沙灘清潔車比例液壓控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種沙灘清潔車比例液壓控制系統，包括變量柱塞泵、比例閥組、插裝閥組、控制器以及若干執行元件，該變量柱塞泵與比例閥組連接；該比例閥組設有至少兩個比例閥，其中一個比例閥與所述插裝閥組連接，其它的比例閥直接控制較大流量的執行元件；所述的插裝閥組設有若干插裝閥，每個插裝閥控制一個較小流量的執行元件；所述的控制器與比例閥組和插裝閥組電連接，且每個執行元件設有一個控制開關與控制器電連接。本控制系統將執行元件按流量和工況分組，效率高、能耗低，節能效果好；而且采用比例閥組與插裝閥且的結合，使布局更合理，性能更穩定，性價比更高。
【專利說明】沙灘清潔車比例液壓控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液壓節能和智能控制技術，特別涉及一種用于大中型自行走式沙灘清潔車工作裝置的比例液壓控制系統。
【背景技術】
[0002]自行走式沙灘清潔車，主要用于清理海岸沙灘的垃圾，工作裝置多、結構復雜，布置緊湊。沙灘清潔車執行元件多，且各執行元件的流量差別大，控制閥通常采用傳統式的板式或疊加式液壓閥，不僅體積大，重量重，安裝布置困難，并且節流損失大，無法滿足沙灘行走機械的要求。
[0003]目前，沙灘清潔車液壓系統動力源通常采用多個定量泵串聯方式，流量相近的執行元件由同一個定量泵供油，功率消耗大，而且由于總體尺寸增大，油泵安裝法蘭易損壞，容易造成串泵軸端滲油。如何在控制成本的同時，進一步提高液壓系統的效率，已經成為當前急需解決的技術難題。
[0004]另一方面，自行走式沙灘清潔車工作系統工況惡劣，控制復雜，如果采用開關直接控制液壓閥電磁線圈的傳統控制形式，無法滿足液壓系統和工況要求。鑒于上述現有狀況的不足，本案發明人想到，如果能構建一種基于比例閥和插裝閥相融合的預設控制方法，使執行元件可獲得最優的速度控制，不僅可以達到很好的控制效果，還可以大幅降低系統的功率損耗,本案由此而產生。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種體積小、重量輕、能耗低和性價比高的沙灘清潔車比例液壓控制系統。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0007]一種沙灘清潔車比例液壓控制系統，包括變量柱塞泵、比例閥組、插裝閥組、控制器以及若干執行元件，該變量柱塞泵與比例閥組連接；該比例閥組設有至少兩個比例閥，其中一個比例閥與所述插裝閥組連接，其它的比例閥直接控制較大流量的執行元件；所述的插裝閥組設有若干插裝閥，每個插裝閥控制一個較小流量的執行元件；所述的控制器與比例閥組和插裝閥組電連接，且每個執行元件設有一個控制開關與控制器電連接。
[0008]所述的比例閥組設有壓力反饋模塊，所述的變量柱塞泵中設有負載敏感和壓力補償閥及變量機構。
[0009]所述的比例閥組的每個比例閥的閥芯處設有閥芯位置傳感器，實現比例閥組的閉環控制。
[0010]采用上述方案后，本實用新型具有如下優點:
[0011]1.本實用新型根據流量和工況對執行元件進行分組，將相近流量和工況的執行元件由同一比例閥控制其機構動作，使變量柱塞泵根據需要提供系統所需壓力和流量，壓力和流量損失很小，液壓系統效率高、能耗低，節能效果好；[0012]2.將比例閥組能夠提供連續穩定流量的功能和插裝閥組緊湊的結構相結合，使液壓系統的布局更合理，性能更穩定，性價比更高。
[0013]3.變量柱塞泵可以根據比例閥組的反饋壓力信號，由負載敏感和壓力補償，可以降低液壓系統的發熱量，提高系統效率，具有良好的節能效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的系統總圖；
[0015]圖2是本實用新型的控制框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。
[0017]本實用新型所揭示的是一種沙灘清潔車比例液壓控制系統，如圖1和圖2所示，為本實用新型的較佳實施例。所述的比例液壓控制系統包括變量柱塞泵1、比例閥組2、插裝閥組3、控制器4以及若干執行元件5，該變量柱塞泵I與比例閥組2連接；該比例閥組2設有至少兩個比例閥，其中一個比例閥與所述插裝閥組3連接，其它的比例閥直接控制較大流量的執行元件5 ;所述的插裝閥組3設有若干插裝閥，每個插裝閥控制一個較小流量的執行元件5。所述的控制器4與比例閥組2與插裝閥組3電連接，且每個執行元件5設有一個控制開關6與控制器4電連接。
[0018]本實施例中，設有三個比例閥，即比例閥A、比例閥B以及比例閥C，其中比例閥A與比例閥B分別直接控制滾筒馬達51及鏈板馬達52，比例閥C與插裝閥組3連接，該插裝閥組3設有A至I共9個插裝閥，9個插裝閥分別控制一個油缸或者馬達等小流量的執行元件。
[0019]本實用新型的工作原理為:變量柱塞泵I液壓系統提供合適流量的壓力油，比例閥組2和插裝閥組4根據控制器3指令對執行元件5進行控制，帶動相關機構執行運動，其中比例閥組2用以控制流量大小，對于直接控制的執行元件，還控制流量方向，而插裝閥組3僅控制流量方向。
[0020]進一步的，所述的比例閥組2設有壓力反饋模塊21，所述的變量柱塞泵I中設有負載敏感和壓力補償閥11及變量機構12。變量柱塞泵I中的負載敏感和壓力補償閥11能夠根據比例閥組2的壓力反饋模塊21提供的反饋壓力信號，調整變量柱塞泵伺服液壓缸的壓力，從而改變柱塞泵變量機構的斜盤角度，可以為系統提供所需壓力和流量，并限制比例閥組2的最聞壓力。
[0021]而執行元件5中的滾筒馬達51和鏈板馬達52由于需要較大的流量，不適合采用插裝閥組控制，因此采用比例閥組2直接控制。比例閥A和B分別為滾筒馬達51和鏈板馬達52提供固定穩定的壓力源，并提供流量方向的控制。比例閥C則為插裝閥組4提供穩定、可連續比例調節的壓力源，并由各插裝組進行流量方向的控制。
[0022]其它的9個執行元件由于其缸徑、桿徑、行程、排量均不相同，所需流量也不一樣，因此，需要對每個執行元件匹配不同的流量。如果9個執行元件均采用比例閥C進行控制，將使閥組的體積大，成本高。而插裝閥組具有結構緊湊，體積小，重量輕特點，而且比采用疊加式換向閥組體積和重量均可以減小50%。比例閥C可提供所需流量，插裝閥組4可對執行元件5進行換向控制，結合兩者各自優勢，通過控制器3的智能控制，可以很好地解決上述問題，并且系統具備合理的結構、穩定的性能和良好的性價比。
[0023]所述的比例閥組2的每個比例閥的閥芯處設有閥芯位置傳感器7，通過傳感器7通過檢測閥芯的運動位置產生反饋信號，對比反饋信號和控制器3的輸入信號所得偏差，通過比例閥內的電磁閥橋來不斷調整控制主閥芯的運動方向、速度和位置，使閥芯達到理想的位置，使輸出流量穩定可靠，從而實現比例閥組的閉環控制。
[0024]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故但凡依本實用新型的權利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應屬于本實用新型專利涵蓋的范圍之內。
【權利要求】
1.一種沙灘清潔車比例液壓控制系統，其特征在于:包括變量柱塞泵、比例閥組、插裝閥組、控制器以及若干執行元件，該變量柱塞泵與比例閥組連接；該比例閥組設有至少兩個比例閥，其中一個比例閥與所述插裝閥組連接，其它的比例閥直接控制較大流量的執行元件；所述的插裝閥組設有若干插裝閥，每個插裝閥控制一個較小流量的執行元件；所述的控制器與比例閥組和插裝閥組電連接，且每個執行元件設有一個控制開關與控制器電連接。
2.根據權利要求1所述的沙灘清潔車比例液壓控制系統，其特征在于:所述的比例閥組設有壓力反饋模塊，所述的變量柱塞泵中設有負載敏感和壓力補償閥及變量機構。
3.根據權利要求1或2所述的沙灘清潔車比例液壓控制系統，其特征在于:所述的比例閥組的每個比例閥的閥芯處設有閥芯位置傳感器，實現比例閥組的閉環控制。
【文檔編號】F15B11/08GK203685727SQ201320879963
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】黃建祥, 歐陽聯格, 譚璀璨, 葉瑋嶸, 林育從, 任劍鋒 申請人:廈門理工學院