CN112128153A - 一种新型定量泵变压差负载敏感系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型定量泵变压差负载敏感系统，包括负载敏感阀、安全保护阀、压力补偿器、第一换向阀和压差控制阀，负载敏感阀、安全保护阀和压力补偿器的进油端均连接至进油口，负载敏感阀分别与压差控制机构、安全保护阀连接，压力补偿器与第一换向阀连接，压差控制阀包括阻尼孔、压差控制机构和第二换向阀，压差控制机构与第二换向阀连接，且压差控制机构与第二换向阀之间设有阻尼孔；通过压差控制阀改变定量泵负载系统中负载敏感阀的压差，实现流量输出与系统实际需求相关，通过压差可变，降低系统待机状态时的溢流损失，从而提高了系统的节能性。

Description

一种新型定量泵变压差负载敏感系统及其控制方法

技术领域

本发明属于起重机节能环保技术领域，具体涉及一种新型定量泵变压差负载敏感系统及其控制方法。

背景技术

定量泵负载敏感系统具有较好的节能特性和稳定性，在起重机液压系统中得到了普遍应用；目前使用恒压差控制的方法，通过负载敏感阀设定系统的压差ΔP，当系统工作时，能够使得泵出口压力始终比负载压力高ΔP，从而实现系统压力与负载压力自适应匹配。

现有技术中，常用方法为恒压差控制的方法，控制原理为：

(1)待机状态时，定量泵输出液压油通过负载敏感阀回到油箱中，工作状态时，负载敏感阀关闭，定量泵输出液压油进入到执行机构中。

(2)负载敏感阀具有两个控制腔和一个可调弹簧，当系统稳定时，此时泵口压力P，负载压力XL，弹簧设定压力ΔP，满足公式P＝XL+ΔP。

(3)安全保护阀，限制系统最高压力，起到安全保护作用。

(4)主阀换向阀，通过先导压力a1和b1实现阀芯换向；根据负载敏感原理，换向阀两端的压力P-XL即为负载敏感阀压差ΔP，根据流量压差公式，系统流量只与换向阀开口度有关，即与a1和b1控制压力有关，而与负载压力无关。序3为压力补偿器，具体某一工作联的P’-XL’即为压力补偿器压差ΔP‘，其工作原理与负载敏感阀类似，不再赘述。

而上述方法主要存在的主要问题为：为补偿最大流量产生的管路沿程压力损失，负载敏感阀ΔP需设定较高的压，即恒定压差一般设定值较高，这样使得在待机状态(非工作状态)时，定量泵系统存在较大的溢流损失，产生较大的散热量。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种新型定量泵变压差负载敏感系统及其控制方法，通过压差控制阀改变定量泵负载系统中负载敏感阀的压差，实现流量输出与系统实际需求相关，通过压差可变，降低系统待机状态时的溢流损失，从而提高了系统的节能性。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种新型定量泵变压差负载敏感系统，包括负载敏感阀、安全保护阀、压力补偿器、第一换向阀和压差控制阀，所述负载敏感阀、安全保护阀和压力补偿器的进油端均连接至进油口，所述负载敏感阀分别与压差控制机构、安全保护阀连接，所述压力补偿器与第一换向阀连接；

所述压差控制阀包括阻尼孔、压差控制机构和第二换向阀，所述压差控制机构与第二换向阀连接，且所述压差控制机构与第二换向阀之间设有阻尼孔。

进一步的，所述阻尼孔采用固定阻尼或可变阻尼。

进一步的，所述第一换向阀和第二换向阀均采用液控换向阀。

进一步的，所述第一换向阀和第二换向阀均采用电比例换向阀。

一种新型定量泵变压差负载敏感系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、所述系统在待机状态时，第一换向阀处于关闭状态，反馈油路无压力输出，第二换向阀处于非工作位置，压差控制机构通过第二换向阀与泄漏口连通，此时负载敏感阀压差值低，主油路的进油口油液直接通过低压差状态的负载敏感阀进行卸荷；

步骤S2、所述系统在工作状态时，先导油进入第一换向阀控制口，驱动第一换向阀进行换向，液压油经第一换向阀进入到执行机构中，驱动执行机构进行工作；当瞬间压力过高并达到安全保护阀设定值时，油液直接从安全保护阀卸掉；

步骤S3、所述系统在工作状态时，所述第一换向阀输出的主系统反馈压力驱动第二换向阀进行换向，稳定油源经第二换向阀进入到压差控制机构，驱动压差控制机构工作，压差控制机构压缩负载敏感阀控制腔弹簧，其中，阻尼孔起到稳压滤波作用，消除负载敏感阀变压差瞬间压力冲击。

进一步的，所述执行机构采用油缸或液压马达。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明通过压差控制阀等部件，应用变压差原理，降低了系统待机状态时的溢流损失，减小待机状态时系统散热量，提升系统的节能性；

2)本发明通过阻尼孔，应用阻尼滤波原理，实现了滤波稳压功能，从而能够消除负载敏感阀变压差瞬间压力冲击；

3)结构简单可靠、成本低，技术应用用途广泛。

附图说明

图1是本实施例1的结构示意图。

附图标记说明：1、阻尼孔；2、压差控制机构；3、负载敏感阀；4、安全保护阀；5、压力补偿器；6、第一换向阀；7、第二换向阀；8、压差控制阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种新型定量泵变压差负载敏感系统，包括负载敏感阀3、安全保护阀4、压力补偿器5、第一换向阀6和压差控制阀8，负载敏感阀3、安全保护阀4和压力补偿器5的进油端均连接至进油口，负载敏感阀3分别与压差控制机构2、安全保护阀4连接，压力补偿器5与第一换向阀6连接；

压差控制阀8包括阻尼孔1、压差控制机构2和第二换向阀7，压差控制机构2与第二换向阀7连接，且压差控制机构2与第二换向阀7之间设有阻尼孔1。

阻尼孔1采用固定阻尼或可变阻尼。

第一换向阀6和第二换向阀7均采用液控换向阀。

一种新型定量泵变压差负载敏感系统的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、系统在待机状态时，第一换向阀6处于关闭状态，反馈油路(如图1所示，XL油路为反馈油路)无压力输出，第二换向阀7处于非工作位置，压差控制机构2通过第二换向阀7与泄漏口连通，此时负载敏感阀3压差值低，主油路(如图1所示，P油路为主油路)的进油口油液直接通过低压差状态的负载敏感阀3进行卸荷，溢流损失低，散热量小；

步骤S2、系统在工作状态时，先导油进入第一换向阀6控制口，驱动第一换向阀6进行换向，液压油经第一换向阀6进入到执行机构中，驱动执行机构进行工作；当瞬间压力过高并达到安全保护阀4设定值时，油液直接从安全保护阀4卸掉，起到消除压力冲击的作用；

步骤S3、系统在工作状态时，第一换向阀6输出的主系统反馈压力驱动第二换向阀7进行换向，稳定油源经第二换向阀7进入到压差控制机构2，驱动压差控制机构2工作，压差控制机构2压缩负载敏感阀3控制腔弹簧，从而实现工作状态时负载敏感阀3压差增大的目标。

其中，执行机构采用油缸或液压马达。

需要说明的是，阻尼孔1起到稳压滤波功能，消除负载敏感阀3变压差瞬间压力冲击，压差控制机构2和第二换向阀7同步工作，可实现负载敏感阀3的可变压差功能，其不工作时，负载敏感阀3为小压差，其工作时，负载敏感阀3为大压差；压差控制阀8P口接稳定油源，稳定油源设定压力取决于系统实际所需的工作压差，通过压差控制机构2实现与工作压差相匹配，压差控制阀8a口与主系统反馈压力连接。

实施例2

如图1所示，一种新型定量泵变压差负载敏感系统，包括负载敏感阀3、安全保护阀4、压力补偿器5、第一换向阀6和压差控制阀8，负载敏感阀3、安全保护阀4和压力补偿器5的进油端均连接至进油口，负载敏感阀3分别与压差控制机构2、安全保护阀4连接，压力补偿器5与第一换向阀6连接；

压差控制阀8包括阻尼孔1、压差控制机构2和第二换向阀7，压差控制机构2与第二换向阀7连接，且压差控制机构2与第二换向阀7之间设有阻尼孔1。

阻尼孔1采用固定阻尼或可变阻尼。

第一换向阀6和第二换向阀7均采用电比例换向阀。

其中，执行机构采用油缸或液压马达。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型定量泵变压差负载敏感系统，其特征在于，包括负载敏感阀、安全保护阀、压力补偿器、第一换向阀和压差控制阀；

所述压差控制阀包括阻尼孔、压差控制机构和第二换向阀，所述压差控制机构与第二换向阀连接，且所述压差控制机构与第二换向阀之间设有阻尼孔；

所述负载敏感阀、安全保护阀和压力补偿器的进油端均连接至进油口，所述负载敏感阀分别与压差控制机构、安全保护阀连接，所述压力补偿器与第一换向阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型定量泵变压差负载敏感系统，其特征在于，所述阻尼孔采用固定阻尼或可变阻尼。

3.根据权利要求1所述的一种新型定量泵变压差负载敏感系统，其特征在于，所述第一换向阀和第二换向阀均采用液控换向阀。

4.根据权利要求1所述的一种新型定量泵变压差负载敏感系统，其特征在于，所述第一换向阀和第二换向阀均采用电比例换向阀。

5.基于权利要求1所述的一种新型定量泵变压差负载敏感系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1、所述系统在待机状态时，第一换向阀处于关闭状态，反馈油路无压力输出，第二换向阀处于非工作位置，压差控制机构通过第二换向阀与泄漏口连通，此时负载敏感阀压差值低，主油路的进油口油液直接通过低压差状态的负载敏感阀进行卸荷；

步骤S2、所述系统在工作状态时，先导油进入第一换向阀控制口，驱动第一换向阀进行换向，液压油经第一换向阀进入到执行机构中，驱动执行机构进行工作；当瞬间压力过高并达到安全保护阀设定值时，油液直接从安全保护阀卸掉；

步骤S3、所述系统在工作状态时，所述第一换向阀输出的主系统反馈压力驱动第二换向阀进行换向，稳定油源经第二换向阀进入到压差控制机构，驱动压差控制机构工作，压差控制机构压缩负载敏感阀控制腔弹簧，其中，阻尼孔起到稳压滤波作用，消除负载敏感阀变压差瞬间压力冲击。

6.根据权利要求5所述的一种新型定量泵变压差负载敏感系统的控制方法，其特征在于，所述执行机构采用油缸或液压马达。

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