专利名称：柱塞式高压水泵系统及其高低压模式切换方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种柱塞式高压水泵系统，及其高低压模式的切换方法。
背景技术：
目前，在高层建筑的消防救援中，供水高度要求水泵可以产生较高的压力，由双活塞油缸驱动的柱塞高压水泵系统产生的压力可以大于lOMPa，理论供水高度可达900米以上，从而满足超高层建筑消防水源的供给。双活塞油缸柱塞式高压水泵系统包括两主油缸和两水缸，两主油缸作行程相反的运动，驱动两水缸吸水和向外泵水。主油缸具有无杆腔和有杆腔，压力油压强一定的情况下，自有杆腔进油时，由于活塞杆的存在，活塞受力面积较小(相对于无杆腔)，则所受压力较小，此时的工作模式为低压模式；相对地，自无杆腔进油时，为高压模式。在低压模式下， 油泵泵出的压力油油量一定时，由于活塞杆的存在，有杆腔的体积较小，则活塞的运动速度较快，与其对应的水缸泵水量较大，高压模式下，活塞运动速度较慢，与其对应的水缸泵水量较小。则该水泵系统可以实现低压大排量和高压小排量两种工作模式，以满足不同的负载需求。在为高层建筑供水的过程中，随着供水高度的增加，负载压力也不断增大。当负载压力较小时，使用低压模式工作，即可满足需求，且流量大；负载压力较大时，使用高压模式工作，能够供水至高处。然而，由于火场情况复杂，需供水的位置高度时常改变，单一的高压或低压模式无法满足复杂的工况需求。现有技术中，在液压系统中设置两换向阀实现高低压模式的切换，操作人员根据具体工况变化，人为切换换向阀，实现高低压模式的切换，再对液压泵进行调压，使整个高压水泵系统适应工况需求。然而，施工现场工况复杂，仅依靠人为判断并进行高低压模式的切换，无法满足速度和精确度的要求。因此，如何对柱塞式高压水泵系统作进一步的改进，可以实时地根据工况变化切换高低压模式，实现高低压模式较为优化地配合工作，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的为提供一种柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法， 该方法可以根据负载变化自动切换高低压模式，操作便利，实现了柱塞式高压水泵系统高压模式和低压模式较为优化地配合工作。本发明的另一目的是提供一种柱塞式高压水泵系统。为达到本发明的第一目的，本发明提供一种柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，包括以下步骤包括以下步骤1)预存高压模式和低压模式切换的临界压力值；
2)获取当前负载压力值；3)判断获取的当前负载压力值和临界压力值的大小关系，并判断当前的工作模式，当负载压力值大于临界压力值，且处于高压模式时，或当前负载压力值小于临界压力值，且处于低压模式时，返回步骤2)；当负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式，进入步骤31)；当负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式，进入步骤32)；31)切换至低压模式，并返回步骤2)；32)切换至高压模式，并返回步骤2)。优选地，步骤1)中，预存的临界压力值包括低压模式切换至高压模式的第一临界压力值；高压模式切换至低压模式的第二临界压力值；其中，第一临界压力值大于第二临界压力值；步骤3)中，判断当前负载压力值和第一临界压力值以及第二临界压力值的大小关系，当前负载压力值大于第一临界压力值且处于高压模式，或当前负载压力值小于第二临界压力值且处于低压模式，或当前负载压力值处于第一临界压力值和第二临界压力值之间时，返回步骤幻；当前负载压力值小于第二临界压力值且处于高压模式，进入步骤31)； 当前负载压力值大于第一临界压力值且处于低压模式，进入步骤32)优选地，步骤2)中，检测出水口压力值以获取当前负载压力值。相对于现有技术中的人工观测切换，本发明提供的柱塞式高压水泵系统及其高低压模式切换方法可以根据负载压力变化，自动切换高压模式和低压模式，满足压力和流量的需求，以较快的响应速度快和较高的精确度实现高压和低压模式的优化配合。在进一步的技术方案中，预存低压模式切换至高压模式的第一临界压力值，以及高压模式切换至低压模式的第二临界压力值，且第一临界压力值大于第二临界压力值。将高压模式切换至低压模式、低压模式切换至高压模式的临界压力值设为不同的值，且第一临界压力值大于第二临界压力值，检测的当前负载压力值处于第一临界压力值和第二临界压力值之间时，不作工作模式的判断和切换，则可以避免负载压力小范围波动而导致工作模式的来回切换，使高低压模式的自动切换切实有效地满足工况需求。为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种柱塞式高压水泵系统，包括泵送系统和液压系统，所述液压系统具有高低压模式液压切换回路和控制高低模式切换的控制阀，所述柱塞式高压水泵系统还包括压力检测装置，用以获取当前负载压力值的信号，并将其发送至控制器；控制器，用以预存高压模式和低压模式切换的临界压力值，并比较当前压力值与临界压力值，当前负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式时，输送切换至高压模式的信号至所述控制阀；当前负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式时，输送切换至低压模式的信号至所述控制阀。优选地，所述控制器预存的临界压力值包括低压模式切换至高压模式的第一临界压力值，高压模式切换至低压模式的第二临界压力值；且第一临界压力值大于第二临界压力值；当前负载压力值大于第一临界压力值，且处于低压模式时，所述控制器输出切换至高压模式的信号至所述控制阀；当前负载压力值小于第二临界压力值，且处于高压模式时，所述控制器输出切换至低压模式的信号至所述控制阀。优选地，所述压力检测装置检测出水口压力值以获取当前负载压力值。优选地，所述压力检测装置为压力传感器或压力检测开关。优选地，所述液压系统第一主油缸、第二主油缸和主换向阀；第一主油缸无杆腔和主换向阀之间设有第一插装阀，有杆腔和主换向阀之间设有第三插装阀；第二主油缸有杆腔和主换向阀之间设有第二插装阀，无杆腔和主换向阀之间设有第四插装阀；第一主油缸无杆腔和第二主油缸无杆腔之间设有第六插装阀；第一主油缸有杆腔和第二主油缸有杆腔之间设有第五插装阀；所述主换向阀为电磁换向阀，其处于第一工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的工作油口均连通进油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的工作油口均连通回油口 ；其处于第二工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的工作油口均连通回油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的工作油口均连通进油口 ；所述控制阀为电磁换向阀，其处于第一工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的控制油口均连通进油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的控制油口均连通回油口 ；其处于第二工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的控制油口均连通回油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的控制油口均连通进油口。本发明提供的柱塞式高压水泵系统，设置了高低压模式液压切换回路、控制阀、压力检测装置以及控制器，压力检测装置可以检测当前负载压力值，控制器可以根据检测的当前负载压力值以及当前高低压模式，控制控制阀进行高压模式和低压模式的切换，满足压力和流量的需求，实现高压和低压模式的优化配合。在进一步的技术方案中，控制器内预存低压模式切换至高压模式的第一临界压力值，以及高压模式切换至低压模式的第二临界压力值。将高压模式切换至低压模式、低压模式切换至高压模式的临界压力值设为不同的值，且第一临界压力值大于第二临界压力值， 压力检测装置检测的当前负载压力值处于第一临界压力值和第二临界压力值之间时，不作工作模式的判断和切换，则可以避免负载压力小范围波动而导致工作模式的来回切换，使高低压模式的自动切换切实有效地满足工况需求。
图1为本发明所提供柱塞式高压水泵系统一种具体实施方式
的结构框图；图2为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第一种具体实施方式
的流程图；图3为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第二种具体实施方式
的流程图；图4为图3中高压模式和低压模式切换的示意图；图5为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第三种具体实施方式
的流程图；图6为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第四种具体实施方式
的流程图；图7为本发明所提供柱塞式高压水泵系统一种具体实施方式
中液压系统的示意图8为本发明所提供柱塞式高压水泵系统另一种具体实施方式
中液压系统的示
具体实施例方式本发明的核心为提供一种柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，该方法可以根据负载变化自动切换高低压模式，操作便利，实现了柱塞式高压水泵系统高压模式和低压模式较为优化地配合工作。本发明的另一核心是提供一种柱塞式高压水泵系统。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。为便于理解和简洁描述，本文将柱塞式高压水泵系统结合其高低压切换方法进行描述。请参考图1，图1为本发明所提供柱塞式高压水泵系统一种具体实施方式
的结构框图。该具体实施方式
提供的柱塞式高压水泵系统包括液压系统和泵送系统，液压系统元件主要包括两主油缸、液压泵和主换向阀，主换向阀控制液压油的回路切换，当主换向阀处于第一工作位置时，第一主油缸的活塞伸出，第二主油缸的活塞缩回，当主换向阀处于第二工作位置时，第一主油缸的活塞缩回，第二主油缸的活塞伸出。泵送系统包括两用于向外泵水的水缸，两水缸内的活塞分别与两主油缸的活塞通过主油缸活塞杆连接，则两主油紅中的活塞分别作伸出和缩回运动时，带动两水缸内的活塞作伸出和缩回运动；当水缸内的活塞向外伸出时执行吸水动作，当其缩回时向外泵水。则两主油缸的活塞作行程相反的运动，以带动泵送系统中两水缸吸水和泵水。该柱塞式高压水泵系统还包括高低压模式液压切换回路、控制高低压模式液压切换回路的控制阀、压力检测装置，以及控制液压系统高低压模式切换的控制器。高低压模式液压切换回路，即高压水泵系统的液压系统中具有有杆腔进油和无杆腔进油两条回路，该两条回路通过控制阀进行切换。压力检测装置，用以获取当前负载压力值的信号，并将其发送至控制器；控制器， 用以预存高压模式和低压模式切换的临界压力值，并比较当前压力值与临界压力值，当前负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式时，输出切换至高压模式的信号至控制阀，使液压切换回路中的无杆腔进油油路工作；当前负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式时，切换至低压模式，使液压切换回路中的有杆腔进油油路工作。图1中所示的控制阀为电磁换向阀，由控制器控制电磁换向阀的得电和失电，控制高低压模式液压切换回路，具体的操作方法参见下述液压系统的内容。请参考图2，图2为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第一种具体实施方式
的流程图。该具体实施方式
采用的切换方法包括以下步骤步骤S 1)预存高压模式和低压模式切换的临界压力值；临界压力值反应的为负载的特定压力值。高压模式和低压模式分别适用于负载压力较大和负载压力较低的工况。可以根据液压泵以及发动机等动力元件的特性界定高压模
7式和低压模式的范围，进而选择合适的临界压力值，将其存储于控制器的存储单元中。步骤S2)实时获取当前负载压力值；负载压力值即水缸向外泵水的水压，由压力检测装置检测，压力检测装置可以是压力传感器或压力检测开关等检测元件，以检测出水口的水压；也可以通过上述压力检测装置检测液压系统的压力，比如，将压力传感器安装于液压系统油路中，负载压力由液压系统提供，液压系统的压力可以在一定程度上反应出负载的压力，当然，直接检测出水口压力，可以更为精准地反应负载压力。步骤S3)判断获取的当前负载压力值是否大于临界压力值；是，则进入步骤S31)， 否，则进入步骤S32)；步骤S31)判断当前是否处于高压模式，是，则返回步骤S2)，否，则进入步骤 S311)；压力检测装置检测出当前负载压力值信号后，输出至控制器，控制器判断接收的当前负载压力值大于临界压力值时(处于高压供水需求状态)，再判断当前处于高压模式还是低压模式，即判断当前状态下，有杆腔进油还是无杆腔进油。若为高压模式，则符合当前的负载压力状态，应继续维持高压模式，无需切换工作模式。步骤S31)中，控制器判断是否为高压模式的方式有多种，与液压系统相适应。比如，液压系统通过电磁换向阀控制有杆腔或无杆腔进油时，控制器根据电磁换向阀的得电或失电状态获取当前工作模式，具体方式同样可参见后述的液压系统。步骤S311)切换至高压工作模式，并返回步骤S2)；即若当前负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式时，则控制器控制液压系统切换至高压模式，自无杆腔进油，以适应当前的高压供水需求。步骤S32)判断当前是否处于低压模式，是，则返回步骤S2)，否，则进入步骤 S321)；即若当前负载压力值小于临界压力值，再由控制器判断当前处于高压模式还是低压模式，即判断当前状态下，有杆腔进油还是无杆腔进油。若为低压模式，则符合当前的负载压力状态，无需切换工作模式。步骤S321)切换至低压工作模式，并返回步骤S2)。即若当前负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式时，则由控制器控制液压系统切换至低压模式，自有杆腔进油，以适应当前的低压供水需求，同时，可以加大排水量。由上述内容可知，当施工初期采用低压模式工作，随着供水高度的增高，需要对液压泵进行加压，随着压力升高，负载压力升高，升高并超过临界压力值后，高压水泵系统会自动切换至高压模式，进一步提高泵水的压力，满足高压供水需求；供水高度降低时，对液压泵进行减压，压力降低，检测的负载压力低于临界压力值后，高压水泵系统又会自动切换至低压模式，满足低压供水需求。因此，相对于现有技术中的人工观测切换，本发明提供的柱塞式高压水泵系统及其高低压模式切换方法可以根据负载压力变化，自动切换高压模式和低压模式，满足压力和排量的需求，以较快的响应速度快和较高的精确度实现高压和低压模式的优化配合。请参考图3和图4，图3为本发明提供柱塞式高压水泵系统切换第二种具体实施方式
的流程图；图4为图3中高压模式和低压模式切换的示意图。
8
该具体实施方式
，包括下述步骤步骤S21)预存低压模式切换至高压模式的第一临界压力值P1，以及高压模式切换至低压模式的第二临界压力值P2 ；其中，第一临界压力值Pl大于第二临界压力值P2 ；相对于第一种具体实施方式
，该实施方式预存的临界压力值包括第一临界压力值 Pl和第二临界压力值P2，均预先存储于控制器的存储单元中。步骤S22)获取当前负载压力值P’ ；该步骤与第一具体实施方式
相同，可以参照上述内容理解。步骤S23)判断获取的当前负载压力值P’是否大于第一临界压力值P 1 ；是，则进入步骤S231)，否，则进入步骤S232)；步骤S231)判断当前是否处于高压模式；是，则返回步骤S22)，否，则进入步骤 S2311)；即当前负载压力高于第一临界压力值P1，具有高压需求，同时，控制器判断处于高压模式时，则无需切换工作模式。步骤S2311)切换至高压模式，并返回步骤S22)；即当前负载状态为高压状态，而工作模式为低压模式，则需进行切换，控制器控制液压系统切换至高压模式，满足高压需求。步骤S232)判断获取的当前负载压力值P’是否大于第二临界压力值P2，是，则返回步骤S22)，否，则进入步骤S2321)。步骤S2321)判断当前是否处于低压模式；是，则返回步骤S22)，否，则进入步骤 S2322)；步骤S2322)切换至低压模式，并返回步骤S22)。即若当前负载压力值P’处于第一临界压力值P 1和第二临界压力值P2之间时， 不进行工作模式的判断和切换。若当前负载压力值P’小于第二临界压力值P2，则根据当前的高低压模式状态，由控制器控制工作模式切换至或保持为低压模式。由于液压系统本身存在一定的压力波动，负载压力在稳定状态下也会产生小范围的波动，因此，负载压力值P’处于临界压力值附近时，获取的负载压力值P’可能在临界压力值的上下不断波动。该实施方式中，将高压模式切换至低压模式、低压模式切换至高压模式的临界压力值设为不同的值，且第一临界压力值Pl大于第二临界压力值P2。结合图4理解，高于第一临界压力值Pl时，采用高压模式，低于第二临界压力值P2时，采用低压模式， 检测的当前负载压力值P’处于第一临界压力值Pl和第二临界压力值P2之间时，不作工作模式的判断和切换，则可以避免负载压力小范围波动而导致工作模式的来回切换，使高低压模式的自动切换切实有效地满足工况需求。实际上，对于切换方法的第一种具体实施方式
，判断负载压力值和临界压力值大小关系，以及判断当前工作模式的两步骤在顺序上可以调换。请参考图5并结合图4，图5 为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第三种具体实施方式
的流程图。该柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，包括以下步骤S31)预存高压模式和低压模式切换的临界压力值；S32)获取当前负载压力值；
S33)判断当前是否处于高压模式；是，则进入步骤S31)，否，则进入步骤S32)；S31)判断当前负载压力值是否大于临界压力值，是，则返回步骤S32)，否，则进入步骤S311)；S311)切换至高压工作模式，并返回步骤S32)；S32)判断当前负载压力值是否小于临界压力值，是，则返回步骤S32)，否，则进入步骤S321)；S321)切换至低压工作模式，并返回步骤S32)。即首先由控制器判断当前的工作模式，再判断当前负载压力值和临界压力值的大小关系，结合两种判断结果，输出相应的控制指令，即处于高压模式且当前负载压力值小于临界压力值，则切换至低压模式，处于低压模式且当前负载压力值大于临界压力值，则切换至高压模式，同样可以达到上述切换方法第一种具体实施方式
所达到的技术效果，在此不赘述。与上述切换方法的第二种具体实施方式
类似，还可以对第三种具体实施方式
作进一步的改进。请参考图6，图6为本发明所提供柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法第四种具体实施方式
的流程图。该柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，包括以下步骤步骤S41)预存低压模式切换至高压模式的第一临界压力值P 1，以及高压模式切换至低压模式的第二临界压力值P2 ；其中，第一临界压力值Pl大于第二临界压力值P2 ；步骤S42)获取当前负载压力值P，；步骤S43)判断当前是否处于高压模式；是，则进入步骤S431)，否，则进入步骤 S432)；步骤S431)判断当前负载压力值P’是否小于第二临界压力值P 1 ；是，则进入步骤S4311)，否，则返回步骤S42)；步骤S4311)切换至低压模式，并返回步骤S42)；步骤S432)判断获取的当前负载压力值P’是否大于第一临界压力值P2，是，则进入步骤S4321)，否，则返回步骤S42)。步骤S4321)切换至高压工作模式。若处于高压模式，且当前负载压力值P’小于第二临界压力值P2，则由控制器输出切换至低压模式的信号；若处于低压模式，且当前负载压力值P’大于第一临界压力值P2， 则由控制器输出切换至高压模式的信号。即若当前负载压力值P’处于第一临界压力值P 1和第二临界压力值P2之间；或处于低压模式，且当前负载压力值P’小于第二临界压力值 P2 ；或处于高压模式，且当前负载压力值P’大于第一临界压力值P2，均不进行工作模式的判断和切换。同样可以达到上述切换方法第二种具体实施方式
所达到的技术效果，在此不赘述。由上述描述可知，本发明主要通过工作模式的判断，以及当前负载压力值和临界压力值的判断，控制工作模式的切换，而工作模式和负载压力值的判断可以同时进行，将判断结果集中分析，也可以如上述两种实施例，将两种判断步骤分先后顺序，逐步分析，均可以实现本发明的目的。
高压模式和低压模式的切换，由控制器进行，具体的控制方式有多种，请参考图7， 图7为本发明所提供柱塞式高压水泵系统一种具体实施方式
中液压系统的示意图。该图示出了液压系统的高压模式液压回路和低压模式液压回路，液压回路中设置了六个插装阀，第一插装阀10和第二插装阀20的一工作油口分别连通液压系统第一主油缸A的无杆腔和第二主油缸B的有杆腔，另一工作油口均连通进油口 P或均连通回油口 T ； 第三插装阀30和第四插装阀40的一工作油口分别连所述第一主油缸A的有杆腔和所述第二主油缸B的无杆腔，另一工作油口均连通回油口 T或均连通进油口 P。图中第一插装阀 10、第二插装阀20、第三插装阀30、第四插装阀40的另一工作油口均连通主换向阀1，通过主换向阀1的换向，实现该四个插装阀工作油口与进油口 P或回油口 T的连通。第五插装阀50的两工作油口分别连通第二插装阀20和第二主油缸B有杆腔的通路、第三插装阀30和第一主油缸A有杆腔的通路；第六插装阀的两工作油口分别连通第一插装阀10和第一主油缸A无杆腔的通路、第四插装阀40和第二主油缸B无杆腔的通路。即第五插装阀50处于导通状态时，导通第一主油缸A有杆腔和第二主油缸B有杆腔的通路； 第六插装阀60处于导通状态时，导通第一主油缸A无杆腔和第二主油缸B无杆腔的通路。该实施例中，控制阀为电磁换向阀2，换向阀2处于第一工作位置时，第一插装阀 10、第四插装阀40和第五插装阀50的控制油口均连通进油口 P，即此三插装阀弹簧腔压力为进油压力，处于不导通状态，第二插装阀20、第三插装阀30和第六插装阀60的控制油口均连通回油口 T，即此三插装阀弹簧腔压力为回油压力，处于导通状态；换向阀2处于第二工作位置时，第一插装阀10、第四插装阀40和第五插装阀50的控制油口均连通回油口 T， 处于导通状态，第二插装阀20、第三插装阀30和第六插装阀60的控制油口均连通进油口 P，处于不导通状态。图中，换向阀2失电时，处于第一工作位置，得电时，处于第二工作位置，由控制器控制换向阀2的得电和失电。主换向阀1处于左工作位置，第一插装阀10和第二插装阀20连通进油口 P，第三插装阀30和第四插装阀40连通回油口 T。换向阀2失电时，压力油自第二插装阀20进入第二主油缸B的有杆腔，压力油再自第二主油缸B的无杆腔流出，经过第六插装阀60，流向第一主油缸A的无杆腔，推动压力油自第一主油缸A的有杆腔流出，经第三插装阀30实现回流。则换向阀2失电时，液压系统为低压模式。换向阀2得电时，压力油自第一插装阀10 进入第一主油缸A的无杆腔，压力油再自第一主油缸A的有杆腔流出，经过第五插装阀50， 流向第二主油缸B的有杆腔，推动压力油自第二主油缸B的无杆腔流出，经第四插装阀40 实现回流。则换向阀2得电时，液压系统为高压模式。主换向阀1处于右工作位置时，流路恰好与上述描述相反，实现两主油缸行程相反的运动。高压模式和低压模式的切换，由控制器控制换向阀2的得电和失电实现，则控制器可以获取高压水泵系统当前是否处于高压模式或低压模式，实现上述具体控制方法中的判断控制过程。控制器还可以通过其他方式实现高低压模式的判断和切换。比如，可以设置两换向阀，请参考图8，图8为本发明所提供柱塞式高压水泵系统另一种具体实施方式
中液压系统的示意图，包括第一换向阀21和第二换向阀22，主换向阀1。在第一工作位置，第一主油缸A的无杆腔通过第一换向阀21连通进油口 /回油口，有杆腔通过第二换向阀22连通第一换向阀21，并通过第一换向阀21连通第二主油缸B的有杆腔，第二主油缸B的无杆腔通过第二换向阀22连通回油口 /进油口，第二主油缸B的有杆腔通过第一换向阀21连通第二换向阀22，再通过第二换向阀22连通第一主油缸A的有杆腔；在第二工作位置，第一主油缸A的无杆腔通过第一换向阀21连通第二换向阀22， 再通过第二换向阀22连通第二主油缸B的无杆腔，有杆腔通过第二换向阀22连通进油口 /回油口，第二主油缸B的无杆腔通过第二换向阀22连通第一换向阀21，再通过第一换向阀21连通第一主油缸A的无杆腔，有杆腔通过第一换向阀21连通回油口 /进油口。则由控制器控制第一换向阀21和第二换向阀22的得电和失电，即可实现有杆腔和无杆腔进油的切换。实际上控制阀也可以不采用换向阀，有杆腔进油油路和无杆腔进油油路可以独立设置，在各油路中设置通断阀，通过控制通断阀的通断，也可以实现油路的切换，进而实现高低压模式的切换。当然，上述切换回路更为优化。以上对本发明所提供的一种柱塞式高压水泵系统及其高低压模式切换方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，其特征在于，包括以下步骤1)预存高压模式和低压模式切换的临界压力值；2)获取当前负载压力值；3)判断获取的当前负载压力值和临界压力值的大小关系，并判断当前的工作模式，当负载压力值大于临界压力值，且处于高压模式时，或当前负载压力值小于临界压力值，且处于低压模式时，返回步骤2)；当负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式，进入步骤 31)；当负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式，进入步骤32)；31)切换至低压模式，并返回步骤2)；32)切换至高压模式，并返回步骤2)。
2.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，其特征在于，步骤1)中，预存的临界压力值包括低压模式切换至高压模式的第一临界压力值；高压模式切换至低压模式的第二临界压力值；其中，第一临界压力值大于第二临界压力值；步骤幻中，判断当前负载压力值和第一临界压力值以及第二临界压力值的大小关系， 当前负载压力值大于第一临界压力值且处于高压模式，或当前负载压力值小于第二临界压力值且处于低压模式，或当前负载压力值处于第一临界压力值和第二临界压力值之间时， 返回步骤幻；当前负载压力值小于第二临界压力值且处于高压模式，进入步骤31)；当前负载压力值大于第一临界压力值且处于低压模式，进入步骤32)。
3.根据权利要求1或2所述的柱塞式高压水泵系统高低压模式切换方法，其特征在于，步骤幻中，检测出水口压力值以获取当前负载压力值。
4.一种柱塞式高压水泵系统，包括泵送系统和液压系统，其特征在于，所述液压系统具有高低压模式液压切换回路和控制所述液压切换回路切换的控制阀，所述柱塞式高压水泵系统还包括压力检测装置，用以获取当前负载压力值的信号，并将其发送至控制器；控制器，用以预存高压模式和低压模式切换的临界压力值，并比较当前压力值与临界压力值，当前负载压力值大于临界压力值，且处于低压模式时，输出切换至高压模式的信号至所述控制阀；当前负载压力值小于临界压力值，且处于高压模式时，输出切换至低压模式的信号至所述控制阀。
5.根据权利要求4所述的柱塞式高压水泵系统，其特征在于，所述控制器预存的临界压力值包括低压模式切换至高压模式的第一临界压力值，高压模式切换至低压模式的第二临界压力值；且第一临界压力值大于第二临界压力值；当前负载压力值大于第一临界压力值，且处于低压模式时，所述控制器输出切换至高压模式的信号至所述控制阀；当前负载压力值小于第二临界压力值，且处于高压模式时，所述控制器输出切换至低压模式的信号至所述控制阀。
6.根据权利要求4或5所述的柱塞式高压水泵系统，其特征在于，所述压力检测装置检测出水口压力值以获取当前负载压力值。
7.根据权利要求6所述的柱塞式高压水泵系统，其特征在于，所述压力检测装置为压力传感器或压力检测开关。
8.根据权利要求7所述的柱塞式高压水泵系统，其特征在于，所述液压系统第一主油缸、第二主油缸和主换向阀；第一主油缸无杆腔和主换向阀之间设有第一插装阀，有杆腔和主换向阀之间设有第三插装阀；第二主油缸有杆腔和主换向阀之间设有第二插装阀，无杆腔和主换向阀之间设有第四插装阀；第一主油缸无杆腔和第二主油缸无杆腔之间设有第六插装阀；第一主油缸有杆腔和第二主油缸有杆腔之间设有第五插装阀；所述主换向阀为电磁换向阀，其处于第一工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的工作油口均连通进油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的工作油口均连通回油口 ；其处于第二工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的工作油口均连通回油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的工作油口均连通进油口 ；所述控制阀为电磁换向阀，其处于第一工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的控制油口均连通进油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的控制油口均连通回油口 ；其处于第二工作位置，第一插装阀、第四插装阀和第五插装阀的控制油口均连通回油口，第二插装阀、第三插装阀和第六插装阀的控制油口均连通进油口。
全文摘要
本发明公开一种柱塞式高压水泵高低压模式切换方法及柱塞式高压水泵系统，切换方法包括以下步骤1)预存高压模式和低压模式切换的临界压力值；2)获取当前负载压力值；3)判断当前负载压力值和临界压力值大小关系并判断当前工作模式，当负载压力值大于临界压力值且处于高压模式时，或当前负载压力值小于临界压力值且处于低压模式时，返回步骤2)；当负载压力值小于临界压力值且处于高压模式，进入步骤31)，即切换至低压模式；当负载压力值大于临界压力值且处于低压模式，进入步骤32)；即切换至高压模式。该方法可以根据负载压力自动切换高压模式和低压模式，满足压力和流量的需求，实现高压和低压模式的优化配合。
文档编号F04B49/00GK102410185SQ20111027348
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者刘峰, 徐国荣, 王仕国, 石祥, 陈铭, 魏志魁 申请人:北京市三一重机有限公司