反馈杠杆的一端与所述链接支撑部能够旋转地结合；以及控制销，其使所述反馈杠杆的另一端与所述斜盘驱动柱塞能够旋转地结合。

所述控制阀芯可以基于所述液压泵的排出压力或先导压力来移动并调节供应至所述斜盘驱动柱塞的大径部的工作油来移动所述斜盘驱动柱塞。

发明的效果

根据本发明的实施例，液压泵用调节器可以使磨耗的发生最小化，且提高空间利用性。

附图说明

图1是本发明的一实施例的液压泵用调节器的液压回路图。

图2是本发明的一实施例的液压泵用调节器的侧剖视图。

图3是沿图2的III-III线的液压泵用调节器的剖视图。

图4是沿图2的IV-IV线的液压泵用调节器的剖视图。

图5是以图2的液压泵用调节器的控制套筒和反馈销为中心地图示部分结构的立体图。

图6是示出实验例的控制套筒的形状的立体图。

图7是示出比较例的控制套筒的形状的立体图。

图8是对实验例和比较例中控制套筒和斜盘驱动柱塞的行程距离与反馈杠杆的长度进行比较的图。

符号说明

100：液压泵，150：斜盘，170：斜盘驱动柱塞，200：反馈杠杆，310：控制阀芯，311：流量控制阀芯，312：马力控制阀芯，320：控制套筒，321：流量控制套筒，322：马力控制套筒，330：先导控制弹簧，340：马力控制弹簧，350：先导柱塞，370：补偿器柱塞，710：控制销，730：反馈销，780：支撑销，800：外壳。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域中的一般的技术人员容易实施。本发明可以被实现为多种不同的方式，并不限于此处所说明的实施例。

需要指出的是，附图是示意性的，并未按比例图示。为了图中的清楚性和方便性，图中所示部分的相对尺寸及比例在其大小上被夸张或缩小而图示，任意的尺寸均只是示例性的，而不是限定性的。另外，对于出现在两个以上图中的相同的结构物、要素或部件，使用相同的参照符号，以体现相似的特征。

本发明的实施例具体地示出本发明的理想的实施例。其结果，预想得到图解的多样的变形。因此，实施例不局限于所图示区域的特定方式，例如，也包括制造所致的方式的变形。

下面参照图1至图4对本发明的一实施例的液压泵用调节器101说进行说明。本发明的一实施例的液压泵用调节器101安装于包括斜盘150和移动斜盘150的斜盘驱动柱塞170的液压泵100，液压泵用调节器101通过移动斜盘驱动柱塞170来调节斜盘150的角度，以调节液压泵100的排出流量。

作为一具体的例子，可以使用一对液压泵100，并且，可以在一对液压泵分别安装液压泵用调节器101，以相同的方式进行控制。此外，在流量控制方式、马力控制方式、以及动力换挡控制方式中均可适用液压泵用调节器101。基本上，液压泵用调节器101控制液压泵100的排出流量，以防止液压泵100的输入马力超过驱动液压泵100的发动机(未图示)的输出。

图1中仅图示一对液压泵100中的1台液压泵100，并且，称所图示的液压泵100的排出压力为“自己压力Pd”，称另一泵的排出压力为“对方压力P2”。

如图1至图4所图示，本发明的一实施例的液压泵用调节器101包括外壳800、反馈杠杆200、反馈销730、控制阀芯310以及控制套筒320。

此外，本发明的一实施例的液压泵用调节器101还可以包括链接支撑部820、支撑销780、控制销710、先导控制弹簧330、马力控制弹簧340、先导柱塞350、以及补偿器(compensator)柱塞370。

外壳800在内部容纳液压泵用调节器101的多个结构。另外，链接支撑部820设于外壳800的内部，且能够旋转地支撑待后述的反馈杠杆200的一端。另外，支撑销780使待后述的反馈杠杆200的一端与链接支撑部820能够旋转地结合。

反馈杠杆200的一端在外壳800的内侧通过支撑销780能够旋转地结合与链接支撑部820。反馈杠杆200的另一端与液压泵100的斜盘驱动柱塞170连接。另外，控制销710使反馈杠杆200的另一端与斜盘驱动柱塞170能够旋转地结合。从而，当斜盘驱动柱塞170移动时，反馈杠杆200以支撑销780中心旋转。如此，反馈杠杆200可以检测斜盘驱动柱塞170的位置。

控制阀芯310配置于外壳800的内部而通过调节供应至斜盘驱动柱塞170的大径部的工作油来控制斜盘驱动柱塞170的动作。

此外，控制阀芯310可以包括流量控制阀芯311和马力控制阀芯312。但是，本发明的一实施例不限于此，作为控制阀芯310，可以只使用流量控制阀芯311和马力控制阀芯312中的某一个。此外，除了流量控制阀芯311和马力控制阀芯312外，控制阀芯310也可以进一步包括另外的阀芯。

流量控制阀芯311基于先导pilot压力Pi移动而控制供应至斜盘驱动柱塞170的工作油。从液压泵100排出的工作油由主控制阀(main control valve，MCV)分配而供应至动臂缸、斗杆缸及铲斗缸之类的各种作业机和行驶电机等。另外，主控制阀包括用于分配工作油的各种阀芯，各种阀芯分别由先导泵生成的先导压力Pi控制。因此，根据主控制阀的各种阀芯的当前动作状态，用于启动各种阀芯先导压力也会不同，可以根据这样的先导压力的变化来控制液压泵用调节器101的流量控制阀芯311。即，基于先导压力的变化调节供应至斜盘驱动柱塞170的工作油而调节液压泵100的斜盘150，从而能够控制液压泵100的排出流量。

马力控制阀芯312基于马力设定压力Pf和液压泵100的对方压力P2来移动而控制供应至斜盘驱动柱塞170的工作油。当液压泵100的排出压力，即对方压力P2上升时，马力控制阀芯312可以移动而调节供应至斜盘驱动柱塞170的工作油来减少液压泵100的斜盘150的倾转角，从而将液压泵150的输入扭矩(torque)控制为规定值以下。

先导柱塞350可以基于先导压力Pi来对流量控制阀芯311的一端部加压而移动流量控制阀芯311。另外，先导控制弹簧330对流量控制阀芯311的另一端部弹性加压。从而，当先导压力Pi变得大于先导控制弹簧330的弹性力时，先导柱塞350使流量控制阀芯311向另一端部方向移动；当先导压力Pi变得小于先导控制弹簧330的弹性力时，流量控制阀芯311向一端部方向移动。

向补偿器柱塞370导入马力设定压力Pf和液压泵100的对方压力P2，并对马力控制阀芯312的一端部加压。另外，马力控制弹簧340对马力控制阀芯312的另一端部弹性加压。此时，可以通过将马力控制弹簧340构成为2个弹簧，使斜率根据流量的变化在中途发生变化的控制线近似于等马力线。如此，由导入至补偿器柱塞370的马力设定压力Pf、液压泵100的对方压力P2以及马力控制弹簧340的弹性力决定马力控制阀芯312的位置。

控制套筒320包裹控制阀芯310，且具有切开反馈杠杆200的一端方向的侧面而形成的销卡止槽329。这里，销卡止槽329可以形成为具有大于控制套筒320的厚度且小于控制套筒320的直径的长度。

此外，控制套筒320也同样可以包括流量控制套筒321和马力控制套筒322。但是，本发明的一实施例不限于此，作为控制套筒320，可以只使用流量控制套筒321和马力控制套筒322中的某一个。此外，除了流量控制套筒321和马力控制套筒322外，控制套筒320也可以进一步包括另外的套筒。

反馈销730结合于反馈杠杆200的一区域而卡止于控制套筒320的销卡止槽329。具体地，反馈销730可以形成为在分别与反馈杠杆200的长度方向和控制套筒320的长度方向交叉的方向上从反馈杠杆200的一区域凸出。当斜盘驱动柱塞170移动时，反馈杠杆200以支撑销780为中心旋转，随着反馈杠杆200旋转而卡止于反馈销730的控制套筒320向轴向移动。从而，根据斜盘驱动柱塞170的位置来决定控制套筒320的位置。

尤其，根据本发明的一实施例，如图5所图示，反馈销730的长度方向和销卡止槽329的长度方向形成为平行。销卡止槽329通过在斜盘驱动柱塞170方向的反方向上切开控制套筒320的侧面而形成。另外，反馈销730的一部分设置为向销卡止槽329的开口方向露出。

通过这样的结构，使反馈销730与销卡止槽329的接触面积增加，从而防止磨耗在反馈销730局部地集中。具体地，反馈销730与销卡止槽329的接触部位可以与销卡止槽329的长度成比例地增加。即，反馈销730与销卡止槽329的接触部位可以具有至少大于控制套筒320的厚度且小于控制套筒320的直径的长度。

此外，可以使控制套筒320的行程(stroke)距离和斜盘驱动柱塞170行程距离维持不变的同时，减少控制套筒320与斜盘驱动柱塞170间的距离。即，可以减小液压泵用调节器101的整体大小。

下面参照图6至图8对本发明的一实施例的液压泵用调节器101的作用效果进行详细说明。

图6示出在本发明的一实施例的液压泵用调节器101中使用的控制套筒320的形状，是一实验例。图7示出以往使用的控制套筒32的形状，是比较例。

如图6所图示，就实验例的控制套筒320而言，销卡止槽329在斜盘驱动柱塞170方向的反方向的侧面向反馈杠杆730的一端部方向开口。从而，反馈销730与销卡止槽329的接触部位可以具有至少大于控制套筒320的厚度且小于控制套筒320的直径的长度。

相反，如图7所图示，比较例的控制套筒32形成为销卡止槽39贯通垂直于斜盘驱动柱塞170方向的方向的侧面的中央。从而，反馈销730与卡止槽39的接触部位具有控制套筒32的厚度相当的长度。

即，相比实验例的卡止于控制套筒320的销卡止槽329的反馈销730，磨耗相对更在比较例的卡止于控制套筒32的销卡止槽39的反馈销730集中于局部部位，因而磨耗速度加快，从而寿命不可避免地缩短。

此外，在实验例中，由于反馈销730被设置为卡止于控制套筒320的斜盘驱动柱塞170方向的反方向的侧面，如图8所图示，在实验例中，即使相同地设定控制套筒320的行程距离S1和比较例中的控制套筒32的行程距离S2，并相同地设定实验例中的斜盘驱动柱塞170的行程距离P1和比较例中的斜盘驱动柱塞170的行程距离P2，相比比较例，在实验例中更能缩短反馈杠杆200的旋转中心H至斜盘驱动柱塞170的距离。图8中的参照符号D表示缩短的距离。

通过这样的结构，本发明的一实施例的液压泵用调节器101可以使磨耗的发生最小化，且提高空间利用性。

具体地，在液压泵用调节器101中，控制套筒320接收所反馈的斜盘150的角度，即，与斜盘150机构性地连接而接收所反馈的斜盘150的角度，以控制液压泵100的流量。基于斜盘150的角度变化的控制套筒320的移动距离S1在设计上存在适当的值。例如，若该值过小，则需要较大常数的先导控制弹簧330和马力控制弹簧340，因而不利于控制性和磁滞等。相反，若该值过大，则难以进行由控制阀芯310、控制套筒320间的相对位置决定的可变节流孔面积的调整，且连同液压泵用调节器101的整体长度也会增加。此外，驱动斜盘150的斜盘驱动柱塞170的移动距离P1也同样会因整体的液压泵100的结构及设计强度等原因而具有限定的位置及距离的值。

从而，由于控制套筒320的移动距离S1和斜盘驱动柱塞170的移动距离P1因另外的设计原因而受限，因而在满足其的同时构成紧凑的液压泵用调节器101并不是一项容易的技术。

但是，在本发明的一实施例中，可以在已决定控制套筒320的移动距离S1和斜盘驱动柱塞170的移动距离P1的移动距离的状态下减少反馈杠杆200的旋转中心H至控制套筒320及斜盘驱动柱塞170的距离。即，可以减少图7的参照符号D相当的距离来节省空间。

尽管上面参照附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域中的一般的技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必备特征的前提下，可以以其他具体方式实施本发明。

因此，以上所描述的实施例在所有方面均应理解为是示例性的，而不是限定性的，本发明的范围由后面的权利要求书体现，从权利要求书的意义、范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的方式应解释为落入本发明的范围内。

Claims

1.一种液压泵用调节器，其用于调节包括斜盘和移动所述斜盘的斜盘驱动柱塞的液压泵的排出流量，所述液压泵用调节器的特征在于，包括：

外壳；

反馈杠杆，其一端被能够旋转地支撑在所述外壳的内侧，另一端与所述斜盘驱动柱塞连接；

控制阀芯，其配置于所述外壳的内部；

控制套筒，其包裹所述控制阀芯，且具有切开所述反馈杠杆的一端方向的侧面而形成的销卡止槽；以及

反馈销，其以向分别与所述反馈杠杆的长度方向和所述控制套筒的长度方向交叉的方向凸出的方式结合于所述反馈杠杆的一区域而卡止于所述控制套筒的所述销卡止槽。

2.根据权利要求1所述的液压泵用调节器，其特征在于，

所述销卡止槽的长度方向和所述反馈销的长度方向平行，

所述反馈销的一部分向所述销卡止槽的开口方向露出。

3.根据权利要求1所述的液压泵用调节器，其特征在于，还包括：

先导柱塞，其对所述控制阀芯的一端部加压而移动所述控制阀芯；以及

先导控制弹簧，其对所述控制阀芯的另一端部弹性加压。

4.根据权利要求1所述的液压泵用调节器，其特征在于，还包括：

补偿器柱塞，其对所述控制阀芯的一端部加压而移动所述控制阀芯；以及

马力控制弹簧，其对所述控制阀芯的另一端部弹性加压。

5.根据权利要求1所述的液压泵用调节器，其特征在于，还包括：

链接支撑部，其设于所述外壳的内部；

支撑销，其使所述反馈杠杆的一端与所述链接支撑部能够旋转地结合；以及

控制销，其使所述反馈杠杆的另一端与所述斜盘驱动柱塞能够旋转地结合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压泵用调节器，其特征在于，

所述控制阀芯基于所述液压泵的排出压力或先导压力来移动并调节供应至所述斜盘驱动柱塞的大径部的工作油来移动所述斜盘驱动柱塞。