CN214822450U - 可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统 - Google Patents

Abstract

一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统。解决了现有悬挂控制系统需要额外增加辅助泵和液压控制油路的问题。它包括负载敏感变量泵、多路阀、换向阀、第一反馈油路和悬挂模块，所述的多路阀包括控制模块、第二反馈油路、梭阀和至少一个工作模块，所述的负载敏感变量泵包括变量泵、控制阀、切断阀和控制油缸，所述的控制油缸包括活塞杆、有杆腔和无杆腔，所述的梭阀选取第一反馈油路或第二反馈油路的压力油并输入至控制阀弹簧腔，所述第一油路的压力油通过克服切断阀弹簧腔的压力进入无杆腔并与有杆腔内的压力油相互作用使得活塞杆运动。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

Description

可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压系统，具体涉及一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统。

背景技术

工程车辆主动悬架系统普遍采用的是电液控制液压悬架，液压悬挂系统能够根据路面的情况自动调整悬挂液压缸的伸缩量，由于路面的高低不平变化存在不确定性，在行驶过程中就需要悬挂液压缸的伸或缩要迅速响应，液压油缸的动力源来自于泵，要使油缸快速执行动作就需要泵的响应要迅速。现有工程车辆的悬架控制多采用增加独立的辅助齿轮泵进行控制，且此独立控制悬架的辅助齿轮泵要一直处于工作状态来保证在需要驱动悬挂油缸时泵可以快速响应，在平坦的路面行驶时悬架基本不需要进行调节控制，这时辅助的齿轮泵仍需一直运转，这就造成了能耗的损失，单独增加辅助齿轮泵进行控制也增加了整个控制系统的成本，现有的控制方案不仅成本较高且不节能。

实用新型内容

为解决背景技术中现有悬挂控制系统需要额外增加辅助泵和液压控制油路的问题，本实用新型提供一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统。

本实用新型的技术方案是：一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，包括负载敏感变量泵、多路阀、换向阀、第一反馈油路和悬挂模块，所述的多路阀包括控制模块、第二反馈油路、梭阀和至少一个工作模块，所述的负载敏感变量泵包括变量泵、控制阀、切断阀和控制油缸，所述的控制油缸包括活塞杆、有杆腔和无杆腔，所述的变量泵分别与第一油路、第二油路相连，所述的第一油路分别与控制阀控制腔、切断阀控制腔和有杆腔相连，所述的第二油路分别与悬挂模块、换向阀、多路阀相连，所述的换向阀具有断开的第一位置和使得第二油路、第一反馈油相连通的第二位置，所述的梭阀选取第一反馈油路或第二反馈油路的压力油并输入至控制阀弹簧腔，所述第一油路的压力油通过克服切断阀弹簧腔的压力进入无杆腔并与有杆腔内的压力油相互作用使得活塞杆运动调节变量泵的输出流量。

作为本实用新型的进一步改进，所述的控制阀在换向阀处于第二位置时由控制阀弹簧腔的压力驱动其关闭。

作为本实用新型的进一步改进，所述的换向阀为二位三通换向阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述的换向阀为电磁换向阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述的控制模块上设有主溢流阀、三通流量阀，所述的第二油路分别通过主溢流阀、三通流量阀与回油口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述的控制模块上设有电磁换向阀和反馈溢流阀，所述的第二反馈油路分别通过电磁换向阀、反馈溢流阀与回油口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁换向阀为常开式电磁换向阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述的控制模块上设有压力补偿阀，所述的第二油路通过压力补偿阀与工作模块相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述的多路阀包括定流量阀和减压阀。

本实用新型的有益效果是，将悬挂系统和车辆系统相结合，避免额外辅助泵和油路的设置，且避免辅助泵一直工作，降低了能耗，同时能使得悬挂系统在恒压下动作，使得产品动作平稳可靠。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的液压原理图。

附图2为附图1中负载敏感变量泵的液压原理图。

附图3为附图1中多路阀的液压原理图。

图中，1、负载敏感变量泵；11、变量泵；12、控制阀；13、切断阀；14、控制油缸；141、活塞杆；142、有杆腔；143、无杆腔；2、多路阀；21、控制模块；22、梭阀；23、主溢流阀；24、三通流量阀；25、电磁换向阀；26、反馈溢流阀；27、压力补偿阀；28、定流量阀；29、减压阀；3、换向阀；41、第一反馈油路；42、第二反馈油路；5、悬挂模块； 61、第一油路；62、第二油路；7、工作模块；T、回油口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

由图1结合图2-3所示，一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，包括负载敏感变量泵1、多路阀2、换向阀3、第一反馈油路41和悬挂模块5，所述的多路阀包括控制模块21、第二反馈油路42、梭阀22和至少一个工作模块7，所述的负载敏感变量泵包括变量泵11、控制阀12、切断阀13和控制油缸14，所述的控制油缸包括活塞杆141、有杆腔142和无杆腔143，所述的变量泵分别与第一油路61、第二油路62相连，所述的第一油路分别与控制阀控制腔、切断阀控制腔和有杆腔相连，所述的第二油路分别与悬挂模块、换向阀、多路阀相连，所述的换向阀具有断开的第一位置和使得第二油路、第一反馈油相连通的第二位置，所述的梭阀选取第一反馈油路或第二反馈油路的压力油并输入至控制阀弹簧腔，所述第一油路的压力油通过克服切断阀弹簧腔的压力进入无杆腔并与有杆腔内的压力油相互作用使得活塞杆运动调节变量泵的输出流量。本实用新型的有益效果是，将悬挂系统和车辆系统相结合，避免额外辅助泵和油路的设置，且避免辅助泵一直工作，降低了能耗，同时能使得悬挂系统在恒压下动作，使得产品动作平稳可靠。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

所述的控制阀在换向阀处于第二位置时由控制阀弹簧腔的压力驱动其关闭。具体的说，换向阀处于第二位置时，能保持控制阀的压力，使得控制阀处于关闭位置，此时系统压力由切断阀弹簧腔的弹力决定，这样可以在换向阀打开的时候系统处于恒压状态。

所述的换向阀为二位三通换向阀。具体的说，所述的换向阀为电磁换向阀。这样的结构使得换向阀控制方便可靠。

所述的控制模块上设有主溢流阀23、三通流量阀24，所述的第二油路分别通过主溢流阀、三通流量阀与回油口T相连。主溢流阀起到限制系统最高压力保护泵及系统其他元件；三通流量阀在负载敏感系统中起到的作用有：卸荷系统总流量、建立系统所需压力、控制每片阀的流量、具有一定的缓冲减震作用。针对此变量泵负载敏感系统，泵输出的流量可通过控制阀根据系统需求进行自我调节，因此三通流量阀在此系统中的作用几乎被控制阀所取代，因变量泵在自我调节输出排量时其机械变量机构需要一定的时间来完成流量的调节，因此在泵由大排量向小排量调节时，此时三通流量阀可以起到一定卸荷作用，减小系统冲击。

所述的控制模块上设有电磁换向阀25和反馈溢流阀26，所述的第二反馈油路分别通过电磁换向阀、反馈溢流阀与回油口相连。具体的说，所述的电磁换向阀为常开式电磁换向阀。两通常开式电磁换向阀的两个油口分别接入第二反馈油路和回油口，在电磁换向阀不工作的状态下使第二反馈油路和回油口始终处于接通状态，起到使系统卸荷的作用；若系统需要正常工作，则电磁换向阀需得电换向至常闭状态，断开第二反馈油路和回油口的连接，使第二反馈油路能够建立压力保证系统得以正常工作；反馈溢流阀限制第二反馈油路的最高压力，保护系统及执行元件。

所述的控制模块上设有压力补偿阀27，所述的第二油路通过压力补偿阀与工作模块相连通。压力补偿阀的作用是使第二油路和第二反馈油路的压力差处于定值，即保证负载敏感阀阀前和阀后的压差保持恒定，压力补偿阀实际相当于是一个定差减压阀；当系统处于恒压状态工作时，泵输出的压力为切断阀的设定值，此时泵的输出压力通常远大于驱动执行机构所需的压力，若泵的高压油不经过压力补偿阀，而是直接作用于负载敏感多路阀，此时负载敏感多路阀阀前和阀后的压力差将会非常大，流量是由过流面积和压差决定，此时由于负载敏感多路阀阀前和阀后的压力差非常大，所以此时负载敏感多路阀基本无法对过流量进行控制。在泵和负载敏感多路阀之间增加压力补偿阀，使泵输出的高压油经过压力补偿阀后以恒定的低压作用于负载敏感多路阀，此时的恒定低压即第二油路中的压力为第二反馈油路中的压力加上压力补偿阀的弹簧力，压力补偿阀的弹簧腔受到自身的弹簧力和第二反馈油路中的压力，第二反馈油路中的压力由负载决定，压力补偿阀的非弹簧腔受到第二油路中的压力作用，压力补偿阀的弹簧腔和非弹簧腔分别受到两边压力的作用并始终维持在一平衡状态，假设第二油路侧压力发生变化（增大或减小），此时压力补偿阀的阀芯两边受到力不平衡，则阀芯会进行相应的位移来调节开口量的大小，调节相应的过流量使压力补偿阀两侧趋于平衡。第二油路中的压力始终高于第二反馈油路中的压力，高出的压力即是压力补偿阀的弹簧设定力，弹簧设定力是个定值，所以负载敏感多路阀阀前和阀后始终保持一个固定的压力差，此时只要调整负载敏感多路阀阀杆节流槽的开度即可调节负载敏感多路阀对应工作油口的输出流量。

所述的多路阀包括定流量阀28和减压阀29。定流量阀的作用是使油液产生微小的流动，起到压力传导的作用，避免封闭油道压力无法建立和传导。减压阀的作用是把泵输出的高压油减压至一个较低的压力并供入先导油路，用作推动负载敏感多路阀工作模块工作阀杆进行换向。通常经过减压阀的压力油通过电比例减压阀控制工作模块工作阀杆进行换向。电比例减压阀的作用是把先导油路中压力油经过二次减压，二次减压压力与输入电流成比例，可精确控制阀杆换向的位移量。

一种控制方法，包括所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，

当换向阀处于第一位置，此时换向阀截断，负载敏感变量泵的输出压力由负载决定起到负载敏感控制的作用；

当换向阀处于第二位置，变量泵输出压力油，此时压力油经过第一油路、第二油路同时作用于系统中的不同部位，第二油路的压力油输出到达多路阀，同时部分压力油经过换向阀、梭阀作用于控制阀弹簧腔，部分压力油经过第一油路作用于控制阀控制腔和控制油缸的有杆腔；因控制阀弹簧腔、控制阀控制腔同时受到变量泵输出相同的液压作用力，且控制阀弹簧腔还受到弹簧力的作用，所以控制阀始终保持在截止工作状态，此时控制油缸的有杆腔受到第一油路中压力油的作用，推动活塞杆向左运动增大变量泵的排量；

若此时多路阀的工作模块不换向，系统处于空运行状态时，压力油经过第一油路作用于切断阀控制端，因变量泵在不断排出压力油，此时系统压力会迅速升高至切断阀弹簧腔的弹簧设定压力，并推动切断阀换向，使高压油通过切断阀的右位作用于控制油缸的无杆腔，此时控制油缸的无杆腔和有杆腔同时输入相同压力的液压油，因无杆腔的作用面积更大，所以压力油会推动控制油缸的活塞杆向右运动，使泵的排量减小至最小排量，此时变量泵维持在最小排量且最大压力的工作状态；

若多路阀2的工作模块杆换向，系统执行相应的控制动作时，变量泵输出的压力油经过第二油路、多路阀供给相应的工作模块，此时若变量泵的最大输出流量大于工作模块所需求的流量；一部分流量供给工作模块动作，多余的流量会使系统压力持续升高至切断阀的弹簧设定压力，此时切断阀换向至右位工作，压力油经过切断阀的右位进入控制油缸的无杆腔，并推动控制油缸的活塞杆向右运动减小变量泵的输出流量，当变量泵的输出流量减小至不满足工作模块的的需求流量时，系统压力会降低至小于切断阀弹簧腔设定压力，此时切断阀换向至左位工作状态，变量泵会进入前一个增大排量的循环工作状态，在变量泵的最大输出流量大于工作模块所需求的流量的工况下，此时泵的工作状态是处在一个实时动态调节的工作状态，变量泵的输出压力会维持在切断阀的设定压力即恒压状态，且恒定输出工作模块所需求的流量；若变量泵的最大输出流量小于工作模块所需求的流量；变量泵处于最大排量的工作状态，所输出的压力油全部供给工作模块，此时第一油路中没有多余的压力油来建立更高的压力，所以变量泵的输出压力是由工作模块所带的负载来决定，此时变量泵以负载压力且最大排量的工作状态，在设计液压系统及工作时都会避免饱和状态出现。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (9)

1.一种可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于:包括负载敏感变量泵（1）、多路阀（2）、换向阀（3）、第一反馈油路（41）和悬挂模块（5），所述的多路阀包括控制模块（21）、第二反馈油路（42）、梭阀（22）和至少一个工作模块（7），所述的负载敏感变量泵包括变量泵（11）、控制阀（12）、切断阀（13）和控制油缸（14），所述的控制油缸包括活塞杆（141）、有杆腔（142）和无杆腔（143），所述的变量泵分别与第一油路（61）、第二油路（62）相连，所述的第一油路分别与控制阀控制腔、切断阀控制腔和有杆腔相连，所述的第二油路分别与悬挂模块、换向阀、多路阀相连，所述的换向阀具有断开的第一位置和使得第二油路、第一反馈油相连通的第二位置，所述的梭阀选取第一反馈油路或第二反馈油路的压力油并输入至控制阀弹簧腔，所述第一油路的压力油通过克服切断阀弹簧腔的压力进入无杆腔并与有杆腔内的压力油相互作用使得活塞杆运动调节变量泵的输出流量。

2.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的控制阀在换向阀处于第二位置时由控制阀弹簧腔的压力驱动其关闭。

3.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的换向阀为二位三通换向阀。

4.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的换向阀为电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的控制模块上设有主溢流阀（23）、三通流量阀（24），所述的第二油路分别通过主溢流阀、三通流量阀与回油口（T）相连。

6.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的控制模块上设有电磁换向阀（25）和反馈溢流阀（26），所述的第二反馈油路分别通过电磁换向阀、反馈溢流阀与回油口相连。

7.根据权利要求6所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的电磁换向阀为常开式电磁换向阀。

8.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的控制模块上设有压力补偿阀（27），所述的第二油路通过压力补偿阀与工作模块相连通。

9.根据权利要求1所述的可实现恒压控制和负载敏感控制的液压系统，其特征在于所述的多路阀包括定流量阀（28）和减压阀（29）。

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