一種工程機械定量泵調速液壓系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種工程機械定量泵調速液壓系統，在工作泵與發動機之間串聯了泵-馬達一體機，泵-馬達一體機出口連接控制閥，用以控制泵-馬達一體機出口流量，從而調節工作泵與發動機的轉速比，控制閥受先導閥輸出口壓力，信號泵及工作泵出口壓力控制，先導閥輸出口壓力越高，控制閥控制泵馬達出口流量越小，工作泵與發動機的轉速比越大，工作泵輸出的流量就越大，以滿足系統需求。當負載壓力變化或發動機轉速變化時，控制閥調整泵-馬達一體機輸出口流量，保證工作泵轉速不變，維持系統流量穩定，即系統流量不受負載和發動機轉速影響，減少節流損失，具有很高的節能效益，采用定量泵與非負載敏感控制閥，抗污染力強，系統元件簡單，維修方便。
【專利說明】一種工程機械定量泵調速液壓系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種工程機械液壓系統，具體是一種工程機械定量泵調速液壓系統。
【背景技術】
[0002]為了滿足市場需求，工程機械(例如裝載機)在節能降噪、操作舒適性方面要求越來越高，特別是液壓系統操縱方面。傳統的工程機械采用定量齒輪泵液壓系統，并利用節流調速的原理對工程機械工作液壓系統的執行元件進行速度控制。采用節流調速使大量的液壓油液從節流口溢流，造成了能量損失。
[0003]為解決液壓系統的溢流能量損失問題，現有的解決方案是采用變量泵液壓系統，通過反饋負載信號控制變量泵排量，使系統流量僅滿足系統需求，沒有多余的油液溢流。但此方案有如下弊端:一、為調節變量泵排量，需在系統中建立節流口，以測量系統流量需求，調節變量泵排量，這造成了變量泵口與負載之間有較大壓差，形成了節流損失；二、變量泵液壓系統必須配以負載反饋閥，變量泵及負載反饋閥對油液的清潔度要求較高，降低了系統的抗污染能力；三、變量泵及負載反饋閥結構復雜，配合精密，生產成本高，維修困難不利于推廣。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種工程機械定量泵調速液壓系統，減少工作時的節流損失，減少液壓系統發熱量，提高能量利用率，抗污染能力強，元件結構簡單，成本低，便于維修。
[0005]為了實現上述目的，本發明一種工程機械定量泵調速液壓系統，包括油箱、溢流閥、先導泵、發動機、泵-馬達一體機、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥、梭閥、先導閥、多路閥、執行元件、工作泵以及信號泵；所述的發動機與工作泵通過泵-馬達一體機連接，信號泵與工作泵串接在一起并連接到泵-馬達一體機，工作泵與信號泵進口連接到油箱；泵-馬達一體機進口連接油箱，出口連接控制閥；控制閥回油口與油箱相連，工作泵出油口與多路閥進油口相連；信號泵與控制閥控制口 e2相連，多路閥出油口與執行元件相連，先導泵出口與先導閥相連，同時并聯溢流閥，溢流閥回油連接油箱，先導閥出口與多路閥控制口相連，先導閥出口并聯梭閥進口，梭閥出口與控制閥控制口 el連接。
[0006]當發動機的轉速變化時，信號泵的流量隨之發生變化，相應的調整控制閥使泵-馬達一體機出口阻力相應變化，調整工作泵與發動機的轉速比，維持工作泵的轉速基本不變。
[0007]進一步的，所述的工作泵11出油口并聯油路連接控制閥6控制口 e3。對控制閥中的閥芯進行調節，達到工作泵壓力到達一定值時，工作泵自動調整輸出流量，從而保護系統，減少溢流損失。
[0008]進一步的，所述的多路閥9回油口通過回油過濾器13與油箱I相連。在系統的回油管路上設置回油過濾器13，把系統內產生或侵入的污染物在返回油箱前過濾掉，有效控制系統污染濃度。
[0009]作為本發明的一種方案，所述的執行元件為油缸，多路閥出油口分別于油缸的有桿腔和無桿腔連接。
[0010]與現有定量泵液壓技術相比，本發明在工作泵與發動機之間串聯了泵-馬達一體機，泵-馬達一體機出口連接控制閥，用以控制泵-馬達一體機出口流量，從而調節工作泵與發動機的轉速比，控制閥受先導閥輸出口壓力，信號泵及工作泵出口壓力控制，先導閥輸出口壓力越高，控制閥控制泵馬達出口流量越小，工作泵與發動機的轉速比越大，工作泵輸出的流量就越大，以滿足系統需求。當負載壓力變化或發動機轉速變化時，因為信號泵與工作泵同軸，因此信號泵出口壓力對控制閥中的閥芯進行調節，控制閥調整泵-馬達一體機輸出口流量，保證工作泵轉速不變，維持系統流量穩定，主油路系統無節流口，系統流量不受負載和發動機轉速影響，從而減少節流損失，減少液壓系統發熱量，具有很高的節能效益，采用定量泵與非負載敏感控制閥，抗污染力強，系統元件結構簡單，成本低，維修方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明液壓原理圖；
圖中:1、油箱，2、溢流閥，3、先導泵，4、發動機，5、泵-馬達一體機，6、控制閥，7、梭閥，8、先導閥，9、多路閥，10、油缸，11、工作泵，12、信號泵，13、回油過濾器。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0013]如圖1所示，本發明工程機械定量泵調速液壓系統，包括油箱1、溢流閥2、先導泵
3、發動機4、泵-馬達一體機5、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥6、梭閥7、先導閥8、多路閥9、執行元件、工作泵11以及信號泵12 ;發動機4與工作泵11通過泵-馬達一體機5連接，信號泵12與工作泵11串接在一起并連接到泵-馬達一體機5，工作泵11與信號泵12進口連接到油箱I ;泵-馬達一體機5進口連接油箱1，出口連接控制閥6 ;控制閥6回油口與油箱I相連，工作泵11出油口與多路閥9進油口相連；信號泵12與控制閥6控制口 e2相連，多路閥9出油口與執行元件相連，先導泵3出口與先導閥8相連，同時并聯溢流閥2，溢流閥2回油連接油箱1，先導閥8出口與多路閥9控制口相連，先導閥8出口并聯梭閥7進口，梭閥7出口與控制閥6控制口 el連接。
[0014]本發明的工作原理是:先導閥8輸出的壓力控制多路閥9的換向及閥芯開啟大小，同時通過梭閥7進入到控制閥6，控制閥6閥芯通過對比先導閥8輸出壓力及信號泵12出口壓力，控制泵-馬達一體機5的輸出口流量，從而控制發動機4到工作泵11的轉速比，即控制工作泵11的流量，從而實現工作泵11的流量隨先導閥8的輸出壓力變化而變化，減少節流損失，并滿足工作液壓系統需求。
[0015]如圖1所示，工作泵11出油口并聯油路連接控制閥6控制口 e3。工作泵11出口的壓力引到控制閥6中閥芯b右側，當該壓力超過一定值，控制閥6中閥芯b左移，控制閥6中閥芯a右側壓力通過控制閥6中的閥芯b回油，控制閥6中閥芯a右移，泵-馬達一體機5出口阻力減小，降低工作泵11的轉速，減小工作泵11的流量，直至僅維持該出口壓力所需的最小流量，從而使工作泵出口壓力高于一定值時，工作泵能自動減小流量，保護系統，防止溢流損失。
[0016]上述實施例定量泵調速液壓系統調速具體是這樣實現的:先導閥8輸出一個先導壓力，多路閥9閥芯收到壓力后移動相應的距離，閥口打開相應的開口，同時該先導壓力，通過梭閥7傳遞到控制閥6中，推動控制閥6中閥芯d左移，先導壓力經過閥芯d的節流后，通過閥芯b左位，進入到閥芯a右側控制口，使閥芯a產生一定位移，增大泵-馬達一體機5的出口阻力，減小泵-馬達一體機5的出口流量，使發動機4傳遞給工作泵11 一定的轉速，工作泵11產生與先導閥8輸出壓力相對應的流量，同時信號泵12輸出相應流量，在通過控制閥6中節流口 c時建立一定的壓力，該壓力及閥芯d左側彈簧與先導壓力形成平衡，共同調節輸出到閥芯a右側的壓力值，當工作泵11輸出流量高于需求時，即工作泵轉速過高，因為信號泵12與工作泵11同軸，因此信號泵12出口在控制閥6中節流口 c前建立較高的壓力，推動控制閥6中閥芯d右移，減小輸出到控制閥6中閥芯a右側的壓力值，使泵-馬達一體機5的出口阻力減小，降低工作泵11及信號泵12的轉速，使工作泵11的流量減小，保持流量與先導壓力的對應關系。反之，亦然。
[0017]如圖1所示，多路閥9回油口通過回油過濾器13與油箱I相連。在系統的回油管路上設置回油過濾器13，把系統內產生或侵入的污染物在返回油箱前過濾掉，有效控制系統污染濃度。
[0018]此外作為本發明的一種方案，所述執行元件為油缸10，多路閥9出油口分別于油缸10的有桿腔和無桿腔連接。但是執行原件并不限于油缸，也可以是其他執行工作元件。
【權利要求】
1.一種工程機械定量泵調速液壓系統，其特征在于，包括油箱(I)、溢流閥(2)、先導泵(3)、發動機(4)、泵-馬達一體機(5)、用以控制泵-馬達一體機出口流量的控制閥(6)、梭閥(7)、先導閥(8)、多路閥(9)、執行元件、工作泵(11)以及信號泵(12)； 所述的發動機(4)與工作泵(11)通過泵-馬達一體機(5)連接，信號泵(12)與工作泵(11)串接在一起并連接到泵-馬達一體機(5)，工作泵(11)與信號泵(12)進口連接到油箱Cl);泵-馬達一體機(5)進口連接油箱(1)，出口連接控制閥(6);控制閥(6)回油口與油箱(I)相連，工作泵(11)出油口與多路閥(9)進油口相連；信號泵(12)與控制閥(6)控制口 e2相連，多路閥(9)出油口與執行元件相連，先導泵(3)出口與先導閥(8)相連，同時并聯溢流閥(2)，溢流閥(2)回油連接油箱(1)，先導閥(8)出口與多路閥(9)控制口相連，先導閥(8)出口并聯梭閥(7)進口，梭閥(7)出口與控制閥(6)控制口 el連接。
2.根據權利要求1所述的工程機械定量泵調速液壓系統，其特征在于，所述的工作泵(11)出油口并聯油路連接控制閥(6)控制口 e3，當工作泵(11)壓力超過一定值，控制閥(6)減小泵-馬達一體機(5 )出口阻力，減小工作泵(11)的流量。
3.根據權利要求1或2所述的工程機械定量泵調速液壓系統，其特征在于，所述的多路閥(9)回油口通過回油過濾器(13)與油箱(I)相連。
4.根據權利要求1或2所述的工程機械定量泵調速液壓系統，其特征在于，所述的執行元件為油缸(10)，多路閥(9)出油口分別于油缸(10)的有桿腔和無桿腔連接。
【文檔編號】F15B11/04GK104179736SQ201410402081
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】范小童, 任大明, 劉國偉, 宋亞麗, 馬鵬鵬 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司科技分公司