回油压力连续可调的负载口独立控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统，包括液压动力源、油箱、负载口独立控制阀组、液压执行器、控制器和控制手柄。该负载口独立控制系统通过在回油路上增加一个压力可调的电比例溢流阀同时并联一个单向阀的方式，达到调节回油路背腔压力，并自适应流量需求的目的，进而解决了传统负载口独立控制系统在低压再生模式下，液压执行器的低压腔产生气穴现象的问题，同时也使得系统在普通模式下，不会因过大的背腔压力产生不必要的压力损失。力损失。力损失。

【技术实现步骤摘要】
回油压力连续可调的负载口独立控制系统


[0001]本专利技术涉及液压传动与控制
，尤其涉及一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统。

技术介绍

[0002]负载口独立控制系统可以打破进、出阀口耦合调节的约束，使系统可以根据执行器不同工况模式，切换至能耗更优的液压回路，并且可以增加系统的控制自由度，可实现系统的运动控制、节能控制等多目标控制。当执行器负载为超越负载时，负载口独立控制系统工作在低压再生模式时，液压执行器进出口同时连通低压回油路，形成差动连接，此时液压执行器通过超越负载驱动执行器运动，无需泵提供流量。虽然系统在该模式下节约了能量，但当回油经过控制阀进入液压执行器低压腔时，经过沿程压力损失和阀口压力损失，容易产生气穴。目前为了解决这一问题，通常在回油路上增加一个单向阀用以提高背压，单向阀的开启压力决定了回油压力。这种方式虽然在一定程度上解决了气穴的问题，但是由于压力损失随流量的增大而增大，使得不同流量的低压再生模式需要不同背压的单向阀，故而单向阀的适应性较差。如果选择较高开启压力的单向阀以满足不同低压再生流量需求，则会由于回油路过高的背腔压力，造成较大的压力损失。
[0003]因此，为了解决系统工作在低压再生模式时易出现气穴的问题，同时避免系统在普通模式下产生较大的压力损失，本专利技术提出了一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提出一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统，包括：
[0006]液压动力源，用于为系统提供所需的流量；
[0007]油箱，用于储存系统所需液压油；
[0008]控制器，用于为系统提供控制信号；
[0009]负载口独立控制阀组，用于改变系统液压回路，使执行器可在需求的工作模式下进行工作，包括第一比例方向阀、第二比例方向阀，并在第一比例方向阀、第二比例方向阀之间的回油路上增加一个电比例溢流阀同时并联一个单向阀，调节回油压力来避免气穴；电比例溢流阀的调定回油压力根据下式进行调节：
[0010][0011]式中，q
v2
为通过第二比例方向阀的实际流量，K
v
为第一比例方向阀和第二比例方向阀的流量压力系数，p
r
为第一比例方向阀和第二比例方向阀之间的回油路压力，p
c
为产生气穴的压力阈值。
[0012]液压执行器，用于将液压动力源提供的能量转化为机械能，实现实际需要的操作；
[0013]控制手柄用于输入速度信号给控制器，通过控制器控制第一比例方向阀和第二比例方向阀，进而控制液压执行器的动作。
[0014]进一步地，所述液压动力源的出油口和和负载口独立控制阀组的进油口P通过管路相连接，所述负载口独立控制阀组的回油口T和油箱通过管路相连接；所述负载口独立控制阀组的第一工作油口A与液压执行器的无杆腔通过管路相连接，所述负载口独立控制阀组的第二工作油口B与液压执行器的有杆腔通过管路相连接；所述负载口独立控制阀组通过电气电路与控制器相连接，所述控制手柄通过电气电路与控制器相连通。
[0015]进一步地，所述负载口独立控制阀组含有第一比例方向阀、第二比例方向阀、电比例溢流阀、工作口A压力传感器、工作口B压力传感器、单向阀；所述第一比例方向阀包括进油口P1、回油口T1，出油口A1，所述第二比例方向阀包括进油口P2、回油口T2，出油口A2，其中所述第一比例方向阀的进油口P1和第二比例方向阀的进油口P2相连并和负载口独立控制阀组的进油口P连接，所述第一比例方向阀的出油口A1和第一工作油口A的压力传感器的进油口均与负载口独立控制阀组的第一工作油口A相连接，所述第二比例方向阀的出油口A2和第二工作油口B的压力传感器的进油口均与负载口独立控制阀组的第二工作油口B相连接，所述第一比例方向阀和第二比例方向阀的回油口T1、T2相互连接，并和电比例溢流阀的出油口及单向阀出油口相连接，电比例溢流阀的进油口和单向阀进油口与负载口独立控制阀组的回油口T相连接。
[0016]进一步地，当系统处于低压再生模式时，液压执行器两腔同时连通低压回油路，形成差动连接，此时系统会从油箱中吸油，而由于油液经过管道及比例方向阀会产生一定的压力损失，该压力损失导致液压执行器低压腔压力过低，继而产生气穴问题，故通过调节回油路上的电比例溢流阀压力以及并联的单向阀来避免气穴；当系统在低压缩回再生模式时，电比例溢流阀的调定压力可以匹配第二比例方向阀的流量的大小进行自适应调节，从而提供所需的回油背压，避免液压执行器低压腔产生气穴；当系统在低压伸出再生模式时，系统需要从油箱或者其他执行器回油吸取额外的流量来满足流量需求，无论吸取其他执行器并通过溢流阀回油，或者经过单向阀从油箱吸取流量，均可以提供所需流量并保证一定的回油路压力，避免液压执行器低压腔产生气穴；当系统处于普通工作模式时，如果背腔压力过大，会造成较大的压力损失，故将电比例溢流阀的调定压力调节至近零值，从而减少油液流经电比例溢流阀返回油箱时的压力损失。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术通过在系统回油路增设溢流阀，提高低压再生模式下回油压力，防止气穴问题。
[0019](2)本专利技术增设的溢流阀采用比例控制，当系统处于低压再生模式时，可以根据不同流量产生的压力损失自适应调整；当系统处于普通模式时，可将回油压力减小至最低值，使得系统压力损失减小，并降低系统能耗。
附图说明
[0020]图1是本专利技术回油压力连续可调的负载口独立控制系统的系统原理图。
[0021]图2是本专利技术的负载口独立控制阀组的原理图。
[0022]图3是本专利技术的低压缩回再生模式的原理图。
[0023]图4是本专利技术的低压伸出再生模式的原理图。
[0024]图5是本专利技术的阻抗伸出模式的原理图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步详细说明。
[0026]参照图1，本专利技术提供的一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统，包括：
[0027]所述液压动力源1，用于为系统提供所需的流量；所述油箱2，用于储存系统所需液压油；所述控制器3，用于为系统提供控制信号；所述液压执行器5，用于将液压动力源1提供的能量转化为机械能，实现实际需要的操作，如挖掘机机械臂的提升运动等；所述控制手柄6用于输入速度信号给控制器3，通过控制器3控制第一比例方向阀41和第二比例方向阀42，进而控制液压执行器5的动作。
[0028]所述负载口独立控制阀组4，用于改变系统液压回路，使执行器可在需求的工作模式下进行工作，包括第一比例方向阀41、第二比例方向阀42，并在第一比例方向阀41、第二比例方向阀42之间的回油路上增加一个电比例溢流阀43同时并联一个单向阀44，调节回油压力来避免气穴；
[0029]所述液压动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回油压力连续可调的负载口独立控制系统，其特征在于，包括：液压动力源(1)，用于为系统提供所需的流量；油箱(2)，用于储存系统所需液压油；控制器(3)，用于为系统提供控制信号；负载口独立控制阀组(4)，用于改变系统液压回路，使执行器可在需求的工作模式下进行工作，包括第一比例方向阀(41)、第二比例方向阀(42)，并在第一比例方向阀(41)、第二比例方向阀(42)之间的回油路上增加一个电比例溢流阀(43)同时并联一个单向阀(44)，调节回油压力来避免气穴；电比例溢流阀(43)的调定回油压力根据下式进行调节：式中，q
v2
为通过第二比例方向阀(42)的实际流量，K
v
为第一比例方向阀(41)和第二比例方向阀(42)的流量压力系数，p
r
为第一比例方向阀(41)和第二比例方向阀(42)之间的回油路压力，p
c
为产生气穴的压力阈值。液压执行器(5)，用于将液压动力源(1)提供的能量转化为机械能，实现实际需要的操作；控制手柄(6)用于输入速度信号给控制器(3)，通过控制器(3)控制第一比例方向阀(41)和第二比例方向阀(42)，进而控制液压执行器(5)的动作。2.根据权利要求1所述的回油压力连续可调的负载口独立控制系统，其特征在于，所述液压动力源(1)的出油口和和负载口独立控制阀组(4)的进油口P通过管路相连接，所述负载口独立控制阀组(4)的回油口T和油箱(2)通过管路相连接；所述负载口独立控制阀组(4)的第一工作油口A与液压执行器(5)的无杆腔通过管路相连接，所述负载口独立控制阀组(4)的第二工作油口B与液压执行器(5)的有杆腔通过管路相连接；所述负载口独立控制阀组(4)通过电气电路与控制器(3)相连接，所述控制手柄(6)通过电气电路与控制器(3)相连通。3.根据权利要求2所述的回油压力连续可调的负载口独立控制系统，其特征在于，所述负载口独立控制阀组(4)含有第一比例方向阀(41)、第二比例方向阀(42)、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁孺琦，熊文杰，程敏，胡国良，李刚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：