CN1157647A - 变容式流体泵的容积控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变容式流体泵的容积控制装置，它包括一个容积控制缸(6)，其有一个容积控制活塞(6a)、一个大径室(7)和一个小径室(10)，容积控制活塞(6a)用于驱动变容式流体泵的容积控制元件(5)，大径室和小径室分别位于容积控制活塞(6a)的两端，通过压力油流入大径室(7)来驱动容积控制活塞(6a)，使泵容积减小，通过压力油流入小径室(10)来驱动容积控制活塞(6a)，使它朝着泵容积增大的方向移动，一条把小径室(10)与流体泵的排放通路(2)连接起来的通路；至少一个控制阀(8，9)，利用大径室(7)与排放通路或油箱(56)进行选择性地连通，以便控制变容式流体泵的容积，一个可调节流阀(30)，设置在这样一条通路中，此时大径室(7)可以与流体泵的排放通路(2)或油箱(56)连通，控制压力油从大径室(7)内流入和流出，可调节流阀(30)可以在两种状态中切换，在第一种状态中，节流面积与排放通路上的排放压力成反比，在第二种状态下，节流面积是一个预定的值，它与排放压力无关。

Description

变容式流体泵的 容积控制装置

本发明涉及一种变容式流体泵的容积控制装置，它可用于液压铲等工作机操作机构的液压回路中。

至今为止，有一种已知的变容式流体泵(以后简称变量流体泵)的容积(即每转排放量)控制装置，它根据泵的排放压力来控制泵的工作容积，从而使驱动转矩(即容积与泵的排放压力的乘积)保持恒定。

另一方面，对于建筑设备中工作机操作机构的液压回路，例如挖土机中的液压回路；有一种已知的压力补偿式液压回路，其中通过许多通到同样多个控制机构中的操纵阀配给单一变流泵的排放压力的流体，其中设置一压力补偿阀，按照最高的负荷压力，利用这个压力补偿阀组件使单一变量流体泵的排出压力流体根据不同负荷的流体流量供给各操作机构。

在这种压力补偿式液压回路中，变容式流体泵的容积是根据不同的负荷压力来控制的。在负荷压力较小时，容积可以减小，从而降低泵的排放压力，进而减少能量损失；在负荷压力较大时，容积增大，从而提高泵的排放压力。

对于上述已知的装置，它通过控制容积以便使驱动转矩保持恒定，同时也使泵的排放压力与负荷压力之间的压差保持恒定。图1所示的是一种典型的情况。

特别地，在这种液压回路中，通过操纵阀3把变容式流体泵1(以后称变量流体泵)的排放通路2与操作机构4相连，回路中有一个容积控制缸6，在控制缸6中有一个容积控制元件，例如旋转斜盘5，用来增大或减小变容式流体泵的工作容积。容积控制缸6中有一个直径较大的大径室7和一个直径较小的小径室10以及一个容积控制活塞6a；活塞6a在所述两室之间压差的作用下可以移动。泵的排放压力是从泵的压力引导通道14通过第一个控制阀8和第二个控制阀9可控地进入大径室7，同时也从泵的压力引导通道14直接进入小径室10。

上述第一个控制阀8在接收端11接收的压力作用下，被推向供给位置A，在弹簧12的作用下，被推向排放位置B，弹簧12安装在接收端11的对面。压力接收端11的设置使通过第一条流体通路13与泵压力引导通路14连通。弹簧12保持与反馈杠杆15相接触。第一个控制阀8在其位置A处时适于将泵的排放压力从入口孔16传送到出口孔17，而在位置B处的设置使出口孔17与油箱口18连通，并且使入口孔16被堵住。

第二个控制阀9适于在第一个压力接收端19内的压力作用下，被推向第一个位置C；并在第二个压力接收端20内的压力作用下，被推向第二个位置D，该第二个压力接收端20位于第一个压力接收端19的对面。第一个压力接收端19的设置使通过第二条流体通路21与泵的压力引导通路14连通；第二个压力接收端20的设置使通过第三条流体通路22与负荷压力孔23相连。在第二个控制阀9的一个入口孔24通过第四条流体通路25与上述的泵压力导引通路14相连。第一个孔26通过第五条流体通路27与第一个控制阀8的出口孔17连通。第二个孔28通过第六条流体通路29与容积控制阀6的大径室7相连。

下面将解释变容式流体泵1如何通过旋转斜盘5的转动倾斜来控制容积，即控制每转流体的排放量。

如果变容式流体泵1的排放压力P₁首先增大，那么第一个控制阀8就位于供给位置A处，使得泵排放压力通过第二个控制阀9作用到大径室7上。然后，由于大径室7和小径室10的压力接收面积不同，使得容积控制活塞6a被推向右边，从而偏移旋转斜盘5，以使旋转斜盘5的倾角变小，于是就使变容式流体泵1的工作容积减小。另外，由于反馈杠杆15向右移动，因此使得弹簧上的负荷同时增大，第一个控制阀8被推向执行排放位置B，这样就降低了作用在容积控制缸6的大径室7上的压力，另一方面，容积控制活塞6a将返向左边，以使旋转斜盘5的倾角增大，因而增大泵的工作容积。

应当注意到上述操作使得变容式流体泵1的每转排放量与泵的排放压力P₁成比例。

也就是说，变容式流体泵1由于第一控制阀8、容积控制缸6和反馈杠杆15根据它自身的泵排放压力改变该变流泵1的容积，从而使驱动转矩保持恒定。

关于第二个控制阀9，也应注意到，当负荷压力P₀变得与泵的排放压力相等时，或当它们之间的压差小于设定负荷压力值P₀与排放压力的压差时，也就是说，如果操纵阀3的液压调节器周围的压差较小，如果操纵阀3上的孔的面积是大的，和当操纵阀3的需求流量比泵排放流量大时，第二个控制阀9将执行第二位置D，从而使压力流体可以从控制缸6的大径室7流入油箱，并使旋转斜盘5偏斜，以使其倾角增大，从而增大变容式流体泵1的容积。因此泵排放流量(容积)将会增大。也应注意，当操纵阀3的需求流量小于泵排放压力时，第二个操纵阀9将执行第一位置C，从而和上述相反地减小泵的排放流量(即工作容积)。

也就是说，第二个控制阀9的作用是控制变容式流体泵1每转的排放流量(即容积)，从而使泵的排放压力P₁和负荷压力之间压差保持恒定，这样，泵的排放流量就能与上述的操纵阀3的需求流量相一致。

然而，如果采用这种容积控制装置，可以发现，由于容积控制活塞6a的操作速度或反应速度是随着泵排放压力供给容积控制缸6大径室7的供给速度，和从大径室7中排放的排放速度而改变的，(也就是随着容积控制缸6大径室7中的压力变化速度而改变)。所以，当自身的排放压力P₁较高时，反应就很快，因为泵排放压力供给和排放的速率是很高的。而当排放压力P₁较低时，反应速度也会较慢，因为泵排放压力供给和排放的速率也都较低。

由于这个原因，当自身排放压力较低时，反应速度被调节到一个满意的合适的较快速度，随之而来，当自身排放压力较高时，反应速度将会过快，这可能导致流体泵的元件受损，例如当旋转斜盘撞击限位器时就可能受损。也应注意到，当容积迅速增大时可导致抽吸压力突然瞬时下降也会产生气蚀现象。另外还应注意，当工作设备负荷很大，而且负荷压力P₀也很高时，(即当自身排放压力很大时)工作设备就会过快地加速，从而造成工作设备振动和机体的摇晃。

为了解决上述问题，日本未审查的实用新型，NO平4-137285中公开了一种变容式流体泵的容积控制装置，在这个装置中，有一个可调节流阀，它安装在与容积控制缸6的大径室7相连的回路中，如图1所示，当自身排放压力较低时，节流孔面积可会较大，而当排放压力较高时，节流孔的面积可以减小。

如果采用这种容积控制装置，可以发现，当变容式流体泵的排放压力较低时，可调节流阀将增大节流孔的面积，以使排放压力平稳地作用到容积控制缸6的大径室7内，而当排放压力较高时，节流孔的面积减小，从而限制排放压力作用到压力接受室中。于是利用这种装置，可以防止容积控制的反应速度变得过快。

然而，采用这种容积控制装置，不可能把容积控制的反应速度达到所希望的要求值，这是因为反应速度在这里是由自身排放压力和可调节流孔的节流面积两者决定的。

另一方面也应注意到，液压铲需要用铲斗冲击地面的操作，也包括用有孔铲斗筛分操作。在任何这样的一种操作中，都需要较快地反应速度，因为铲斗运行时要求有较快的速度。在高精度的对地面挖掘操作(或高精度的翻耕操作)和吊管操作中，由于铲斗必须缓慢操作，因而反应速度也要求较慢。

这样，在液压铲这个例子中，要求的不同反应速度取决于特定的工作需要，也取决于操作者的熟练程度及其喜好。然而应注意到，利用上述的容积控制装置不一定能满足对反应速度的要求。

此外，在上述的容积控制装置中，通过可调节流阀的节流孔面积来限制流入容积控制缸6的大径室7内的流量，从而控制容积控制缸16的操作速度，这样就控制了反应速度。可见，这样导致的反应速度大体上与排放压力成反比。因此，当排放压力很大时，不可能将反应速度降低很多，这是相对于自身排放压力较低时的反应速度而言的。

由于这个原因，采用上述容积控制装置，可能发生流体泵内部元件被损坏以及发生气蚀现象，这两种情况可能发生，因为当自身排放压力如上述较高时，不能防止增加容积的反应速度过快。

因此，考虑上述问题，本发明的目的之一是提供一种变容式流体泵的容积控制装置，采用它可以防止当自身排放压力较大时容积控制的反应速度过快，也可以使反应速度调整到与特定的工作规范以及操作者的熟练程度及其喜好相一致。

为了达到上述发明目的，本发明设置了一种变容式流体泵的容积控制装置，并在第一种基本形式中包括：

一个容积控制缸，其有一个驱动变容式流体泵中容积控制元件的容积控制活塞，和一个大径室和一个小径室，它们分别位于容积控制活塞的两边，利用压力流体流入大径室，驱动容积控制活塞以使得变容式流体泵的工作容积减小，利用压力流体流入小径室，驱动容积控制活塞以使泵容积增大；

一条连通小径室和泵排放通路的通路；

至少一个控制阀，通过使大径室可选择性地与一条压力排放通路和一个油箱连通，从而控制变容式流体泵的容积；和

一个可调节流阀，其安置在这样的通路中，即大径室可选择性地与一条泵压力排放通路和油箱连通；

其中可调节流阀可以控制在两种状态，在第一种状态中，节流孔的面积与泵排放通路的压力成反比，在第二种状态时，可预定的节流孔的面积与自身排放压力无关，而响应于外部信号。

根据上述结构，可以看出，当变容式流体泵的自身排放压力较低时，可调节流阀的节流孔的面积将增大，以确保压力流体平稳地流入和流出该容积控制缸的大径室，当变容式流体泵的自身排放压力很高时，可调节流阀的节流孔面积减小，以限制压力流体流进和流出大径室。因此，当自身排放压力很高时，可能防止容积控制的反应速度过快。另外，由于容积控制反应速度可以用外部信号来设定，以使得设定的反应速度不受自身排放压力的影响，因此，也就可以将反应速度设定成一个需要的反应速度，使它与特定的工作要求以及操作者的熟练程度及其喜好相适应。

本发明第二种基本形式的变容式流体泵的容积控制装置包括：

一个容积控制缸，它具有一个驱动变容式流体泵中容积控制元件的容积控制活塞和一个大径室、一个小径室，大径室和小径室分别位于容积控制活塞的两边，利用压力流体流入大径室、驱动控制活塞以使变容式流体泵的工作容积减小；利用压力流体流入小径室，驱动控制活塞以使泵容积增大；

一条连通小径室和泵排放通路的通路；

至少一个控制阀，通过使大径室可选择性地与一条压力排放通路和油箱连通，从而控制变容式流体泵的容积；

一个节流阀，设置在将大径室排放的压力流体排放到油箱内的流体通路中；和

一个辅助压力接收元件，设置在至少一个控制阀中，在节流阀上游端的压力被引入这个辅助压力操作元件中，在该压力作用下沿一方向推动至少一个控制阀，使得流体泵的排放通路可以与大径室连通。

根据上述结构，可看出当容积控制活塞朝着使容积增大的方向移动时，自身排放压力越大，节流孔的面积减小越多，这个节流孔是位于将压力流体排出容积控制缸大径室的至少一个控制阀通路中。因此，当排放压力较低时，反应速度在朝着容积增大的方向上稍稍被加速，当排放压力较高时，反应速不会朝着容积增大的方向过快加速。因此，防止了流体泵内元件的损害以及气蚀现象的产生。

下面结合附图中的实施例对本发明作详细描述，以便更好地理解本发明。应当注意，附图中解释的实施例是用来帮助对本发明的理解，而决不是对本发明的限制。

附图中：

图1是已有技术中变容式流体泵的容积控制装置的结构示意图。

图2是本发明第一个实施例中变容式流体泵的容积控制装置的结构说明图。

图3是第一个实施例中典型的可调节流阀的剖面图，图中阀的节流孔面积处于增大状态。

图4是上述可调节流阀剖面图，图中节流阀处于节流孔面积减小的状态。

图5是上述可调节流阀的剖面图，图中节流孔面积是一个预先设定的值。

图6是本发明第一个实施例中另一个形式节流阀的剖面图。

图7是本发明第二个实施例中变容式流体泵的容积控制装置的结构说明图。

图8是本发明第三个实施例中变容式流体泵的容积控制装置的结构说明图。

图9是本发明第四个实施例中变容式流体泵的容积控制装置的结构说明图。

图10是本发明第五个实施例中变容式流体泵的容积控制装置的结构说明图。

下面将结合附图对本发明变容式流体泵的容积控制装置的几个实施例作详细说明。

现在结合附图2对本发明容积控制装置的第一个实施例作出详细说明。在这里与已有技术相同的元件采用相同的参考标号，对于它们这里不再作详细描述。

如图所示，在第六条流体通路29上安置一个可调节流阀30，在这条通路中，容积控制缸6的大径室7与第二个控制阀9的第二个孔28相互连通。

如图3所示，上述的可调节流阀30有一个阀体31，阀体31内有一滑阀腔32，阀体31上开有第一个孔37、第二个孔38和第三个孔39，并通向滑阀腔32。在滑阀腔32内插入一根吻合地滑阀33，滑阀33可以在滑阀腔32内滑动。在滑阀腔32和滑阀33之间形成第一个环形空间34、第二个环形空间35和第三个环形空间36。阀体31设置成使第一个环形空间34可以与第一个孔37相通，第二个环形空间35可以与第二个孔38相通，第三个环形空间36可以与第三个孔39相通，第一个孔37可以与容积控制缸6的大径室7相通，第二个孔38可以与第二个控制阀9的第二个孔28相通，第三个孔39可以与流体泵的压力导引通路14相通。

阀体31还进一步设计成使第一个空间34和第二个空间35在滑阀处在如图所示位置时，只通过第一个小径区段40才能互相连通。如果滑阀33向右移动一段预定的距离，它们就通过小径区段40和狭槽41而互相连通。狭槽41设置在滑阀33的圆周表面上起节流作用。如果滑阀33向左移动一段预定的距离，滑阀上的大径区段42就与滑阀腔32相配合，使得第一个空间34与第二个空间35被阻隔开而不能相通。因此，通过这种结构使得第一个空间34和第二个空间35之间可以选择地被连通和被隔断，这样就形成一条可以改变孔的节流面积的主要连接通路a。

在上述滑阀33上制有一轴向孔43，从轴向孔43的右边端部插入一个塞44，并在其中固定，从而在轴向孔43内表面与塞44的左端之间形成一个空间段45，该空间段45设计成通过第一个小孔46和滑阀33的第二个小径区段47，使空间段45与第一个环形空间34相通，通过第二个小孔48能与滑阀33的第一个小径区段40相通，于是就形成一条具有预定的节流孔面积的辅助通路b，通过这条辅助通路，第一个环形空间34与第二个环形空间35可以相互连通。

上述滑阀33在面对第三个空间36区域形成一条环形的凹槽79，相对凹槽79，滑阀3左端直径小，右端直径大，在凹槽上就形成了一个压力接收部49，通过这个压力接收部49可以将滑阀33向右推。因此，这样设置的滑阀在作用于压力接收部49上的排放压力的作用下被向右推动或朝着使上述主要连接通路a的节流孔面积减小的方向推动。

上述滑阀33也可设置得被推向左边或朝着主要连接通路a的节流孔面积增大的方向推动。向左推动是通过弹簧50和压力接收室51内的压力流体来实现的。弹簧50设置在一个弹簧筒78内，弹簧筒78与滑阀腔32的右端采用螺纹连接，并通过弹簧支承座63与塞44的右端相接触。压力接收室51设置在滑阀33的右端。

在滑阀腔32的左端有一个塞52螺纹连接在上面，在滑阀33的左端面、塞52和滑阀腔32之间形成一个空间53。空间53通过油箱孔54与油箱56连通，因此，滑阀33在空间53的轴向长度上可以向左向右滑动。

如图2所示，上述压力接收室51通过开关阀57与流体压力源55和油箱56中的一个相连。

开关阀57在弹簧57a的作用下可以执行排放位置E，在通电螺线管58的激励作用下执行供给位置F。通过操纵装置59可以使螺线管58处于通电激励状态和非通电状态。

现在对可调节流阀30的运作进行说明。

当开关阀57执行排放位置E而螺线管处于非通电状态时，压力接收室51就与油箱56相连。于是，通过作用在压力接收部49上的排放压力与弹簧50的弹力之差使滑阀33向左或向右滑动。

这样使得在自身排放压力较低时，如图3所示滑阀33向左移动，从而使第一个环形空间34与第二个环形空间35之间通过小径区段40而相互连通，于是主要连接通路a上孔的节流面积增大。

当自身排放压力较高时，滑阀33将向右移动，如图4所示，使得第一个环形空间34与第二个环形空间35之间通过第一个小径区段40及狭槽41而相互连通。于是主要连接通路a上孔的节流面积减小。

可见，通过这种方式使得当自身排放压力较低时，可调节流阀30的孔的节流面积较大，当自身排放压力较高时，孔的节流面积变得较小。因此，排放压力越高，流入和流出容积控制缸6的大径室7的压力流体的流量所受到的限制就越大。因而，随着自身排放压力的升高，反应速度就被减慢下来。

如果通过控制操纵装置59，使螺线管58通电激励，那么开关阀57将转换到执行供给位置F，允许流体压力源55中的压力流体流入接收室51，于是，滑阀33被推向左边，直到与塞52接触为止，如图5所示。

这样使主要连接通路a被第一个大径区段42阻隔，所以第一个环形空间34和第二个环形空间35只通过辅助连接通道b相互连通。

因此，通过控制操纵元件59，可以使可调节流阀30的孔节流面积调节为一个由第一个小孔46和第二个小孔48决定的值，于是反应速度可以设定为一个预先希望的值。

在图2所示的装置中，应当注意，在第6-1流体通路29-1，其中该第6流体通路29与第一个孔37相连，在第6-2流体通路29-2，其中它与第二个孔38相连，而且，流体通路29-1和29-2通过支路61相连。

这样，压力流体就可以通过支路61直接从第二个控制阀9的第二孔28流入容积控制缸6的大径室7内，这就使得当容积减小时可以提高反应性能。

应当注意，上述可调节流阀30也可以设置在第四条流体通路25，第五条流体通路27和排放流体通路62中的任何一条中，其中，第一个控制阀8的排放孔18可以与图2中的油箱56相连。

图6是可调节流阀30的第二种实施例。在这个实施例中，滑阀33内的空间45设计成使它和第二个孔38通过第二个小孔48而相互连通。小孔48位于滑阀33上狭槽41的左边。在这个实施例中，空间53通过一个开关阀57与油箱56及流体压力源55中的一个相连。

采用这种装置时可看出，如果开关阀57执行供给位置F时，使压力流体从流体压力源55流入空间53，压力流体作用在滑阀33的左端面33a上，使得滑阀33向右移动，直到弹簧支承座63与弹簧筒78内设置的限位器64相接触为止。由于这样造成了狭槽41被关闭，并使主要连接通路a被关闭，但允许第一个环形空间34和第二个环形空间35之间通过辅助连接通路b相互连通，因此，和前一个实施例一样可以把孔的节流面积调节到一个由第一个小孔46和第二个小孔48确定的值。

如上所述，根据本发明的第一个实施例，可看出当自身排放压力升高时，可以防止容积控制的反应速度过快，而且可以把容积控制的反应速度设定成一个预定的值，这个预定的值与自身排放压力无关，于是就可以根据工作要求和操作者的熟练程度及喜好来设定所希望的反应速度。

下面结合图7，详细说明本发明的容积控制装置的第二个实施例。

在这个实施例中，第一个控制阀8上安装了一个辅助压力接收元件70，辅助压力接收元件70用来将第一个控制阀8推向供给位置A，辅助压力接收元件70与上述排放流体通路62相连，在排放流体通路62中设置一个节流阀71，以便使节流阀71上游端的压力作用到辅助压力接收元件70上。

如果采用这种结构，可看出通过从容积控制缸6的大径室7中排出的压力流体，在节流阀71的上游端产生一个压力，这个压力作用于辅助压力接收元件70上，以把第一个控制阀8推向供给位置A。应该注意，在上述节流阀71上游端的压力变为与排出的压力流体流速的平方成正比的压力。而排出的压力流体的流速与容积控制活塞6a朝容积增大方向滑动的速度成正比。

正因为这样，当自身排放压力较低时，容积控制活塞6a朝着增大容积的方向慢慢移动，此时，在节流阀71上游端的压力非常低，以致将第一个控制阀8推向供给位置A的推力也很小，使得在阀8的出口孔17和排放孔18之间打开的面积大体上与没有辅助压力接收元件70时相等。

另外，当自身排放压力较高时，容积控制活塞6a朝着容积增大的方向迅速移动，此时，节流阀上游端的压力将非常高，以致于将第一个控制阀8推向供给位置A的推力也会很大，并使得在第一控制阀8的出口孔17和排放孔18之间打开的面积也会非常小，这是与在没有辅助压力接收元件70时相比而言的。

因此，当自身排放压力较低时，如果朝着容积增大方向的反应速度稍被加速，那么当自身排放压力较高时，反应速度就不会被加速很多，而会稍稍减慢一些。

图8表示本发明容积控制装置的第三个实施例。在这个实施例中，第二个控制阀9上设置了一个辅助压力接收元件70，通过这个压力接收元件70可把控制阀9推向供给位置C，在第五条流体通路27上设置了一个节流阀71，以便使节流阀71上游端的压力能传送到辅助压力接收元件70上。

采用这种装置时，可看出由于对第二个控制阀9的第一个孔26和第二个孔28之间打开的面积控制方式与第二个实施例中对第一个控制阀8的出口孔17和排放孔18之间打开的面积控制方式相同，因此，和前一个例子一样，当自身排放压力很高时，朝着容积增大方向的反应速度不能被加速很多，而是有点被减慢了。

本发明容积控制装置的第四个实施例如图9所示。在这个实施例中，有一条辅助排放流体通路72，设置在排放流体通路62的节流阀71的上游端，利用开关阀73可以打开和关闭这条辅助排放流体通路72。应当注意，上述开关阀73通常是适于执行连通位置G的，当通过操纵装置75使螺线管74通电激励时，开关阀73执行阻断位置H。

采用这种装置时，可看出如果开关阀73执行连通位置G，则在节流阀71的上游端就不会产生压力，因而对第一个控制阀8的控制将与没有辅助压力接收元件70中的情况一样。从而可使反应速度为一个预定的反应速度。如果开关阀73被置于执行阻止位置H，那么对朝着容积增大方向的反应速度的控制与上述第二个实施例中的原理相同。

本发明容积控制装置的第五个实施例如图10所示。在这个实施例中，在排放流体通路62上安置一个开关阀76，开关阀76的设计通常是执行连通位置I的，当通过操纵装置75使螺线管77通电激励时，开关阀76接通以执行节流连通位置J。

采用这种装置时，可看出当开关阀76接通以执行连通位置I时，对反应速度的控制将与没有设置辅助压力接收元件70时的情况一样，当开关阀76执行节流连通位置J时，对朝着容积增大方向的反应速度的控制与前面第二个实施例中的控制一样。

通过前面的描述，可以看出根据本发明的第二个实施例到第五个实施例，当容积控制活塞6a朝着容积增大的方向移动时，自身排放压力越大，通路上开口的面积被节流得越大。而压力流体从第一个控制阀8或第二个控制阀9的容积控制缸6的大径室7内的排出都是通过这个开口面积的，因此可看出，当自身排放压力低时，容积增大方向上的反应速度可以变得稍快，而当自身排放压力高时，容积增大方向上的反应速度不致于被加速得过快。因此有效地防止了流体泵内部元件的任何损坏和泵内气蚀现象的产生。

虽然在这里利用实施例及附图对本发明作了详细的描述，但很明显对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的实质内容和保护范围的条件下，很容易作一些变化，增加或省略其中的一些部分。因此，应当理解本发明并不受上述特定的实施例的限制，而是包括具有权利要求书中所述特征的所有可能的实施方式以及包括所有与之等同的实施方式。

Claims (13)

1.一种变容式流体泵的容积控制装置包括：

一个容积控制缸，它具有一个用于驱动变容式流体泵的容积控制元件的容积控制活塞，和一个大径室及一个小径室，大径室和小径室分别位于容积控制活塞的两边，利用流入大径室内的压力流体，驱动容积控制活塞，使容积控制活塞朝着变容式流体泵容积减小的方向移动；利用流入小径室内的压力流体，驱动容积控制活塞，使容积控制活塞朝着泵容积增大的方向移动；

一条将小径室和流体泵排放通路连通起来的通路；

至少一个用于控制变容式流体泵容积的控制阀，这种容积控制是通过大径室与流体泵压力排放通路和油箱中的一个进行选择性地连通来实现的；

一个可调节流阀，这个节流阀设在这样一条通路中，在这条通路上，使大径室与流体泵压力排放通路和油箱中的一个可以选择性地连通；该可调节流阀可切换成两种状态，第一状态是孔的节流面积与泵排放通路的自身排放压力成反比，第二种状态是预定的孔的节流面积与流体泵的自身排放压力无关，而响应于外部信号。

2.根据权利要求1所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个控制阀是与容积控制活塞相联系的，并利用流体泵的排放通路上的自身排放压力来驱动该控制阀，从而保持变容式流体泵的驱动转矩恒定。

3.根据权利要求1所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个控制阀可以利用流体泵排放通路上的自身排放压力和负荷压力两种压力来驱动，从而使自身排放压力与负荷压力之间的压差保持恒定。

4.根据权利要求1所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个的控制阀包括：

第一控制阀，它与容积控制活塞相联系，并通过流体泵排放通路上的自身排放压力驱动，从而使变容式流体泵的驱动转矩保持恒定；和

第二控制阀，它可利用流体泵排放通路上的自身排放压力和负荷压力两种压力来驱动，从而使自身排放压力与负荷压力之间的压差保持恒定。

5.根据权利要求1到4中的任何一个权利要求所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中的可调节流阀包括：

一个阀体；

一个滑阀，它插在滑阀体内形成的滑阀腔中；

一条主要的连接通路，这条主要连接通路上孔的节流面积随着滑阀的移动而增大和减小，当滑阀移动预先确定的一段距离时，这条主要连接通路就被阻隔；

一条辅助的连接通路，具有预定的孔节流面积，当滑阀移动一段预定距离时，这条辅助的连接通路就连通；

一个压力接收部，自身排放压力可被引入该压力接收部，在自身排放压力的作用下，朝着使孔的节流面积减小的方向推动滑阀；

一根弹簧，用于朝着使孔的节流面积增大的方向推动滑阀；

一个滑阀驱动装置，它响应于外部信号，以将滑阀移动一段预定的距离。

6.根据权利要求5所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中的滑阀驱动装置包括：

一个压力接收室，它设置于滑阀的一端；和

一个开关阀，用于使压力接收室与流体压力源及油箱中的一个进行选择性地连通。

7.一种变容流体泵的容积控制装置，包括：

一个容积控制缸，其具有一个用于驱动变容式流体泵的容积控制元件的容积控制活塞，一个大径室和一个小径室，它们分别位于容积控制活塞的两边，利用供给大径室内的压力流体，驱动容积控制活塞，朝着变容式流体泵容积减小的方向移动，利用供给小径室内的压力流体，驱动容积控制活塞，朝着泵容积增大的方向移动；

一条将小径室和流体泵排放通路连接起来的通路；

至少一个用于控制变容式流体泵容积的控制阀，这种容积控制是通过大径室与流体泵的排放通路和油箱中的一个进行选择性地连通来实现的；

一个节流阀，设置在将从大径室排出的压力流体排到油箱中去的流体通路上；和

一个辅助压力接收部分，设置在至少一个的控制阀中；节流阀上游端的压力被引入该辅助压力接收部分中，并在节流阀上游端压力的作用下，朝泵排放通路与大径室相连通的方向上推动至少一个控制阀。

8.根据权利要求7所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个控制阀与容积控制活塞相联系，利用流体泵排放通路上的自身排放压力来驱动该控制阀，从而使变容式流体泵的驱动转矩保持恒定。

9.根据权利要求7所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个控制阀是利用流体泵排放通路上的自身排放压力和负荷压力两种压力来驱动的，从而使自身排放压力和负荷压力之间的压差保持恒定。

10.根据权利要求7所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中至少一个控制阀包括：

第一控制阀，它与容积控制活塞相联系，利用流体泵排放通路上的自身排放压力来驱动第一控制阀，使得变容式流体泵的驱动转矩保持恒定；和

第二控制阀，它利用流体泵排放通路上的自身排放压力和负荷压力两种压力来驱动的，从而使自身排放压力和负荷压力之间的压差保持恒定。

11.根据权利要求7到10之间的任何一个权利要求所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中节流阀可以根据外部信号切换成两种状态；当阀处于第一种状态时，压力流体能够从节流阀内流过，当节流阀切换到第二种状态时，压力流体不能从节流阀流过。

12.根据权利要求11所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中一条辅助排放通路与节流阀的上游端相接，在这条辅助排放通路中设有一个开关阀，它根据外部信号可以打开和关闭。

13.根据权利要求11所述的变容式流体泵的容积控制装置，其中在把从大径室排出的压力流体排放到油箱中去的流体通路上，设置了一个开关阀，还设有节流阀和连接通路；根据外部信号在节流阀与连接通路之间进行切换。

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