专利名称：挖掘机液压泵功率控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种液压泵功率控制装置，特别是涉及ー种挖掘机液压泵功率控制装置，该控制装置可以使发动机的输出功率得以有效和充分的利用，同时保证发动机不超过额定的输出功率。
背景技术：
作为现有技木，如图1，该技术包括一台发动机驱动3个变排量的液压泵、I个固定排量的先导液压泵和多个执行器，为了防止过载，4个液压泵的总功率不超过发动机的最大输出功率，同时为了提高挖掘机的工作效率和有效利用发动机的功率，需要使发动机工作在最佳的功率输出区间，即在第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4工作吋，需要使第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4的总吸收功率为发动机某一设定的功率值附近，如图3的LI理想恒功率曲线。第一液压泵2的压カ-流量曲线如图4所示，当第一液压泵2工作在d2-d3阶段吋，由于第一液压泵2输出的压カ上升使自身排量降低同时使压力调节柱塞8产生向左侧的压カ増大，伺服阀7在压カ调节柱塞8作用力的推动下向左移动，降低了第二液压泵3和第三液压泵4的变量点，若第一液压泵2的输出压力越来越高，使第二液压泵3和第三液压泵4的变量点不断降低，如图3其第二液压泵3和第三液压泵4的流量-压カ变化曲线将由s-al-a2_a3曲线(LI为理想的恒功率曲线)变为s-cl-c2-c3(L3为理想的恒功率曲线)，可见第二液压泵3和第三液压泵4吸收功率急剧降低，而由第一液压泵2压力-流量曲线可知随着压力的増加，第一液压泵2的吸收功率也在降低，由此可见第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4的吸收功率不能使发动机的功率得到充分利用，使其工作在较低的功率输出区间，影响了工作效率，降低了燃油的利用率。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够使发动机的输出功率能够得到有效的利用，防止处在低功率输出区间，提高液压挖掘机的工作效率，増加燃油的利用率的挖掘机液压泵功率控制装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的挖掘机液压泵功率控制装置，包括发动机，发动机与变排量的第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵和固定排量的先导泵驱动连接，还包括伺服阀和压力调节柱塞，压カ调节柱塞上设有第一台阶面8a、第二台阶面Sb、第三台阶面Sc、第四台阶面8d，所述的先导泵的出口与压カ调节阀的ー个油ロ连接，所述的压カ调节柱塞的第四台阶面8d通过第十管路与压力调节阀的另ー个油ロ连接。所述的先导泵的出口连接有溢流阀。所述的压力调节阀的控制端采用液压压カ信号，即所述的压カ调节阀24的控制油ロ与所述的第一液压泵的出口连接。所述的压カ调节阀的控制端采用电气信号。[0009]采用上述技术方案的挖掘机液压泵功率控制装置，第一液压泵的吸收功率由调节器来调节，根据第一液压泵的流量-压カ曲线，当第一液压泵的输出压力没有达到变量点之前，第一液压泵的吸收功率随压カ的増加而递增；当第一液压泵的输出压力増加到变量点后，第一液压泵的吸收功率随着排量的降低，吸收功率不超过第一液压泵的最大吸收功率，井随着压カ的増加其吸收功率不断下降。第二液压泵和第三液压泵的排量是由伺服阀、压カ调节柱塞和排量调节柱塞共同決定的，第二液压泵、第三液压泵随着这两个泵的输出压カ增加，在两个泵输出压力平均值小于变量点时，第二液压泵、第三液压泵的吸收功率随着压力的増加而增加；当第二液压泵、第三液压泵输出压カ平均值大于等于变量点时，第二液压泵、第三液压泵的吸收功率随着压カ的增加而保持近似常数值。为了使发动机的功率有效利用，需要使第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵的吸收功率总和小于等于发动机的最大输出功率，故第二液压泵和第三液压泵的吸收功率和，随着第一液压泵的吸收功率变化而变化，其工作状态可根据第一液压泵的状态分为两种エ 作情况情况一当第一液压泵输出压カ小于变量点时，第一液压泵的吸收功率随着输出压カ增加而增加，此时要保证第一液压泵、第二液压第三液压泵的吸收功率，即利用第一液压泵的输出压力作用于压カ调节阀，使第二液压泵、第三液压泵总的吸收功率降低，但第二液压泵、第三液压泵仍旧满足恒功率控制。情况ニ 当第一液压泵输出压カ大于等于变量点时，根据第一液压泵的压力-流量曲线知第二液压泵、第三液压泵的吸收功率随着输出压カ增加而急剧降低，从而导致了第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵的总的吸收功率远低于发动机实际的最大输出功率。为了使发动机的功率在情况ニ时能够充分利用，增加压力调节阀，先导泵与压カ调节阀连接，先导泵的压カ经过压カ调节阀调节后作用于压カ调节柱塞的台阶面上，为了使第二液压泵、第三液压泵在情况ー下的吸收功率不下降，増加伺服阀的弹簧力，保证了情况ー下发动机的最大输出功率被第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵吸收。改进后，在情况ニ时由于压カ调节阀的输出压カ根据第二液压泵的压カ增加而降低，此时降低了作用在压カ调节柱塞上的作用力，使第二液压泵、第三液压泵的总吸收功率不因为第一液压泵输出压カ而急剧下降，从而有效地利用了发动机的功率。综上所述，本实用新型是ー种能够使发动机的输出功率能够得到有效的利用，防止处在低功率输出区间，提高液压挖掘机的工作效率，増加燃油的利用率的挖掘机液压泵功率控制装置。
图I是原有泵功率控装置的液压回路。图2是本实用新型泵功率控制装置的液压回路。图3是第二液压泵和第三液压泵的流量-压カ曲线和理想吸收功率曲线。图4是第一液压泵的流量-压カ曲线和理想吸收功率曲线。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图对本实用新型作进ー步说明。如图2所不,发动机5与变排量的第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4和固定排量的先导泵I驱动连接，先导泵I的输出压カ经过溢流阀25保持一定值，先导泵I的出ロ通过第一管路23与压カ调节阀24的ー个油ロ连接，第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4分别与第一控制阀19、第二控制阀18、第三控制阀17连接并驱动液压执行器第一液压油缸20、第二液压油缸21、液压马达22执行动作，第二管路14与第一液压泵2的第三管路16连接，第四管路14b连接调节器15，第一液压泵2的油液排量通过第三管路16，流经第二管路14和第四管路14b作用在调节器15上，实现压カ与排量的对应变化，其压力-流量变化关系如图4 (L4为理想的恒功率曲线)所示。第二液压泵3、第三液压泵4分别与第五管路13、第六管路12连接，两个管路中最大的压カ经过梭阀组26的比较并经过伺服阀7的控制后作用于排量调节柱塞6的左端面处和直接与排量调节柱塞6右端面连通。压カ调节柱塞8是用于控制伺服阀7的位移，压カ调节柱塞8上有四个台阶面，即·第一台阶面8a、第二台阶面Sb、第三台阶面Sc、第四台阶面8d，第一台阶面8a通过第七管路9与第三液压泵4的输出管路第六管路12连通，第二台阶面Sb通过第八管路10与第二液压泵3的输出管路第五管路13连通，第三台阶面Sc通过第九管路14a与第一液压泵2的输出管路第三管路16连通，压カ调节柱塞8的第四台阶面8d通过第十管路27与压カ调节阀24的另ー个油ロ连接，压カ调节阀24的控制油ロ与第一液压泵2的出ロ连接，压カ调节阀24的控制端也可以是电气信号；第一液压泵2、第二液压泵3、第三液压泵4的输出压力直接作用于压カ调节柱塞8的第三台阶面Sc、第二台阶面Sb、第一台阶面8a台阶面上，先导泵I的输出压力经过压力调节阀24的比例调节后作用于压カ调节柱塞8的第四台阶面8d台阶面上，压カ调节柱塞8与伺服阀7相接触，伺服阀7上的弹簧7a使伺服阀7和压力调节柱塞8向排量变大的方向移动。如图4所不,在第一液压泵2压カ在dl-d2阶段时,第一液压泵2处于小于变量点工作区间，此时随着第一液压泵2压カ的増加，第一液压泵2吸收功率成随着压力増加而增カロ，在此阶段压カ调节阀24的输出压カ为先导泵I的定值，由此可见，在P2的输出压力非常小时，第二液压泵3和第三液压泵4的压力-流量曲线如图3所示的s-al-a2_a3曲线(LI为此时最大的理想功率曲线)，随着第一液压泵2的输出压力的増加，第一液压泵2的吸收功率在増加，第二液压泵3和第三液压泵4的吸收功率降低，逐渐变成如图3所示的s-bl-b2-b3曲线所示(L2为此时最大的理想功率曲线)，发动机5的输出功率保持在合理、有效的工作区间；在第一液压泵2压カ在d2-d3阶段时，第一液压泵2处于大于变量点工作区间，此时随着第一液压泵2压カ的増加，第一液压泵2吸收功率成随着压力增加而降低，在此阶段压カ调节阀24的输出压カ随着第一液压泵2的输出压力増加而进行节流控制，使压カ调节阀24的输出压力降低，此时压力调节柱塞8由于第三台阶面Sc的压カ增加、第四台阶面8d的压カ降低，使其对排量的降低比较小，故第二液压泵3、第三液压泵4的吸收功率仍旧保持在s-bl-b2-b3曲线所示(L2为此时最大的理想功率曲线)附近，发动机5的输出功率保持在最大的输出范围，充分利用了发动机5的功率，防止了第二液压泵3和第三液压泵4的压力-流量曲线在s-cl-c2-c3范围内工作(L3为此时最大的理想功率曲线)。
权利要求1.一种挖掘机液压泵功率控制装置，包括发动机(5)，发动机(5)与变排量的第一液压泵(2)、第二液压泵(3)、第三液压泵(4)和固定排量的先导泵(I)驱动连接，还包括伺服阀(7)和压カ调节柱塞(8)，压カ调节柱塞(8)上设有第一台阶面(8a)、第二台阶面(Sb)、第三台阶面(Sc)、第四台阶面(8d)，其特征是所述的先导泵(I)的出口与压カ调节阀(24)的ー个油ロ连接，所述的压力调节柱塞(8)的第四台阶面(8d)通过第十管路(27)与压カ调节阀(24)的另ー个油ロ连接。
2.根据权利要求I所述的挖掘机液压泵功率控制装置，其特征是所述的先导泵(I)的出口连接有溢流阀(25)。
3.根据权利要求I或2所述的挖掘机液压泵功率控制装置，其特征是所述的压カ调节阀(24)的控制端采用液压压カ信号，即所述的压カ调节阀(24)的控制油ロ与所述的第一液压泵(2)的出口连接。
4.根据权利要求I或2所述的挖掘机液压泵功率控制装置，其特征是所述的压カ调节阀(24)的控制端采用电气信号。
专利摘要本实用新型公开了一种挖掘机液压泵功率控制装置，包括发动机(5)，发动机(5)与变排量的第一液压泵(2)、第二液压泵(3)、第三液压泵(4)和固定排量的先导泵(1)驱动连接，还包括伺服阀(7)和压力调节柱塞(8)，压力调节柱塞(8)上设有第一台阶面(8a)、第二台阶面(8b)、第三台阶面(8c)、第四台阶面(8d)，所述的先导泵(1)的出口与压力调节阀(24)的一个油口连接，所述的压力调节柱塞(8)的第四台阶面(8d)通过第十管路(27)与压力调节阀(24)的另一个油口连接。本实用新型是一种能够使发动机的输出功率能够得到有效的利用，防止处在低功率输出区间，提高液压挖掘机的工作效率，增加燃油的利用率的挖掘机液压泵功率控制装置。
文档编号E02F9/22GK202658654SQ20122029299
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者滕锦图, 何清华, 陶海军, 张新海, 陈艳军 申请人:山河智能装备股份有限公司