CN217682220U - 一种开式泵控制器及动力设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种开式泵控制器及动力设备，该开式泵控制器，当LS压力补偿阀位于第一工位，油箱与恒功率控制阀连通；当LS压力补偿阀位于第二工位，主泵与恒功率控制阀连通；当恒功率控制阀位于第一工位，LS压力补偿阀与压力切断阀连通；当恒功率控制阀位于第二工位，主泵与压力切断阀连通；当压力切断阀位于第一工位，恒功率控制阀与变量活塞连通；当压力切断阀位于第二工位，主泵与变量活塞连通；LS压力补偿阀的第一先导端和第二先导端分别与负载压力管路和主泵连通，其第一先导端设有第一弹簧；恒功率控制阀的工作位置由恒功率控制机构控制；压力切断阀的第一先导端设有第二弹簧，压力切断阀的第二先导端与主泵连通。集成度更高。

Description

一种开式泵控制器及动力设备

技术领域

本实用新型涉及工程机械设备技术领域，尤其涉及一种开式泵控制器及动力设备。

背景技术

在掘进机械领域，往往会存在执行机构卡住的情况，此时液压系统的压力会迅速升高，为保证液压系统的安全，液压系统内设置的高压溢流阀会开启进行溢流，因而存在高压溢流阀长时间溢流而过热问题。而林德相关控制的开式泵控制器只有集成了负荷传感控制和恒功率控制的TL2控制器，该TL2控制器不带有压力切断功能，压力切断功能为当液压系统压力超过某一设定值时，泵的排量会减小并保持输出压力的控制方式。为解决高压溢流阀发热问题，需要在保留林德开式泵控制器的负荷传感控制和恒功率控制的同时增加压力切断功能。

现有技术中，在TL2控制器的基础上将LS压力补偿阀的第二端与液压泵出油口通过管路连通，并且引出一条溢流管路，该溢流管路与远程调控结构连通，远程调控结构由并联的溢流阀和远程调压电磁阀构成，溢流阀和远程调压电磁阀的进口均与溢流管路连通，溢流阀和远程调压电磁阀的出口均与油箱连通。当系统压力超过溢流阀的压力设定值后，溢流阀打开，压力切断越权功率设定，液压泵的排量减至最小，对液压系统进行保护。然而上述结构，压力切断功能由溢流阀实现，需要在液压系统回路中单独设置溢流阀和远程调压电磁阀，集成度低，可靠性较低。而且上述结构无负荷传感控制功能，当负载端开始工作后，在需求功率小于液压泵功率设定值时，液压泵始终处于最大排量工作，造成一定的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开式泵控制器，以解决现有技术中压力切断功能由溢流阀实现，需要在液压系统回路中单独设置溢流阀和远程调压电磁阀，集成度低，而且无负荷传感控制功能，当负载端开始工作后，在需求功率小于液压泵功率设定值时，液压泵始终处于最大排量工作，造成一定的浪费的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种开式泵控制器，包括：

液压泵，所述液压泵包括主泵和变量活塞，所述变量活塞的活塞杆与所述主泵的斜盘连接；

LS压力补偿阀，恒功率控制阀和压力切断阀，当LS压力补偿阀位于第一工位时，油箱与所述恒功率控制阀连通；当LS压力补偿阀位于第二工位时，所述主泵通过所述LS压力补偿阀与所述恒功率控制阀连通；当所述恒功率控制阀位于第一工位时，所述LS压力补偿阀与所述压力切断阀连通；当所述恒功率控制阀位于第二工位时，所述主泵通过所述恒功率控制阀与所述压力切断阀连通；当所述压力切断阀位于第一工位时，所述恒功率控制阀与所述变量活塞连通；当所述压力切断阀位于第二工位时，所述主泵与所述变量活塞连通；

所述LS压力补偿阀的第一先导端和第二先导端分别与负载压力管路和所述主泵连通，所述LS压力补偿阀的第一先导端设有第一弹簧；所述恒功率控制阀的工作位置由恒功率控制机构控制；所述压力切断阀的第一先导端设有第二弹簧，所述压力切断阀的第二先导端与所述主泵连通。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述恒功率控制机构包括连接于所述恒功率控制阀第一先导端的功率控制活塞、连接于所述恒功率控制阀第二先导端的滑块、转动设置于所述恒功率控制阀的主阀体的杠杆、连接于所述变量活塞的活塞杆的位置反馈杆以及连接于所述位置反馈杆的滑塞，所述滑塞与所述滑块分别抵接所述杠杆沿转动方向的两端，所述滑块、所述滑塞与所述杠杆形成力矩平衡结构，所述滑塞与所述主泵连通，所述功率控制活塞内设有第三弹簧，所述功率控制活塞与外控管路连通。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，还包括外置控制器，所述外置控制器的第一端口与所述主泵的输出口连通，所述外置控制器的第二端口分别与执行器和所述负载压力管路连通。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，还包括连通管路和溢流阀，所述连通管路的两端分别连通所述压力切断阀的第一先导端和第二先导端，所述溢流阀一端与油箱连通，另一端与所述压力切断阀的第一先导端连通，所述连通管路设有节流孔。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述溢流阀为可调式溢流阀。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述变量活塞的有杆腔与所述主泵的输出口连通，所述变量活塞的无杆腔与所述压力切断阀连通。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述LS压力补偿阀为液控二位三通滑阀。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述恒功率控制阀为机械控制二位三通阀。

作为上述开式泵控制器的一种优选方案，所述压力切断阀为液控二位三通阀。

一种动力设备，包括上述的开式泵控制器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种开式泵控制器及动力设备，该开式泵控制器，当液压泵开始工作时，在需求功率未达到设定功率时，压力切断阀和恒功率控制阀均位于第一工位，LS压力补偿阀起作用。LS压力补偿阀处于平衡位置时，LS压力补偿阀在第一工位和第二工位之间，主泵、油箱和恒功率控制阀均不通过LS压力补偿阀连通，主泵的输出排量不变。当需求流量增大时，LS压力补偿阀位于第一工位，此时，油箱依次通过LS压力补偿阀、恒功率控制阀和压力切断阀与变量活塞连通，以使变量活塞控制主泵输出排量减小。当需求流量减小时，LS压力补偿阀位于第二工位，此时，主泵依次通过LS压力补偿阀、恒功率控制阀和压力切断阀与变量活塞连通，以使变量活塞控制主泵输出排量增大。从而在需求功率未达到设定功率时，主泵的输出排量随需求流量变化而变化，避免主泵的输出流量高于系统需求流量而造成浪费，且能降低能量消耗，减少系统发热。恒功率控制阀的工作位置由恒功率控制机构控制，当输出功率大于恒功率设定值时，恒功率控制机构控制恒功率控制阀位于第二工位，此时LS压力补偿阀和压力切断阀均位于第一工位，主泵依次通过恒功率控制阀和压力切断阀与连通，以使变量活塞控制主泵输出排量减小，以保持液压泵的输出功率不变。当系统压力升高至压力切断值时，即主泵对压力切断阀提供的压力大于第二弹簧的弹力，压力切断阀位于第二工位，主泵通过压力切断阀与变量活塞连通，以使主泵输出排量减小，直至系统压力低于设定的压力切断值，此时无论LS压力补偿阀和恒功率控制阀处于什么工作位置都不起作用，从而实现对系统的保护。该开式泵控制器，压力切断阀集成在开式泵控制器内，集成度高，可靠性较高。并且，通过LS压力补偿阀能实现液压泵的输出排量随需求流量变化而变化，避免液压泵的输出流量高于系统需求流量而造成浪费，且能降低能量消耗，减少系统发热。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例提供的开式泵控制器的结构示意图。

图中：

1、主泵；2、变量活塞；3、LS压力补偿阀；4、恒功率控制阀；5、压力切断阀；6、溢流阀；7、外置控制器；8、连通管路；91、功率控制活塞；92、滑块；93、杠杆；94、滑塞；95、位置反馈杆；10、负载压力管路；11、外控管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种开式泵控制器，如图1所示，该开式泵控制器包括液压泵、LS压力补偿阀3、恒功率控制阀4和压力切断阀5，液压泵包括主泵1和变量活塞2，变量活塞2的活塞杆与主泵1的斜盘连接，当LS压力补偿阀3位于第一工位时，油箱与恒功率控制阀4连通；当LS压力补偿阀3位于第二工位时，主泵1通过LS压力补偿阀3与恒功率控制阀4连通；当恒功率控制阀4位于第一工位时，LS压力补偿阀3与压力切断阀5连通；当恒功率控制阀4位于第二工位时，主泵1通过恒功率控制阀4与压力切断阀5连通；当压力切断阀5位于第一工位时，恒功率控制阀4与变量活塞2连通；当压力切断阀5位于第二工位时，主泵1与变量活塞2连通；LS压力补偿阀3的第一先导端和第二先导端分别与负载压力管路10和主泵1连通，LS压力补偿阀3的第一先导端设有第一弹簧；恒功率控制阀4的工作位置由恒功率控制机构控制；压力切断阀5的第一先导端设有第二弹簧，压力切断阀5的第二先导端与主泵1连通。

该开式泵控制器，当液压泵开始工作时，在需求功率未达到设定功率时，压力切断阀5和恒功率控制阀4均位于第一工位，LS压力补偿阀3起作用。LS压力补偿阀3的第一先导端设有第一弹簧和负载压力管路10，第二先导端与主泵1连通，第一弹簧的弹簧力为F1，负载压力管路10对LS压力补偿阀3第一先导端提供的压力为F2，主泵1对LS压力补偿阀3第二先导端提供的压力为F3，负载压力管路10与主泵1对LS压力补偿阀3的压力差为△F，△F＝F3-F2，当△F＝F1时，LS压力补偿阀3处于平衡位置，此时LS压力补偿阀3在第一工位和第二工位之间，主泵1、油箱和恒功率控制阀4均不通过LS压力补偿阀3连通，主泵1的输出排量不变。当需求流量增大时，△F减小，当△F＜F1时，LS压力补偿阀3位于第一工位，此时，油箱依次通过LS压力补偿阀3、恒功率控制阀4和压力切断阀5与变量活塞2连通，以使变量活塞2控制主泵1输出排量增大。当需求流量减小时，△F增大，当△F＞F1时，LS压力补偿阀3位于第二工位，此时，主泵1依次通过LS压力补偿阀3、恒功率控制阀4和压力切断阀5与变量活塞2连通，以使变量活塞2控制主泵1输出排量减小。从而在需求功率未达到设定功率时，主泵1的输出排量随需求流量变化而变化，避免主泵1的输出流量高于系统需求流量而造成浪费，且能降低能量消耗，减少系统发热。可选地，LS压力补偿阀3为液控二位三通滑阀。

恒功率控制阀4的工作位置由恒功率控制机构控制，当输出功率大于恒功率设定值时，恒功率控制机构控制恒功率控制阀4位于第二工位，此时LS压力补偿阀3和压力切断阀5均位于第一工位，主泵1依次通过恒功率控制阀4和压力切断阀5与变量活塞2连通，以使变量活塞2控制主泵1输出排量减小，以保持液压泵的输出功率不变。可选地，恒功率控制阀4为机械控制二位三通阀。

当系统压力升高至压力切断值时，即主泵1对压力切断阀5提供的压力大于第二弹簧的弹力，压力切断阀5位于第二工位，主泵1通过压力切断阀5与变量活塞2连通，以使主泵1输出排量减小，直至系统压力低于设定的压力切断值，此时无论LS压力补偿阀3和恒功率控制阀4处于什么工作位置都不起作用，从而实现对系统的保护。可选地，压力切断阀5为液控二位三通阀。

该开式泵控制器，压力切断阀5集成在开式泵控制器内，集成度高，可靠性较高。并且，通过LS压力补偿阀3能实现液压泵的输出排量随需求流量变化而变化，避免液压泵的输出流量高于系统需求流量而造成浪费，且能降低能量消耗，减少系统发热。

可选地，开式泵控制器还包括连通管路8和溢流阀6，连通管路8的两端分别连通压力切断阀5的第一先导端和第二先导端，溢流阀6一端与油箱连通，另一端与压力切断阀5的第一先导端连通，连通管路8设有节流孔。第二弹簧对压力切断阀5第一先导端的弹力与连通管路8中的液压油对压力切断阀5第一先导端的压力之和为压力切断值。通过调节溢流阀6的溢流压力控制连通管路8中的液压油对压力切断阀5第一先导端的压力，从而调节压力切断值。可选地，溢流阀6为可调式溢流阀。

可选地，恒功率控制机构包括连接于恒功率控制阀4第一先导端的功率控制活塞91、连接于恒功率控制阀4第二先导端的滑块92、转动设置于恒功率控制阀4的主阀体的杠杆93、连接于变量活塞2的活塞杆的位置反馈杆95以及连接于位置反馈杆95的滑塞94，滑塞94与滑块92分别抵接杠杆93沿转动方向的两端，滑块92、滑塞94与杠杆93形成力矩平衡结构，滑塞94与主泵1连通，功率控制活塞91内设有第三弹簧，功率控制活塞91与外控管路11连通。滑塞94随主泵1输出排量Q变化而在杠杆93上左右移动，滑塞94与主泵1连通，并将压力P作用于杠杆93上，PQ即为液压泵输出功率。通过外控管路11向功率控制活塞91内注入液压油以使功率控制活塞91对恒功率控制阀4的第一先导端产生压力F4，滑块92与杠杆93接触点位置与杠杆93转动中心之间的距离恒为L0，滑块92在第三弹簧的弹力F5和功率控制活塞91的压力F4的作用下压紧杠杆93形成力矩平衡结构，杠杆93上方力矩(F4+F5)L0为恒功率设定值。当液压泵输出功率小于恒功率设定值时，在第三弹簧的弹力和功率控制活塞91的作用下，恒功率控制阀4位于第一工位。当液压泵输出功率大于恒功率设定值时，PQ＞(F4+F5)L0，恒功率控制阀4位于第二工位。通过向功率控制活塞91接入外控管路11，可使功率控制活塞91的压力F4无级变化，即实现恒功率设定值无级调节。

可选地，开式泵控制器还包括外置控制器7，外置控制器7的第一端口与主泵1的输出口连通，外置控制器7的第二端口分别与执行器和负载压力管路10连通。外置控制阀的第一端口和第二端口之间的压差等于负载压力管路10与主泵1对LS压力补偿阀3的压力差为△F，外置控制阀能通过人为调节其开度，当将外置控制阀7的开度调大，需求流量增大，负载压力管路10与主泵1对LS压力补偿阀3的压力差为△F减小；当将外置控制阀7的开度调小，需求流量增小，负载压力管路10与主泵1对LS压力补偿阀3的压力差为△F增大。

可选地，变量活塞2的有杆腔与主泵1的输出口连通，变量活塞2的无杆腔与压力切断阀5连通。当主泵1通过压力切断阀5与变量活塞2的无杆腔连通，液压油推动活塞杆向有杆腔的方向移动，从而推动主泵1的斜盘使主泵1的输出排量减小。当油箱通过LS压力补偿阀3、恒功率控制阀4和压力切断阀5与变量活塞2的无杆腔连通，有杆腔内的液压油推动活塞杆向无杆腔方向运动，从而带动主泵1的斜盘移动使主泵1的输出排量增大。

本实用新型还提供一种动力设备，该动力设备包括上述的开式泵控制器。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开式泵控制器，其特征在于，包括：

液压泵，所述液压泵包括主泵(1)和变量活塞(2)，所述变量活塞(2)的活塞杆与所述主泵(1)的斜盘连接；

LS压力补偿阀(3)，恒功率控制阀(4)和压力切断阀(5)，当LS压力补偿阀(3)位于第一工位时，油箱与所述恒功率控制阀(4)连通；当LS压力补偿阀(3)位于第二工位时，所述主泵(1)通过所述LS压力补偿阀(3)与所述恒功率控制阀(4)连通；当所述恒功率控制阀(4)位于第一工位时，所述LS压力补偿阀(3)与所述压力切断阀(5)连通；当所述恒功率控制阀(4)位于第二工位时，所述主泵(1)通过所述恒功率控制阀(4)与所述压力切断阀(5)连通；当所述压力切断阀(5)位于第一工位时，所述恒功率控制阀(4)与所述变量活塞(2)连通；当所述压力切断阀(5)位于第二工位时，所述主泵(1)与所述变量活塞(2)连通；

所述LS压力补偿阀(3)的第一先导端和第二先导端分别与负载压力管路(10)和所述主泵(1)连通，所述LS压力补偿阀(3)的第一先导端设有第一弹簧；所述恒功率控制阀(4)的工作位置由恒功率控制机构控制；所述压力切断阀(5)的第一先导端设有第二弹簧，所述压力切断阀(5)的第二先导端与所述主泵(1)连通。

2.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，所述恒功率控制机构包括连接于所述恒功率控制阀(4)的第一先导端的功率控制活塞(91)、连接于所述恒功率控制阀(4)的第二先导端的滑块(92)、转动设置于所述恒功率控制阀(4)的主阀体的杠杆(93)、连接于所述变量活塞(2)的活塞杆的位置反馈杆(95)以及连接于所述位置反馈杆(95)的滑塞(94)，所述滑塞(94)与所述滑块(92)分别抵接所述杠杆(93)沿转动方向的两端，所述滑块(92)、所述滑塞(94)与所述杠杆(93)形成力矩平衡结构，所述滑塞(94)与所述主泵(1)连通，所述功率控制活塞(91)内设有第三弹簧，所述功率控制活塞(91)与外控管路(11)连通。

3.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，还包括外置控制器(7)，所述外置控制器(7)的第一端口与所述主泵(1)的输出口连通，所述外置控制器(7)的第二端口分别与执行器和所述负载压力管路(10)连通。

4.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，还包括连通管路(8)和溢流阀(6)，所述连通管路(8)的两端分别连通所述压力切断阀(5)的第一先导端和第二先导端，所述溢流阀(6)一端与油箱连通，另一端与所述压力切断阀(5)的第一先导端连通，所述连通管路(8)设有节流孔。

5.根据权利要求4所述的开式泵控制器，其特征在于，所述溢流阀(6)为可调式溢流阀。

6.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，所述变量活塞(2)的有杆腔与所述主泵(1)的输出口连通，所述变量活塞(2)的无杆腔与所述压力切断阀(5)连通。

7.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，所述LS压力补偿阀(3)为液控二位三通滑阀。

8.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，所述恒功率控制阀(4)为机械控制二位三通阀。

9.根据权利要求1所述的开式泵控制器，其特征在于，所述压力切断阀(5)为液控二位三通阀。

10.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的开式泵控制器。

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