一种液压驱动机构速度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种液压驱动机构速度控制装置，包括液压油源、液压流量控制组件、液压执行元件、先导手柄，其中液压流量控制组件在先导压力的整个区间范围内，至少具有两个先导压力区间，在这两个先导压力区间中，具有不同的先导压力－流量系数，并且在较低的先导压力区间，该系数较低；在较高的先导压力区间，该系数较高。其中一种方案是，液压流量控制组件包括至少两个液压比例阀，并且每个液压比例阀具有不同的最低先导压力动作门槛值。另一方案是，液压比例阀的阀芯弹簧为在不同的压缩量下具有不同倔强系数的非线性弹簧，并且压缩量越大弹簧倔强系数越小。本发明专利技术提供的装置在不同的先导压力区间具有不同的先导压力－流量系数，更符合控制需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液压驱动技术，尤其是涉及一种液压驱动机构速度控制装置。技术背景目前，液压传动在工程机械、建筑机械和特种车辆中得到越来越广泛的 应用。上述车辆和机械在作业过程中，往往对执行机构的速度特性有较高的 要求， 一方面，希望执行机构在低速状态有良好的操控性能，能够实现精确的动作控制；另一方面，又要求具有较高的速度以提高作业效率。执行元件 的执行速度与液压油的流量大小相关；液压流量大，则执行元件具有较高的 执行速度，液压流量小，则执行元件具有较低的执行速度。现有技术下，液压驱动机构速度控制装置的主要原件是液压比例阀。液 压比例阀的阀芯行程和出口流量成比例关系。由于此特性，操作人员即可通 过控制液压比例阀的阀芯行程来控制液压比例阀的出口流量，进而控制执行 才几构的运动速度。当用户要求执行机构有较高的最高速度时，可以选择额定流量较大的液 压比例阀和大流量的液压油源匹配，获得从微速到最高速的线性比例可调特 性；当用户要求执行机构有较好的低速微动性能时，可以选择额定流量较小 的液压比例阀和小流量的液压油源匹配，获得从^:速到最高速的线性比例可 调特性。不同配置方式下，对应单位距离的阀芯行程，液压比例阀的输出流 量变化不同。衡量单位阀芯行程输出流量变化的指标称为阀芯行程壽文感度。 采用上述第一种匹配方式，阀芯行程敏感度高，即对应单位距离的阀芯行程， 流量变化范围大；采用上述第二种匹配方式，阀芯行程^t感度低，即对应单 位距离的阀芯行程，流量变化范围小。由于液压流量是通过先导压力控制的， 也可以将上述阀芯行程敏感度指标进一步引申为先导压力-流量系数，该系 数表示表示单位先导压力变化产生的液压流量变化量，本专利中，该系数是 指单位先导压力变化导致的供给执行元件的总液压流量的变化值。上述两种配置方式在满足各自的需求的同时，都产生了各自的问题。前 者满足了较高的最高速度要求，但是由于阀芯行程敏感度高，只要稍微移动少许的阀芯行程，流量就会发生很大变化，使操作者无法对执行机构进行有 效的低速微动控制，无法控制执行机构进行精细的动作。后者尽管能够满足 低速微动的控制要求，但是最大流量有限，造成最高速度较低，无法满足对 执行机构的高速运行的要求。由上述分析可知，现有技术无法同时很好满足执行机构高速运行和微动 控制两种控制要求，这一问题亟待解决。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种液压驱动机构控 制装置，该控制装置能够同时较好地满足执行机构高速运行和微动控制两种 控制要求。本专利技术提供的液压驱动机构速度控制装置，包括 液压油源，用于提供具有一定流量的液压油；液压流量控制组件，接收所述液压油源提供的液压油，并在先导压力的 作用下控制主工作回^^中液压油的方向和流量后输出；先导压力的作用方向 控制主工作回路中液压油的流向，先导压力的大小控制主工作回路中液压油 的流量，并且先导压力越大，主工作回^各中液压油的流量越大；液压执行元件，用于接收所述液压流量控制组件输出的液压油，将液压 油的流量和方向转化为相应#1行动作的速度和方向；先导手柄，用于为所述液压流量控制组件提供先导压力；其特征在于，所述液压流量控制组件在先导压力的整个区间范围内，至 少具有两个先导压力区间，在这两个先导压力区间中，具有不同的先导压力 -流量系数，并且在较低的先导压力区间，该系数较低；在较高的先导压力 区间，该系凝:较高。优选地，所述液压流量控制组件包括至少两个液压比例阀，上述液压比 例阀的输出流量和先导压力呈正比，并且每个液压比例阀具有不同的最低先 导压力动作门槛值；上述先导压力动作门^Mi将^v零到最大值的整个先导压 力作用范围分为所述具有不同先导压力-流量系数的先导压力区间，每个区 间内的先导压力_流量系凄t相同。优选地，所述液压泵为多个，每个液压比例阀具有与其对应的液压泵，该液压泵专门向其泵送液压油。优选地，所述液压泵为多个，分别对应所述液压流量控制组件中的一个 或者多个液压比例阀，向其泵送液压油。优选地，各个液压比例阀中，先导压力动作门槛值最低的液压比例阀， 其先导压力动作门槛值接近于零。优选地，所述液压执行元件为液压马达；所述液压比例阀为三位六通阀， 该液压比例阀具有三个工作位置，4艮据阀芯所处的位置，液压比例阀在在三 个工作位置之间逐渐变化，由此向主工作回路提供不同的流量分配；所述三 个工作位置包括使液压马达正转的第 一位置，使液压马达反转的第三位置， 以及不向液压马达提供液压油流量的第二位置；在未加载先导压力时，阀芯 处于第二位置；当先导压力加载在液压比例阀上，并且超过先导压力动作门 搵值时，则该液压比例阀根据先导压力的加载方向向第一位置或者第三位置 移动；并且由于先导压力大小，而产生不同的移动量，从而实现对主工作回 路的不同的液压流量比例分配；当先导压力低于所述先导压力动作门槛值时， 该液压比例阀处于所述第二位置。优选地，所述先导手柄输出两个先导压力，每个先导压力以同一加载方 向同时作用于各个液压比例阀的相同加载端；在同一时刻中，两个先导压力 中只有一个输出。优选地，所述主工作回路上接有通向油箱的溢流阀。优选地，所述液压流量控制组件采用一个液压比例阀，并且该液压比例 阀的阀芯弹簧为在不同的压缩量下具有不同倔强系数的非线性弹簧；并且该 倔强系数的变化趋势是随着压缩量的增加而降低；所述不同先导压力区间的 不同的先导压力-流量系数，即通过该阀芯弹簧在先导压力压缩下，压缩量 增加而导致倔强系数降低而获得。优选地，所述阀芯弹簧的倔强系数随着压缩量增加而降低的变化趋势是 连续的。本专利技术提供的液压驱动机构速度控制装置，在先导压力对液压流量进行 控制的整个区间上，至少将该先导压力区间分为两个区间，并4吏这两个区间 具有不同的先导压力-流量系数；其中，先导压力较低的区间上，先导压力-流量系数较低，先导压力对流量的控制不敏感，使执行元件具有良好的微控性能；在先导压力较高的区间上，先导压力-流量系数较高，先导压力对 流量的控制敏感，并能够使系统获得的最高流量可以比较大，从而使执行元 件的速度一交快。本专利技术提供的一种优选实施方式中，是采用两个以上的液压比例阀组成 流量调节装置，并使用 一个液压先导操作手柄产生的比例先导压力对各个液 压比例阀同时进行控制，同时确保油源具有充足的流量。每个液压比例阀的 弹簧压力范围分别对应液压先导操作手柄的压力范围的部分或全部，这样， 对于液压先导操作手柄输出某一先导压力，在不同的区间中，产生阀芯动作 的液压比例阀数目不同，从而产生不同的流量组合。也就是说，相对于先导 手柄输出的先导压力，各个液压比例阀出口合流后的液压油流量不再是线性 比例关系，而是多个线性比例关系的叠加。这样，液压比例阀出口流量与先 导压力的关系由单一斜率的线性关系改变为在不同区段具有不同斜率的线性 关系；在先导压力较低的区域，斜率较低，意味着对应单位先导压力的变化， 该装置提供给执行元件的液压流量变化较低，而操作者对先导手柄的移动距 离和先导压力的变化是一致的，这样，便于操作者较好的控制执行元件进行 微动；在先导压力较高的区域，斜率较高，意味着对应单位先导压力的变化， 该装置提供给执行元件的液压流量变化较大，这样，可以使执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压驱动机构速度控制装置，包括：　　　　液压油源，用于提供具有一定流量的液压油；　　　　液压流量控制组件，接收所述液压油源提供的液压油，并在先导压力的作用下控制主工作回路中液压油的方向和流量后输出；先导压力的作用方向控制主工作回路中液压油的流向，先导压力的大小控制主工作回路中液压油的流量，并且先导压力越大，主工作回路中液压油的流量越大；　　　　液压执行元件，用于接收所述液压流量控制组件输出的液压油，将液压油的流量和方向转化为相应执行动作的速度和方向；　　　　先导手柄，用于为所述液压流量控制组件提供先导压力；　　　　其特征在于，所述液压流量控制组件在先导压力的整个区间范围内，至少具有两个先导压力区间，在这两个先导压力区间中，具有不同的先导压力－流量系数，并且在较低的先导压力区间，该系数较低；在较高的先导压力区间，该系数较高。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹显利，李翠英，刘军，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]