CN219911047U - 变量柱塞泵系统及带有该变量柱塞泵系统的工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变量柱塞泵系统及带有该变量柱塞泵系统的工程机械，该变量柱塞泵系统包括变量柱塞泵(5)和电控阀(1)，该变量柱塞泵(5)的斜盘(6)能在电控阀(1)的驱控下借助于调节机构改变摆角，所述调节机构包括回位活塞(3)和控制活塞(7)，其中，所述变量柱塞泵系统还包括梭阀(2)和定排量先导泵(12)，用于接纳所述回位活塞(3)的回位活塞腔借助于所述梭阀(2)能选择性地与所述变量柱塞泵(5)的输出端或所述定排量先导泵(12)的输出端流体连接。根据本实用新型的方案，变量柱塞泵能在需要时迅速从小排量模式快速复位到大排量模式，从而保证主机系统正常工作。

Description

变量柱塞泵系统及带有该变量柱塞泵系统的工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种变量柱塞泵系统及带有该变量柱塞泵系统的工程机械。

背景技术

随着国家对节能减排的要求越来越高，变量柱塞泵被越来越广泛地应用于工程机械领域。因为采用变量柱塞泵可以在主机刚启动或者怠机工况时，实现基本上零流量输出，大大降低了发动机的输出功率并实现节能。然而，在液压系统需要进行大流量工作时，由于变量柱塞泵此前的斜盘摆角小，输出流量较小，无法建立起有效的出口压力。此时，变量柱塞泵的回位活塞腔压力也较小，导致变量柱塞泵无法迅速复位至大排量模式进行工作或者复位过程比较慢。

因此，迫切需要对现有技术中的变量柱塞泵系统进行改进，使得变量柱塞泵能在需要时迅速从小排量模式快速复位到大排量模式，从而保证主机系统正常工作。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。

本实用新型的一个方面涉及一种变量柱塞泵系统，包括变量柱塞泵和电控阀，该变量柱塞泵的斜盘能在电控阀的驱控下借助于调节机构改变摆角，其中，所述调节机构包括回位活塞和控制活塞，其中，所述变量柱塞泵系统还包括梭阀和定排量先导泵，用于接纳所述回位活塞的回位活塞腔借助于所述梭阀能选择性地与所述变量柱塞泵的输出端或所述定排量先导泵的输出端流体连接。

优选地，所述梭阀设计为压力控制的并且设置成将变量柱塞泵的输出端和定排量先导泵的输出端中的压力较高的一者与回位活塞腔流体连通。

优选地，在回位活塞腔中集成有用于限制所述变量柱塞泵的最小排量的限位装置。

有利地，在所述电控阀中设置有限位块，该限位块用于限定所述变量柱塞泵的最小排量。

还优选的是，所述变量柱塞泵和定排量先导泵借助于同一驱动轴由发动机驱动。驱动轴例如是花键轴或者齿轮轴。

有利地，定排量先导泵的输出端经由泄压阀与回油口或油箱连接。

有利地，回位活塞通过拨叉与电控阀作用联接。由此能够将斜盘的摆角变化反馈给电控阀。

优选地，用于限制所述变量柱塞泵的最小排量的限位装置为垫片。

优选地，电控阀设计为两位三通控制阀，所述电控阀能通过控制油路与容纳所述控制活塞的控制活塞腔流体连通。

本实用新型的另一个方面涉及一种工程机械，其具有根据前述任意一种变型的变量柱塞泵系统。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细解释说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型可能实施例的一部分，但本实用新型并不限于此。在各个附图中，相同或功能相同的部件采用相同的附图标记。

附图示出：

图1示出了用于调节变量柱塞泵的斜盘摆角的调节机构的示意图；

图2示意性示出了根据本实用新型的变量柱塞泵系统的液压原理图。

具体实施方式

图1示出了调节变量柱塞泵5的斜盘摆角的调节机构的示意图。为清晰起见，在图1中仅仅示出了与调节机构相关的机械结构，没有示出液压管路及控制线路。

如图1所示，变量柱塞泵5的斜盘6在上端与回位活塞3连接，尤其是铰接或通过球窝关节连接，在下端与控制活塞7连接，优选也是铰接或通过球窝关节连接。回位活塞3能在回位活塞腔中来回移动。同样，控制活塞7也能在控制活塞腔中执行往复运动。在此，回位活塞3和控制活塞7构成斜盘6的调节机构。在调节机构的作用下，斜盘6能围绕转动轴沿双箭头所示方向摆动，由此能以基本上无级的方式调节变量柱塞泵5的输出流量。回位活塞3与拨叉9固定连接，回位活塞3运动时也带动拨叉9运动。回位活塞3通过拨叉9与电控阀1作用联接。因此，回位活塞3的水平位置变化以及斜盘6的摆角能借助于拨叉9反馈给电控阀1。电控阀1通过控制油路来控制回位活塞3以及控制活塞7，由此实现斜盘摆角控制并改变输出流量。当斜盘6逆时针偏转时，输出流量变大，而当斜盘6顺时针偏转时，输出流量变小。

作为可选的方案，在回位活塞腔中可以集成有限位装置10，该限位装置10用于在右侧限制回位活塞3的最大行程。因此限制了斜盘6的最小摆角并从而限定了变量柱塞泵5的最小输出流量。在实际应用中，最小输出流量根据液压系统的需求来确定，对于不同的液压系统或者不同的应用场景，最小输出流量可能不同。优选地，限位装置10为垫片。根据不同的最小排量需求，通过选择不同厚度的垫片，可以预先设定限位装置10限定的最终位置。当然，限位装置10也可设计为具有螺纹调节机构，通过螺纹调节机构可以调整通过限位装置10限定的最终位置并在调整完成之后固定地确定该最终位置。通过限定最小输出流量，使得在变量柱塞泵5从小摆角向大摆角切换时(即，从最小输出流量向最大输出流量切换)，最小输出流量足以提供回位活塞3回位所需的压力。

另外还可以考虑在电控阀1中集成限位块8，该限位块8同样用于限制变量柱塞泵5的最小排量，以便在斜盘6从小摆角切换至大摆角时，保证变量柱塞泵5输出的最小输出流量能够满足回位活塞3回位所需的压力。

在此要指出的是，限位装置10和限位块8两者都是为了以机械的方式限定变量柱塞泵5的最小排量或者最小输出流量。在实际应用中，可以根据需要选择布置限位装置10和限位块8之一。当然，限位装置10和限位块8两者在功能上并不冲突，也可以考虑同时布置限位装置10和限位块8。但是，对于本实用新型来说，限位装置10和限位块8都不是必须设置的，仅仅是以下结合图2描述的通过液压方式来实现斜盘6的快速复位的补充。

图2示意性示出了根据本实用新型的变量柱塞泵系统的液压原理图。该变量柱塞泵系统还包括梭阀2和定排量先导泵12。变量柱塞泵5和定排量先导泵12借助于同一驱动轴由发动机驱动。驱动轴例如构造为花键轴13或齿轮轴。在此，电控阀1优选设计为两位三通控制阀。电控阀1包括电磁铁a1。当供给电磁铁a1的电流较小时，电磁铁的推力小于弹簧力，电控阀1的阀芯在弹簧力和电磁铁的推力作用下向左移动，使得电控阀在左位工作。此时，电控阀1的出口液压油能经由虚线示出的控制油路进入控制活塞腔并使得控制活塞7向左移动。在控制活塞7的推动下，斜盘6顺时针摆动，即，向小摆角转动。此时，变量柱塞泵5的输出流量减小。与此同时，回位活塞3向右移动，从而推动拨叉9移动，反馈弹簧力减小，阀芯两端受力平衡；随着电流不断减小，变量柱塞泵5的排量也不断减小，直到最小排量。反之，当供给电磁铁a1的电流较大时，电磁铁的推力大于弹簧的弹力，电控阀1的阀芯在弹簧力和电磁铁的推力作用下向右移动，使得电控阀1在右位工作。此时，控制活塞腔中的液压油通过电控阀1的出口经回油口T1返回油箱。因此，控制活塞7向右移动，斜盘6在回位活塞3的作用下逆时针偏转。随着电流的增大，斜盘6不断逆时针偏转，直至最大摆角。在这个过程中，变量柱塞泵5的排量不断增大直至最大排量。因此，能够通过控制供给到电控阀1的电磁铁a1的电流来驱动包括控制活塞7和回位活塞3的调节机构，并因而无级地调节斜盘6的偏角和变量柱塞泵5的排量。

图2中还示出，用于接纳回位活塞3的回位活塞腔借助于梭阀2一方面能与变量柱塞泵5的输出端流体连接，另一方面能与定排量先导泵12的输出端流体连接。在此，梭阀2设计为压力控制的并且设置成将变量柱塞泵5的输出端和定排量先导泵12的输出端中的压力较高的一者与回位活塞腔流体连通。也就是说，如果变量柱塞泵5的输出端的油压高于定排量先导泵12的输出端的油压，则变量柱塞泵5的输出端与回位活塞腔流体连通。如果排量先导泵12的输出端处的压力大于变量柱塞泵5的输出端的油压，则定排量先导泵12的输出端与回位活塞腔流体连通。优选地，所述定排量先导泵12的输出端经由泄压阀11与回油口或油箱连接。在主机刚启动或者怠机工况时，希望变量柱塞泵5保持在最小排量状态，此时打开泄压阀11，则定排量先导泵12的输出端经由泄压阀11与回油口T1,T2或油箱连接。该泄压阀11优选可以由上级控制装置驱控而切换，即，在主机刚启动或者怠机工况下，该泄压阀11保持打开状态，而在需要切换到大排量模式下的时候泄压阀11关闭。

图2中的T1，T2分别表示回油口。S1表示变量柱塞泵5的进油口。S2表示定排量先导泵12的进油口。A1表示变量柱塞泵5的出油口。B1表示定排量先导泵12的出油口。

在本申请中，通过设置梭阀2，可以在需要时将定排量先导泵12的输出端的液压油及时引入到回位活塞腔中以辅助建立使斜盘回位到大摆角所需的压力，即便在变量柱塞泵处于最小排量时，也确保了回位活塞腔中的压力也能够推动斜盘6迅速向大摆角转动。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的设计而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种变量柱塞泵系统，包括变量柱塞泵(5)和电控阀(1)，该变量柱塞泵(5)的斜盘(6)能在电控阀(1)的驱控下借助于调节机构改变摆角，所述调节机构包括回位活塞(3)和控制活塞(7)，其特征在于，所述变量柱塞泵系统还包括梭阀(2)和定排量先导泵(12)，用于接纳所述回位活塞(3)的回位活塞腔借助于所述梭阀(2)能选择性地与所述变量柱塞泵(5)的输出端或所述定排量先导泵(12)的输出端流体连接。

2.根据权利要求1所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，所述梭阀(2)设计为压力控制的并且设置成将变量柱塞泵(5)的输出端和定排量先导泵(12)的输出端中的压力较高的一者与回位活塞腔流体连通。

3.根据权利要求1所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，在所述回位活塞腔中集成有用于限制所述变量柱塞泵(5)的最小排量的限位装置(10)。

4.根据权利要求1所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，在所述电控阀(1)中设置有限位块(8)，该限位块用于限定所述变量柱塞泵(5)的最小排量。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，所述变量柱塞泵(5)和定排量先导泵(12)借助于同一驱动轴(4)由发动机驱动，其中，所述驱动轴设计为花键轴或齿轮轴。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，所述定排量先导泵(12)的输出端经由泄压阀(11)与回油口或油箱连接。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，所述回位活塞(3)通过拨叉(9)与电控阀(1)作用联接。

8.根据权利要求3所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，用于限制所述变量柱塞泵(5)的最小排量的限位装置(10)为垫片。

9.根据权利要求1至4中的任一项所述的变量柱塞泵系统，其特征在于，所述电控阀(1)设计为两位三通控制阀，所述电控阀能通过控制油路与容纳所述控制活塞(7)的控制活塞腔流体连通。

10.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械具有根据权利要求1至9中的任一项所述的变量柱塞泵系统。