CN210127984U - 泵控系统及具有该泵控系统的工程设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有多压力输出的泵控系统及工程设备，所述泵控系统包括泵控单元，该泵控单元包括电磁换向阀和溢流阀，通过控制电磁换向阀和溢流阀的通断来实现泵的不同输出压力。本实用新型的泵控系统能够根据油液温度和/或环境温度来向液压冷却系统和蓄能机构提供不同的输出压力，有效节省发动机的功率。

Description

泵控系统及具有该泵控系统的工程设备

技术领域

本实用新型涉及液压控制领域，具体地，涉及具有多压力输出的泵控系统及具有该泵控系统的工程设备。

背景技术

在液压传动系统中，节能是需要考虑的重要因素。节能，顾名思义，就是要节省能量，提高能量利用率。在现有的工程设备中，液压冷却系统及蓄能机构通常不是根据负载情况工作的，而是通过阀控系统控制定量齿轮泵进行供油。这样，即使机内环境温度较低时，液压泵也只能以恒定压力进行供油，当实际负载所需压力小于该恒定压力时，多余的油液会通过溢流阀溢流，造成了功率浪费和油温升高。

实用新型内容

本实用新型针对以上现有技术中存在的问题，提供一种基于变量液压泵和电磁换向阀的泵控系统和具有该泵控系统的工程设备，该泵控系统能够根据油液温度和/或泵控系统周围的温度控制液压泵输出不同的泵压力。

一方面，本实用新型提供一种用于工程设备的泵控系统，所述泵控系统包括负载敏感变量泵，还包括：

一个泵控单元，所述泵控单元包括：

一个电磁换向阀，所述电磁换向阀的阀腔与所述负载敏感变量泵的输出腔流体连通，所述电磁换向阀与所述工程设备的控制系统电连接，所述控制系统能够根据不同的环境温度致动所述电磁换向阀的阀芯处于不同位置；

至少一个溢流阀，所述电磁换向阀在其阀芯处于不同位置时与所述溢流阀中的一个或多个连通，或者均不连通，从而使负载敏感变量泵的输出压力随着环境温度变化。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述电磁换向阀为二位二通阀，该电磁换向阀和一个溢流阀构成所述泵控单元，所述溢流阀的出油口与液压油箱流体连通，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感变量泵的控制口流体连通，所述电磁换向阀的出油口与所述溢流阀的进油口流体连通，当所述电磁换向阀的阀芯位于第一位置时，其进油口与出油口流体连通，当阀芯位于第二位置时，其进油口不与出油口流体连通。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述电磁换向阀为三位三通阀，该电磁换向阀和两个溢流阀构成所述泵控单元，其中第一溢流阀的出油口与液压油箱流体连通并且具有第一溢流压力，并且其中第二溢流阀的出油口与液压油箱流体连通并且具有大于所述第一溢流压力的第二溢流压力，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感变量泵的控制口流体连通，所述电磁换向阀的第一出油口与所述第一溢流阀的进油口流体连通，所述电磁换向阀的第二出油口与所述第二溢流阀的进油口流体连通，当所述电磁换向阀的阀芯位于第一位置时，其进油口同时与第一出油口和第二出油口流体连通，当阀芯位于第二位置时，其进油口仅与第二出油口流体连通，当阀芯位于第三位置时，其进油口与第一出油口和第二出油口均不流体连通。

根据本实用新型的一种优选实施方式，泵控系统还包括另外一个或多个泵控单元，所述控制系统能够选择性地切换致动所述泵控单元。

根据本实用新型的一种优选实施方式，负载敏感变量泵包括斜盘式柱塞泵及与其流体连通的用于控制其输出流量的负载敏感阀，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感阀的弹簧室流体连通。

根据本实用新型的一种优选实施方式，负载敏感变量泵还包括与斜盘式柱塞泵流体连通的用于限制其最大输出压力的压力切断阀，所述压力切断阀的切断压力介于25MPa-30MPa之间。

根据本实用新型的一种优选实施方式，第一溢流压力介于10MPa-15MPa之间，第二溢流压力介于18MPa-20MPa之间。

根据本实用新型的一种优选实施方式，环境温度包括泵控系统周围的温度和/或液压油的油液温度。

另一方面，本实用新型还提供一种工程设备，所述工程设备包括根据前述实施方式所述的泵控系统。

本实用新型所提供的泵控系统及工程设备能够根据实际环境提供多个不同压力输出，有效节省了发动机的功率。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的优选实施方式的泵控系统的使用状态示意图，其中电磁换向阀的阀芯位于第一位置。

图2示出了图1中泵控系统的使用状态示意图，其中电磁换向阀的阀芯位于第二位置。

图3示出了图1中泵控系统的使用状态示意图，其中电磁换向阀的阀芯位于第三位置。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本实用新型的泵控系统和液压设备。

图1示意性地示出了根据本实用新型的优选实施方式的泵控系统20的使用状态示意图。如图所示，该泵控系统20与变量泵10配合使用，该变量泵10可以是液压传动领域所常用的负载敏感变量泵，包括与液压油箱30流体连通的斜盘式柱塞泵11、负载敏感阀12、压力切断阀13及其他必要部件或组件。其中，负载敏感阀12的阀腔与泵的输出腔流体连通，即泵的输出压力P_p作用在负载敏感阀12的阀芯的一端。负载敏感阀12的弹簧室中的弹簧设定压力为P_K，介于2MPa至2.5MPa之间，通常为2.1MPa。负载敏感阀12的弹簧室可以与负载压力流体连通，使得负载压力P_LS和弹簧预设压力P_K共同作用在负载敏感阀12的阀芯的另一端，并与泵的输出压力P_p维持动态平衡，使得P_p＝P_K+P_LS。因此，可以通过改变负载压力P_LS来改变泵的输出压力P_p。如上所述的斜盘式柱塞泵也可以是其他类型的变量泵，例如斜轴式柱塞泵。

进一步如图1所示，为了能够改变负载压力P_LS，可以提供与负载敏感阀12的弹簧室流体连通的泵控系统20。优选地，泵控系统20包括一个泵控单元，该泵控单元包括电磁换向阀21，在图示的优选实施例中为三位三通电磁换向阀，还包括具有不同溢流压力的两个溢流阀22、23。电磁换向阀21的进油口与负载敏感变量泵的控制口，即负载敏感阀12的弹簧室，流体连通。同时，电磁换向阀21的第一出油口与第一溢流阀22的进油口流体连通，电磁换向阀21的第二出油口与第二溢流阀23的进油口流体连通。

为了控制电磁换向阀21的阀芯运动，电磁换向阀21可以与其所应用的工程设备的控制系统(例如，发动机控制系统ECM)电连接，该控制系统能够从工程设备的温度传感器接收表示环境温度的信号(该环境温度可以是液压油的油液温度和/或液压系统周围的温度)，并根据不同的环境温度致动电磁换向阀21的阀芯分别位于三个不同的位置：第一位置、第二位置和第三位置。如图1所示例性示出的，此时阀芯处于中间位置即第一位置，使得电磁换向阀21的进油口同时与第一出油口和第二出油口流体连通，并进而同时与溢流阀22、23流体连通。此时，由于溢流阀23的溢流压力P₂大于溢流阀22的溢流压力P₁，所以，P_LS＝P₁，进而泵的输出压力P_p＝P_k+P_LS＝P_k+P₁。如图2所示，当电磁换向阀21的阀芯位于左位(从进油口侧观察)即第二位置时，电磁换向阀的进油口仅与第二出油口以及溢流阀23流体连通，此时，P_LS＝P₂，进而泵的输出压力P_p＝P_k+P_LS＝P_k+P₂。进一步如图3所示，当阀芯位于右位即第三位置时，电磁换向阀处于关闭位置，其进油口不与任何出油口流体连通，此时泵的输出压力为切断阀13所限定的切断压力P_{cut off}，即，P_p＝P_{cut off}。

溢流阀22的溢流压力P₁可以介于10MPa-15MPa之间，第二溢流阀23的溢流压力P₂大于第一溢流阀的溢流压力，可以介于18MPa-20MPa之间，切断压力P_{cut off}通常介于25MPa-30MPa之间。第一溢流阀22和第二溢流阀23的出油口分别与液压油箱40流体连通，虽然这里的液压油箱40与上述的液压油箱30使用了不同的附图标记，但这仅是为了便于描述，实际上，液压油箱30与液压油箱40可以是同一个液压油箱的不同部分，也就是说出油口溢流出来的油又回到了油箱中。

如上所述实施方式结合三位三通电磁换向阀对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是可以想到，所述电磁换向阀还可以是其他类型的阀，例如两位两通电磁换向阀，所述两位两通电磁换向阀与一个溢流阀连接，这样就能够实现两种不同的泵输出压力，即，切断压力和该溢流阀的溢流压力。另外，如上所述实施方式中仅示例性地包括一个泵控单元，但是可以想到，本实用新型的泵控系统可以包括更多个泵控单元，由工程设备的控制系统选择性地切换致动所述泵控单元，可以实现更多个不同的泵输出压力，从而使控制更加精细。

另一方面，本实用新型还提供一种工程设备，例如，挖掘机等具有液压系统的工程机械，该工程设备具有根据本实用新型的如上所述实施方式的泵控系统。

根据本实用新型的泵控系统能够在控制系统的控制下根据环境温度自动改变输出压力，有效节约功率。例如，具有根据本实用新型的泵控系统的工程设备在工作时，其控制系统(例如，发动机控制系统ECM)可以通过温度传感器感测环境温度(该环境温度可以是液压油液温度、泵控系统周围的温度、或者二者的结合)，并基于感测到的温度控制泵控系统的电磁换向阀的通电状态，进而控制负载敏感变量泵的控制口与溢流阀的连通状态，从而实现根据环境温度的高低使泵输出不同的输出压力。例如，在温度较低时，使泵输出较低的压力，在温度较高时，使泵输出较高的压力，这样可以有效节省发动机的功率。

以上参照附图具体描述了本实用新型的最佳实施方式。本领域技术人员应该理解，附图及其对应描述仅仅为了解释本实用新型的目的，在此基础上，本领域技术人员可以作出其他的变型、替换或改进。这些变型、替换或改进落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于工程设备的泵控系统，包括负载敏感变量泵，其特征在于，还包括：

一个泵控单元，所述泵控单元包括：

一个电磁换向阀，所述电磁换向阀的阀腔与所述负载敏感变量泵的输出腔流体连通，所述电磁换向阀与所述工程设备的控制系统电连接，所述控制系统能够根据不同的环境温度致动所述电磁换向阀的阀芯处于不同位置；

至少一个溢流阀，所述电磁换向阀在其阀芯处于不同位置时与所述溢流阀中的一个或多个连通，或者均不连通，从而使负载敏感变量泵的输出压力随着环境温度变化。

2.根据权利要求1所述的泵控系统，其特征在于，所述电磁换向阀为二位二通阀，该电磁换向阀和一个溢流阀构成所述泵控单元，所述溢流阀的出油口与液压油箱流体连通，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感变量泵的控制口流体连通，所述电磁换向阀的出油口与所述溢流阀的进油口流体连通，当所述电磁换向阀的阀芯位于第一位置时，其进油口与出油口流体连通，当阀芯位于第二位置时，其进油口不与出油口流体连通。

3.根据权利要求1所述的泵控系统，其特征在于，所述电磁换向阀为三位三通阀，该电磁换向阀和两个溢流阀构成所述泵控单元，其中第一溢流阀的出油口与液压油箱流体连通并且具有第一溢流压力，并且其中第二溢流阀的出油口与液压油箱流体连通并且具有大于所述第一溢流压力的第二溢流压力，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感变量泵的控制口流体连通，所述电磁换向阀的第一出油口与所述第一溢流阀的进油口流体连通，所述电磁换向阀的第二出油口与所述第二溢流阀的进油口流体连通，当所述电磁换向阀的阀芯位于第一位置时，其进油口同时与第一出油口和第二出油口流体连通，当阀芯位于第二位置时，其进油口仅与第二出油口流体连通，当阀芯位于第三位置时，其进油口与第一出油口和第二出油口均不流体连通。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的泵控系统，其特征在于，所述泵控系统还包括另外一个或多个泵控单元，所述控制系统能够选择性地切换致动所述泵控单元。

5.根据权利要求1所述的泵控系统，其特征在于，所述负载敏感变量泵包括斜盘式柱塞泵及与其流体连通的用于控制其输出流量的负载敏感阀，所述电磁换向阀的进油口与所述负载敏感阀的弹簧室流体连通。

6.根据权利要求5所述的泵控系统，其特征在于，所述负载敏感变量泵还包括与斜盘式柱塞泵流体连通的用于限制其最大输出压力的压力切断阀，所述压力切断阀的切断压力介于25MPa-30MPa之间。

7.根据权利要求3所述的泵控系统，其特征在于，所述第一溢流压力介于10MPa-15MPa之间，所述第二溢流压力介于18MPa-20MPa之间。

8.根据权利要求1所述的泵控系统，其特征在于，所述环境温度包括泵控系统周围的温度和/或液压油的油液温度。

9.一种工程设备，其特征在于，所述工程设备包括根据任一前述权利要求所述的泵控系统。

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