智能变量泵及智能液压控制系统技术方案

一种智能变量泵及智能液压控制系统，变量泵，变量控制油缸的活塞杆一方面与泵本体的斜盘连接，另一方面与电磁比例阀的阀套连接；流量控制阀、切换阀和恒压控制阀的P口及变量控制油缸的有杆腔均连接泵本体出油口；流量控制阀A口与切换阀的T口连接；切换阀的A口与电磁比例阀的P口连接，切换阀的B口与电磁比例阀的A口连通后再与辅助换向阀的P口连接，辅助换向阀的A口与变量控制油缸的无杆腔连通；恒压控制阀的A口与辅助换向阀的T口连接。系统，包括变量泵和多个由执行元件和负载敏感阀组成的执行单元。该变量泵能自动切换于容积和负载敏感控制模式，该系统能使多个执行元件间无干扰、高效率地工作，节能效果好。

Intelligent variable pump and intelligent hydraulic control system

A kind of intelligent variable pump and intelligent hydraulic control system, the piston rod of variable pump and variable control oil cylinder is connected with the swash plate of pump body on the one hand, and the valve sleeve of electromagnetic proportional valve on the other hand; the P port of flow control valve, switching valve and constant pressure control valve and the rod cavity of variable control oil cylinder are connected with the oil outlet of pump body; the a port of flow control valve is connected with the T port of switching valve; the switching Port a of the valve is connected with port P of the electromagnetic proportional valve, port B of the switching valve is connected with port a of the electromagnetic proportional valve, and then it is connected with port P of the auxiliary reversing valve, port a of the auxiliary reversing valve is connected with the rodless cavity of the variable control cylinder, and port a of the constant pressure control valve is connected with port t of the auxiliary reversing valve. The system includes a variable displacement pump and a plurality of execution units composed of an execution element and a load sensitive valve. The variable pump can automatically switch to volume and load sensitive control mode. The system can make multiple actuators work without interference and efficiently, with good energy saving effect.

【技术实现步骤摘要】
智能变量泵及智能液压控制系统
本技术涉及液压控制
，具体涉及一种智能变量泵及智能液压控制系统。
技术介绍
随着装备制造技术的发展，对液压系统在轻量化、能量利用效率、多执行元件复合操作等方面的要求越来越高。在现有的液压系统中，变量泵容积控制系统和负载敏感节流控制系统由于各自的优势均得到了广泛的应用。典型的变量泵容积控制系统中，电比例排量泵将油箱中液压油通过电磁换向阀供给液压缸。其中电磁换向阀受控制器的控制进行开关动作。液压缸不需要动作时，控制器将电磁换向阀关闭，同时将电比例排量泵的排量变为零。液压缸需要动作时，控制器将电磁换向阀打开，同时按系统需要将电比例排量泵的排量调整至合适大小。电比例排量泵的排量变化就控制了液压缸的速度大小。因电磁换向阀仅起到控制运动与否和方向，而没有节流作用，所以，容积控制系统中从泵的出口到执行元件的压力损失较小，系统的能量利用效率较高。但是，变量泵容积控制系统存在着一个缺点，在任一时刻，一个液压泵只能对应一个工作的执行元件，换言之，对于多个执行元件复合动作，每一个执行元件都需要一个单独的液压泵进行控制。这样，在系统中存在多个执行元件时，需要配置多个液压泵，增加了设计和制造成本。典型的负载敏感节流控制系统中，负载敏感泵将油箱中液压油分别送给多个负载敏感阀。每个负载敏感阀单独控制一个液压缸。多个液压缸之间通过梭阀来对最大负载压力信号进行比较，并将较大的一个信号反馈给负载敏感泵。控制器用于根据系统需要控制负载敏感阀的开度和方向。每个负载敏感泵内置有流量控制阀，流量控制阀可以调节负载敏感泵的压力仅比负载高出一个设定好的恒定值。由此，相对常规定量泵溢流阀回路而言，负载敏感系统可以减少能量浪费。负载敏感系统中使用的负载敏感阀，可以像常规的比例阀一样根据控制器的电信号控制油液方向和阀口的开度。同时，负载敏感阀内部集成了用于使对应的阀口前后压差恒定的压力补偿阀。此恒定的压差用于保证阀口的通流量只和阀口通流面积成正比，且此压差要小于负载敏感泵内部的流量控制阀设定的压差。这样，负载敏感系统就具备了各个执行元件的动作不受各自不同负载大小的影响。事实上，液压系统并不是一直工作在多个执行机构同时工作的工况下。很多时候，液压系统中仅有一个执行机构在工作。当系统中只有一个执行机构运动时，就不存在多个执行元件相互影响速度的问题。然而，此时负载敏感阀内的压力补偿阀仍然起作用，以保持换向阀前后的压差为一恒定值。这时，负载敏感泵内置的流量控制阀也使泵出口的压力和负载保持一个恒定值。在这种情况下，负载敏感阀内置的压力补偿阀和负载敏感泵内置的流量控制阀就构成了双重补偿，这导致了严重的节流损失，换言之，压力补偿阀成了多余的浪费能量的元件。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种智能变量泵，该变量泵既能为容积控制液压系统进行供能，又能为负载敏感控制液压系统进行供能，其能在负载敏感控制液压系统中使用时避免单执行元件动作情况下内置的流量控制阀所引起的节流损失问题，从而提高系统能量利用效率；同时，该变量泵具有超压保护功能，能提高使用过程中的安全系数。为了实现上述目的，本技术提供了一种智能变量泵，包括壳体，所述壳体内安装有泵本体、流量控制阀、切换阀、电磁比例阀、变量控制油缸、恒压控制阀和辅助换向阀；所述壳体上设有通过油路连接到泵本体的出油口的B口、通过油路连接到泵本体进油口的S口、通过油路连接到流量控制阀弹簧腔的X口和用于导出泄漏油液的L口；所述变量控制油缸的活塞杆在有杆腔内的部分套设有第一复位弹簧，变量控制油缸的活塞杆的端部与泵本体内的斜盘的一个端部铰接，该活塞杆的端部还通过反馈杆与电磁比例阀的阀套连接，以带动电磁比例阀的阀套相对于其阀芯的横向移动；流量控制阀的P口、切换阀的P口、恒压控制阀的P口和变量控制油缸的有杆腔均通过油路连接至泵本体的出油口；流量控制阀的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其A口与切换阀的T口连接，其T口直接泄漏至壳体内；切换阀的A口与电磁比例阀的P口连接，其B口与电磁比例阀的A口连通后与辅助换向阀的P口连接；电磁比例阀的T口直接泄漏至壳体内；恒压控制阀的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其T口直接泄漏至壳体内，其A口与辅助换向阀的T口连接；辅助换向阀的A口通过油路与变量控制油缸的无杆腔连接，其右位控制口通过油路连接至自身的T口。作为一种优选，切换阀为两位四通电磁换向阀，其电磁铁得电时，工作在左位，其P口与A口之间的油路连通，其T口和B口之间的油路断开；其电磁铁失电时，工作在右位，其P口与A口之间的油路断开，其T口和B口之间的油路连通。作为一种优选，电磁比例阀为两位三通电磁比例换向阀，电磁铁的电流大于等于最大设定值时，其工作在左位，其P口封闭A口与T口之间的油路连通；电磁铁的电流小于等于最小设定值时，其工作在右位，其P口与A口之间的油路连通，其T口封闭；电磁铁的电流大于最小设定值且小于最大设定值时，其P口同时与T口和A口连通。在该技术方案中，该变量泵在应用于具有多个执行元件的液压系统中时，能根据执行元件为单个或多个而自动地切换于容积控制模式和负载敏感控制模式，从而可以使液压系统的效率更高，也更加节能。当其应用于具有多个执行元件的液压系统中时，能保证多个执行机构之间的动作互不干扰，而且还能在负载敏感控制模式下实现节能的目的。恒压控制油缸能在超压后通过活塞杆B作用于活塞A的方式，减少泵本体的排油量，以达到超压保护的目的，从而能提高使用过程中的安全系数。本技术还提供一种智能液压控制系统，该系统能在液压系统中仅有一个执行元件时具有更高的效率，能更有效地节省能耗，还能在负载敏感控制模式时，保证多个执行元件的相互不干扰。为了实现上述目的，本技术还提供了一种智能液压控制系统，包括变量泵、控制手柄、控制器和至少两个负载执行单元，所述负载执行单元由负载敏感阀和与负载敏感阀出油口连接的液压执行元件组成，所述控制器分别和控制手柄及负载执行单元中的负载敏感阀连接；变量泵的B口通过管路与负载执行单元中的负载敏感阀的进油口连接，两个负载执行单元中的负载敏感阀的出油口分别连接梭阀的两个进油口，梭阀的出油口通过油路连接至变量泵的X口，变量泵的S口和L口均通过油路连接到油箱；所述控制器还分别与变量泵中的电磁比例阀和切换阀连接。在该技术方案中，能在系统只有一个执行元件工作时，使变量泵自动切换于容积控制模式下，将负载敏感阀开至最大开口，既能通过电磁比例阀来控制泵的排量，从而控制系统的流量，避免了流量控制阀调节过程中的节流损失问题，又能使工作过程中的能量利用效率更高，执行元件的反应更灵敏，工作速度更快。当系统中有多个执行元件同时工作时，能使变量泵自动切换于负载敏感控制模式，以利用负载反馈的压力信号来进行泵排量的自动调节，能按照系统的需要提供相应的流量，保证多个执行机构之间的动作互不干扰。同时，该系统工作在容积控制模式和负载敏感控制模式是自动进行的。因此，该液压系统无论工作在容积控制模式，还是工作在负载敏感控制模式下，均能使系统的效率更高，更节能。附图说明图1是本技术中变量泵的液压原理图；图2是本技术中的基于变量泵的液压控制系统的液压原理图；图3为本技术中的电磁比例阀在平衡位置时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能变量泵，包括壳体(9)，所述壳体(9)内安装有泵本体(1)、流量控制阀(8)、切换阀(7)、电磁比例阀(6)、变量控制油缸(41)和恒压控制阀(10)；所述壳体(9)上设有通过油路连接到泵本体(1)的出油口的B口、通过油路连接到泵本体(1)进油口的S口、通过油路连接到流量控制阀(8)弹簧腔的X口和用于导出泄漏油液的L口；所述变量控制油缸(41)的活塞杆在有杆腔内的部分套设有第一复位弹簧(31)，变量控制油缸(41)的活塞杆的端部与泵本体(1)内的斜盘的一个端部铰接，该活塞杆的端部还通过反馈杆(5)与电磁比例阀(6)的阀套连接，以带动电磁比例阀(6)的阀套相对于其阀芯的横向移动；其特征在于，还包括安装在壳体(9)内部的辅助换向阀(16)；流量控制阀(8)的P口、切换阀(7)的P口、恒压控制阀(10)的P口和变量控制油缸(41)的有杆腔均通过油路连接至泵本体(1)的出油口；流量控制阀(8)的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其A口与切换阀(7)的T口连接，其T口直接泄漏至壳体(9)内；切换阀(7)的A口与电磁比例阀(6)的P口连接，其B口与电磁比例阀(6)的A口连通后与辅助换向阀(16)的P口连接；电磁比例阀(6)的T口直接泄漏至壳体(9)内；恒压控制阀(10)的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其T口直接泄漏至壳体(9)内，其A口与辅助换向阀(16)的T口连接；辅助换向阀(16)的A口通过油路与变量控制油缸(41)的无杆腔连接，其右位控制口通过油路连接至自身的T口。...

【技术特征摘要】
1.一种智能变量泵，包括壳体(9)，所述壳体(9)内安装有泵本体(1)、流量控制阀(8)、切换阀(7)、电磁比例阀(6)、变量控制油缸(41)和恒压控制阀(10)；所述壳体(9)上设有通过油路连接到泵本体(1)的出油口的B口、通过油路连接到泵本体(1)进油口的S口、通过油路连接到流量控制阀(8)弹簧腔的X口和用于导出泄漏油液的L口；所述变量控制油缸(41)的活塞杆在有杆腔内的部分套设有第一复位弹簧(31)，变量控制油缸(41)的活塞杆的端部与泵本体(1)内的斜盘的一个端部铰接，该活塞杆的端部还通过反馈杆(5)与电磁比例阀(6)的阀套连接，以带动电磁比例阀(6)的阀套相对于其阀芯的横向移动；其特征在于，还包括安装在壳体(9)内部的辅助换向阀(16)；流量控制阀(8)的P口、切换阀(7)的P口、恒压控制阀(10)的P口和变量控制油缸(41)的有杆腔均通过油路连接至泵本体(1)的出油口；流量控制阀(8)的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其A口与切换阀(7)的T口连接，其T口直接泄漏至壳体(9)内；切换阀(7)的A口与电磁比例阀(6)的P口连接，其B口与电磁比例阀(6)的A口连通后与辅助换向阀(16)的P口连接；电磁比例阀(6)的T口直接泄漏至壳体(9)内；恒压控制阀(10)的左位控制口通过油路连接至自身的P口，其T口直接泄漏至壳体(9)内，其A口与辅助换向阀(16)的T口连接；辅助换向阀(16)的A口通过油路与变量控制油缸(41)的无杆腔连接，其右位控制口通过油路连接至自身的T口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建松，余心明，孙金海，张文婷，
申请(专利权)人：徐州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32