多级压差控制液压系统转让专利
申请号 : CN202010010567.2
文献号 : CN110985458B
文献日 : 2021-11-12
发明人 : 王进峰 , 杨洋 , 郑京凤 , 方瑞
申请人 : 武汉船用机械有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种多级压差控制液压系统,其特征在于,所述多级压差控制液压系统包括动力源(1)、变量泵(2)、定量泵(3)、液控手柄(6)、比例换向阀(7)、第一梭阀(8)、执行器(9)、顺序阀(10)、第一液控换向阀(11)、第一负荷传感控制阀(12)、第二负荷传感控制阀(13)、第二液控换向阀(14)、第三液控换向阀(15)和油箱(16);
所述动力源(1)用于驱动所述变量泵(2)和定量泵(3);
所述比例换向阀(7)具有第一油口(R1)、第二油口(R2)、第三油口(R3)、第四油口(P3)、第一出油口(A)、第二出油口(B)和泄油口(T3);
所述定量泵(3)的出油口与所述液控手柄(6)的进油口P4连通,所述液控手柄(6)的第一出油口(R4)分别与所述第一梭阀(8)的第一进油口和所述比例换向阀(7)的第二油口(R2)连通,所述液控手柄(6)的第二出油口(R5)分别与所述第一梭阀(8)的第二进油口和所述比例换向阀(7)的第三油口(R3)连通,所述第一梭阀(8)的出油口与所述顺序阀(10)的进油口和控制油口连通,所述顺序阀(10)的出油口与所述第一液控换向阀(11)的控制油口连通,所述顺序阀(10)的泄油口与所述油箱(16)连通;
所述第一液控换向阀(11)的第一油口与所述变量泵(2)的第一油口(A)连通,所述第一液控换向阀(11)的第二油口与所述第一负荷传感控制阀(12)的第二油口和第一控制油口连通,所述第一液控换向阀(11)的第三油口与所述第二负荷传感控制阀(13)的第二油口和第一控制油口连通;
所述第一负荷传感控制阀(12)的第一油口与所述第二液控换向阀(14)的第二油口连通,所述第一负荷传感控制阀(12)的第三油口与所述油箱(16)连通;所述第二负荷传感控制阀(13)的第一油口与所述第二液控换向阀(14)的第三油口连通,所述第二负荷传感控制阀(13)的第三油口与所述油箱(16)连通;所述第二液控换向阀(14)的第一油口与所述变量泵(2)的第二油口(B)连通,所述第二液控换向阀(14)的控制油口与所述顺序阀(10)的出油口连通;
所述第三液控换向阀(15)的第一油口与所述第一负荷传感控制阀(12)的第二控制油口连通,所述第三液控换向阀(15)的第二油口与所述第二负荷传感控制阀(13)的第二控制油口连通,所述第三液控换向阀(15)的第三油口与所述比例换向阀(7)的第一油口(R1)连通,所述第三液控换向阀(15)的控制油口与所述顺序阀(10)的出油口连通;
所述比例换向阀(7)的第一出油口(A)和第二出油口(B)与所述执行器(9)的两端连通,所述比例换向阀(7)的泄油口(T3 )与所述油箱(16)连通,所述比例换向阀(7)的第四油口(P3)与所述变量泵(2)的第三油口(C)连通;
所述比例换向阀(7)包括换向阀芯(7.1),所述换向阀芯(7.1)的第一控制油口与所述比例换向阀(7)的第三油口(R3)连通,所述换向阀芯(7.1)的第二控制油口与所述比例换向阀(7)的第二油口(R2)连通,所述换向阀芯(7.1)的第一油口(A)与所述比例换向阀(7)的第一出油口(A)连通,所述换向阀芯(7.1)的第二油口(B)与所述比例换向阀(7)的第二出油口(B)连通;
其中,所述液控手柄(6)的第一出油口(R4)或第二出油口(R5)输出的液压油的压力大小为a~b,所述顺序阀的开启压力为c,所述第一负荷传感控制阀(12)的所述第一控制油口和所述第二控制油口之间的压差为d,所述第二负荷传感控制阀(13)的所述第一控制油口和所述第二控制油口之间的压差为e,a<c<b,d<e。
2.根据权利要求1所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述变量泵(2)包括泵本体(2.1)、变量油缸(2.2)和压力切断阀(2.3);
所述泵本体(2.1)的出油口与所述压力切断阀(2.3)的控制油口和第一油口连通,所述压力切断阀(2.3)的第二油口与所述变量泵(2)的第二油口(B)连通,所述压力切断阀(2.3)的第三油口与所述变量油缸(2.2)的无杆腔连通,所述泵本体(2.1)的出油口与所述变量油缸(2.2)的有杆腔连通,所述压力切断阀(2.3)的泄油口与所述油箱(16)连通;
所述泵本体(2.1)的出油口与所述变量泵(2)的第一油口(A)连通,所述变量油缸(2.2)的有杆腔与所述变量泵(2)的第三油口(C)连通。
3.根据权利要求1或2所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述比例换向阀(7)还包括第二梭阀(7.2)和第二溢流阀(7.3);
所述第二梭阀(7.2)的第一进油口与所述换向阀芯(7.1)的第三油口(R)连通,所述第二梭阀(7.2)的第二进油口与所述油箱(16)连通,所述第二梭阀(7.2)的出油口与所述第二溢流阀(7.3)的进油口和控制油口连通,所述第二溢流阀(7.3)的出油口与所述油箱(16)连通。
4.根据权利要求3所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述比例换向阀(7)还包括第一减压阀(7.4)和节流阀(7.5);
所述节流阀(7.5)的进油口与所述第二梭阀(7.2)的出油口连通,所述节流阀(7.5)的出油口与所述第一减压阀(7.4)的进油口连通,所述第一减压阀(7.4)的出油口与所述油箱(16)连通,所述第一减压阀(7.4)的第一控制油口与所述节流阀(7.5)的进油口连通,所述第一减压阀(7.4)的第二控制油口与所述比例换向阀(7)的第一油口(R1)连通。
5.根据权利要求1或2所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述比例换向阀(7)还包括压力补偿器(7.6)和第三溢流阀(7.7);
所述压力补偿器(7.6)的第一油口与所述换向阀芯(7.1)的第四油口(P)连通,所述压力补偿器(7.6)的第二油口与所述比例换向阀(7)的第四油口(P3)连通,且所述压力补偿器(7.6)的第二油口还与所述第三溢流阀(7.7)的进油口和控制油口连通,所述第三溢流阀(7.7)的出油口与所述油箱(16)连通,所述压力补偿器(7.6)的第三油口和第一控制油口相互连通,所述压力补偿器(7.6)的第二控制油口与所述换向阀芯(7.1)的第三油口(R)连通。
6.根据权利要求5所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述比例换向阀(7)还包括第四溢流阀(7.8),所述第四溢流阀(7.8)的进油口和控制油口与所述换向阀芯(7.1)的第一油口(A)连通,所述第四溢流阀(7.8)的出油口与所述油箱(16)连通。
7.根据权利要求6所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述比例换向阀(7)还包括第五溢流阀(7.9),所述第五溢流阀(7.9)的进油口和控制油口与所述换向阀芯(7.1)的第二油口(B)连通,所述第五溢流阀(7.9)的出油口与所述油箱(16)连通。
8.根据权利要求1或2所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述多级压差控制液压系统还包括第二减压阀(4),所述第二减压阀(4)的进油口与所述定量泵(3)的出油口连通,所述第二减压阀(4)的出油口和控制油口均与所述液控手柄(6)的进油口(P4)连通,所述第二减压阀(4)的泄油口与所述油箱(16)连通。
9.根据权利要求8所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,所述多级压差控制液压系统还包括第一溢流阀(5),所述第一溢流阀(5)的进油口和控制油口均与所述定量泵(3)的出油口连通,所述第一溢流阀(5)的出油口和泄油口均与所述油箱(16)连通。
10.根据权利要求1或2所述的多级压差控制液压系统,其特征在于,a=0.5Mpa,c=
1Mpa,d=1Mpa,e=2.5Mpa,b=3.5Mpa。
说明书 :
多级压差控制液压系统
技术领域
背景技术
需要在执行器低速时,控制泵与执行器侧的压差对应小压差,在执行器高速时,控制泵与执
行器侧的压差对应大压差。然而现有的负载敏感变量系统不能实现上述功能。
发明内容
以保证执行器的平稳运行。所述技术方案如下:
一负荷传感控制阀、第二负荷传感控制阀、第二液控换向阀、第三液控换向阀和油箱;
二出油口分别与所述第一梭阀的第二进油口和所述比例换向阀的第三油口连通,所述第一
梭阀的出油口与所述顺序阀的进油口和控制油口连通,所述顺序阀的出油口与所述第一液
控换向阀的控制油口连通,所述顺序阀的泄油口与所述油箱连通;
控换向阀的第三油口与所述第二负荷传感控制阀的第二油口和第一控制油口连通;
与所述第二液控换向阀的第三油口连通,所述第二负荷传感控制阀的第三油口与所述油箱
连通;所述第二液控换向阀的第一油口与所述变量泵的第二油口连通,所述第二液控换向
阀的控制油口与所述顺序阀的出油口连通;
述第三液控换向阀的第三油口与所述比例换向阀的第一油口连通,所述第三液控换向阀的
控制油口与所述顺序阀的出油口连通;
通;
换向阀芯的第一油口与所述比例换向阀的第一出油口连通,所述换向阀芯的第二油口与所
述比例换向阀的第二出油口连通;
控制油口之间的压差为d,所述第二负荷传感控制阀的所述第一控制油口和所述第二控制
油口之间的压差为e,a<c<b,d<e。
缸的无杆腔连通,所述泵本体的出油口与所述变量油缸的有杆腔连通,所述压力切断阀的
泄油口与所述油箱连通;
连通,所述第二溢流阀的出油口与所述油箱连通。
第一控制油口与所述节流阀的进油口连通,所述第一减压阀的第二控制油口与所述比例换
向阀的第一油口连通。
溢流阀的进油口和控制油口连通,所述第三溢流阀的出油口与所述油箱连通,所述压力补
偿器的第三油口和第一控制油口相互连通,所述第二压力补偿器的第二控制油口与所述换
向阀芯的第三油口连通。
的进油口连通,所述第二减压阀的泄油口与所述油箱连通。
述油箱连通。
柄的第一出油口或第二出油口输出控制油至比例换向阀的第二油口或第三油口。由于比例
换向阀的换向阀芯的两个控制油口分别与比例液压阀的第二油口和第三油口连通,因此通
过控制液控手柄的第一出油口或第二出油口输出的高压控制油的压力大小,即可控制换向
阀芯的第一油口和第二油口输出的液压油的流量大小,即比例换向阀的开度,使得比例换
向阀的开口在零与最大之间变化。当向比例换向阀输出控制油,使比例换向阀对应大开度
时,执行器高速运动。同时,第一梭阀的出油口流出的控制油到达顺序阀处,可以控制顺序
阀开启,控制油分别流至第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀的控制油口,
控制第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀的各个油口连通,使得变量泵泵
出的液压油能够流至第二负荷传感控制阀的第一控制油口,比例换向阀的第一出油口输出
的液压油能够流至第二负荷传感控制阀的第二控制油口。则此时第二负荷传感控制阀的第
一控制油口和第二控制油口之间的压差为e。反之,当要驱动执行器低速运动时,可以由操
作人员操作液控手柄输出控制油,使控制执行器低速运动。此时顺序阀关闭,变量泵泵出的
液压油能够流至第一负荷传感控制阀的第一控制油口,比例换向阀的第一出油口输出的液
压油能够流至第一负荷传感控制阀的第二控制油口。则此时第一负荷传感控制阀的第一控
制油口和第二控制油口之间的压差为d。d<e,以实现执行器低速运动时,泵与执行器侧的
压差为小压差,执行器高速运动时,泵与执行器侧的压差为大压差,从而可以保证执行器的
平稳运行。
附图说明
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
具体实施方式
一梭阀8、执行器9、顺序阀10、第一液控换向阀11、第一负荷传感控制阀12、第二负荷传感控
制阀13、第二液控换向阀14、第三液控换向阀15和油箱16。
分别与第一梭阀8的第二进油口和比例换向阀7的第三油口R3连通,第一梭阀8的出油口与
顺序阀10的进油口和控制油口连通,顺序阀10的出油口与第一液控换向阀11的控制油口连
通,顺序阀10的泄油口与油箱16连通。
第三油口与第二负荷传感控制阀13的第二油口和第一控制油口连通。
换向阀14的第三油口连通,第二负荷传感控制阀13的第三油口与油箱16连通。第二液控换
向阀14的第一油口与变量泵2的第二油口B连通,第二液控换向阀14的控制油口与顺序阀10
的出油口连通。
阀15的第三油口与比例换向阀7的第一油口R1连通,第三液控换向阀15的控制油口与顺序
阀10的出油口连通。
7.1的第一油口A与比例换向阀7的第一出油口A连通,换向阀芯7.1的第二油口B与比例换向
阀7的第二出油口B连通。
压差为d,第二负荷传感控制阀13的第一控制油口和第二控制油口之间的压差为e,a<c<
b,d<e。
柄的第一出油口或第二出油口输出控制油至比例换向阀的第二油口或第三油口。由于比例
换向阀的换向阀芯的两个控制油口分别与比例液压阀的第二油口和第三油口连通,因此通
过控制液控手柄的第一出油口或第二出油口输出的高压控制油的压力大小,即可控制换向
阀芯的第一油口和第二油口输出的液压油的流量大小,即比例换向阀的开度,使得比例换
向阀的开口在零与最大之间变化。当向比例换向阀输出控制油,使比例换向阀对应大开度
时,执行器高速运动。同时,第一梭阀的出油口流出的控制油到达顺序阀处,可以控制顺序
阀开启,控制油分别流至第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀的控制油口,
控制第一液控换向阀、第二液控换向阀和第三液控换向阀的各个油口连通,使得变量泵泵
出的液压油能够流至第二负荷传感控制阀的第一控制油口,比例换向阀的第一出油口输出
的液压油能够流至第二负荷传感控制阀的第二控制油口。则此时第二负荷传感控制阀的第
一控制油口和第二控制油口之间的压差为e。反之,当要驱动执行器低速运动时,可以由操
作人员操作液控手柄输出控制油,使控制执行器低速运动。此时顺序阀关闭,变量泵泵出的
液压油能够流至第一负荷传感控制阀的第一控制油口,比例换向阀的第一出油口输出的液
压油能够流至第一负荷传感控制阀的第二控制油口。则此时第一负荷传感控制阀的第一控
制油口和第二控制油口之间的压差为d。d<e,以实现执行器低速运动时,泵与执行器侧的
压差为小压差,执行器高速运动时,泵与执行器侧的压差为大压差,从而可以保证执行器的
平稳运行。
化的过程,通过两个状态的切换可以将第一负荷传感控制阀12的第一控制油口和第二控制
油口之间的压差维持在d。
弹力大小的弹簧,即可改变第一负荷传感控制阀12的第一控制油口和第二控制油口之间的
压差大小。
化的过程,通过两个状态的切换可以将第二负荷传感控制阀13的第一控制油口和第二控制
油口之间的压差维持在e。
弹力大小的弹簧,即可改变第二负荷传感控制阀13的第一控制油口和第二控制油口之间的
压差大小。
一液控换向阀11由第一状态切换至第二状态。
第一控制油口。
第一控制油口。
换向阀14由第一状态切换至第二状态。
12的第一油口。
13的第一油口。
换向阀15由第一状态切换至第二状态。
感控制阀12的第二控制油口。
感控制阀13的第二控制油口。
无杆腔连通,泵本体2.1的出油口与变量油缸2.2的有杆腔连通,压力切断阀2.3的泄油口与
油箱16连通。
三油口C连通。
三油口C连通。
阀2.3可以限制变量泵2出口的最高压力。
通。
第二溢流阀7.3的出油口与油箱16连通。
控制油口与节流阀7.5的进油口连通,第一减压阀7.4的第二控制油口与比例换向阀7的第
一油口R1连通。
出。通过设置第一减压阀7.4可以限制比例换向阀7的第一油口R1流出的液压油的最大压
力。
7.7的进油口和控制油口连通,第三溢流阀7.7的出油口与油箱16连通,压力补偿器7.6的第
三油口和第一控制油口相互连通,压力补偿器7.6的第二控制油口与换向阀芯7.1的第三油
口R连通。
器7.6的第三油口流至控制油口,切换压力补偿器7.6的位置。
从换向阀芯7.1的A口和B口流出至执行器,驱动执行器工作。
溢流阀7.8,可以限制换向阀芯7.1的第一油口A输出的液压油的最高压力。
溢流阀7.9,可以限制换向阀芯7.1的第二油口B输出的液压油的最高压力。
第二减压阀4的泄油口与油箱16连通。通过设置第二减压阀4,可以使定量泵3输出的液压油
的压力稳定。
过设置第一溢流阀5可以限制定量泵3输出的液压油的最高压力。
R2或第三油口R3流至换向阀芯7.1的第一控制油口或第二控制油口,控制换向阀芯7.1在大
开度。
阀芯7.1对应大开度,因此执行器高速运动。
向阀11、第二液控换向阀14和第三液控换向阀15。
控换向阀15流至第二负荷传感控制阀13的第二控制油口。在第二负荷传感控制阀13的作用
下可以实现泵与执行器侧的压差为e=2.5Mpa,即实现了泵与执行器侧的压差为大压差。
口R2或第三油口R3流至换向阀芯7.1的第一控制油口或第二控制油口,控制换向阀芯7.1在
小开度。
阀芯7.1对应小开度,因此执行器低速运动。
换向阀15均处于初始状态,即第一状态。
液控换向阀15流至第一负荷传感控制阀12的第二控制油口。在第一负荷传感控制阀12的的
作用下可以实现泵与执行器侧的压差为d=1Mpa,即实现了泵与执行器侧的压差为小压差。