多齿轮泵有级变量系统技术方案

一种多齿轮泵有级变量系统，属于泵领域。本实用新型专利技术的目的是利用多个不同排量的齿轮泵的组合，实现排量的有级调节的多齿轮泵有级变量系统。本实用新型专利技术包括至少三个不同排量的齿轮泵、至少三个电磁换向阀，每个齿轮泵有单独的排油口，每个齿轮泵的排油口连接电磁换向阀的进油口，电磁换向阀的另两个油口分别与油箱与总排油口相通。本实用新型专利技术可以通过单片机、PLC或计算机等控制电磁换向阀的通断，进而控制各个齿轮泵是否向系统供油，实现以较小的排量变化梯度控制系统的流量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于泵领域。
技术介绍
液压传动是以液体为工作介质来进行能量的转换、传递、分配和控制的一门技术科学。它利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。而工作机构往往对力和速度有各种要求，所以需要经过各种控制阀和管路对传递和分配。液压传动以其它传动方式无法比拟的优点，广泛用于机床、汽车、飞机、船舶、工程机械、塑料机械、试验机械、冶金机械和矿山机械等领域。在液压传动技术中经常需要对液体的流量进行调节，以控制执行元件的速度来满足工作机构的要求。最常见的方法是1、利用流量控制阀进行调节，该方法存在的主要问题是功率损失大，不宜应用于大功率的场合；2、采用变量泵系统，目前最常应用的变量泵是轴向柱塞泵，这种流量调节方式具有较高的效率，广泛应用于大功率的场合，但是由于变量柱塞泵结构复杂、抗油液污染能力低、成本高、可靠性差，对于一些工况恶劣、对可靠性要求高的场合并不完全适用。在某些对流量控制精度要求不高，但需要高可靠性、低成本、对油液清洁度要求较低的场合，如油田抽油机、低速大惯性质量的机械等，需要一种控制方便、成本低且可靠性高的流量调节系统来适应系统的需求。
技术实现思路
本技术的目的是利用多个不同排量的齿轮泵的组合，提供一种排量可以有级变化的液压动力源，实现排量的有级调节的多齿轮泵有级变量系统。本技术包括至少三个不同排量的齿轮泵、至少三个电磁换向阀，每个齿轮泵有单独的排油口，每个齿轮泵的排油口连接电磁换向阀的进油口，电磁换向阀的另两个油口分别与油箱与总排油口相通。本技术所有齿轮泵同轴连接，使用一个原动机驱动。本技术泵的排量以等比数列排列，有多少个齿轮泵，就会有二的多少次方种泵的排量，且以最小的泵的排量为步距使泵的排量有级变化。本技术通过电磁通断电使各个泵排出的油液进入系统或者流回油箱，泵的排量有级变化。本技术通过单片机、PLC或计算机控制电磁换向阀的通断电。本技术可以通过单片机、PLC或计算机等控制电磁换向阀的通断，进而控制各个齿轮泵是否向系统供油，实现以较小的排量变化梯度控制系统的流量。由于齿轮泵具有结构简单，价格便宜，抗油液污染能力强的优点，因此用来代替柱塞式变量泵，应用于对流量控制精度要求不高，但需要高可靠性、低成本、对油液清洁度要求较低的场合。附图说明图1是本技术η联齿轮泵有级变量液压系统原理图；图2是本技术泵排量变化曲线；图3是本技术三联齿轮泵有级变量液压系统原理图。具体实施方式本技术包括至少三个不同排量的齿轮泵1 (ql、q2、q3……qn)、至少三个电磁换向阀2(1DT、2DT、3DT……nDT)，每个齿轮泵1有单独的排油口 4，每个齿轮泵1的排油口 4连接电磁换向阀2的进油口 5，电磁换向阀2的另两个油口 6禾Π 7分别与油箱3与总排油口 8相通。总排油口 8与系统L相通，也就是排油经总排油口送入系统。本技术所有齿轮泵同轴连接，使用一个原动机驱动。原动机是指电机、发动机等动力输入设备。本技术泵的排量以等比数列排列，有多少个齿轮泵，就会有二的多少次方种泵的排量，且以最小的泵的排量为步距使泵的排量有级变化。本技术通过电磁通断电使各个泵排出的油液进入系统或者流回油箱，泵的排量有级变化。本技术通过单片机、PLC或计算机控制control system电磁换向阀的通断 H1^ ο以下结合附图对本技术做进一步说明η个齿轮泵采用通轴驱动，各个泵的吸油口分别与油箱相连，出口分别接一个两位三通电磁换向阀的进油口，每个电磁换向阀的另两个油口分别与油箱和总排油口相通。如图1所示(ql> q2> q3……qn)，当各电磁换向阀的电磁铁处于断电状态时，电磁换向阀处于图示位置，此时各齿轮泵排出的油液直接经过电磁换向阀流回油箱，处于卸荷状态，由于泵出口压力很低，所以处于卸荷状态的泵损失的功率也很少，此时进入系统L的流量为0。当只有电磁铁IDT通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为ql的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时进入排量为ql。当只有电磁铁2DT通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为q2的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时为排量为q2。当电磁铁IDT、2DT通电时，对应的两个电磁换向阀换向，排量为ql、q2的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时排量为ql+q2。当只有电磁铁3DT通电时，对应的电磁换向阀换向，排量为q3的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时排量为q3。当电磁铁IDT、3DT通电时，对应的两个电磁换向阀换向，排量为ql、q3的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时排量为ql+q3。当电磁铁2DT、3DT通电时，对应的两个电磁换向阀换向，排量为q2、q3的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时排量为q2+q3。当电磁铁1DT、2DT、3DT通电时，对应的三个电磁换向阀换向，排量为ql、q2、q3的泵排出的油液进入系统，其它泵处于卸荷状态，此时排量为ql+q2+q3。以此类推，这样由η个不同排量的齿轮泵及η个电磁换向阀组成的系统，根据η个电磁阀的通断电状态，总共可以组合出2η种泵的排量。但是，如果这η个齿轮泵的排量选择不合理，在这2η种泵的排量就会出现相同的情况，为了避免这种情况发生，η个齿轮泵的排量应以等比数列的形式排列，这样泵的排量变化会以最小的泵的排量ql为步距进行变化， 泵排量的取值为0，ql，2ql，3ql，……，(n-l)ql。系统的工作过程相当于对一个连续调节的排量曲线的离散化过程，如图2所示。依据这种关系，可以采用单片机、PLC或计算机，根据系统的实际需求控制多个电磁换向阀，来实现泵的排量的有级调节。由于此时的控制为简单的逻辑控制(即通断控制)， 因此实现起来比较简单。下面以三个齿轮泵组成的有级变量系统为例来说明其工作过程如图2及表1所示。三个齿轮泵(排量分别为5、10、20mL/r)的吸油口分别与油箱相连，出口分别接一个两位三通电磁换向阀的进油口，每个电磁换向阀的另两个油口分别与油箱和总排油口相通。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多齿轮泵有级变量系统，其特征在于：包括至少三个不同排量的齿轮泵、至少三个电磁换向阀，每个齿轮泵有单独的排油口，每个齿轮泵的排油口连接电磁换向阀的进油口，电磁换向阀的另两个油口分别与油箱与总排油口相通。

【技术特征摘要】
1.一种多齿轮泵有级变量系统，其特征在于包括至少三个不同排量的齿轮泵、至少三个电磁换向阀，每个齿轮泵有单独的排油口，每个齿轮泵的排油口连接电磁换向阀的进油口，电磁换向阀的另两个油口分别与油箱与总排油口相通。2.根据权利要求1所述的多齿轮泵有级变量系统，其特征在于所有齿轮泵同轴连接， 使用一个原动机驱动。3.根据权利要求1所述的多齿轮泵有级变量系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昕晖，王同建，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82