一种新型多执行器泵控变压差调速系统技术方案

本发明专利技术提供了一种新型多执行器泵控变压差调速系统，包括：分别获取第一和第二执行器的运动工况和负载大小，根据压力传感器组件获取到的第一和第二泵控变压差调速阀组件的油口压力，确定第一和第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况；确定工况后，根据压力传感器组件获取到的油口压力，调节第一和第二泵控变压差调速阀的电动发电机的转矩和液压泵马达的进出油口压差，以使第一和第二泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差维持在预设目标压差。此外，现有多执行器泵控变压差调速方案存在定差减压阀进行压力补偿时产生的节流损耗，多联负载相互影响容易造成的额外节流损耗，溢流阀流量分配会造成的溢流损耗的问题。会造成的溢流损耗的问题。会造成的溢流损耗的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多执行器泵控变压差调速系统


[0001]本专利技术涉及电液控制和二通调速阀
，具体涉及一种新型多执行器泵控变压差调速系统。

技术介绍

[0002]相较于机械传动，液压传动因其功率密度大、不需要特殊的机械机构便能输出直线运动而广泛应用于各大工业领域，但是液压传动的最大缺点是效率低下。以液压挖掘机为例，目前液压挖掘机使用的液压系统仍多为阀控液压系统，其中，液压挖掘机的能量利用率大约为20％，液压系统的效率大约为30％；因此，液压系统的节能技术研究显得至关重要，尤其是当前关于环境保护的要求有所提高，液压传动的节能研究变得迫在眉睫。
[0003]液压系统的能量损耗分为压力损失导致的节流损耗以及流量损失导致的溢流损耗，其中，节流损耗按照导致压力损失的节流口位置的分为进口节流损耗、出口节流损耗、旁路节流损耗以及联动节流损耗；相较于阀控节流调速系统，泵控系统惯性较大、调速受液阻液容以及液感影响大，操作性较差；而现市面上的阀控节流调速技术的主要缺点在于定差减压阀的压力调节过程存在压力损失造成大量的节流损耗，以及定差减压阀的压力补偿只能完成降压导致定差减压阀的进油口压力必须高于负载端的最高压力，此外，在操控性方面节流口前后压差调节受定差减压阀性能影响难以始终保持始终为保证操控性所需要的最小工作压差。
[0004]在单泵多执行器系统中，经常存在单泵同时给多执行器供油的情况，液压泵压力由负载压力最大的执行器决定，对于其它负载压力较小的执行器将会产生额外的节流损耗；此外，在有些场合，工程机械中机械臂自身的重量超过了负载的重量，在机械臂下放时会释放出大量的能量，负值负载的存在使系统易产生超速情况，目前最常用的方法是在回油侧安装单向节流阀，把负值负载所提供的机械能转化为节流损耗，消耗在节流阀口上，不仅浪费了能量，还会导致系统发热和元件寿命的降低。
[0005]简单来说，现市面上的多执行器泵控变压差调速方案存在定差减压阀进行压力补偿时产生的节流损耗，多联负载相互影响容易造成的额外节流损耗，溢流阀流量分配会造成的溢流损耗的问题。
[0006]有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型多执行器泵控变压差调速系统，能够有效解决现有技术中的多执行器泵控变压差调速方案存在定差减压阀进行压力补偿时产生的节流损耗，多联负载相互影响容易造成的额外节流损耗，溢流阀流量分配会造成的溢流损耗的问题。
[0008]本专利技术公开了一种新型多执行器泵控变压差调速系统，包括：控制器组件、压力传感器组件、第一泵控变压差调速阀组件、第二泵控变压差调速阀组件、第一执行器、第二执
行器、液压泵、以及溢流阀；
[0009]其中，所述控制器组件的输入端与所述压力传感器组件的输出端电气连接，所述控制器组件的输出端与所述压力传感器组件的控制端、所述第一泵控变压差调速阀组件的控制端、所述第二泵控变压差调速阀组件的控制端、所述第一执行器的控制端、所述第二执行器的控制端、所述液压泵的控制端、所述溢流阀的控制端电气连接，所述液压泵的出油口与所述溢流阀的进油口连接，所述溢流阀的出油口用于与油箱连接，所述液压泵的出油口与所述第一泵控变压差调速阀组件的进油口、所述第二泵控变压差调速阀组件的进油口连接，所述第一泵控变压差调速阀组件与所述第一执行器连接，所述第二泵控变压差调速阀组件与所述第二执行器连接；
[0010]其中，所述压力传感器组件配置为获取所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力；
[0011]其中，所述控制器组件被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：
[0012]分别获取所述第一执行器和所述第二执行器当前的运动工况和负载大小，同时，根据所述压力传感器组件获取到的所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力，确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况；
[0013]在确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况后，根据所述压力传感器组件获取到的油口压力，分别调节所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的电动发电机的转矩和液压泵马达的进出油口压差，以使所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差维持在预设目标压差。
[0014]优选地，分别获取所述第一执行器和所述第二执行器当前的运动工况和负载大小，同时，根据所述压力传感器组件获取到的所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力，确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况，具体为：
[0015]在检测到执行器处于伸出工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀组件的液压泵马达的进油口压力和比例换向阀的第一出油口压力；
[0016]当判断到所述液压泵马达的进油口压力小于所述第一出油口压力与第一预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于电动机工况，液压泵马达工作于液压泵工况；
[0017]当判断到所述液压泵马达的进油口压力大于所述第一出油口压力与第一预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况；
[0018]在检测到执行器处于缩回工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀组件的电动发电机的进口压力和比例换向阀的第二出油口压力；
[0019]当判断到所述电动发电机的进口压力小于所述第二出油口压力与第二预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于电动机工况，液压泵马达工作于液压泵工况；
[0020]当判断到所述电动发电机的进口压力大于所述第二出油口压力与第二预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况。
[0021]优选地，根据所述压力传感器组件获取到的油口压力，分别调节所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的电动发电机的转矩和液压泵马达的进出油口压差，以使所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差维持在预设目标压差，具体为：
[0022]当判断到泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差；
[0023]当判断到所述进出油口实际压差大于所述第一预设比例换向阀进出油口目标压差时，调大泵控变压差调速阀组件的电动发电机的转矩，增大液压泵马达的进出油口压差，以减小所述进出油口实际压差；
[0024]当判断到所述进出油口实际压差小于所述第一预设比例换向阀进出油口目标压差时，调小泵控变压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多执行器泵控变压差调速系统，其特征在于，包括：控制器组件、压力传感器组件、第一泵控变压差调速阀组件、第二泵控变压差调速阀组件、第一执行器、第二执行器、液压泵、以及溢流阀；其中，所述控制器组件的输入端与所述压力传感器组件的输出端电气连接，所述控制器组件的输出端与所述压力传感器组件的控制端、所述第一泵控变压差调速阀组件的控制端、所述第二泵控变压差调速阀组件的控制端、所述第一执行器的控制端、所述第二执行器的控制端、所述液压泵的控制端、所述溢流阀的控制端电气连接，所述液压泵的出油口与所述溢流阀的进油口连接，所述溢流阀的出油口用于与油箱连接，所述液压泵的出油口与所述第一泵控变压差调速阀组件的进油口、所述第二泵控变压差调速阀组件的进油口连接，所述第一泵控变压差调速阀组件与所述第一执行器连接，所述第二泵控变压差调速阀组件与所述第二执行器连接；其中，所述压力传感器组件配置为获取所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力；其中，所述控制器组件被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：分别获取所述第一执行器和所述第二执行器当前的运动工况和负载大小，同时，根据所述压力传感器组件获取到的所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力，确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况；在确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况后，根据所述压力传感器组件获取到的油口压力，分别调节所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的电动发电机的转矩和液压泵马达的进出油口压差，以使所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差维持在预设目标压差。2.根据权利要求1所述的一种新型多执行器泵控变压差调速系统，其特征在于，分别获取所述第一执行器和所述第二执行器当前的运动工况和负载大小，同时，根据所述压力传感器组件获取到的所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的油口压力，确定所述第一泵控变压差调速阀组件和所述第二泵控变压差调速阀组件的液压泵马达和电动发电机的工况，具体为：在检测到执行器处于伸出工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀组件的液压泵马达的进油口压力和比例换向阀的第一出油口压力；当判断到所述液压泵马达的进油口压力小于所述第一出油口压力与第一预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于电动机工况，液压泵马达工作于液压泵工况；当判断到所述液压泵马达的进油口压力大于所述第一出油口压力与第一预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况；在检测到执行器处于缩回工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀组件的电动发电机的进口压力和比例换向阀的第二出油口压力；当判断到所述电动发电机的进口压力小于所述第二出油口压力与第二预设比例换向
阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于电动机工况，液压泵马达工作于液压泵工况；当判断到所述电动发电机的进口压力大于所述第二出油口压力与第二预设比例换向阀进出油口目标压差之和时，控制泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况。3.根据权利要求2所述的一种新型多执行器泵控变压差调速系统，其特征在于，根据所述压力传感器组件获取到的油口压力，分别调节所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的电动发电机的转矩和液压泵马达的进出油口压差，以使所述第一泵控变压差调速阀和所述第二泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差维持在预设目标压差，具体为：当判断到泵控变压差调速阀组件的电动发电机工作于发电机工况，液压泵马达工作于液压马达工况时，通过所述压力传感器组件获取泵控变压差调速阀的比例换向阀的进出油口实际压差；当判断到所述进出油口实际压差大于所述第一预设比例换向阀进出油口目标压差时，调大泵控变压差调速阀组件的电动发电机的转矩，增大液压泵马达的进出油口压差，以减小所述进出油口实际压差；当判断到所述进出油口实际压差小于所述第一预设比例换向阀进出油口目标压差时，调小泵控变压差调速阀组件的电动发电机的转矩，减小液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈其怀，郭文海，缪骋，林添良，李钟慎，付胜杰，任好玲，郭桐，段闯闯，方燕飞，龚文，叶月影，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：