专利名称：液压马达转速液控方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压控制系统，特别是属于一种液压马达转速液控方法及其装置。
技术背景工程车辆(机械)的牵引液压系统对马达的要求， 一是应使马达和液压系统大多数时间 工作在效率较高的中高压范围内，使元件的工作能力得以充分发挥，成本适宜且有足够的寿 命；二是应使马达和车辆对负荷变化有自适应能力，小负荷时高速工作以提高作业生产率， 大负荷时低速工作以提高牵引力，即车辆驱动系统根据外界负荷的变化自动调节行走速度与 之适应，使发动机的有限功率适应较大范围的外部负荷变化，功率充分使用且不超载。目前，国内车辆驱动中通常使用的液压马达变量控制方式主要有HA高压自动控制变量 和高压与液控先导压力复合控制变量两种方式，HA高压自动控制变量无需其他控制环节，简 便可靠、使用方便；马达排量随负荷自动变化，具有与变矩器类似的工作性能。其缺点是马 达排量由负荷压力确定，在平均负荷很低且波动较大的工况工作时，马达抗负荷波动能力差 ，工作极不平稳。而高压与液控先导压力复合控制变量可以人为控制车辆速度，使车辆性能 根据需要而调节，弥补单一HA控制对特殊工况适应性差的缺点，其缺点是增加人为操控。以 上两种方法都存在着不可避免的缺陷，随着工程牵引车辆液压驱动系统的不断进步和发展， 对以自适应调节为基本要求的变量马达的要求也在不断的提高和完善。发明内容本发明的目的在于提供一种液压马达转速液控方法及其装置。满足国内工程牵引车辆 液压驱动系统自适应能力的需求。本发明的技术方案。液压马达转速液控方法，其特征在于该方法是利用外控油压经转 速液控阀控制马达变量缸大、小腔油路的通、断来达到调整液压马达的转速和扭矩的目的； 当液压马达的转速低于或等于设定值时，变量活塞缸大腔的油路被切断，液压马达处于大排 量和最大扭矩状态；当液压马达的转速高于设定值并不大于额定值时，大腔油路被转速液控 阀接通，液压马达的排量和扭矩逐渐减小；当液压马达的转速超过额定转速时，液压马达进 油口的油压升高，大腔油路被转速液控阀切断，液压马达的排量和扭矩逐渐增大。上述的液压马达转速液控方法中，所述的外控油压来自与发动机连接的带有转速液压控 制的适用于闭式回路的斜盘式变量泵。
前述的液压马达转速液控方法中，所述的转速液控阀感应来自液压马达进口的油压，当 油压大于设定值时，油路导通，当油压小于或等于设定值时，油路切断。前述的液压马达转速液控方法中，所述的马达变量缸包括缸体、活塞和拨杆，拨杆与活 塞连接，活塞位于缸体中，活塞将缸体分隔成大腔和小腔，大腔和小腔分别与转速液控阀有 油路连接。依照前述的液压马达转速液控方法构成的液压马达转速液控装置，它包括调节器壳体l 和端盖组合件2，端盖组合件2与调节器壳体1经螺钉连接；调节器壳体1中设有转速液控阀3 ，转速液控阀3的一端经弹簧座4与弹簧5连接，弹簧5的另一端经弹簧座4与导杆6连接，导杆 6的另一端与调整螺杆7连接，调整螺杆7伸出调节器壳体1之外，露出调节器壳体l之外的调 整螺杆7上设有锁紧螺母8。上述的液压马达转速液控装置中，所述的转速液控阀3包括阀体9和阀芯10，阀体9穿在 阀芯10中，阀体9上设有导油槽11，阀芯10上设有油孔12。前述的液压马达转速液控装置中，所述的端盖组合件2中设有转速液控阀盖30和控制滑 阀13。前述的液压马达转速液控装置中，所述的控制滑阀13上设有油槽14。 前述的液压马达转速液控装置中，所述的调节器壳体1和端盖组合件2中设有与液压原理相对应的油路15，油路15的端口处分别设有正向控制压力接口16和反向控制压力接口17，正向控制压力接口16和反向控制压力接口17上设有锁紧螺帽18。前述的液压马达转速液控装置中，所述的调节器壳体1上还设有回油口28和辅助压力油□ 29。与现有技术相比，本发明提供的是液压马达转速液控方法和带转速液控变量(简称DA控 制)装置的马达。本发明满足了工程牵引车辆液压驱动系统自适应能力的需求。本发明能与 车辆液压驱动系统中的发动机、变量液压泵之间的参数进行参数匹配和实行控制互动，实现 牵引车辆的自适应控制。即车辆驱动系统根据外界负荷的变化自动调节行走速度与之适应， 使发动机的功率适应较大范围外界负荷的变化，使功率充分利用而不超载。同时保证车辆的 加速性、自适应性、作业生产率、燃油经济性均得到充分发挥。马达与适用于闭式回路的斜盘式变量泵(简称A4VG泵)匹配作为车辆牵引闭式系统，通 过来自于A4VG泵与转速有关的控制压力作为马达变量的先导控制压力，该压力与工作压力以 加权相加的方式形成复合控制压力，使马达以较小的压力范围来适应较大的外负荷变化，从 而稳定泵和发动机的工作点，使之发挥最好的动力性和经济性。
当发动机增速、外负荷不变时，在马达和带转速液控(简称DA控制)变量装置泵的配合 作用下，能使发动机目标符合率随转速增加而快速增大，升高到接近理想目标值。马达DA控制与泵DA控制构成自动控制的无级变速传动装置，其输出特性仅由发动机油门 控制。马达与泵工作点的合理匹配可以使车辆的加速性、自适应性、作业生产率、燃油经济 性得到充分发挥。
附图l是本发明的液压原理图； 附图2是本发明的结构示意图； 附图3是附图2的局部放大图； 附图4是附图2的A-A剖视图。附图中的符号标记为1-调节器壳体，2-端盖组合件，3-转速液控阀，4-弹簧座，5-弹 簧，6-导杆，7-调整螺杆，8-锁紧螺母，9-阀体，10-阀芯，11-导油槽，12-油孔，13-控制 滑阀，14-油槽，15-油路，16-正向外控压力接口， 17-反向外控压力接口， 18-锁紧螺帽， 19-马达变量缸，20-大腔，21-液压马达，22-缸体，23-活塞，24-拨杆，25-小腔，26-马达 进油口 (反转时为出油口) ， 27-马达的出油口 (反转时为进油口) ， 28-回油口， 29-辅助 压力口， 30-转速液控阀盖。
具体实施方式
实施例。液压马达转速液控方法，该方法的液压原理如图l所示。是利用外控油压经转 速液控阀3控制马达变量缸19中大腔20和小腔25油路的通、断来达到调整液压马达21的转速 和扭矩的目的；当液压马达21的转速低于或等于设定值时，变量活塞缸大腔20的油路被切断 ，液压马达21处于大排量和最大扭矩状态；当液压马达21的转速高于设定值并不大于额定值 时，大腔20油路被转速液控阀3接通，液压马达21的排量和扭矩逐渐减小；当液压马达21的 转速超过额定转速时，液压马达21进油口的油压升高，大腔20油路被转速液控阀3切断，液 压马达21的排量和扭矩逐渐增大。所述的外控油压来自与发动机连接的带有转速液压控制( 简称DA控制)的适用于闭式回路的斜盘式变量泵(简称A4VG泵)。所述的转速液控阀3感应 来自液压马达21进油口的油压，当进油口的油压大于设定值时，油路导通，当油压小于或等 于设定值时，油路切断。所述的马达变量缸19包括缸体22、活塞23和拨杆24，拨杆24与活塞 23连接，活塞23位于缸体22中，活塞23将缸体22分隔成大腔20和小腔25，大腔20和小腔25分 别与转速液控阀3有油路连接。所述的调节器壳体l上还设有回油口28和辅助压力油口29。依照上述的液压马达转速液控方法构成的液压马达转速液控装置，如图2、图3和图4所
示。该装置包括调节器壳体1和端盖组合件2，端盖组合件2与调节器壳体1经螺钉连接；调节器壳体1中设有转速液控阀3，转速液控阀3的一端经弹簧座4与弹簧5连接，弹簧5的另一端经 弹簧座4与导杆6连接，导杆6的另一端与调整螺杆7连接，调整螺杆7伸出调节器壳体1之外， 露出调节器壳体l之外的调整螺杆7上设有锁紧螺母8。所述的转速液控阀3包括阀体9和阀芯 10，阀体9穿在阀芯10中，阀体9上设有导油槽11，阀芯10上设有油孔12。所述的端盖组合件 2中设有转速液控阀盖30和控制滑阀13。所述的控制滑阀13上设有油槽14。所述的调节器壳 体1和端盖组合件2中设有与液压原理相对应的，油路15的端口处分别设有正向控制压力接口 16和反向控制压力接口17，正向控制压力接口16和反向控制压力接口17上设有锁紧螺帽18。 本发明的工作原理用本发明的方法构成的马达工作原理如图l所示。正向外控压力接口16或17反向外控压 力接口感应来自带有DA控制的A4VG泵与发动机转速有关的控制压力Pst，正向外控压力接口 16或反向外控压力接口 17的引入视车辆行走方向而定。当发动机开始工作时，A4VG泵随发动机转速的提高开始变量，同时其控制压力Pst也随 之升高，推动控制滑阀13向左(或右)移动，在发动机转速达到系统所设定的转速Nd时，正 向外控压力接口16或反向外控压力接口17压力油尚不能克服转速液控阀芯10所受的弹簧力和 进口压力，由于马达变量缸19的小腔25常通高压，大腔20的油道被封闭，使马达变量缸19中 的活塞23仍处于原始位置，即马达处于大排量状态(扭矩最大)；当发动机转速继续提高至 Njtaax(发动机最大扭矩对应之泵的转速)时，控制压力Pst逐渐升高，正向外控压力接口16或反 向外控压力接口17压力油克服转速液控阀芯10所受的弹簧力和进口压力，使转速液控阀3向 左机械移动，马达变量缸19中的大腔20与小腔25同时与马达进口26或27的高压油相通，由于 马达变量缸19大小腔面积差，从而使活塞23向左移动，驱使马达排量减小，扭矩减小，转速 增加；发动机在Njtaax Nd(发动机额定功率对应之泵的转速)之间工作时，马达调速由发动机 转速变化来完成。根据转速液控阀芯10的特点，工作压力P与先导压力Pst以加权相减形成最终控制压力Pk ，马达排量与最终控制压力成正比。先导压力与工作压力保持固定关系，Pk=Pst/P=3/100。 即先导压力变化0.3Mpa (升高或降低)，使相应工作压力升高或降低10Mpa。当工作压力 升高到超过变量机构所设定的压力值时，转速液控阀3向右机械移动，液压马达21向增大排 量方向转变(扭矩增大，转速降低)。
权利要求
权利要求1液压马达转速液控方法，其特征在于该方法是利用外控油压经转速液控阀控制马达变量缸大、小腔油路的通、断来达到调整液压马达的转速和扭矩的目的；当液压马达的转速低于或等于设定值时，变量活塞缸大腔的油路被切断，液压马达处于大排量和最大扭矩状态；当液压马达的转速高于设定值并不大于额定值时，大腔油路被转速液控阀接通，液压马达的排量和扭矩逐渐减小；当液压马达的转速超过额定转速时，液压马达进油口的油压升高，大腔油路被转速液控阀切断，液压马达的排量和扭矩逐渐增大。
2.根据权利要求l所述的液压马达转速液控方法，其特征在于所述 的外控油压来自与发动机连接的带有转速液压控制的适用于闭式回路的斜盘式变量泵。
3.根据权利要求l所述的液压马达转速液控方法，其特征在于所述 的转速液控阀感应来自液压马达进口的油压，当油压大于设定值时，油路导通，当油压小于 或等于设定值时，油路切断。
4.根据权利要求l所述的液压马达转速液控方法，其特征在于所述 的马达变量缸包括缸体、活塞和拨杆，拨杆与活塞连接，活塞位于缸体中，活塞将缸体分隔 成大腔和小腔，大腔和小腔分别与转速液控阀有油路连接。
5.依照权利要求1至4任一权利要求所述的液压马达转速液控方法构 成的液压马达转速液控装置，其特征在于该装置包括调节器壳体(1)和端盖组合件(2) ，端盖组合件(2)与调节器壳体(1)经螺钉连接；调节器壳体(1)中设有转速液控阀(3 )，转速液控阀(3)的一端经弹簧座(4)与弹簧(5)连接，弹簧(5)的另一端经弹簧座 (4)与导杆(6)连接，导杆(6)的另一端与调整螺杆(7)连接，调整螺杆(7)伸出调 节器壳体(1)之外，露出调节器壳体(1)之外的调整螺杆(7)上设有锁紧螺母(8)。
6.根据权利要求5所述的液压马达转速液控装置，其特征在于所述 的转速液控阀(3)包括阀体(9)和阀芯(10)，阀体(9)穿在阀芯(10)中，阀体(9) 上设有导油槽(11)，阀芯(10)上设有油孔(12)。
7.根据权利要求6所述的液压马达转速液控装置，其特征在于所述 的端盖组合件(2)中设有转速液控阀盖(30)和控制滑阀(13)。
8.根据权利要求7所述的液压马达转速液控装置，其特征在于所述 的控制滑阀(13)上设有油槽(14)。
9.根据权利要求8所述的液压马达转速液控装置，其特征在于所述 的调节器壳体(1)和端盖组合件(2)中设有与液压原理相对应的油路(15)，油路(15) 的端口处分别设有正向控制压力接口 (16)和反向控制压力接口 (17)，正向控制压力接口 (16)和反向控制压力接口 (17)上设有锁紧螺帽(18)。
10.根据权利要求9所述的液压马达转速液控装置，其特征在于所 述的调节器壳体(1)上还设有回油口 (28)和辅助压力油口 (29)。
全文摘要
本发明公开了一种液压马达转速液控方法及装置。该方法是利用外控油压经转速液控阀控制马达变量缸大、小腔油路的通、断，以达到调整液压马达的转速和扭矩的目的；当液压马达的转速低于或等于设定值时，通往大腔的油路被切断，液压马达处于大排量和最大扭矩状态；当液压马达的转速高于设定值并不大于额定值时，大腔油路被转速液控阀接通，液压马达的排量和扭矩逐渐减小；当液压马达的转速超过额定转速时，液压马达进油口的油压升高，大腔油路被转速液控阀切断，液压马达的排量和扭矩逐渐增大。本发明满足了工程牵引车辆液压驱动系统自适应能力的需求。
文档编号F15B11/04GK101398019SQ20071020193
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者捷 曹, 强 杨, 杨宗平, 成 罗, 舒代雄 申请人:贵州力源液压股份有限公司