CN202659478U - 负载敏感泵的负载压力反馈设备及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种负载敏感泵的负载压力反馈设备及工程机械。该反馈设备包括：检测负载敏感泵反馈口压力值的第一压力检测装置、检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值的第二压力检测装置、电磁阀、控制装置、以及辅助泵；所述控制装置分别与所述电磁阀的电控口、所述第一压力检测装置、以及所述第二压力检测装置电连接；所述辅助泵的出口与负载敏感泵反馈口通过油路连接，所述电磁阀用于控制该油路的油压。本实用新型可以通过检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值以及负载敏感泵反馈口压力，通过对电磁阀的控制来改变辅助泵输入反馈口的油量，从而实现了将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口。

Description

负载敏感泵的负载压力反馈设备及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及负载敏感泵的负载压力反馈设备及工程机械。

背景技术

现有技术中，超起装置用负载敏感泵的负载压力控制主要通过2种方式实现。一种方式是采用液压式负载反馈的控制方案，另一种是采用电液比例负载敏感泵的控制方案。

采用液压式负载反馈的控制方案时，由起重机自身发动机拖动负载敏感泵向电液比例多路阀组供油，通过操作手柄给定的电信号，按比例驱动电液比例多路阀的阀芯位移至设定的开口度，从而为超起装置执行元件提供压力油。同时通过梭阀将执行元件的两腔的最大压力反馈至二通压力补偿阀，然后通过多路阀的每片阀的单向阀将各回路的最大压力反馈至负载反馈油路，以获取各回路的最大负载反馈压力，并利用负载反馈压力驱动负载敏感泵的变量机构，改变其排量，从而使泵的排量适应负载压力大小的变化。

采用电液比例负载敏感泵的控制方案时，由起重机自身发动机拖动电液比例负载敏感泵向电液比例多路阀组供油，通过操作手柄给定的电信号，按比例驱动电液比例多路阀的阀芯位移至设定的开口度，从而为超起装置执行元件提供压力油。在控制系统中设置两个位移传感器，分别用于检测泵变量伺服油缸位移及比例伺服阀阀芯位移，通过控制器及放大器实现闭环控制，以达到二者位移的精确控制。通过压力传感器实时检测泵出口压力反馈至控制器，控制器将检测压力值与设定压力值进行比较，通过控制器内部的算法计算之后，输出模拟量信号对比例伺服阀阀芯开度进行精确控制。当泵出口压力增大时，阀芯向左位位移，其开度变大，泵排量变大；反之，阀芯向右位位移，其开度变小，泵排量变小，从而实现电液比例负载敏感泵的负载敏感动作。

对于采用液压式负载反馈的控制方案，其缺陷在于电液比例多路阀至负载敏感泵的反馈油路相当长且管路的折弯处过多，容易出现负载反馈压力滞后或失真，从而导致负载敏感泵无法按实际的负载压力实时地改变其排量，最终造成超起装置执行元件的误动作。对于采用电液比例负载敏感泵的控制方案，其缺陷在于结构及控制方案过于复杂，并且成本高昂，维护困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种负载敏感泵的负载压力反馈设备及工程机械，解决现有技术中负载敏感泵的控制系统因油路过长且弯折过多导致的滞后或失真问题以及电液比例敏感泵的控制系统复杂、费用高昂以及维护困难的问题。

本实用新型提供了一种负载敏感泵的负载压力反馈设备，该反馈设备包括：检测负载敏感泵反馈口压力值的第一压力检测装置、检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值的第二压力检测装置、电磁阀、控制装置、以及辅助泵；所述控制装置分别与所述电磁阀的电控口、所述第一压力检测装置、以及所述第二压力检测装置电连接；所述辅助泵的出口与负载敏感泵反馈口通过油路连接，所述电磁阀用于控制该油路的油压。

相应地，本实用新型还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述负载压力反馈设备。

本实用新型可以通过检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值以及负载敏感泵反馈口压力，通过对电磁阀的控制来改变辅助泵输入反馈口的油量，从而实现了将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口，克服了现有的负载敏感泵存在的滞后或失真问题，并且本实用新型提供的反馈设备简单，成本低廉，易于维护。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的负载敏感泵的负载压力反馈设备结构图；

图2是本实用新型提供的控制装置的结构示意图；

图3和图4是本实用新型提供的可替换实施例。

附图标记说明

1    辅助泵                7    电液比例多路阀

2    二位三通电磁换向阀    8    第二压力检测装置

3    电磁比例减压阀        9    比例流量阀

4    压控溢流阀            10   比例溢流阀

5    负载敏感泵            11   油箱

6    第一压力检测装置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供的负载敏感泵5的负载压力反馈设备如图1所示，该反馈设备包括：检测负载敏感泵反馈口压力值的第一压力检测装置6、检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值的第二压力检测装置8、电磁阀、控制装置、以及辅助泵1；所述控制装置分别与所述电磁阀的电控口、所述第一压力检测装置6、以及所述第二压力检测装置8电连接；所述辅助泵1的出口与负载敏感泵反馈口通过油路连接，所述电磁阀用于控制该油路的油压。通过检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值以及负载敏感泵反馈口压力，通过对电磁阀的控制来改变辅助泵输入反馈口的油量，从而实现了将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口。

具体而言，所述电磁阀为电磁比例减压阀3；该反馈设备还包括二位三通电磁换向阀2，液压油经所述辅助泵、二位三通电磁换向阀以及所述电磁比例减压阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述电磁比例减压阀与所述油箱之间的油路上。二位三通电磁换向阀2的进油口与辅助泵1的出油口通过油路连接，二位三通电磁换向阀2的回油口与油箱11通过油路连接，二位三通电磁换向阀2的出油口与电磁比例减压阀3的进油口通过油路连接，电磁比例减压阀3的出油口与负载敏感泵反馈口通过油路连接。二位三通电磁换向阀2常位时，通过回油口为辅助泵1卸荷。超起装置工作时，电磁比例减压阀3得电，控制装置通过比较第一压力检测装置6检测的负载敏感泵反馈口压力值和第二压力检测装置8检测的检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值来控制电磁比例减压阀3，从而控制辅助泵1通过二位三通电磁换向阀2的出油口泵入负载敏感泵反馈口的油量，使得负载敏感泵反馈口的压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值相当，实现将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口，负载敏感泵5可根据该压力值而改变其排量。

如图2所示，所述控制装置包括PID调节器、功率放大器、以及计算负载敏感泵反馈口压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值之差的减法器；所述减法器的输出端与PID调节器的输入端电连接，所述PID调节器的输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与电磁阀电连接。所述第一压力检测装置与所述减法器之间设置有模/数转换器；所述第二压力检测装置与所述减法器之间设置有模/数转换器。第一压力检测装置检测负载敏感泵反馈口压力值，第二压力检测装置检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值。电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值与负载敏感泵反馈口压力值经减法器得到二者的差值，PID调节器对该差值进行处理，得到例如比例增益等参数，功率放大器对PID调节器的输出值进行放大并输入至比例电磁铁，比例电磁铁受控发生动作，从而使得电磁阀的阀芯开度发生变化而控制辅助泵泵入负载敏感泵反馈口的油量，以改变负载敏感泵反馈口的压力值，使负载敏感泵反馈口的压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值相当。

如图3所示（注意，图中仅示出了一些与图1相区分的相关部分，其他相同部分未示出），所述电磁阀为比例溢流阀10；该反馈设备还包括二位三通电磁换向阀，液压油经所述辅助泵、二位三通电磁换向阀以及所述比例溢流阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述二位三通电磁换向阀与所述比例溢流阀之间的油路上。二位三通电磁换向阀2的进油口与辅助泵1的出油口通过油路连接，二位三通电磁换向阀2的回油口与油箱11通过油路连接，二位三通电磁换向阀2的出油口与比例溢流阀10的进油口通过油路连接，比例溢流阀10的出油口与一油箱11通过油路连接，并且二位三通电磁换向阀2的出油口和比例溢流阀10的进油口均与负载敏感泵反馈口通过油路连接。二位三通电磁换向阀2常位时，通过回油口为辅助泵1卸荷。超起装置工作时，比例溢流阀10得电，控制装置通过比较第一压力检测装置6检测的负载敏感泵反馈口压力值和第二压力检测装置8检测的检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值来控制比例溢流阀10，从而控制辅助泵1通过二位三通电磁换向阀2的出油口泵入负载敏感泵反馈口的油量，使得负载敏感泵反馈口压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值相当，实现将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口，负载敏感泵5可根据该压力值而改变其排量。

如图4所示（注意，图中仅示出了一些与图1相区分的相关部分，其他相同部分未示出），所述电磁阀为比例流量阀9，液压油经所述辅助泵、所述比例流量阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述比例流量阀与所述油箱之间的油路上。具体地，所述比例溢流阀9可以为比例伺服流量阀。比例流量阀9的进油口与辅助泵的出油口通过油路连接，比例流量阀9的回油口与油箱11通过油路连接。比例流量阀9的出油口与负载敏感泵反馈口通过油路连接。比例流量阀9常位时，通过回油口为辅助泵1卸荷。超起装置工作时，比例流量阀9得电，控制装置通过比较第一压力检测装置6检测的负载敏感泵反馈口压力值和第二压力检测装置8检测的检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值来控制比例流量阀9，从而控制辅助泵1通过比例流量阀9的出油口泵入负载敏感泵反馈口的油量，使得负载敏感泵反馈口压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值相当，实现将电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值快速反馈至负载敏感泵反馈口，负载敏感泵5可根据该压力值而改变其排量。

优选地，所述反馈设备包括压控溢流阀4，该压控溢流阀4设置于所述辅助泵1的出口与一油箱11之间。压控溢流阀4可以设定系统压力，在辅助泵1出油口的油路压力大于系统压力时，通过压控溢流阀出油口卸荷，从而保证系统的安全性能，不至于发生油管爆裂等不良后果。

相应地，本实用新型还提供了一种包含上述负载敏感泵的负载压力反馈设备的工程机械，该工程机械例如可为各种具有超起装置的起重机或其他可适用本实用新型的工程机械。所述第二压力检测装置连接到工程机械的电液比例多路阀。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种负载敏感泵的负载压力反馈设备，该反馈设备包括：检测负载敏感泵反馈口压力值的第一压力检测装置、检测电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值的第二压力检测装置、电磁阀、控制装置、以及辅助泵；

所述控制装置分别与所述电磁阀的电控口、所述第一压力检测装置、以及所述第二压力检测装置电连接；

所述辅助泵的出口与负载敏感泵反馈口通过油路连接，所述电磁阀用于控制该油路的油压。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述电磁阀为电磁比例减压阀，

该反馈设备还包括二位三通电磁换向阀，液压油经所述辅助泵、二位三通电磁换向阀以及所述电磁比例减压阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述电磁比例减压阀与所述油箱之间的油路上。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述电磁阀为比例溢流阀，

该反馈设备还包括二位三通电磁换向阀，该反馈设备还包括二位三通电磁换向阀，液压油经所述辅助泵、二位三通电磁换向阀以及所述比例溢流阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述二位三通电磁换向阀与所述比例溢流阀之间的油路上。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述电磁阀为比例流量阀，

液压油经所述辅助泵、所述比例流量阀返回至油箱，负载敏感泵的反馈口连接至所述比例流量阀与所述油箱之间的油路上。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述比例溢流阀为比例伺服流量阀。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制装置包括PID调节器、功率放大器、以及计算负载敏感泵反馈口压力值与电液比例多路阀最大负载反馈油路压力值之差的减法器；所述减法器的输出端与PID调节器的输入端电连接，所述PID调节器的输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与电磁阀电连接。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一压力检测装置与所述减法器之间设置有模/数转换器；所述第二压力检测装置与所述减法器之间设置有模/数转换器。

8.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述反馈设备包括压控溢流阀，该压控溢流阀设置于所述辅助泵的出口与一油箱之间。

9.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求1-8任一权利要求所述的反馈设备。

10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述第二压力检测装置连接到工程机械的电液比例多路阀。

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