CN202971072U

CN202971072U - 一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵

Info

Publication number: CN202971072U
Application number: CN 201220570303
Authority: CN
Inventors: 李峰; 祁文; 安伯友; 王贵; 彭程
Original assignee: Shaanxi Aero Space Power Hi Tech Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Aero Space Power Hi Tech Co Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-10-31

Abstract

本实用新型涉及一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，包括柱塞泵，柱塞泵包括泵体以及柱塞组件，泵体包括壳体、端盖、主轴和泵体油室，还包括电磁比例流量控制阀和可调节柱塞泵输出流量的变量机构，主轴通过发动机驱动，泵体的端盖上设置有泵体出油口、泄漏导油口以及负载感应接收口，泵体出油口与流量阀进油口相通，所述泄漏导油口与流量阀泄漏油口相通，负载感应接收口与负载感应口相通，控制阀出油口和负载油路相通；电磁比例流量控制阀为反比例电磁流量控制阀。本实用新型提供了一种用于该冷却系统的反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，该泵根据行走机械发动机冷却系统传输的电信号，自动调节其输出流量，实现有效的节能减排效果。

Description

一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵。

背景技术

目前行走机械发动机冷却系统中所用的液压泵主要是为冷却系统提供动力源。其冷却系统中的冷却风扇驱动方式存在两种情况：一种是发动机自带冷却风扇，其转速与发动机转速一样，即在发动机转速高的时候冷却风扇的转速也高，发动机转速低的时候冷却风扇的转速也低，这种冷却风扇驱动方式的优点是结构简单，缺点是不能满足一些特殊工况，比如发动机在爬坡等状态下的低转速大功率工况、高原作业工况等，由于在该工况下冷却风扇不能得到足够的驱动转速，使得行走机械发动机系统无法在合适的温度范围内高效工作，甚至由于系统温度过高而不能正常工作；第二种冷却风扇的驱动方式为液压节流调速方式，这种方式主要是采用定量泵输出恒定流量的油液，通过控制液压阀的开口度大小，来控制进入驱动冷却风扇转动的工作油路油液流量大小，进而控制冷却风扇的转速大小，其余部分油液通过旁路流回油箱，这种控制方式可以解决第一种驱动方式不能满足特殊工况的问题，但由于定量泵输出的流量只是一部分去做有用功，还有相当一部分流量从旁路或高压或低压地流回油箱，所以这种方式还存在一定的多余能量损失。

发明内容

为了达到更加良好的节能效果，本实用新型提供了一种用于该冷却系统的反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，用它替代上述背景技术中第二种冷却风扇驱动方式的定量泵和液压控制阀。该泵根据行走机械发动机冷却系统传输的电信号，自动调节其输出流量（无多余输出流量），控制冷却风扇的转速对发动机系统进行智能温控，由此可以提高发动机的工作效率实现有效的节能减排效果，同时更能提高行走机械整机的工作能力，适应更多的恶劣工况环境（高温、高原等）。

本实用新型的技术解决方案：

一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，包括柱塞泵，所述柱塞泵包括泵体8以及柱塞组件9，所述泵体8包括壳体7、端盖10、主轴6和泵体油室22，其特殊之处在于：所述反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括电磁比例流量控制阀1和可调节柱塞泵输出流量的变量机构21，所述主轴6通过发动机驱动，

所述泵体8的端盖10上设置有泵体出油口20、泄漏导油口29以及负载感应接收口28，

所述电磁比例流量控制阀1固定在泵体8的端盖10上，所述电磁比例流量控制阀1的阀体上设置有流量阀进油口23、流量阀泄漏油口31、负载感应口30以及控制阀出油口24，所述泵体出油口20与流量阀进油口23相通，所述泄漏导油口29与流量阀泄漏油口31相通，所述负载感应接收口28与负载感应口30相通，所述控制阀出油口24和负载油路相通；

所述变量机构21包括设置在端盖10上的平衡弹簧14和左压力油室15、变量活塞4、设置在泵体8中的阀体13和阀芯11，阀体13上设置有变量机构出油口17、变量机构泄油口16、变量机构进油口18、右压力油室12，阀芯11与平衡弹簧14连接，左压力油室15与负载油路相通，右压力油室12与泵体出油口20相通，变量机构进油口18与泵体出油口20相通，变量机构出油口17与变量活塞4相通，变量机构泄油口16与泵体油室22相通，

所述电磁比例流量控制阀1为反比例电磁流量控制阀。

上述反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括安全阀2，所述安全阀2设置在端盖10上，安全阀进油口25与负载油路相通，安全阀出油口26与泵体油室22相通。

上述电磁比例流量控制阀1根据流量控制电流i的大小来设定柱塞泵的输出流量。

当电磁比例流量控制阀1的流量控制电流为零时，柱塞泵的设定输出流量为最大值。

上述端盖10与变量活塞4之间设置有调整垫27。

本实用新型的优点是：

1、绝对高效的节能环保性：由于采用了反比例电磁流量控制阀，柱塞泵的输出流量能够刚好满足负载需求，可以使得该泵始终按照发动机冷却系统所需流量提供实际输出流量，彻底避免了阀控冷却系统的高压溢流损失和低压溢流损失，进而从根本上提高了整机的能量利用效率，实现了绝对高效的节能减排效果。

2、设计原理上可保证的高可靠性：由于柱塞泵使用了反比例电磁流量控制阀，可以使得该泵在控制电路意外断电或者控制电源意外失效的情况下，使冷却风扇始终按照冷却系统所设定的最高转速运行，而不会使风扇停止工作，从而导致该行走机械无法在特殊恶劣环境中正常工作。

3、过载、过速双重保护的高安全性：由于柱塞泵的反比例流量控制特性设计，使得该泵在发动机处于低转速工况下, 可以保证发送机冷却系统的冷却风扇所需的转速；也可以使得该泵在发动机处于高转速工况下，不会让冷却风扇在所设定最高转速之外的过高转速下持续运行；由于该泵集成的安全控制阀且在该泵的端盖10与变量活塞4之间设置调整垫，发动机冷却系统可避免在任何设定范围外的持续高压大流量运行工况或毁坏性超负荷运行工况。

4、低电流电比例控制性：由于该泵的低电流控制特性(0-10V DC),使得该泵非常易于在绝大部分行走机械上装车运行。

5、本本实用新型柱塞泵具有结构紧凑、重量轻、效率高、寿命长等优点。

附图说明

图1 是本实用新型反比例负载敏感型变量柱塞泵结构示意图；

图2 是本实用新型变量柱塞泵液压原理图；

图3 是本实用新型反比例负载敏感型变量柱塞泵的变量机构结构示意图；

图4 是本实用新型反比例负载敏感型变量柱塞泵的电磁比例流量控制阀结构示意图；

其中附图标记为：1-电磁比例流量控制阀，2-安全阀，3-泵体泄漏口，4-变量活塞，5-斜盘，6-主轴，7-壳体，8-泵体，9-柱塞组件，10-端盖，11-阀芯，12-右压力油室，13-阀体，14-平衡弹簧，15-左压力油室，16-变量机构泄油口，17-变量机构出油口，18-变量机构进油口，19-泵体进油口，20-泵体出油口，21-变量机构，22-泵体油室，23-流量阀进油口，24-流量阀出油口，25-安全阀进油口，26-安全阀出油口，27-调整垫，28-负载感应接收口，29-泄漏导油口，30-负载感应口，31-流量阀泄漏油口，i-流量控制电流。

具体实施方式

以下通过附图对本实用新型作进一步说明

如图1所示，反比例负载敏感型变量柱塞泵，包括柱塞泵，柱塞泵包括泵体8以及柱塞组件9，泵体8包括壳体7、端盖10、主轴6和泵体油室22，反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括电磁比例流量控制阀1和可调节柱塞泵输出流量的变量机构21，主轴6通过发动机驱动，泵体8的端盖10上设置有泵体出油口20、泄漏导油口29以及负载感应接收口28，电磁比例流量控制阀1固定在泵体8的端盖10上，电磁比例流量控制阀1的阀体上设置有流量阀进油口23、流量阀泄漏油口31、负载感应口30以及控制阀出油口24，泵体出油口20与流量阀进油口23相通，泄漏导油口29与流量阀泄漏油口31相通，负载感应接收口28与负载感应口30相通，控制阀出油口24和负载油路相通；

如图3所示，变量机构21包括设置在端盖10上的平衡弹簧14和左压力油室15、变量活塞4、设置在泵体8中的阀体13和阀芯11，阀体13上设置有变量机构出油口17、变量机构泄油口16、变量机构进油口18、右压力油室12，阀芯11与平衡弹簧14连接，左压力油室15与负载油路相通，右压力油室12与泵体出油口20相通，变量机构进油口18与泵体出油口20相通，变量机构出油口17与变量活塞4相通，变量机构泄油口16与泵体油室22相通，

电磁比例流量控制阀1为反比例电磁流量控制阀。

如图4所示，反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括安全阀2，安全阀2设置在端盖10上，安全阀进油口25与负载油路相通，安全阀出油口26与泵体油室22相通。电磁比例流量控制阀1根据流量控制电流i的大小来设定柱塞泵的输出流量。当电磁比例流量控制阀1的流量控制电流为零时，柱塞泵的设定输出流量为最大值。端盖10与变量活塞4之间设置有调整垫27。

本实用新型的工作原理是：

发动机带动主轴旋转，柱塞泵从油箱吸入的油液通过配油盘的配油后进入旋转缸体，再经过柱塞的往复运动将油液压入电磁比例流量控制阀接着输送到工作油路中去。柱塞泵的设定输出最大流量由电磁比例流量控制阀开口的前后压差实现负载敏感控制，电磁比例流量控制阀根据负载要求调节泵的输出流量，控制方式为反比例控制，当没有输入电流时，电磁比例流量控制阀的开口度最大，泵的设定输出流量也最大;当流量控制电流i的增大时，电磁比例流量控制阀的开口度会减小，泵的设定输出流量也会减小;流量控制电流i一定时, 电磁比例流量控制阀的开口度会保持不变，泵的设定输出流量也会保持不变，此反比例控制方式因变量机构的反馈作用,具有一定的速度及负载刚性,当负载油路突然增大或发动机转速降低时,左压力油室15的压力升高,阀芯11向右移动。变量机构泄油口16和变量机构出油口17相通，变量活塞4内的油从变量机构出油口17流经变量机构泄油口16回到泵体油室22，斜盘5的倾角变大，柱塞泵的排量增大，以适应负载突然增大或者发动机转速降低时，保证泵的输出流量符合设定值的需要，由此可以实现计算机程序能够根据负载所需转速精确地自动调节该泵的输出流量大小，从而实现节能效果。为了进一步提高该泵的安全可靠性，我们在该泵的端盖10与变量活塞4之间设置有调整垫，调整垫可以有效限制变量活塞4进入阀体13的进入量，由此可以限制柱塞泵的最大斜盘倾角，进而在一定范围内可有效提高该泵的许用压力和许用转速，从而更能适应发动机冷却系统对液压泵的性能参数要求。

Claims

1.一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，包括柱塞泵，所述柱塞泵包括泵体（8）以及柱塞组件（9），所述泵体（8）包括壳体（7）、端盖（10）、主轴（6）和泵体油室（22），其特征在于：所述反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括电磁比例流量控制阀（1）和可调节柱塞泵输出流量的变量机构（21），所述主轴（6）通过发动机驱动，

所述泵体（8）的端盖（10）上设置有泵体出油口（20）、泄漏导油口（29）以及负载感应接收口（28），

所述电磁比例流量控制阀（1）固定在泵体（8）的端盖（10）上，所述电磁比例流量控制阀（1）的阀体上设置有流量阀进油口（23）、流量阀泄漏油口（31）、负载感应口（30）以及控制阀出油口（24），所述泵体出油口（20）与流量阀进油口（23）相通，所述泄漏导油口（29）与流量阀泄漏油口（31）相通，所述负载感应接收口（28）与负载感应口（30）相通，所述控制阀出油口（24）和负载油路相通；

所述变量机构（21）包括设置在端盖（10）上的平衡弹簧（14）和左压力油室（15）、变量活塞（4）、设置在泵体（8）中的阀体（13）和阀芯（11），阀体（13）上设置有变量机构出油口（17）、变量机构泄油口（16）、变量机构进油口（18）、右压力油室（12），阀芯（11）与平衡弹簧（14）连接，左压力油室（15）与负载油路相通，右压力油室（12）与泵体出油口（20）相通，变量机构进油口（18）与泵体出油口（20）相通，变量机构出油口（17）与变量活塞（4）相通，变量机构泄油口（16）与泵体油室（22）相通，

所述电磁比例流量控制阀（1）为反比例电磁流量控制阀。

2.根据权利要求1所述反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，其特征在于：所述反比例电控负载敏感型变量柱塞泵还包括安全阀（2），所述安全阀（2）设置在端盖（10）上，安全阀进油口（25）与负载油路相通，安全阀出油口（26）与泵体油室（22）相通。

3.根据权利要求1或2所述的反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，其特征在于：所述电磁比例流量控制阀（1）根据流量控制电流i的大小来设定柱塞泵的输出流量。

4.根据权利要求3所述的反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，其特征在于：当电磁比例流量控制阀（1）的流量控制电流为零时，柱塞泵的设定输出流量为最大值。

5.根据权利要求4所述的反比例电控负载敏感型变量柱塞泵，其特征在于：所述端盖（10）与变量活塞（4）之间设置有调整垫（27）。