CN113530783A - 带卸荷功能的两级压力控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带卸荷功能的两级压力控制装置，包括电磁换向阀、溢流阀、流量阀和恒压阀；轴向柱塞变量泵通过电磁换向阀连接溢流阀，轴向柱塞变量泵与电磁换向阀之间设有第三节流孔，电磁换向阀和溢流阀均连接油箱；恒压阀连接流量阀，恒压阀连接油箱，恒压阀连接轴向柱塞变量泵的出口；流量阀与变量活塞的一侧连通，流量阀连接油箱，流量阀连接第三节流孔的尾端，流量阀连接油箱，流量阀连接柱塞变量泵的出口。本发明具有可使主机操作人员根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，同时可在主机工作循环间歇时以功率损耗接近零的情况下运转，从而减小功率损耗，降低系统发热，延长液压元件和原动机寿命。

Description

带卸荷功能的两级压力控制装置
技术领域
本发明属于轴向柱塞变量泵的压力控制装置领域，尤其涉及一种轴向柱塞变量泵的带卸荷功能的两级压力控制装置。
背景技术
压力控制作为轴向柱塞变量泵常用的控制方式之一，其广泛应用于工程机械、航空航天等液压系统中，液压系统包括轴向柱塞变量泵、驱动轴向柱塞变量泵运转的原动机、恒压阀和油箱，液压系统的工作压力即为轴向柱塞变量泵的输出压力。
主机在不同的工况下，所需要的工作压力不同，特别是存在多种动作的主机，轴向柱塞变量泵除了在输出大推力或大扭矩时需要较高的压力外，其他工况所需的压力较低，即主机存在高压力以及低压力的两级压力需求。现有液压系统的压力控制装置是一个恒压阀，无法满足两级压力需求。
当液压系统工作压力与主机所需压力不匹配时，会导致液压系统能耗增大，油温升高，进而降低液压元件的使用寿命。同时，在主机工作循环的间歇，如果液压系统一直维持较高压力，则会进一步加剧功率损耗和系统发热，而原动机频繁启动又会降低原动机的寿命。
因此，需要一种两级压力控制装置，使得主机操作人员可根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，同时可在主机工作循环间歇时以功率损耗接近零的情况下运转，从而减小功率损耗，降低系统发热，延长液压元件和原动机寿命。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种带卸荷功能的两级压力控制装置。本发明具有可使主机操作人员根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，同时可在主机工作循环间歇时以功率损耗接近零的情况下运转，从而减小功率损耗，降低系统发热，延长液压元件和原动机寿命。
本发明的技术方案：带卸荷功能的两级压力控制装置，用于液压系统中，液压系统包括轴向柱塞变量泵、驱动轴向柱塞变量泵的原动机和油箱，轴向柱塞变量泵内设有斜盘组件，斜盘组件的一侧设有变量活塞和回位活塞，回位活塞的一侧设有回位弹簧，所述两级压力控制装置包括电磁换向阀、溢流阀、流量阀和恒压阀；
轴向柱塞变量泵通过电磁换向阀连接溢流阀，轴向柱塞变量泵与电磁换向阀之间设有第三节流孔，电磁换向阀和溢流阀均连接油箱；
恒压阀连接流量阀，恒压阀连接油箱，恒压阀连接轴向柱塞变量泵的出口；
流量阀与柱塞变量泵的变量活塞的一侧连通，流量阀通过第二节流孔连接油箱，流量阀连接第三节流孔的尾端，流量阀通过第一节流孔连接油箱，流量阀连接柱塞变量泵的出口。
前述的带卸荷功能的两级压力控制装置中，所述电磁换向阀、溢流阀、流量阀和恒压阀均通过过渡块固定于轴向柱塞变量泵上。
前述的带卸荷功能的两级压力控制装置中，
与现有技术相比，本发明是在现有液压系统的压力控制装置的基础上增加了电磁换向阀、流量阀和溢流阀，主机操作人员可根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，使液压系统工作压力与主机所需压力匹配，减少液压系统能耗，减少油温升高，从而增加液压元件的使用寿命。在主机工作循环的间歇，还可使液压系统工作在低压工况，进一步减少液压系统的功率损耗和降低系统发热，原动机的启动频率得以降低，原动机寿命增加。因此，本发明具有可使主机操作人员根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，同时可在主机工作循环间歇时以功率损耗接近零的情况下运转，从而减小功率损耗，降低系统发热，延长液压元件和原动机寿命。
附图说明
图1是本发明的液压原理图。
图2是结构示意图。
附图中的标记为：1-轴向柱塞变量泵，2-回位活塞，3-变量活塞，4-电磁换向阀，5-溢流阀，6-流量阀，7-恒压阀，8-第一节流孔，9-第二节流孔，10-第三节流孔，11-过渡块，12-斜盘组件，13-回位弹簧，14-油箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。带卸荷功能的两级压力控制装置，用于液压系统中，液压系统包括轴向柱塞变量泵1、驱动轴向柱塞变量泵1的原动机(如电机)和油箱14，轴向柱塞变量泵1内设有斜盘组件12，斜盘组件12的一侧设有变量活塞3和回位活塞2，回位活塞2的一侧设有回位弹簧13，其特征在于：所述两级压力控制装置包括电磁换向阀4、溢流阀5、流量阀6和恒压阀7。
轴向柱塞变量泵1的出口通过电磁换向阀4连接溢流阀5，轴向柱塞变量泵1与电磁换向阀4之间设有第三节流孔10，电磁换向阀4和溢流阀5均连接油箱14；
恒压阀7连接流量阀6，恒压阀7连接油箱14，恒压阀7连接轴向柱塞变量泵1的出口；
流量阀6与柱塞变量泵1的变量活塞3的一侧连通，流量阀6通过第二节流孔9连接油箱14，流量阀6连接第三节流孔10的尾端，流量阀6通过第一节流孔8连接油箱14，流量阀6连接柱塞变量泵1的出口。
更加具体的连接方式为：电磁换向阀4的高压油口P连接轴向柱塞变量泵1的出油口，电磁换向阀4的回油口T连接油箱14，电磁换向阀4的B口连接溢流阀5。溢流阀5上的三个端口，其中一个端口与电磁换向阀4的B口连接，其余端口均与油箱14连接。恒压阀7上的四个端口，其中一个端口与流量阀6连接，另一个端口与油箱14连接，其余两个端口与轴向柱塞变量泵1的出口连接。流量阀4上的五个端口，其中一个端口与变量活塞3的一侧接通，并通过第二节流孔9连接油箱14，另一个端口与第三节流孔10的尾端连接，并通过第一节流孔8与油箱14连接，还有一个端口与恒压阀7连接，其余两个端口与轴向柱塞变量泵1的出口连接。
所述电磁换向阀4、溢流阀5、流量阀6和恒压阀7均通过过渡块11固定于轴向柱塞变量泵1上。
卸荷控制的工作原理：电磁换向阀4不得电时，电磁换向阀4处于中位，高压油口P(图1中P所示)与回油口T(图1中T处所示)接通。当轴向柱塞变量泵1不工作时，轴向柱塞变量泵1在回位弹簧13的作用下处于大排量状态，此时，高压油经过第三节流孔10分成两路，第一路油经电磁换向阀4回油箱14，第二路经第一节流孔8回到油箱14。当轴向柱塞变量泵1出口压力与节流后压差达到流量阀6开启压差时，流量阀6处于左位，变量活塞3与出口高压油沟通，由于变量活塞3与回位活塞2存在面积差，变量活塞3推动斜盘组件12摆角减小以使得出口压力维持在流量阀6开启压差附近，轴向柱塞变量泵处于卸荷状态。
一级压力控制的工作原理：当电磁换向阀4得电且处于A位(图1中A所示)时，高压油口P与电磁换向阀4的B口(图1中B所示)接通。当变量泵1不工作时，变量泵1在回位弹簧13的作用下处于大排量状态，高压油经第三节流孔10后，通过电磁换向阀4与溢流阀5接通。当出口压力达到溢流阀5设定压力时，流量阀6右端压力为溢流阀5设定压力，出口压力继续增大至第三节流孔10两端压差大于流量阀6开启压差时，流量阀6处于左位，变量活塞3通过出口高压油沟通，由于变量活塞3与回位活塞2存在面积差，变量活塞3推动斜盘组件12摆角减小以使得出口压力＝溢流阀设定压力+流量阀开启压差，轴向柱塞变量泵1进入一级压力工作状态。溢流阀开启压力必须小于恒压阀开启压力，否则一级压力控制失效。
二级压力控制的工作原理：当电磁换向阀4得电且处于B位时，高压油口P与A口接通，A口处于堵死状态。当变量泵1不工作时，变量泵1在回位弹簧13的作用下处于大排量状态，高压油经第三节流孔10后只能通过第一节流孔8回油箱14，由于第三节流孔10两端压差不能达到流量阀6的开启压差，使得流量阀6一直处右位，当出口压力达到恒压阀7设定压力时，恒压阀7处于左位，变量活塞3与出口高压油沟通，由于变量活塞3与回位活塞2存在面积差，变量活塞3推动斜盘组件12摆角减小以使得出口压力维持在恒压阀7开启压力左右，轴向柱塞变量泵1进入二级压力工作状态。
本发明具有可使主机操作人员根据实际工况对液压系统工作压力级别进行切换，同时可在主机工作循环间歇时以功率损耗接近零的情况下运转，从而减小功率损耗，降低系统发热，延长液压元件和原动机寿命。

Claims (3)

1.带卸荷功能的两级压力控制装置，用于液压系统中，液压系统包括轴向柱塞变量泵(1)、驱动轴向柱塞变量泵(1)的原动机和油箱(14)，轴向柱塞变量泵(1)内设有斜盘组件(12)，斜盘组件(12)的一侧设有变量活塞(3)和回位活塞(2)，回位活塞(2)的一侧设有回位弹簧(13)，其特征在于：所述两级压力控制装置包括电磁换向阀(4)、溢流阀(5)、流量阀(6)和恒压阀(7)；
轴向柱塞变量泵(1)通过电磁换向阀(4)连接溢流阀(5)，轴向柱塞变量泵(1)与电磁换向阀(4)之间设有第三节流孔(10)，电磁换向阀(4)和溢流阀(5)均连接油箱(14)；
恒压阀(7)连接流量阀(6)，恒压阀(7)连接油箱(14)，恒压阀(7)连接轴向柱塞变量泵(1)的出口；
流量阀(6)与柱塞变量泵(1)的变量活塞(3)的一侧连通，流量阀(6)通过第二节流孔(9)连接油箱(14)，流量阀(6)连接第三节流孔(10)的尾端，流量阀(6)通过第一节流孔(8)连接油箱(14)，流量阀(6)连接柱塞变量泵(1)的出口。
2.根据权利要求1所述的带卸荷功能的两级压力控制装置，其特征在于：所述电磁换向阀(4)、溢流阀(5)、流量阀(6)和恒压阀(7)均通过过渡块(11)固定于轴向柱塞变量泵(1)上。
3.根据权利要求1所述的带卸荷功能的两级压力控制装置，其特征在于：所述流量阀(6)通过第二节流孔(9)连接油箱(14)。
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