【技术实现步骤摘要】
动力和背压油电液刚柔复合调控多执行器系统
本专利技术涉及一种液压控制技术中多执行器的控制系统,特别是一种用于工程装备降低多执行器系统压差损失和动力匹配的电液控制系统。
技术介绍
现有各种类型工程机械、筑路机械、矿山机械、林业机械和农业机械等非道路移动装备,普遍采用内燃发动机驱动液压泵作动力源,经多路阀和管路分配与传递动力,控制多个执行器复合动作的液压系统,这也是液压技术应用最广泛、最重要的领域,特点是功率密度高、结构紧凑、操控性好和环境适应性强,但致命不足是能量利用率低,整机能效仅有20%左右。研究表明,控制阀口非常大的能量损失、发动机长时间工作在低效区以及动势能转换过程的能量耗散,是造成工程装备装机功率大、燃油消耗大、排放差和发热严重的根源,其中控制阀产生的能量耗散最为严重。在已公开的专利技术专利“采用负载敏感技术的节能型盾构管片拼装定位电液控制系统,CN103032396A”,针对多执行器系统往往具有负载变化范围广的特点,通过采用负载敏感控制原理,使液压泵的输出压力始终跟随负载变化而改变,避免了原有系统始终以最高工作压力供油所造成的能量浪费,减少了节流损失和溢流损失,但由于泵的输出压力只能与最高负载相匹配,而对于多执行器系统,较大载荷差异所造成低负载执行器控制阀的节流损失始终无法消除,而这部分损失恰恰是多执行器系统最主要的能耗来源,占到发动机输出功率的35%~39%。另外,工程机械在实际运行中载荷大范围变化,造成动力源常常运行在低效率的工作区域,增大了动力源的排放和能耗,因此,需要根据载荷的变化情况,采用扭矩耦合方式附加其他形式的动力源,来对原有的动力 ...
【技术保护点】
一种动力和背压油电液刚柔复合调控多执行器系统,包括动力源(1)、主液压泵(2)、分动箱(3)、安全阀(4)、第一液压执行器(6)、第二液压执行器(7)、第三液压执行器(8)、第一控制阀(9)、第二控制阀(10)及第三控制阀(11);其特征是:进一步增设有动力调控单元(44)、背压调控单元(15)、控制器(16)、第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)、第三转换控制阀(14)、第一液控单向阀G1、第二液控单向阀G2、第三液控单向阀G3、第一压力传感器(17)、第二压力传感器(18)、第三压力传感器(19)、第四压力传感器(20)、第五压力传感器(21)及第六压力传感器(22);所述第一控制阀(9)的工作油口分别与第一液压执行器(6)的进出油口连通;所述第二控制阀(10)的工作油口分别与第二液压执行器(7)的进出油口连通;所述第三控制阀(11)的工作油口分别与第三液压执行器(8)的进出油口连通;所述主液压泵(2)的出油口分别与第一控制阀(9)、第二控制阀(10)和第三控制阀(11)的进油口连通;第一控制阀(9)的回油口与第一液控单向阀(G1)的出油口连通,第二控制阀(10)的出油口 ...
【技术特征摘要】
1.一种动力和背压油电液刚柔复合调控多执行器系统,包括动力源(1)、主液压泵(2)、分动箱(3)、安全阀(4)、第一液压执行器(6)、第二液压执行器(7)、第三液压执行器(8)、第一控制阀(9)、第二控制阀(10)及第三控制阀(11);其特征是:进一步增设有动力调控单元(44)、背压调控单元(15)、控制器(16)、第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)、第三转换控制阀(14)、第一液控单向阀G1、第二液控单向阀G2、第三液控单向阀G3、第一压力传感器(17)、第二压力传感器(18)、第三压力传感器(19)、第四压力传感器(20)、第五压力传感器(21)及第六压力传感器(22);所述第一控制阀(9)的工作油口分别与第一液压执行器(6)的进出油口连通;所述第二控制阀(10)的工作油口分别与第二液压执行器(7)的进出油口连通;所述第三控制阀(11)的工作油口分别与第三液压执行器(8)的进出油口连通;所述主液压泵(2)的出油口分别与第一控制阀(9)、第二控制阀(10)和第三控制阀(11)的进油口连通;第一控制阀(9)的回油口与第一液控单向阀(G1)的出油口连通,第二控制阀(10)的出油口与第二液控单向阀(G2)的出油口连通,第三控制阀(11)的出油口与第三液控单向阀(G3)的出油口连通;动力源(1)的输出轴与分动箱(3)连接,主液压泵(2)的输入轴与分动箱(3)连接;第一转换控制阀(12)的油口A1和油口B1分别与第一液压执行器(6)的进出油口连通,第二转换控制阀(13)的油口A2和油口B2分别与第二液压执行器(7)的进出油口连通,第三转换控制阀(14)的油口A3和油口B3分别与第三液压执行器(7)的进出油口连通;第一压力传感器(17)、第二压力传感器(18)分别与第一液压执行器(6)的进出油口连通,第三压力传感器(19)、第四压力传感器(20)分别与第二液压执行器(7)的进出油口连通,第五压力传感器(21)、第六压力传感器(22)分别与第三液压执行器(8)的进出油口连通;所有压力传感器、位移传感器、转速传感器的输出信号均连接有控制器(16);所述信号经过控制器(16)运算后给出控制第一控制阀(9)、第二控制阀(10)、第三控制阀(11)、第一转换控制阀(12)、第二转换控制阀(13)、第三转换控制阀(14)和转速控制器(30)动作的信号。2.根据权利要求1所述的动力和背压油电液刚柔复合调控多执行器系统,其特征是:所述背压调控单元(15)是由背压调控电动/发电机(27)、第一背压调控液压泵/马达(25)、第二背压调控液压泵/马达(26)、第一背压调控液压蓄能器(23)、第二背压调控液压蓄能器(24)、第一补油单向阀(28)、第二补油单向阀(29)、第七压力传感器(33)、第八压力传感器(34)、第一位移传感器(35)、第二位移传感器(36)、转速传感器(37)、转速控制器(30)、双向DC-DC变换器(31)、超级电容组(32)以及电源开关(38)构成;所述第二背压调控液压泵/马达(26)的油口P3与第一转换控制阀(12)的油口R1和第二转换控制阀(13)的油口R2连通,第二背压调控液压泵/马达(26)的油口P4与第二背压调控液压蓄能器(24)的进油口、第八压力传感器(34)、第二补油单向阀(29)出油口连通,第二位移传感器(36)检测第二背压调控液压泵/马达(26)的摆角;第一背压调控液压泵/马达(25)的油口P1与第三转换控制阀(14)的油口R3连通...
【专利技术属性】
技术研发人员:权龙,李运帷,权仲翊,葛磊,王波,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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