CN115467750B - 一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，公开一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法，调速系统包括油泵、电磁换向阀、液控换向阀、电液伺服阀、液压离合器、速敏滑阀及调速设定装置；通过电磁换向阀选择工作模式，当电磁换向阀选择电液调速模式时，压力油经电磁换向阀流入电液伺服阀，并推动液控换向阀，使流经电液伺服阀的压力油推动伺服输出油缸运动，通过电液伺服阀的控制，从而控制伺服输出油缸的输出位置，最终控制柴油机的转速。本发明的调速系统具有电液调速模式和机械液压调速模式，两个模式一用一备，相互切换，相互独立，能够降低电液调速模式与机械液压调速模式之间的相互影响，提高独立性。

Description

一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法。

背景技术

应用于一些重要场合的柴油发动机采用一用一备模式的调速系统，以提高动力装置的安全性和稳定性，其中，主调速装置为电液调速器，备用调速装置为机械液压调速器，柴油发动机在正常工作时，调速系统切换到电液调速模式，即电液调速器运行，在异常情况下例如电液调速器断电，切换备用调速装置，即机械液压调速器运行。但在现有的调速装置中，电液复合调速器中的电液调速模式和机械液压调速模式会相互产生较大的影响，例如，机械液压调速模式的速度设定不高于电液调速模式时，会影响电液调速模式的调速，若机械液压调速模式中的滑阀损坏也会使电液调速模式失效。

因此，亟需一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法，降低电液调速模式与机械液压调速模式之间的相互影响，提高独立性。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法，降低电液调速模式与机械液压调速模式之间的相互影响，提高调速系统的可靠性与安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种用于柴油发动机的调速系统，包括：

油泵，所述油泵的输出端连接有电磁换向阀；

液控换向阀，所述液控换向阀的输出端连接有伺服输出油缸，所述伺服输出油缸用于控制所述柴油发动机的输出端转速；

电液伺服阀，所述电液伺服阀连接于所述电磁换向阀与所述液控换向阀之间；

液压离合器，与所述电磁换向阀的输出端连接，所述电磁换向阀择一接通所述电液伺服阀、所述液控换向阀和所述液压离合器；

速敏滑阀，设置于所述柴油发动机的输出端，且所述速敏滑阀与所述液控换向阀连接；

调速设定装置，所述调速设定装置连接于所述伺服输出油缸与所述速敏滑阀之间；

压力阀，设置于所述油泵与所述电磁换向阀之间；

转速传感器，所述转速传感器用于获取所述柴油发动机的输出端转速；

反馈杆，设置于所述伺服输出油缸与所述调速设定装置之间。

第二方面，提供一种调速方法，采用如上所述的调速系统实施，所述调速方法包括以下步骤：

S100、通过所述电磁换向阀选择工作模式，当所述电磁换向阀选择电液调速模式时，进行步骤S200，当所述电磁换向阀选择机械液压调速模式时，进行步骤S300；

S200、压力油经所述电磁换向阀流入所述电液伺服阀，并推动所述液控换向阀，使流经所述电液伺服阀的压力油推动所述伺服输出油缸运动，通过所述电液伺服阀的控制，从而控制所述伺服输出油缸的输出位置，最终控制柴油机的转速；

S300、压力油流经所述电磁换向阀，进入所述液压离合器和所述速敏滑阀，所述液压离合器闭合时，柴油机带动所述速敏滑阀转动，通过所述速敏滑阀的速度预设值与柴油机的转速对比从而带动所述速敏滑阀上下运动，从而压力油流经所述液控换向阀，控制所述伺服输出油缸的运动，所述伺服输出油缸调节柴油机的转速，最终柴油机的转速与设定的转速相等。

本发明的有益效果在于：

本发明提供一种用于柴油发动机的调速系统及调速方法，该调速系统具有电液调速模式和机械液压调速模式，两个模式一用一备，相互切换，相互独立，柴油发动机运行时，电磁换向阀通电后，调速系统切换到电液调速模式，油泵输出的压力油经过电磁换向阀后，压力油流入电液伺服阀和液控换向阀，压力油穿过电液伺服阀和液控换向阀后推动伺服输出油缸，改变伺服输出油缸的输出位置，通过电液伺服阀的控制，从而调节柴油发动机的转速，实现电液调速模式；当调速系统出现异常而导致电磁换向阀断电时，调速系统切换到机械液压调速模式，油泵输出的压力油经过电磁换向阀后，压力油流入液压离合器和速敏滑阀，液压离合器闭合，使得柴油发动机带动速敏滑阀转动，通过调速设定装置的预设值与速敏滑阀的离心力对比，带动速敏滑阀的滑阀上下运动，从而将压力油导入液控换向阀，液控换向阀排出的压力油推动伺服输出油缸，改变伺服输出油缸的输出位置，从而调节柴油发动机的转速，实现机械液压调速模式。电液调速模式和机械液压调速模式为并联模式，二者独立运行，相互之间不产生影响，当调速系统切换到其中一个模式时，能够避免导致另一模式涉及的部件损坏。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明；

图1为实施例所述的调速系统的结构布置图；

图2为实施例所述的调速方法的流程图。

图中：

1、油泵；2、压力阀；3、电磁换向阀；4、电液伺服阀；5、液控换向阀；6、速敏滑阀；7、调速设定装置；8、反馈杆；9、伺服输出油缸；10、液压离合器；11、转速传感器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供一种用于柴油发动机的调速系统，该调速系统包括油泵1、液控换向阀5、电液伺服阀4、液压离合器10、速敏滑阀6及调速设定装置7，油泵1的输出端连接有电磁换向阀3；液控换向阀5的输出端连接有伺服输出油缸9，伺服输出油缸9用于控制柴油发动机的输出端转速；电液伺服阀4连接于电磁换向阀3与液控换向阀5之间；液压离合器10与电磁换向阀3的输出端连接，电磁换向阀3能够择一接通电液伺服阀4、液控换向阀5和液压离合器10；速敏滑阀6设置于柴油发动机的输出端，且速敏滑阀6与液控换向阀5连接；调速设定装置7连接于伺服输出油缸9与速敏滑阀6之间；通过电磁换向阀3选择工作模式，当电磁换向阀3选择电液调速模式时，压力油经电磁换向阀3流入电液伺服阀4，并推动液控换向阀5，使流经电液伺服阀4的压力油推动伺服输出油缸9运动，通过电液伺服阀4的控制，从而控制伺服输出油缸9的输出位置，最终控制柴油机的转速；当电磁换向阀3选择机械液压调速模式时，压力油流经电磁换向阀3，进入液压离合器10和速敏滑阀6，液压离合器10闭合时，柴油机带动速敏滑阀6转动，通过速敏滑阀6的速度预设值与柴油机的转速对比从而带动速敏滑阀6上下运动，从而压力油流经液控换向阀5，控制伺服输出油缸9的运动，伺服输出油缸9调节柴油机的转速，最终柴油机的转速与设定的转速相等。

如图2所示，本实施例还提供一种调速方法，采用本实施例的调速系统实施，调速方法包括以下步骤：

S100、通过电磁换向阀3选择工作模式，当电磁换向阀3选择电液调速模式时，进行步骤S200，当电磁换向阀3选择机械液压调速模式时，进行步骤S300。

S200、压力油经电磁换向阀3流入电液伺服阀4，并推动液控换向阀5，使流经电液伺服阀4的压力油推动伺服输出油缸9运动，通过电液伺服阀4的控制，从而控制伺服输出油缸9的输出位置，最终控制柴油机的转速。

S300、压力油流经电磁换向阀3，进入液压离合器10和速敏滑阀6，液压离合器10闭合时，柴油机带动速敏滑阀6转动，通过速敏滑阀6的速度预设值与柴油机的转速对比从而带动速敏滑阀6上下运动，从而压力油流经液控换向阀5，控制伺服输出油缸9的运动，伺服输出油缸9调节柴油机的转速，最终柴油机的转速与设定的转速相等。

具体的，柴油发动机运行时，电磁换向阀3通电后，调速系统切换到电液调速模式，油泵1输出的压力油经过电磁换向阀3后，压力油流入电液伺服阀4和液控换向阀5，压力油穿过电液伺服阀4和液控换向阀5后推动伺服输出油缸9，改变伺服输出油缸9的输出位置，通过转速传感器11与电液伺服阀4的控制，从而调节柴油发动机的转速，实现电液调速模式；当调速系统出现异常而导致电磁换向阀3断电时，调速系统切换到机械液压调速模式，油泵1输出的压力油经过电磁换向阀3后，压力油流入液压离合器10和速敏滑阀6，液压离合器10闭合，使得柴油发动机带动速敏滑阀6转动，通过调速设定装置7的预设值与速敏滑阀6的离心力对比，带动速敏滑阀6的滑阀上下运动，从而将压力油导入液控换向阀5，液控换向阀5排出的压力油推动伺服输出油缸9，改变伺服输出油缸9的输出位置，从而调节柴油发动机的转速，且伺服输出油缸9能够对调速设定装置7进行反馈，使调速系统稳定，最终使得柴油发动机的转速与调速设定装置7的预设值相等，实现机械液压调速模式。电液调速模式和机械液压调速模式为并联模式，二者独立运行，相互之间不产生影响，当调速系统切换到其中一个模式时，能够避免因一个模式下的零件损坏而影响另一个模式的正常运行。

在本实施例中，油泵1与电磁换向阀3之间设置有压力阀2。

在本实施例中，调速系统还包括转速传感器11，转速传感器11用于获取柴油发动机的输出端转速。转速传感器11设置柴油发动机的输出端或者对应柴油发动机的输出端的位置，以获取柴油发动机的输出端转速，从而提供调速系统的调速精准度。

在本实施例中，伺服输出油缸9与调速设定装置7之间连接有反馈杆8。反馈杆8活动设置于伺服输出油缸9与调速设定装置7之间，当伺服输出油缸9的输出位置改变时，伺服输出油缸9能够带动反馈杆8移动，从而将伺服输出油缸9的输出位置的改变信息反馈给调速设定装置7

在本实施例中，电磁换向阀3为两位四通电磁换向阀。电磁换向阀3的输出端与液控换向阀5的左位连接以及与电液伺服阀4的右位连接，电液伺服阀4的输出端与液控换向阀5的右位连接。电磁换向阀3的输出端还分别与液压离合器10和速敏滑阀6连接。

在本实施例中，液控换向阀5为两位四通液控换向阀。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (1)

1.一种调速方法，采用柴油发动机的调速系统实施，所述调速系统包括：

油泵(1)，所述油泵(1)的输出端连接有电磁换向阀(3)；

液控换向阀(5)，所述液控换向阀(5)的输出端连接有伺服输出油缸(9)，所述伺服输出油缸(9)用于控制所述柴油发动机的输出端转速；

电液伺服阀(4)，所述电液伺服阀(4)连接于所述电磁换向阀(3)与所述液控换向阀(5)之间；

液压离合器(10)，与所述电磁换向阀(3)的输出端连接，所述电磁换向阀(3)择一接通所述电液伺服阀(4)、所述液控换向阀(5)和所述液压离合器(10)；

速敏滑阀(6)，设置于所述柴油发动机的输出端，且所述速敏滑阀(6)与所述液控换向阀(5)连接；

调速设定装置(7)，所述调速设定装置(7)连接于所述伺服输出油缸(9)与所述速敏滑阀(6)之间；

压力阀(2)，设置于所述油泵(1)与所述电磁换向阀(3)之间；

转速传感器(11)，所述转速传感器(11)用于获取所述柴油发动机的输出端转速；

反馈杆(8)，设置于所述伺服输出油缸(9)与所述调速设定装置(7)之间；

所述调速方法包括以下步骤：

S100、通过所述电磁换向阀(3)选择工作模式，当所述电磁换向阀(3)选择电液调速模式时，进行步骤S200，当所述电磁换向阀(3)选择机械液压调速模式时，进行步骤S300；

S200、压力油经所述电磁换向阀(3)流入所述电液伺服阀(4)，并推动所述液控换向阀(5)，使流经所述电液伺服阀(4)的压力油推动所述伺服输出油缸(9)运动，通过所述电液伺服阀(4)的控制，从而控制所述伺服输出油缸(9)的输出位置，最终控制柴油机的转速；

S300、压力油流经所述电磁换向阀(3)，进入所述液压离合器(10)和所述速敏滑阀(6)，所述液压离合器(10)闭合时，柴油机带动所述速敏滑阀(6)转动，通过所述速敏滑阀(6)的速度预设值与柴油机的转速对比从而带动所述速敏滑阀(6)上下运动，从而压力油流经所述液控换向阀(5)，控制所述伺服输出油缸(9)的运动，所述伺服输出油缸(9)调节柴油机的转速，最终柴油机的转速与设定的转速相等。