一種柱塞泵功率控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種柱塞泵功率控制裝置，具有控制閥體、閥芯、閥套、止動螺堵、彈簧預加載機構、反饋機構和滑閥；控制閥體上設有進油口P、出油口Ps和2個泄油口T；閥芯設置在閥套內，閥套與閥芯形成3位2通結構閥，閥套與閥芯之間形成E腔,E腔長通進油口P；滑閥設置在閥芯一端中心部，滑閥與閥芯在閥芯徑向上形成C腔，滑閥的圓球端與止動螺堵接觸；止動螺堵設置在控制閥體的一端；彈簧預加載機構設置在控制閥體的另一端；閥套、閥芯、滑閥設置在止動螺堵與彈簧預加載機構之間；反饋機構鉸鏈在控制閥體上。本實用新型能實現液壓柱塞泵對輸出功率的控制，泵的功率輸出曲線用兩根折線模擬，誤差較小；閥芯通過C腔壓力加載變量靈活。
【專利說明】一種柱塞泵功率控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械制造【技術領域】，特別涉及一種柱塞泵功率控制裝置。
【背景技術】
[0002]功率控制是液壓泵常見的控制方式，其特點是在一定的工作壓力范圍內，通過功率控制使得泵的輸出功率恒定，既W=PQ。該種控制是將泵出口壓力油通過功率控制裝置調節進入變量活塞或通過功率控制裝置將變量活塞的壓力油卸掉，以推動伺服活塞移動來實現泵排量變化，變量活塞移動的同時又帶動功率控制裝置的反饋桿反向移動，至功率控制裝置調節關閉后，泵變量過程完成。
[0003]圖1為市場上見到的受知識產權保護的一種功率控制，該種功率控制裝置中包含有3位2通閥結構功能的閥芯、閥套，通過閥芯、閥套的移動來控制功率控制裝置中P進口與出口 Ps或與泄油口 T接通。閥芯被設置為具有臺階式的結構，見詳細視圖1，它的A處和B處的直徑不同，分別為Φ(1和Φ?，中間引入壓力腔，因兩直徑的面積差而作用于閥芯的力為F=PJi (D2-d2)/4,另一端設置有彈簧加載機構，反向預加載力。反饋桿固定鉸鏈于閥體上旋轉，一端與閥套鏈接，另外一端留有開口，可與變量活塞連接，其功能為杠桿原理，使得變量活塞的移動與閥套移動方向相反，以實現機械反饋過程。
[0004]因該種結構的閥套和閥芯所構成的3位2通閥配合直徑為2個不同的直徑，對閥套和閥芯的圓柱度及兩臺階直徑間的同軸度等要求較高，加工難度大，批量生產成本較高。閥套和閥芯因各自的兩臺階直徑的同軸誤差是客觀存在的，故會出現變量卡塞的現象。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種結構簡單，零件加工難度低，批量加工成本低、誤差較小、變量靈活的一種柱塞泵功率控制裝置。
[0006]實現本實用新型目的的技術方案是:一種柱塞泵功率控制裝置，具有控制閥體、閥芯、閥套、止動螺堵、彈簧預加載機構和反饋機構；所述控制閥體上設有進油口 P、出油口 Ps和2個泄油口 T ;所述出油口 Ps外接泵體的變量活塞腔；所述閥芯設置在閥套內，閥套與閥芯之間形成E腔，E腔長通進油口 P ;所述止動螺堵設置在控制閥體的一端；所述彈簧預加載機構設置在控制閥體的另一端；所述閥套設置在止動螺堵與彈簧預加載機構之間，閥套與閥芯形成3位2通結構閥，閥套與閥芯之間形成E腔，E腔長通進油口 P ;所述反饋機構鉸鏈在控制閥體上；一端與閥套相接，帶動閥套沿軸向移動，另外一端與變量活塞相連；所述閥芯一端中心部位設置有滑閥，滑閥與閥芯間設置有壓力容腔C，滑閥受C腔壓力緊貼在止動螺堵上；所述滑閥的圓球端與止動螺堵接觸；所述止動螺堵與閥套間通過一個泄油口T泄油，閥套與彈簧預加載機構間通過另一個泄油口 T泄油。
[0007]上述技術方案所述的閥芯所受液壓力主要因為滑閥的存在，液壓力為F=p π d2/4,d為滑閥直徑。
[0008]上述技術方案所述止動螺堵近閥芯的平面與滑閥軸線之間的垂直度為0.05mm以內；
[0009]上述技術方案所述功率控制裝置中，止動螺堵與閥套、閥芯間通過一個泄油口 T泄油，閥套與彈簧預加載機構間通過另一個泄油口 T泄油。
[0010]上述技術方案所述彈簧預加載機構包括第一彈簧座、大彈簧、小彈簧、第二彈簧座、螺套和螺母；所述螺套上具有截面呈倒“凸”字形的凹槽，螺套擰入控制閥體，并通過螺母固定在控制閥體的一端；所述第一彈簧座與第二彈簧座相對設置在凹槽內，第一彈簧座與第二彈簧座之間設有小彈簧與大彈簧；所述小彈簧設置在大彈簧內。
[0011]上述技術方案所述彈簧預加載機構還具有調節螺釘；所述調節螺釘的一端擰入螺套與第二彈簧座接觸。
[0012]一種柱塞泵功率控制裝置的控制方法，具體步驟如下:
[0013]①設定彈簧預加載機構的數值；
[0014]②從進油口 P引入泵出口壓力油，通過E腔體進入閥芯與滑閥間的C腔內，泵出口壓力油推動滑閥和閥芯向相反方向運動，滑閥止動于止動螺堵，閥芯向壓縮彈簧預加載機構移動，或進油口 P壓力降低，彈簧預加載機構推動閥芯克服C腔壓力作用反向移動；
[0015]③進行二值化處理，完成泵升壓或降壓的變量過程。
[0016]上述技術方案所述步驟③的具體過程為:當引入C腔的泵出口壓力增加并超過彈簧預加載機構5設定的數值時，閥芯2向壓縮彈簧預加載機構5方向移動，移動至進油口 P、E腔與出油口 Ps接通、出油口 Ps與泄油口 T斷開時，壓力油通過出油口 Ps進入變量活塞腔，推動變量活塞向柱塞泵小擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向關閉方向移動，至進油口 P與出油口 Ps斷開、出油口 Ps與泄油口 T接通時，變量活塞的壓力油開始被卸掉，使其向小擺角方向移動停止并向柱塞泵大擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向變量活塞運動的反方向移動，至進油口 P與出油口 Ps再次接通，上述兩過程交替進行，使變量活塞處于微小脈動中；此時，泵變量升壓過程完成；
[0017]當引入C腔的泵出口壓力降低且低于彈簧預加載機構5設定的數值時，進油口 P、E腔與出油口 Ps斷開、出油口 Ps與泄油口 T接通，變量活塞向柱塞泵大擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向變量活塞運動的反方向移動，至進油口 P與出油口 Ps接通、出油口Ps與泄油口 T斷開時，壓力油止動變量活塞移動并反推變量活塞向柱塞泵小擺角移動，上述兩過程交替進行，使變量活塞處于微小脈動中；此時，泵變量降壓過程完成。
[0018]采用上述技術方案后，本實用新型具有以下積極的效果:
[0019](I)本實用新型提及的功率控制方式及裝置能實現液壓柱塞泵對輸出功率的控制，泵的功率輸出曲線用兩根折線模擬，誤差較小；結構簡單，零件加工難度低，批量加工成本低。閥變量靈活，變量控制穩定性高。
[0020](2)本實用新型的止動螺堵的靠近閥芯的平面與滑閥的軸線之間有垂直度要求，可以避免滑閥受到徑向力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0022]圖1為傳統的功率控制裝置結構示意圖；[0023]圖2為圖1中I處的放大示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的結構示意圖；
[0025]圖4為圖3中II處的放大示意圖；
[0026]圖5為本實用新型的原理圖；
[0027]圖6為本實用新型的實際功率輸出曲線圖；
[0028]附圖中標號為:控制閥體1、閥芯2、閥套3、止動螺堵4、彈簧預加載機構5、第一彈簧座51、大彈簧52、小彈簧53、第二彈簧座54、螺套55、螺母56、調節螺釘57、反饋機構6、滑閥7。
【具體實施方式】
[0029](實施例1，一種柱塞泵功率控制裝置)
[0030]見圖3至圖5，一種柱塞泵功率控制裝置，具有控制閥體1、閥芯2、閥套3、止動螺堵4、彈簧預加載機構5、反饋機構6和滑閥7 ;控制閥體I上設有進油口 P、出油口 Ps和2個泄油口 T ;出油口 Ps外接泵體的變量活塞腔；閥芯2設置在閥套3內，閥套3與閥芯2形成3位2通結構閥，閥套3與閥芯2之間形成E腔；滑閥7設置在閥芯2 —端中心部，滑閥7與閥芯2在閥芯2徑向上形成C腔，滑閥7的圓球端與止動螺堵4接觸；止動螺堵4設置在控制閥體I的一端；彈簧預加載機構5設置在控制閥體I的另一端；閥套3、閥芯2、滑閥7設置在止動螺堵4與彈簧預加載機構5之間；反饋機構6鉸鏈在控制閥體I上，繞鉸鏈銷旋轉，一端通過滑動副結構帶動閥套3沿軸線移動，另外一端也通過滑動副結構與變量活塞鏈接，隨變量活塞沿軸線移動。
[0031]止動螺堵4近閥芯2的平面與滑閥7軸線之間的垂直度為0.05mm以內，避免滑閥7受到徑向力。
[0032]功率控制裝置具有2個泄油口 T，止動螺堵與閥套之間設置有一個泄油口 T，閥套與彈簧預加載機構間設置有一個泄油口 T。
[0033]彈簧預加載機構5對輸出功率進行調節，彈簧預加載機構5包括第一彈簧座51、大彈簧52、小彈簧53、第二彈簧座54、螺套55和螺母56 ;螺套55上具有截面呈倒“凸”字形的凹槽，螺套55插入控制閥體1，并通過螺母56固定在控制閥體I的一端；第一彈簧座51與第二彈簧座54相對設置在凹槽內，第一彈簧座51與第二彈簧座52之間設有小彈簧53與大彈簧54 ;小彈簧53設置在大彈簧54內。
[0034]彈簧預加載機構5還具有調節螺釘57 ;調節螺釘57的一端擰入螺套55與第二彈簧座54接觸。
[0035](實施例2，一種柱塞泵功率控制裝置的控制方法)
[0036]一種柱塞泵功率控制裝置的控制方法，具體步驟如下:
[0037]①設定彈簧預加載機構5的數值；
[0038]②從進油口 P引入泵出口壓力油，通過閥套3進入閥芯2的C腔內，泵出口壓力油推動滑閥7和閥芯2向相反方向運動，滑閥止動于止動螺堵，閥芯向壓縮彈簧預加載機構移動；或進油口 P壓力降低，彈簧預加載機構推動閥芯克服C腔壓力作用反向移動；
[0039]③進行二值化處理，當引入C腔的泵出口壓力增加并超過彈簧預加載機構5設定的數值時，閥芯2向壓縮彈簧預加載機構5方向移動，移動至進油口 P、E腔與出油口 Ps接通、出油口 Ps與泄油口 T斷開時，壓力油通過出油口 Ps進入變量活塞腔，推動變量活塞向柱塞泵小擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向關閉方向移動，至進油口 P與出油口 Ps斷、出油口 Ps與泄油口 T接通時，變量活塞的壓力油開始被卸掉，使其向小擺角方向移動停止并向柱塞泵大擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向變量活塞運動的反方向移動，至進油口 P與出油口 Ps再次接通，上述兩過程交替進行，使變量活塞處于微小脈動中；此時，泵變量升壓過程完成；
[0040]當引入C腔的泵出口壓力降低且低于彈簧預加載機構5設定的數值時，進油口 P、E腔與出油口 Ps斷開、出油口 Ps與泄油口 T接通，變量活塞向柱塞泵大擺角移動，同時，反饋機構6帶動閥套3向變量活塞運動的反方向移動，至進油口 P與出油口 Ps接通、出油口Ps與泄油口 T斷開時，壓力油止動變量活塞移動并反推變量活塞向柱塞泵小擺角移動，上述兩過程交替進行，使變量活塞處于微小脈動中；此時，泵變量降壓過程完成。
[0041]見圖6，在液壓柱塞泵上的實際輸出功率曲線由2根折線代替理論的曲線，誤差在3%以內。
[0042]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種柱塞泵功率控制裝置，具有控制閥體(I)、閥芯(2)、閥套(3)、止動螺堵(4)、彈簧預加載機構(5)和反饋機構(6);所述控制閥體(I)上設有進油口 P、出油口 Ps和2個泄油口 T ;所述出油口 Ps外接泵體的變量活塞腔；所述閥芯(2)設置在閥套(3)內，閥套(3)與閥芯(2)之間形成E腔，E腔長通進油口 P ;所述止動螺堵(4)設置在控制閥體(I)的一端；所述彈簧預加載機構(5)設置在控制閥體(I)的另一端；所述閥芯(2)和閥套(3)設置在止動螺堵(4)與彈簧預加載機構(5)之間，閥套(3)與閥芯(2)形成3位2通結構閥；所述反饋機構(6)鉸鏈在控制閥體(I)上，一端與閥套(3)相接，帶動閥套(3)沿軸向移動，另外一端與變量活塞相連；其特征在于:所述閥芯(2)—端中心部位設置有滑閥(7)，滑閥(7)與閥芯(2)間設置有壓力容腔C，滑閥(7)受C腔壓力緊貼在止動螺堵(4)上；所述滑閥(7)的圓球端與止動螺堵(4)接觸；所述止動螺堵(4)與閥套(3)間通過一個泄油口 T泄油，閥套(3)與彈簧預加載機構(5)間通過另一個泄油口 T泄油。
2.根據權利要求1所述的柱塞泵功率控制裝置，其特征在于:所述止動螺堵(4)近閥芯(2)的平面與滑閥(7)軸線之間的垂直度為0.05mm以內。
3.根據權利要求2所述的柱塞泵功率控制裝置，其特征在于:所述彈簧預加載機構(5)包括第一彈簧座(51)、大彈簧(52 )、小彈簧(53 )、第二彈簧座(54)、螺套(55 )和螺母(56 );所述螺套(55)上具有截面呈倒“凸”字形的凹槽，螺套(55)擰入控制閥體(1)，并通過螺母(56)固定在控制閥體(I)的一端；所述第一彈簧座(51)與第二彈簧座(54)相對設置在凹槽內，第一彈簧座(51)與第二彈簧座(52)之間設有小彈簧(53)與大彈簧(54);所述小彈簧(53)設置在大彈簧(54)內。
4.根據權利要求3所述的柱塞泵功率控制裝置，其特征在于:所述彈簧預加載機構(5)還具有調節螺釘(57);所述調節螺釘(57)的一端擰入螺套(55)與第二彈簧座(54)接觸。
【文檔編號】F04B49/22GK203627179SQ201320740091
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】汪立平, 李童, 華海銘, 林大超, 韋磊 申請人:江蘇恒立液壓有限公司