电控阀、液压泵、和具备可切换控制功能的液压泵系统技术方案

本发明专利技术涉及用于可变排量泵的电控阀，液压泵，和具备可切换控制功能的液压泵系统。本发明专利技术通过单个电控阀与控制元件和传感器相组合，可实现对不同类型液压泵的多种控制功能。本发明专利技术的液压泵系统能够易于与总体应用系统进行集成以实现智能控制。

【技术实现步骤摘要】
电控阀、液压泵、和具备可切换控制功能的液压泵系统
本专利技术涉及液压
，尤其涉及一种电控阀、具备电控阀的液压泵、以及具备可切换控制功能的液压泵系统。
技术介绍
液压泵是液压系统中的动力源，它将源自驱动电机或发动机的机械能转换成为液压能，供液压系统使用。不同的液压系统或同一液压系统在不同的工况下对压力源具有不同要求，这需要液压泵具有不同的控制方式来满足这样的要求。当前液压泵的控制方式大部分是通过使用传统的机械式控制阀来实现的。对于这些机械式控制阀而言，特定的控制功能由特定的机械结构来实现，并且多个功能的组合是单一功能的简单的物理叠加。这些机械式控制阀结构复杂，需要的零件种类繁多，增加了装配线的复杂程度，容易出错。另一方面，这些机械式控制阀的开发周期长，导致投入大，成本高。此外，这些机械式控制阀的每种功能的设定值必须在试验台上手工调节，缺乏灵活性。随着信息技术、网络技术的发展，越来越多的液压系统要求液压泵能够无缝集成以便于实现数字化、智能化控制，以提高液压系统的工作效率。传统的机械式控制阀无法满足此类需求。
技术实现思路
为至少部分地解决上述问题的至少一个方面，以及减少或至少部分消除现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术的目的是提供一种电控阀、基于电控阀的液压泵、和具备可切换控制功能的液压泵系统。为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于可变排量泵的电控阀，所述电控阀包括：控制阀壳体；阀芯，所述阀芯可移位地安装于所述控制阀壳体内；阀芯控制部件，所述阀芯控制部件工作于至少三种电流水平使得所述阀芯能够在至少三个对应的工作位置之间切换：当所述阀芯控制部件运行在中间电流IM时，所述阀芯稳定工作于使得所述可变排量泵的排量能够保持恒定的中位；以及当所述阀芯控制部件运行在高于中间电流IM的高电流IH与低于中间电流IM的低电流IL之一时，阀芯工作于使得所述可变排量泵的排量能够持续增大或持续减小的工作位置。根据本专利技术的实施例，所述电控阀是数字阀，且所述中间电流IM、所述高电流IH以及所述低电流IL分别是离散电流值。根据本专利技术的实施例，所述电控阀的所述高电流IH是在高于所述中间电流IM的连续范围中的电流值；且所述低电流IL是在低于所述中间电流IM的连续范围中的电流值。根据本专利技术的实施例，所述阀芯控制部件包括：电致动器以及调节弹簧，其中所述电致动器以及所述调节弹簧对置地设置在所述控制阀壳体的两端处且沿相反方向作用于阀芯；并且所述电致动器根据电流水平施加不同力于阀芯以移动所述阀芯至对应的工作位置。根据本专利技术的实施例，所述调节弹簧的预设弹簧力可以被改变以调节阀芯的中间电流的值。根据本专利技术的实施例，所述电控阀被布置呈对称结构，且所述电致动器与所述调节弹簧在所述控制阀壳体的两端处的位置可互换。根据本专利技术的实施例，所述控制阀壳体包括与所述可变排量泵的泵出口成流体连通的进口P、与用于调节所述可变排量泵的排量的伺服机构成流体连通的工作口A、和与所述可变排量泵的泵壳体成流体连通的出口T；其中，当所述阀芯控制部件运行于所述中间电流IM时，所述电控阀工作于中位，并且所述进口P、所述工作口A、所述出口T彼此不连通，由此使得所述可变排量泵的排量保持恒定；当所述阀芯控制部件运行于所述高电流IH与所述低电流IL之一的电流水平时，所述阀芯被移位以使所述工作口A与所述出口T能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续增大；和当所述阀芯控制部件运行于所述高电流IH与所述低电流IL中的另一电流水平时，所述阀芯被移位以使所述进口P与所述工作口A能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续减小。另外，根据本专利技术的另一方面，提供了一种液压泵，其包括：具有斜盘的可变排量泵；与所述可变排量泵的泵出口常连通的出口活塞腔，其中，与所述斜盘的一端相连接的出口活塞可移动地设置于所述出口活塞腔中；伺服活塞腔，其中，与所述斜盘的另一端相连接的伺服活塞可移动地设置于所述伺服活塞腔中；和根据前述的电控阀，所述电控阀通过所述控制阀壳体上的三个端口分别流体连通至所述可变排量泵的泵出口、泵壳体、以及所述伺服活塞腔；所述伺服活塞与所述出口活塞共同作用于所述斜盘以调节所述斜盘的角度以改变所述可变排量泵的排量。根据本专利技术的实施例，所述电控阀的三个端口分别是：与所述可变排量泵的泵出口成流体连通的进口P、与所述伺服活塞腔成流体连通的工作口A、和与所述可变排量泵的泵壳体成流体连通的出口T；当所述阀芯控制部件运行在中间电流IM时，所述电控阀工作于中位，并且所述进口P、所述工作口A、所述出口T彼此不连通，由此使得所述可变排量泵的排量保持恒定；当所述阀芯控制部件运行于所述高电流IH与所述低电流IL之一的电流水平时，所述阀芯被移位以使所述工作口A与所述出口T能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续增大；和当所述阀芯控制部件运行于所述高电流IH与所述低电流IL中的另一电流水平时，所述阀芯被移位以使所述进口P与所述工作口A能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续减小。根据本专利技术的实施例，所述液压泵还包括连接于所述电控阀的泵出口与所述伺服活塞腔之间的液控安全阀，所述该液控安全阀被配置成：当泵出口处的压力超过预定值时被打开使得流体能流经所述液控安全阀而进入伺服活塞腔，由此减少所述可变排量泵的排量；以及当所述泵出口处的压力不超过预定值时，则所述液控安全阀闭合。根据本专利技术的实施例，所述该液控安全阀包括：安全阀壳体；液控阀芯，其中，所述液控阀芯被可移位地安装在所述安全阀壳体内；液压通路，其中，所述液压通路与所述泵出口成流体连通，并且使得所述泵出口的压力能作用于所述液控阀芯；以及设置弹簧，其中，所述设置弹簧在与所述液压通路的作用方向相反的方向上作用于所述液控阀芯，并且设置所述预定值。另外，根据本专利技术的又一方面，提供了一种液压泵系统，所述液压泵系统包括：根据前述的液压泵；与所述液压泵连接的至少一个传感器；以及控制器，所述控制器具备与所述传感器相连接的至少一个输入端和与所述液压泵的所述电控阀的电致动器相连以进行控制的输出端。根据本专利技术的实施例，所述至少一个传感器包括选自包含以下传感器的组中的至少一个传感器：角度传感器，所述角度传感器用于检测所述液压泵的斜盘角度；第一压力传感器，所述第一压力传感器用于测量所述液压泵的泵出口压力；速度传感器，所述速度传感器用于检测所述液压泵的转速；第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测负载压力。根据本专利技术的实施例，所述至少一个传感器的输出可以用于不同的控制功能中，并且所述至少一个传感器与所述控制器相组合成以下至少一种控制构造以用于执行所述液压泵的至少一种控制功能：电比例排量控制构造，包括所述角度传感器、及所述控制器，其中，所述控制器基于由所述角度传感器感测到的角度信号来计算出所述液压泵的排量信号，并且控制所述电控阀来改变所述液压泵的排量直至达到所需排量；压力补偿控制构造，包括所述第一压力传感器、及所述控制器，其中，所述控制器将由所述第一压力传感器测量的所述液压泵的泵出口压力与预定的最高工作压力进行比较，并且当所述泵出口压力达到所述预定的最高工作压力时控制所述电控阀将所述液压泵的排量改变为最小值并且保持该状态，以及当所述泵出口压力低于所述预定的最高工作压力时将所述液压泵的排量改变为最大值并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可变排量泵的电控阀，包括：控制阀壳体；阀芯，所述阀芯可移位地安装于所述控制阀壳体内；阀芯控制部件，所述阀芯控制部件工作于至少三种电流水平以使得所述阀芯能够在至少三个对应的工作位置之间切换：当所述阀芯控制部件运行在中间电流(IM)时，所述阀芯工作于使得所述可变排量泵的排量能够保持恒定的中位；以及当所述阀芯控制部件运行在高于中间电流(IM)的高电流(IH)与低于中间电流(IM)的低电流(IL)之一时，阀芯工作于使得所述可变排量泵的排量能够持续增大或持续减小的工作位置。

【技术特征摘要】
1.一种用于可变排量泵的电控阀，包括：控制阀壳体；阀芯，所述阀芯可移位地安装于所述控制阀壳体内；阀芯控制部件，所述阀芯控制部件工作于至少三种电流水平以使得所述阀芯能够在至少三个对应的工作位置之间切换：当所述阀芯控制部件运行在中间电流(IM)时，所述阀芯工作于使得所述可变排量泵的排量能够保持恒定的中位；以及当所述阀芯控制部件运行在高于中间电流(IM)的高电流(IH)与低于中间电流(IM)的低电流(IL)之一时，阀芯工作于使得所述可变排量泵的排量能够持续增大或持续减小的工作位置。2.根据权利要求1所述的电控阀，其特征在于，所述电控阀是数字阀，且所述中间电流(IM)、所述高电流(IH)以及所述低电流(IL)分别是离散电流值。3.根据权利要求1所述的电控阀，其特征在于，所述电控阀的所述高电流(IH)是在高于所述中间电流(IM)的连续范围中的电流值；且所述低电流(IL)是在低于所述中间电流(IM)的连续范围中的电流值。4.根据权利要求1所述的电控阀，其特征在于，所述阀芯控制部件包括：电致动器以及调节弹簧，其中所述电致动器以及所述调节弹簧对置地设置在所述控制阀壳体的两端处且沿相反方向作用于阀芯；并且所述电致动器根据电流水平施加不同力于阀芯以移动所述阀芯至对应的工作位置。5.根据权利要求4所述的电控阀，其特征在于，所述调节弹簧的预设弹簧力可以被改变以调节阀芯的中间电流的值。6.根据权利要求4所述的电控阀，其特征在于，所述电控阀被布置呈对称结构，且所述电致动器与所述调节弹簧在所述控制阀壳体的两端处的位置可互换。7.根据权利要求1-6所述的电控阀，其特征在于，所述控制阀壳体包括：与所述可变排量泵的泵出口成流体连通的进口(P)；与用于调节所述可变排量泵的排量的伺服机构成流体连通的工作口(A)；和与所述可变排量泵的泵壳体成流体连通的出口(T)；其中，当所述阀芯控制部件运行在中间电流(IM)时，所述电控阀工作于中位，所述进口(P)、所述工作口(A)、所述出口(T)彼此不连通，由此使得所述可变排量泵的排量保持恒定；当所述阀芯控制部件运行于所述高电流(IH)与所述低电流(IL)之一的电流水平时，所述阀芯被移位以使所述工作口(A)与所述出口(T)能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续增大；和当所述阀芯控制部件运行于所述高电流(IH)与所述低电流(IL)中的另一电流水平时，所述阀芯被移位以使所述进口(P)与所述工作口(A)能流体连通，从而使得可变排量泵的排量持续减小。8.一种液压泵，包括：具有斜盘的可变排量泵；与所述可变排量泵的泵出口常连通的出口活塞腔，其中，与所述斜盘的一端相连接的出口活塞可移动地设置于所述出口活塞腔中；伺服活塞腔，其中，与所述斜盘的另一端相连接的伺服活塞可移动地设置于所述伺服活塞腔中；和根据权利要求1-7中任一项所述的电控阀，其中，所述电控阀通过所述控制阀壳体上的三个端口分别流体连通至所述可变排量泵的泵出口、泵壳体、以及所述伺服活塞腔；其中所述伺服活塞与所述出口活塞共同作用于所述斜盘以调节所述斜盘的角度以改变所述可变排量泵的排量。9.根据权利要求8所述的液压泵，其特征在于，所述电控阀的三个端口分别是：与所述可变排量泵的泵出口成流体连通的进口(P)；与所述伺服活塞腔成流体连通的工作口(A)；和与所述可变排量泵的泵壳体成流体连通的出口(T)；其中，当所述阀芯控制部件运行于所述中间电流(IM)时，所述电控阀工作于中位，并且所述进口(P)、所述工作口(A)、所述出口(T)彼此不连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志敏，斯坦尼斯拉夫·斯莫尔卡，卡斯滕·费宾，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33