CN207598410U - 用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及液压发电技术领域，尤其涉及一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统，包括：油箱(1)、补油泵(2)、滤油器(3)、比例变量柱塞泵(4)、小排量恒压变量泵(5)、恒压变量泵安全阀(6)、蓄能器(7)、主回路安全阀(8)、液压马达(9)、高频响比例伺服阀(10)、冲洗阀(11)以及补油泵溢流阀(12)。本实用新型保持了泵控马达系统传动效率高的特点。通过增加小排量恒压变量泵、蓄能器、高频响比例伺服阀，使系统具备了阀控系统响应速度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及液压发电技术领域，尤其涉及一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统。
背景技术
围绕液压发电技术,国内外已做了大量的研究。液压传动是以液体为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式,具有很多其他传动方式所没有的独特优点。近年来,液压技术的发展突飞猛进,液压装置已广泛应用于国民经济的各个领域,如航空、航天、船舶、交通运输、机械制造、工程建筑、石油化工、各类机械以及海洋开发和地震预测等方面；而且液压元件已实现标准化、系列化和通用化,极大地方便了人们的选择。
芬兰Dynast公司采用节流调速原理设计开发了液压发电产品,该产品用于有现成液压油源并提供大于发电机满载功率的行走机械上,但存在发电瞬态指标较低等问题。
国内一些高校及企业也进行了液压发电的研究或试制。天津捷强动力装备股份有限公司将液压发电成功用于3种车载液压动力系统，已经成批生产。上述研究或试制对于车载液压发电的稳态指标进行了充分研究，驻车发电瞬态指标得到了一定改善，但行车发电产品在国内还处于研制阶段，尤其是考核稳态指标及瞬态指标的行车发电产品还处于理论研究阶段。
液压发电机的发电效率和稳定性是最重要的控制参数。尤其是在用电设备对电力参数要求较高时。由于在液压发电机的使用过程中的负载变化，会对输出的电流产生相应的影响，导致现有的液压发电设备普遍存在稳定性差，控制精度低的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统，其特征在于：包括：油箱、补油泵、滤油器、比例变量柱塞泵、小排量恒压变量泵、恒压变量泵安全阀、蓄能器、主油路安全阀、液压马达、高频响比例伺服阀、冲洗阀以及补油泵溢流阀；
所述油箱与所述补油泵的吸油口连接，所述补油泵的出口与所述滤油器的进口连接，所述滤油器的出口分别连接比例变量柱塞泵的吸油口、液压马达的回油口、冲洗阀的进油口、补油泵溢流阀的压力油口；
所述比例变量柱塞泵的高压油口分别连接液压马达的高压油口、主油路安全阀的压力油口、高频响比例伺服阀的A口；
所述小排量恒压变量泵的吸油口与所述油箱连接，小排量恒压变量泵的高压油口分别连接蓄能器、恒压变量泵安全阀的高压油口、高频响比例伺服阀的P 口；
所述高频响比例伺服阀的T口连接油箱，高频响比例伺服阀的B口封闭；
所述补油泵溢流阀的回油口、主油路安全阀的回油口、恒压变量泵安全阀的回油口、冲洗阀的回油口、比例变量柱塞泵的泄油口、小排量恒压变量泵的泄油口、液压马达的泄油口分别接油箱。
本实用新型的有益效果是:当行车发电时，由于发动机转速时变化的，发动机转速升高时，减小比例变量柱塞泵输入电信号，发动机转速降低时，增加比例变量柱塞泵输入电信号，达到液压马达恒转速的目的；即控制比例变量柱塞泵输入电信号大小，即可控制液压马达转速。本系统通过高频响比例伺服阀动作，使其P口与A口迅速短时接通，使蓄能器中的油液快速补充到液压马达高压油口，抑制液压马达转速下降，提高液压发电突加瞬态指标。通过高频响比例伺服阀动作，使其P口与A口迅速短时接通，使蓄能器中的油液快速补充到液压马达高压油口，抑制液压马达转速下降，提高液压发电突加瞬态指标。驻车发电及行车发电均适用。通过高频响比例伺服阀动作，使其T口与A口迅速短时接通，使液压马达高压油口的部分油液通过高频响比例伺服阀回油箱，抑制液压马达转速上升，提高液压发电突减瞬态指标。通过高频响比例伺服阀动作，使其P口与A口迅速短时接通，使蓄能器中的油液快速补充到液压马达高压油口，抑制液压马达转速下降，提高行车液压发电稳态指标。本实用新型保持了泵控马达系统传动效率高的特点。通过增加小排量恒压变量泵、蓄能器、高频响比例伺服阀，使系统具备了阀控系统响应速度高的特点。提高控制精度和稳定的电流输出，满足较高的发电要求。
附图说明
图1为本实用新型的液压工作原理图。
图中：1、油箱；2、补油泵；3、滤油器；4、比例变量柱塞泵；5、小排量恒压变量泵；6、恒压变量泵安全阀；7、蓄能器；8、主油路安全阀；9、液压马达；10、高频响比例伺服阀；11、冲洗阀；12、补油泵溢流阀。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示，一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统，油箱1，补油泵2，滤油器3，比例变量柱塞泵4，小排量恒压变量泵5，恒压变量泵安全阀6，蓄能器7，主油路安全阀8，液压马达9，高频响比例伺服阀10，冲洗阀11，补油泵溢流阀12，油箱1与补油泵2的吸油口连接，补油泵2出口与滤油器3进口连接，滤油器3出口分别连接比例变量柱塞泵4吸油口、液压马达9回油口、冲洗阀11进油口、补油泵溢流阀12压力油口，比例变量柱塞泵4高压油口分别连接液压马达 9高压油口、主油路安全阀8压力油口、高频响比例伺服阀10的A口，小排量恒压变量泵5吸油口与油箱1连接，小排量恒压变量泵5高压油口分别连接蓄能器7、恒压变量泵安全阀6高压油口、高频响比例伺服阀10的P口，高频响比例伺服阀 10的T口连接油箱1，高频响比例伺服阀10的B口封闭，补油泵溢流阀12回油口接油箱1，主油路安全阀8回油口接油箱1，恒压变量泵安全阀6回油口接油箱1，冲洗阀11回油口接油箱1，比例变量柱塞泵4泄油口接油箱1，小排量恒压变量泵5 泄油口接油箱1，液压马达9泄油口接油箱1。
本实用新型工作原理，结合图1说明如下：
当液压系统工作，发动机带动补油泵2、比例变量柱塞泵4、小排量恒压变量泵5工作，补油泵2给比例变量柱塞泵4供油，比例变量柱塞泵4供油给液压马达9工作，液压马达带动发电机组开始发电。
发电机发电指标高低取决于液压马达转速是波动量大小。液压马达9的转速取决于比例变量柱塞泵4的供油量，比例变量柱塞泵的供油量取决于输入转速即发动机转速及比例变量柱塞泵排量大小，比例变量柱塞泵排量取决于输入电信号大小；
当行车发电时，由于发动机转速时变化的，发动机转速升高时，减小比例变量柱塞泵输入电信号，发动机转速降低时，增加比例变量柱塞泵输入电信号，达到液压马达9恒转速的目的；即控制比例变量柱塞泵输入电信号大小，即可控制液压马达9转速。
补油泵溢流阀12的作用是使补油泵压力油口压力保持基本恒定。
滤油器3的作用是保持比例变量柱塞泵吸油口油液符合油液清洁度要求。冲洗阀11的作用是保持闭式液压系统油液工作在合适温度范围内。
主油路安全阀8的作用是限制比例变量柱塞泵高压油口最高工作压力，防止系统过载。
小排量恒压变量泵5的作用是给蓄能器冲压力油。
恒压变量泵安全阀6的作用是限制小排量恒压变量泵高压油口最高压力，保证蓄能器工作压力符合设计要求。
蓄能器7的作用是当液压马达转速降低时，通过高频响比例伺服阀给液压马达高压油口快速提供压力油。
高频响比例伺服阀10的作用一是液压马达转速下降时让蓄能器提供压力油，减少液压马达转速下降幅度；二是当液压马达转速上升时，短时将液压马达高压油口与油箱接通，减少液压马达转速上升幅度。
如果发电机组空载，发电机输出电路电流很小，液压马达9工作压力很低；这时如果给发电机突然增加一个较大载荷，液压马达9的工作压力将上升，造成比例变量柱塞泵、液压马达等泄漏量增加，压力管路容积微观增加，发动机转速下降，上述因素叠加后，液压马达转速会出现突然下降，这时单纯依靠增加比例变量柱塞泵输入电信号，因为泵控马达系统的响应速度较慢，导致液压发电的突加指标不合格。本实用新型给出的方法是，通过高频响比例伺服阀动作，使其P口与A口迅速短时接通，使蓄能器中的油液快速补充到液压马达高压油口，抑制液压马达转速下降，提高液压发电突加瞬态指标。驻车发电及行车发电均适用。
如果发电机组满载，发电机输出电路电流很大，液压马达9工作压力很高；这时如果给发电机突然减载，液压马达9的工作压力将迅速下降，造成比例变量柱塞泵、液压马达等泄漏量将少，压力管路容积微观减小，发动机转速上升，上述因素叠加后，液压马达转速会出现突然上升，这时单纯依靠减小比例变量柱塞泵输入电信号，因为泵控马达系统的响应速度较慢，导致液压发电的突减指标不合格。本实用新型给出的方法是，通过高频响比例伺服阀10动作，使其T 口与A口迅速短时接通，使液压马达高压油口的部分油液通过高频响比例伺服阀回油箱，抑制液压马达转速上升，提高液压发电突减瞬态指标。驻车发电及行车发电均适用。
行车发电时，发动机转速是实时变化的。如果发动机转速突然上升，液压马达转速会跟随上升，这时单纯依靠减小比例变量柱塞泵输入电信号，因为泵控马达系统的响应速度较慢，导致液压发电的稳态指标不合格。本实用新型给出的方法是，通过高频响比例伺服阀动作，使其T口与A口迅速短时接通，使液压马达高压油口的部分油液通过高频响比例伺服阀回油箱，抑制液压马达转速上升，提高行车液压发电稳态指标。
行车发电时，如果发动机转速突然下降，液压马达转速会跟随下降，这时单纯依靠增加比例变量柱塞泵输入电信号，因为泵控马达系统的响应速度较慢，导致液压发电的稳态指标不合格。本实用新型给出的方法是，通过高频响比例伺服阀动作，使其P口与A口迅速短时接通，使蓄能器中的油液快速补充到液压马达高压油口，抑制液压马达转速下降，提高行车液压发电稳态指标。
因为小排量恒压变量泵排量很小，本实用新型保持了泵控马达系统传动效率高的特点。通过增加小排量恒压变量泵、蓄能器、高频响比例伺服阀，使系统具备了阀控系统响应速度高的特点。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于提高车载液压发电稳态指标及瞬态指标的发电系统，其特征在于：包括：油箱(1)、补油泵(2)、滤油器(3)、比例变量柱塞泵(4)、小排量恒压变量泵(5)、恒压变量泵安全阀(6)、蓄能器(7)、主油路安全阀(8)、液压马达(9)、高频响比例伺服阀(10)、冲洗阀(11)以及补油泵溢流阀(12)；
所述油箱(1)与所述补油泵(2)的吸油口连接，所述补油泵(2)的出口与所述滤油器(3)的进口连接，所述滤油器(3)的出口分别连接比例变量柱塞泵(4)的吸油口、液压马达(9)的回油口、冲洗阀(11)的进油口、补油泵溢流阀(12)的压力油口；
所述比例变量柱塞泵(4)的高压油口分别连接液压马达(9)的高压油口、主油路安全阀(8)的压力油口、高频响比例伺服阀(10)的A口；
所述小排量恒压变量泵(5)的吸油口与所述油箱(1)连接，小排量恒压变量泵(5)的高压油口分别连接蓄能器(7)、恒压变量泵安全阀(6)的高压油口、高频响比例伺服阀(10)的P口；
所述高频响比例伺服阀(10)的T口连接油箱(1)，高频响比例伺服阀(10)的B口封闭；
所述补油泵溢流阀(12)的回油口、主油路安全阀(8)的回油口、恒压变量泵安全阀(6)的回油口、冲洗阀(11)的回油口、比例变量柱塞泵(4)的泄油口、小排量恒压变量泵(5)的泄油口、液压马达(9)的泄油口分别接油箱(1)。
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