CN114294303A - 可调节功率的液压系统、调节方法及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调节功率的液压系统、调节方法及作业机械，所述液压系统包括述原动机分别与第一泵体和第二泵体连接，第一泵体与负载连接；第二泵体与分合流阀的进液口连接；分合流阀的第一出液口与负载连接，分合流阀的第二出液口与油箱连接，所述分合流阀用于根据所述负载的负载参数，控制所述第二泵体向所述负载供油，或控制所述第二泵体的液压油回流至所述油箱。本发明通过利用了分合流阀来控制多个油泵的分合流通断，分合流阀根据负载大小，切断或者连通油泵的油路，最大化的利用原动机的功率。

Description

可调节功率的液压系统、调节方法及作业机械

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，尤其涉及一种可调节功率的液压系统、调节方法及作业机械。

背景技术

目前，12T汽车起重机液压系统的油泵一般是由三联齿轮泵，其动力源一般采用P6发动机，发动机的特性一般是怠速段扭矩最小，所以在设计时只需要取发动机怠速时扭矩设计就可满足要求，但是随着电动化趋势的推广，采用电机带动油泵将越来愈普及，然而电机的特性是扭矩最大的点对应的转速较低，因此在使用中存在只能按照最大转速下的扭矩进行匹配，牺牲了低转速区间扭矩的问题。

发明内容

本发明提供一种可调节功率的液压系统，用以解决现有技术中只能按照最大转速下的扭矩进行匹配，牺牲了低转速区间扭矩的缺陷，通过利用了分合流阀来控制多个油泵的分合流通断，分合流阀根据负载大小，切断或者连通油泵的油路，对原动机进行保护的同时，最大化的利用原动机的功率。

本发明还提供一种可调节功率液压系统的调节方法，用以解决现有技术中只能按照最大转速下的扭矩进行匹配，牺牲了低转速区间扭矩的缺陷，通过分合流阀控制多个油泵的分合流通断，即在油泵负载超过原动机负载时，分合流阀切断油泵之间的油路连接，实现单泵或者使油泵数量减少的功能，从而降低油泵的输出功率，防止原动机功率超过限制；反之在油泵输入功率小于原动机限制功率的一定倍数时，分合流模块联通油泵之间的油路，最大化利用原动机的功率工作。

本发明又提供一种作业机械。

根据本发明第一方面提供的一种可调节功率的液压系统，包括：原动机、第一泵体、第二泵体、负载、分合流阀和油箱；

所述原动机分别与所述第一泵体和所述第二泵体连接，

所述第一泵体与所述负载连接；

所述第二泵体与所述分合流阀的进液口连接；

所述分合流阀的第一出液口与所述负载连接，所述分合流阀的第二出液口与所述油箱连接，所述分合流阀用于根据所述负载的负载参数，控制所述第二泵体向所述负载供油，或控制所述第二泵体的液压油回流至所述油箱。

根据本发明的一种实施方式，所述第二泵体包括：第一油泵和第二油泵；

所述第一油泵和所述第二油泵接入同一个所述分合流阀；

或者，所述分合流阀对应设置两个，所述第一油泵和所述第二油泵分别与两个所述分合流阀一一对应设置。

具体来说，本实施例提供了一种第二泵体的实施方式，提供第一油泵、第二油泵和分合流阀之间的设置关系，包括了第一油泵和第二油泵共同接入同一个分合流阀，以及第一油泵和第二油泵分别接入对应的分合流阀。

需要说明的是，本实施例提供的第二泵体只包括了两个油泵，在实际应用中，根据需求还可以调整油泵的数量。

在可能的实施方式中，第一油泵和第二油泵包括但限于定量泵，变量泵。不限于齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。

根据本发明的一种实施方式，所述第一油泵的输出功率大于或者小于所述第二油泵的输出功率。

具体来说，本实施例提供了一种第一油泵和第二油泵输出功率的实施方式，通过设置不同输出功率的第一油泵和第二油泵，实现了分合流阀根据不同原动机的转速、扭矩、功率、负载大小等情况，进行相应输出策略的调整。

根据本发明的一种实施方式，所述分合流阀包括：电磁阀和单向阀；

所述电磁阀的进液口与所述第二泵体的出液口连接；

所述电磁阀的第一出液口与所述单向阀的进液口连接，所述电磁阀的第二出液口与所述油箱连接；

所述单向阀的出液口与所述负载连接。

具体来说，本实施例提供了一种分合流阀的实施方式，通过提供分合流阀的具体结构，实现了根据负载参数调整泵体的供油量。

在可能的实施方式中，还包括负载检测模块，负载检测模块与原动机的输出端连接。

在可能的实施方式中，还包括负载检测模块，负载检测模块与负载连接，用于检测负载的参数。

在可能的实施方式中，还包括负载检测模块，负载检测模块分别与负载和原动机连接，用于实时检测负载的负载参数，以及原动机的转速。

在可能的实施方式中，分合流阀的控制方式包括但不限于电控、液控、手动和气动。

根据本发明的一种实施方式，所述原动机为发动机和\或电机。

具体来说，本实施例提供了一种原动机的实施方式，通过将原动机设置为发动机和\或电机，使得满足了多种不同的液压油泵独立控制需求。

在可能的实施方式中，原动机为发动机，分合流阀能够根据发动机在不同转速下，进行不同扭矩与不同负载参数的匹配。

在可能的实施方式中，原动机为电机，分合流阀能够根据电机低转速区间的扭矩匹配泵体的负载参数。

根据本发明第二方面提供的一种上述的可调节功率液压系统的调节方法，包括：

获取负载的负载参数，并进行判断；

确定所述负载参数满足预设条件，则分合流阀将第二泵体输出的液压油引流至所述负载；

确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀将所述第二泵体输出的液压油引流至油箱。

根据本发明的一种实施方式，所述确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀将所述第二泵体输出的液压油引流至油箱的步骤中，具体包括：

获取所述负载参数与所述预设条件的偏差值；

获取所述第二泵体内全部油泵的比例参数；

根据所述偏差值和所述比例参数，生成基于所述第二泵体内全部所述油泵的引流策略。

具体来说，本实施例提供了一种分合流阀将第二泵体输出的液压油引流至油箱的实施方式，第二泵体至少包括了第一油泵和第二油泵，且第一油泵和第二油泵的功率不同，因此需根据负载参数与预设条件的偏差值，计算出需将哪个油泵分流或者将全部油泵进行分离。

在可能的实施方式中，第一油泵和第二油泵的功率比为1:2，根据获得的负载参数，将第二油泵引流回油箱，第一油泵持续向负载供油，即可满足原动机的预设条件，达到保护原动机的目的。

在可能的实施方式中，第一油泵和第二油泵的功率比为1:2，根据获得的负载参数，需要第一油泵和第二油泵均引流回油箱，达到保护原动机的目的。

根据本发明的一种实施方式，所述预设条件包括所述负载的即时扭矩和\或即时功率大于原动机的预设扭矩和\或预设功率。

具体来说，本实施例提供了一种预设条件的实施方式，通过设置负载和原动机之间的扭矩和\或功率的相对关系，实现了根据负载参数进行相应的判断，并通过分合流阀对油泵的油路进行分合流，实现油泵之间的连接或者切断，实现系统中工作油泵的数量变化来控制功率变化。

在可能的实施方式中，负载的即时扭矩和\或即时功率在变化，而原动机的预设扭矩和\或预设功率一定，因此需获取负载的即时扭矩和\或即时功率。

在可能的实施方式中，原动机的预设扭矩和\或预设功率还需根据原动机的即时转速进行设置，即预设扭矩和\或预设功率为动态变化的，根据原动机的即使转速进行匹配。

在可能的实施方式中，原动机的转速达到预设转速时，预设扭矩和\或预设功率为第一预设扭矩和\或第一预设功率；原动机的转速未达到预设转速时，预设扭矩和\或预设功率为第二预设扭矩和\或第二预设功率。

根据本发明的一种实施方式，所述确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀将所述第二泵体输出的液压油引流至油箱的步骤之后，具体还包括：

持续获取所述负载参数，并进行判断；

确定所述负载参数满足所述预设条件，则所述分合流阀将第二泵体输出的液压油引流至所述负载。

具体来说，本实施例提供了一种持续获取所述负载参数的实施方式，通过持续对负载参数进行获取，最大化利用原动机的功率工作，当原动机的转速达到预设转速或者负载降至预设负载范围内，满足了预设条件，则分合流阀将第二泵体输出的液压油全部引流至负载，实现对原动机功率的最大利用。

根据本发明第三方面提供的一种作业机械，具有上述的一种可调节功率的液压系统，或者调节液压系统功率时，采用上述的一种可调节功率液压系统的调节方法。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种可调节功率的液压系统、调节方法及作业机械，通过利用了分合流阀来控制多个油泵的分合流通断，在油泵负载超过原动机负载时，分合流阀切断油泵之间的油路连接，实现单泵或者使油泵数量减少的功能；在油泵输入功率小于原动机限制功率的一定倍数时，分合流模块联通油泵之间的油路，对原动机进行保护的同时，最大化的利用原动机的功率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的可调节功率的液压系统的布置关系示意图之一；

图2是本发明提供的可调节功率的液压系统的布置关系示意图之二；

图3是本发明提供的可调节功率的液压系统的布置关系示意图之三；

图4是本发明提供的可调节功率液压系统的调节方法的流程示意图。

附图标记：

10、原动机；

20、第一泵体；

30、第二泵体；31、第一油泵；32、第二油泵；

40、负载；

50、分合流阀；51、电磁阀；52、单向阀；

60、油箱。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图3所示，本方案提供一种可调节功率的液压系统，其特征在于，包括：原动机10、第一泵体20、第二泵体30、负载40、分合流阀50和油箱60；原动机10分别与第一泵体20和第二泵体30连接，第一泵体20与负载40连接；第二泵体30与分合流阀50的进液口连接；分合流阀50的第一出液口与负载40连接，分合流阀50的第二出液口与油箱60连接，分合流阀50用于根据负载40的负载参数，控制第二泵体30向负载40供油，或控制第二泵体30的液压油回流至油箱60。

详细来说，本发明提供一种可调节功率的液压系统，用以解决现有技术中只能按照最大转速下的扭矩进行匹配，牺牲了低转速区间扭矩的缺陷，通过利用了分合流阀50来控制多个油泵的分合流通断，分合流阀50根据负载40大小，切断或者连通油泵的油路，对原动机10进行保护的同时，最大化的利用原动机10的功率。

在本发明一些可能的实施例中，第二泵体30包括：第一油泵31和第二油泵32；第一油泵31和第二油泵32接入同一个分合流阀50；或者，分合流阀50对应设置两个，第一油泵31和第二油泵32分别与两个分合流阀50一一对应设置。

具体来说，本实施例提供了一种第二泵体30的实施方式，提供第一油泵31、第二油泵32和分合流阀50之间的设置关系，包括了第一油泵31和第二油泵32共同接入同一个分合流阀50，以及第一油泵31和第二油泵32分别接入对应的分合流阀50。

需要说明的是，本实施例提供的第二泵体30只包括了两个油泵，在实际应用中，根据需求还可以调整油泵的数量。

在可能的实施方式中，第一油泵31和第二油泵32包括但限于定量泵，变量泵。不限于齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。

在本发明一些可能的实施例中，第一油泵31的输出功率大于或者小于第二油泵32的输出功率。

具体来说，本实施例提供了一种第一油泵31和第二油泵32输出功率的实施方式，通过设置不同输出功率的第一油泵31和第二油泵32，实现了分合流阀50根据不同原动机10的转速、扭矩、功率、负载40大小等情况，进行相应输出策略的调整。

在本发明一些可能的实施例中，分合流阀50包括：电磁阀51和单向阀52；电磁阀51的进液口与第二泵体30的出液口连接；电磁阀51的第一出液口与单向阀52的进液口连接，电磁阀51的第二出液口与油箱60连接；单向阀52的出液口与负载40连接。

具体来说，本实施例提供了一种分合流阀50的实施方式，通过提供分合流阀50的具体结构，实现了根据负载参数调整泵体的供油量。

在可能的实施方式中，还包括负载40检测模块，负载40检测模块与原动机10的输出端连接。

在可能的实施方式中，还包括负载40检测模块，负载40检测模块与负载40连接，用于检测负载40的参数。

在可能的实施方式中，还包括负载40检测模块，负载40检测模块分别与负载40和原动机10连接，用于实时检测负载40的负载参数，以及原动机10的转速。

在可能的实施方式中，分合流阀50的控制方式包括但不限于电控、液控、手动和气动。

在本发明一些可能的实施例中，原动机10为发动机和\或电机。

具体来说，本实施例提供了一种原动机10的实施方式，通过将原动机10设置为发动机和\或电机，使得满足了多种不同的液压油泵独立控制需求。

在可能的实施方式中，原动机10为发动机，分合流阀50能够根据发动机在不同转速下，进行不同扭矩与不同负载参数的匹配。

在可能的实施方式中，原动机10为电机，分合流阀50能够根据电机低转速区间的扭矩匹配泵体的负载参数。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图4所示，本方案提供一种上述的可调节功率液压系统的调节方法，包括：

获取负载40的负载参数，并进行判断；

确定负载参数满足预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至负载40；

确定负载参数不满足预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至油箱60。

详细来说，本发明还提供一种可调节功率液压系统的调节方法，用以解决现有技术中只能按照最大转速下的扭矩进行匹配，牺牲了低转速区间扭矩的缺陷，通过分合流阀50控制多个油泵的分合流通断，即在油泵负载40超过原动机10负载40时，分合流阀50切断油泵之间的油路连接，实现单泵或者使油泵数量减少的功能，从而降低油泵的输出功率，防止原动机10功率超过限制；反之在油泵输入功率小于原动机10限制功率的一定倍数时，分合流模块联通油泵之间的油路，最大化利用原动机10的功率工作。

在本发明一些可能的实施例中，确定负载参数不满足预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至油箱60的步骤中，具体包括：

获取负载参数与预设条件的偏差值；

获取第二泵体30内全部油泵的比例参数；

根据偏差值和比例参数，生成基于第二泵体30内全部油泵的引流策略。

具体来说，本实施例提供了一种分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至油箱60的实施方式，第二泵体30至少包括了第一油泵31和第二油泵32，且第一油泵31和第二油泵32的功率不同，因此需根据负载参数与预设条件的偏差值，计算出需将哪个油泵分流或者将全部油泵进行分离。

在可能的实施方式中，第一油泵31和第二油泵32的功率比为1:2，根据获得的负载参数，将第二油泵32引流回油箱60，第一油泵31持续向负载40供油，即可满足原动机10的预设条件，达到保护原动机10的目的。

在可能的实施方式中，第一油泵31和第二油泵32的功率比为1:2，根据获得的负载参数，需要第一油泵31和第二油泵32均引流回油箱60，达到保护原动机10的目的。

在本发明一些可能的实施例中，预设条件包括负载40的即时扭矩和\或即时功率大于原动机10的预设扭矩和\或预设功率。

具体来说，本实施例提供了一种预设条件的实施方式，通过设置负载40和原动机10之间的扭矩和\或功率的相对关系，实现了根据负载参数进行相应的判断，并通过分合流阀50对油泵的油路进行分合流，实现油泵之间的连接或者切断，实现系统中工作油泵的数量变化来控制功率变化。

在可能的实施方式中，负载40的即时扭矩和\或即时功率在变化，而原动机10的预设扭矩和\或预设功率一定，因此需获取负载40的即时扭矩和\或即时功率。

在可能的实施方式中，原动机10的预设扭矩和\或预设功率还需根据原动机10的即时转速进行设置，即预设扭矩和\或预设功率为动态变化的，根据原动机10的即使转速进行匹配。

在可能的实施方式中，原动机10的转速达到预设转速时，预设扭矩和\或预设功率为第一预设扭矩和\或第一预设功率；原动机10的转速未达到预设转速时，预设扭矩和\或预设功率为第二预设扭矩和\或第二预设功率。

在本发明一些可能的实施例中，确定负载参数不满足预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至油箱60的步骤之后，具体还包括：

持续获取负载参数，并进行判断；

确定负载参数满足预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油引流至负载40。

具体来说，本实施例提供了一种持续获取负载参数的实施方式，通过持续对负载参数进行获取，最大化利用原动机10的功率工作，当原动机10的转速达到预设转速或者负载40降至预设负载40范围内，满足了预设条件，则分合流阀50将第二泵体30输出的液压油全部引流至负载40，实现对原动机10功率的最大利用。

在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种作业机械，具有上述的一种可调节功率的液压系统，或者调节液压系统功率时，采用上述的一种可调节功率液压系统的调节方法。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种可调节功率的液压系统，其特征在于，包括：原动机(10)、第一泵体(20)、第二泵体(30)、负载(40)、分合流阀(50)和油箱(60)；

所述原动机(10)分别与所述第一泵体(20)和所述第二泵体(30)连接，

所述第一泵体(20)与所述负载(40)连接；

所述第二泵体(30)与所述分合流阀(50)的进液口连接；

所述分合流阀(50)的第一出液口与所述负载(40)连接，所述分合流阀(50)的第二出液口与所述油箱(60)连接，所述分合流阀(50)用于根据所述负载(40)的负载参数，控制所述第二泵体(30)向所述负载(40)供油，或控制所述第二泵体(30)的液压油回流至所述油箱(60)。

2.根据权利要求1所述的一种可调节功率的液压系统，其特征在于，所述第二泵体(30)包括：第一油泵(31)和第二油泵(32)；

所述第一油泵(31)和所述第二油泵(32)接入同一个所述分合流阀(50)；

或者，所述分合流阀(50)对应设置两个，所述第一油泵(31)和所述第二油泵(32)分别与两个所述分合流阀(50)一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种可调节功率的液压系统，其特征在于，所述第一油泵(31)的输出功率大于或者小于所述第二油泵(32)的输出功率。

4.根据权利要求2所述的一种可调节功率的液压系统，其特征在于，所述分合流阀(50)包括：电磁阀(51)和单向阀(52)；

所述电磁阀(51)的进液口与所述第二泵体(30)的出液口连接；

所述电磁阀(51)的第一出液口与所述单向阀(52)的进液口连接，所述电磁阀(51)的第二出液口与所述油箱(60)连接；

所述单向阀(52)的出液口与所述负载(40)连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调节功率的液压系统，其特征在于，所述原动机(10)为发动机和\或电机。

6.一种上述权利要求1至5任一所述的可调节功率液压系统的调节方法，其特征在于，包括：

获取负载(40)的负载参数，并进行判断；

确定所述负载参数满足预设条件，则分合流阀(50)将第二泵体(30)输出的液压油引流至所述负载(40)；

确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀(50)将所述第二泵体(30)输出的液压油引流至油箱(60)。

7.根据权利要求6所述的一种可调节功率液压系统的调节方法，其特征在于，所述确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀(50)将所述第二泵体(30)输出的液压油引流至油箱(60)的步骤中，具体包括：

获取所述负载参数与所述预设条件的偏差值；

获取所述第二泵体(30)内全部油泵的比例参数；

根据所述偏差值和所述比例参数，生成基于所述第二泵体(30)内全部所述油泵的引流策略。

8.根据权利要求6所述的一种可调节功率液压系统的调节方法，其特征在于，所述预设条件包括所述负载(40)的即时扭矩和\或即时功率大于原动机(10)的预设扭矩和\或预设功率。

9.根据权利要求6所述的一种可调节功率液压系统的调节方法，其特征在于，所述确定所述负载参数不满足预设条件，则所述分合流阀(50)将所述第二泵体(30)输出的液压油引流至油箱(60)的步骤之后，具体还包括：

持续获取所述负载参数，并进行判断；

确定所述负载参数满足所述预设条件，则所述分合流阀(50)将第二泵体(30)输出的液压油引流至所述负载(40)。

10.一种作业机械，其特征在于，具有上述权利要求1至5任一所述的一种可调节功率的液压系统，或者调节液压系统功率时，采用上述权利要求6至9任一所述的一种可调节功率液压系统的调节方法。

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