一种基于转速反馈的比例调速液压系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于转速反馈的比例调速液压系统，包括分流阀、油箱、主油泵、先导泵和用于对执行元件进行换向的液控换向比例阀，分流阀包括设置有进油口、出油口、控制口和负载反馈口的阀体，控制口接收外部控制信号并随外部控制信号的变化而变化，进油口与主油泵出口连通，出油口与油箱连通，控制口与先导泵出口连通，负载反馈口与液控换向比例阀的工作油口连通，主油泵和先导泵通过同一个输出轴输出动力，以使先导泵反映为主油泵和先导泵提供动力的发动机转速的变化。本发明专利技术提供的基于转速反馈的比例调速液压系统通过采用控制压力随发动机转速变化而变化的分流阀，其调速性能得到改善，可以实现在发动机高速和低速两种工况下调速性能的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于转速反馈的比例调速液压系统
本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种基于转速反馈的比例调速液压系统。
技术介绍
现有工程机械行业采用的比例调速液压系统主要依靠分流阀设定主阀前后的压差ΔP恒定不变，然后通过调整主阀阀杆的开口大小来实现系统的调速性能。这种液压系统主阀前后的压差ΔP大小恒定不变，液压系统的调速性能主要由系统的流量和主阀口的开口大小来决定。如图1所示，为现有技术中分流阀的控制原理图，由液压泵a1提供的液压油通过主阀口a2给负载a4供油，分流阀a3并联在主油路上。该分流阀a3应用于比例调速液压系统的结构示意图参见图2，该系统主要采用液压泵a1并联溢流式调节方式，其中的分流阀a3用于保证主阀口a2前后的压差恒定，该系统主要依靠控制主阀口a2的开口面积来调节系统的流量，从而实现系统的调速性能。该系统的调速性能受发动机转速的影响较大，由于主阀口前后的压差主要由分流阀弹簧腔的设定压力决定，所以该液压系统的调速性能主要由主阀口的开口大小决定。根据油液流经节流口的面积公式可知，在C1、ΔP恒定不变的情况下，流经系统的流量主要由主阀口的开口面积决定，而主阀口的开口面积主要是由阀杆的位移量决定，在一定范围内阀杆的位移量越大，主阀口的开口面积也就越大。因此，主阀口前后压差恒定时，在低速小流量的情况下，主阀口开口面积较小时即可满足泵排出的流量要求，调速性能较差；在大流量的情况下，主阀口开口面积较大时即可满足泵排出的流量要求，调速性能较好。在现有液压系统中，ΔP的设定值决定了系统的调速性能。在系统的ΔP设定值较小时，发动机在低速工况下，系统通过较小流量的情况下，主阀阀杆可以通过增大节流口的面积来保证系统所通过的流量，系统调速性能较好；但发动机在高速工况下，系统通过较大流量的情况下，主阀阀杆并不能通过无限制的增加面积来保证系统通过的流量，这样势必造成系统压力的增高，影响系统的稳定性，降低系统的效率；反之，在系统的ΔP设定值较大时，发动机在低速工况下，主阀阀杆在很小开口时即可满足系统流量的要求，开口的可调范围较小，系统的调速性能较差；发动机在高速工况下，系统通过的流量较大，主阀阀杆通过全开口可满足系统所需流量的要求，系统的调速性能好。综上所述，现有技术中的比例调速液压系统存在的问题主要是：(1)调速性能一致性差：现有系统的压差ΔP恒定不变，主阀阀杆的过流面积不随系统流量的变化而变化，系统的调速区间只与系统的流量有关，因此系统的调速区间在发动机低速和高速下有较大的差别，其调速性能受发动机转速的影响较大，无法保证调速性能的一致性。(2)能量损失大：现有系统发动机处于待命状态时，系统仍有一定的压力，且系统所有的流量均从分流阀节流口流回油箱，该工况下发动机仍有一定的功率输出，系统的能量损失较大。(3)系统产热量高：现有系统在发动机待命工况下，系统的流量通过分流阀节流口流回油箱会产生一定的热量，造成系统的热平衡温度过高，对液压元件的性能和使用寿命均产生一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于转速反馈的比例调速液压系统，能够获得更好的调速性能，提供改善系统调速性能的条件。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于转速反馈的比例调速液压系统，包括分流阀、油箱、主油泵、先导泵和用于对执行元件进行换向的液控换向比例阀，其中所述分流阀包括阀体，所述阀体上设置有进油口、出油口、控制口和负载反馈口，所述控制口接收外部控制信号，并随所述外部控制信号的变化而变化，所述进油口与所述主油泵的出口连通，所述出油口与所述油箱连通，所述控制口与所述先导泵的出口连通，所述负载反馈口与所述液控换向比例阀的一个工作油口连通，所述主油泵和所述先导泵通过同一个输出轴输出动力，以使所述先导泵反映为所述主油泵和所述先导泵提供动力的发动机转速的变化。进一步地，所述分流阀还包括阀杆、弹簧、第一过渡块和端盖，其中所述阀杆位于所述阀体的内部，所述端盖安装在所述阀体的一端，所述端盖具有中空结构，所述第一过渡块安装于所述端盖的中空结构内，所述第一过渡块将由所述端盖、所述阀体和所述阀杆所围成的腔分隔为相互独立的先导控制容腔和弹簧腔，所述第一过渡块和所述端盖形成所述先导控制容腔，所述端盖的中空结构的出口形成控制口，所述控制口接收外部控制信号，并随所述外部控制信号的变化而变化，所述第一过渡块、所述端盖、所述阀体和所述阀杆共同形成所述弹簧腔，所述弹簧设置于所述弹簧腔内，并穿设于所述阀杆上，所述第一过渡块包括中空结构，所述阀杆端部的端头能够插入所述第一过渡块的中空结构内，所述阀杆能够相对于所述第一过渡块运动，所述阀体上设置有进油口和出油口，所述阀杆上设置有负载反馈口，所述负载反馈口的压力通过设置在所述阀杆内的负载反馈油道进入所述弹簧腔。进一步地，所述分流阀还包括设置于所述端头内的单向阀，所述单向阀的进口与所述先导控制容腔连通，所述单向阀的出口与所述负载反馈口连通，所述先导控制容腔的压力通过所述单向阀和所述负载反馈口进行卸荷。进一步地，所述分流阀还包括设置于所述端头内的第一阻尼，所述第一阻尼在所述阀杆的中轴方向上形成通路，并与所述单向阀的阀芯形成单向阀结构。进一步地，所述分流阀还包括第二过渡块，所述第二过渡块安装于所述第一过渡块的中空结构内，所述第二过渡块在所述阀杆的中轴方向上形成通路。进一步地，所述第二过渡块能够在所述第一过渡块的中空结构内滑动，并推动所述阀杆运动。进一步地，所述分流阀还包括密封圈，所述第一过渡块与所述端盖之间通过所述密封圈密封。进一步地，所述分流阀还包括堵头，所述堵头安装在所述阀体远离所述弹簧的末端，所述堵头、所述阀体和所述阀杆共同形成右侧容腔。进一步地，所述分流阀还包括第二阻尼，所述第二阻尼设置在所述阀杆远离所述弹簧的一端，所述第二阻尼在所述阀杆的中轴方向上形成的通路的一端与所述右侧容腔连通，另一端通过所述阀杆上设置的开口与所述进油口连通。进一步地，所述主油泵和所述先导泵均为定量泵。进一步地，所述基于转速反馈的比例调速液压系统还包括压差控制装置，所述压差控制装置与所述先导泵连接，所述压差控制装置能够接收所述先导泵输出的随发动机转速的变化而变化的压力信号，并将所述压力信号传送到所述分流阀。进一步地，所述压差控制装置为自动压差补偿阀或者电比例溢流阀。进一步地，所述基于转速反馈的比例调速液压系统还包括主溢流阀，所述主溢流阀的进口与所述主油泵的出口连通，所述主溢流阀的出口与所述油箱连通。进一步地，所述基于转速反馈的比例调速液压系统还包括平衡阀和马达，所述平衡阀和所述马达与所述液控换向比例阀的另两个工作油口连通。进一步地，所述基于转速反馈的比例调速液压系统还包括二次溢流阀，所述二次溢流阀的进油口与所述液控换向比例阀的另一个工作油口连通，所述二次溢流阀的出油口与所述油箱连通。基于上述技术方案，本专利技术提出的基于转速反馈的比例调速液压系统，通过采用控制压力随发动机转速变化而变化的分流阀，其调速性能得到改善，可以实现在发动机高速和低速两种工况下调速性能的一致性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有技术中分流阀的控制原理图。图2为现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于转速反馈的比例调速液压系统，其特征在于，包括分流阀(1)、油箱(21)、主油泵(22)、先导泵(23)和用于对执行元件进行换向的液控换向比例阀(26)，其中所述分流阀(1)包括阀体(2)，所述阀体(2)上设置有进油口(6)、出油口(7)、控制口(8)和负载反馈口(9)，所述控制口(8)接收外部控制信号，并随所述外部控制信号的变化而变化，所述进油口(6)与所述主油泵(22)的出口连通，所述出油口(7)与所述油箱(21)连通，所述控制口(8)与所述先导泵(23)的出口连通，所述负载反馈口(9)与所述液控换向比例阀(26)的一个工作油口连通，所述主油泵(22)和所述先导泵(23)通过同一个输出轴输出动力，以使所述先导泵(23)反映为所述主油泵(22)和所述先导泵(23)提供动力的发动机转速的变化。

【技术特征摘要】
1.一种基于转速反馈的比例调速液压系统，其特征在于，包括分流阀(1)、油箱(21)、主油泵(22)、先导泵(23)和用于对执行元件进行换向的液控换向比例阀(26)，其中所述分流阀(1)包括阀体(2)，所述阀体(2)上设置有进油口(6)、出油口(7)、控制口(8)和负载反馈口(9)，所述控制口(8)接收外部控制信号，并且所述控制口(8)的控制压力随所述外部控制信号的变化而变化，所述进油口(6)与所述主油泵(22)的出口连通，所述出油口(7)与所述油箱(21)连通，所述控制口(8)与所述先导泵(23)的出口连通，所述负载反馈口(9)与所述液控换向比例阀(26)的一个工作油口连通，所述主油泵(22)和所述先导泵(23)通过同一个输出轴输出动力，以使所述先导泵(23)反映为所述主油泵(22)和所述先导泵(23)提供动力的发动机转速的变化。2.根据权利要求1所述的基于转速反馈的比例调速液压系统，其特征在于，所述分流阀(1)还包括阀杆(3)、弹簧(4)、第一过渡块(13)和端盖(11)，其中所述阀杆(3)位于所述阀体(2)的内部，所述端盖(11)安装在所述阀体(2)的一端，所述端盖(11)具有中空结构，所述第一过渡块(13)安装于所述端盖(11)的中空结构内，所述第一过渡块(13)将由所述端盖(11)、所述阀体(2)和所述阀杆(3)所围成的腔分隔为相互独立的先导控制容腔(18)和弹簧腔(5)，所述第一过渡块(13)和所述端盖(11)形成所述先导控制容腔(18)，所述端盖(11)的中空结构的出口形成控制口(8)，所述第一过渡块(13)、所述端盖(11)、所述阀体(2)和所述阀杆(3)共同形成所述弹簧腔(5)，所述弹簧(4)设置于所述弹簧腔(5)内，并穿设于所述阀杆(3)上，所述第一过渡块(13)包括中空结构，所述阀杆(3)端部的端头(19)能够插入所述第一过渡块(13)的中空结构内，所述阀杆(3)能够相对于所述第一过渡块(13)运动，所述阀体(2)上设置有进油口(6)和出油口(7)，所述阀杆(3)上设置有负载反馈口(9)，所述负载反馈口(9)的压力通过设置在所述阀杆(3)内的负载反馈油道进入所述弹簧腔(5)。3.根据权利要求2所述的基于转速反馈的比例调速液压系统，其特征在于，所述分流阀(1)还包括设置于所述端头(19)内的单向阀(10)，所述单向阀(10)的进口与所述先导控制容腔(18)连通，所述单向阀(10)的出口与所述负载反馈口(9)连通，所述先导控制容腔(18)的压力通过所述单向阀(10)和所述负载反馈口(9)进行卸荷。4.根据权利要求3所述的基于转速反馈的比例调速液压系统，其特征在于，所述分流阀(1)还包括设置于所述端头(19)内的第一阻尼(15)，所述第一阻尼(15)在所述阀杆(3)的中轴方向上形成通路，并与所述单向阀(10)的阀芯形成单向阀结构。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：东权，张鑫，王建成，向小强，陈龙，周化龙，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32