专利名称：闭式液压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种闭式液压系统，更具体地，涉及一种包括补油回路的闭式液 压系统。
背景技术：
闭式液压系统在液压领域应用广泛。闭式液压系统采用闭式液压回路，所谓闭式 液压回路就是液压油直接在液压系统中进行循环而不流经油箱的液压回路。从理想状态而言，闭式液压回路构成自封闭体系，其回路中的液压油量是固定的， 但是，这仅是一种理想状态。在实际的闭式液压回路中，不可避免地会存在油液的泄漏和消 耗，如果不及时对闭式液压回路进行液压油的补充，则在液压回路中可能会出现局部真空， 这是必须极力避免的。另外，闭式液压系统在长时间工作后，液压油的温度会急剧上升，使 得液压油的黏性发生显著变化，并导致液压油变质，这会影响到闭式液压系统的工作效率。鉴于上述问题，在闭式液压系统中需要设置包括补油泵的补油回路，以便根据情 况向闭式液压回路的低压侧补充泄漏及消耗的液压油，此外，为了置换闭式液压回路中的 液压油，所述闭式液压系统一般还设置有冲洗阀，以便将闭式液压回路中的一部分液压油 置换回油箱进行冷却。
图1显示一种典型的包括补油回路的闭式液压系统。在
图1中，补油泵4的压力由 手动调节式溢流阀1’设定，该手动调节式溢流阀1’的压力采用手动调节，一般均是事先人 工调好的，在所述闭式液压系统工作过程中，该手动调节式溢流阀1’的压力保持不变。同 时，为了置换闭式液压系统主油路中的液压油，一般设有冲洗阀，该冲洗阀包括三位三通换 向阀7和手动调节式溢流阀2’，以便将闭式液压系统主油路中的一部分液压油置换回油 箱9以进行冷却。该冲洗阀的压力同样通过手动调节式溢流阀2’手动调节，其一般也是事 先人工调好的，在工作过程中压力保持不变。当同时存在手动调节式溢流阀1’和所述冲洗 阀时，补油泵4的补油压力由两者共同确定，两者之间的压力关系又确定流经手动调节式 溢流阀1’的流量以及流经所述冲洗阀的流量。因此，在工作中，所述闭式液压系统置换的 液压油的流量也是固定的。但是，这种现有技术存在如下缺陷第一，补油泵4多余的液压油流量以溢流方式 流回油箱9，由于手动调节式溢流阀1’的溢流压力是事先设定的，在液压系统工作过程中 不能根据工况进行调节，即只有在补油泵4的补油压力等于或大于手动调节式溢流阀1’的 溢流压力，液压油的多余流量才能经由该手动调节式溢流阀1’流回油箱9，因此在工作过 程中往往存在较大的功率损失，并导致液压系统发热；第二，该补油泵的补油压力不能随工 况调节，流经手动调节式溢流阀1’的溢流流量及流经所述冲洗阀的流量，因此不能根据液 压系统的运行情况进行实时调节，这常常导致液压系统或液压油的温度过高。因此，需要一种能够实时调节补油泵的补油压力的闭式液压系统，以能够降低系 统的功率损失，并有效地防止闭式液压系统的温度过度上升。
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闭式液压系统，该闭式液压系统能够 实时调节所述补油泵的补油压力，以使得所述补油泵的多余流量的液压油在适当的压力状 态下流回油箱，从而能够降低液压系统的功率损失。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种闭式液压系统，该闭式液压系统包括 补油回路，其中，所述补油回路的补油泵的输出管路与油箱之间连接有第一电控调节式控 制阀。优选地，所述补油回路设置在所述闭式液压系统的高压侧管路和低压侧管路之 间，该补油回路包括相对连接的单向溢流阀，每个所述单向溢流阀包括并联的单向阀和溢 流阀，所述补油泵的入口与所述油箱连通，出口通过所述输出管路连接到所述单向溢流阀 之间的连接管路上。优选地，所述第一电控调节式控制阀为电液比例溢流阀、伺服阀或者电磁溢流阀。优选地，所述闭式液压系统还包括冲洗阀，该冲洗阀包括三位三通换向阀和第二 电控调节式控制阀，所述三位三通换向阀的两个入口分别与所述闭式液压系统的高压侧管 路和低压侧管路连通，所述三位三通换向阀的出口与所述第二电控调节式控制阀的入口连
ο优选地，所述第二电控调节式控制阀为电液比例溢流阀、伺服阀或者电磁溢流阀。优选地，所述第二电控调节式控制阀的出口与所述油箱或冷却器连通。优选地，所述三位三通换向阀为液控式三位三通换向阀。优选地，所述第一电控调节式控制阀为电磁换向阀，该电磁换向阀入口与所述输 出管路连接，出口与所述油箱或相应的低压油路相通，并且在所述输出管路与所述油箱或 低压油路之间还设置有与所述电磁换向阀并联的手控调节式溢流阀。优选地，所述补油泵为齿轮泵。优选地，所述补油泵与所述闭式液压系统的工作液压泵由同一驱动装置驱动。本实用新型能够根据液压系统的运行情况，实时地控制补油泵的补油压力及流量 分配，从而能够有效地减小闭式液压系统的功率损失，并显著地降低液压系统及油泵不良 温度上升。具体地，通过在补油泵的补油回路上安装第一电控调节式控制阀(例如，电液比 例溢流阀、伺服阀、或电磁溢流阀等)，在优选方式下还可以同时在液压油冲洗回路中装有 第二电控调节式控制阀，从而能够根据工作液压泵的排量或转速来对两个阀的溢流压力进 行实时调节，以控制所述补油泵的补油压力和流量分配。因此，通过本实用新型的闭式液压 系统，能够灵活有效地调节补油泵的补油压力及流量分配，从而能够使得所述闭式液压系 统运转在一个比较良性的工作状态下。
以下结合附图详细描述本实用新型的优选实施方式，通过详细描述，本实用新型 的上述和其它目的、特征和优点将更加明显
图1是现有技术中一种典型的闭式液压系统的原理图；图2是本实用新型一种优选实施方式的闭式液压系统的原理图；以及图3是本实用新型另一种优选实施方式的闭式液压系统的原理4[0024]参考标记说明1，手动调节式溢流阀2’手动调节式溢流阀3工作液压泵5电磁换向阀7三位三通换向阀9 油箱
1第一电控调节式控制阀 2第二电控调节式控制阀 4补油泵
6执行机构 8单向溢流阀 10补油泵的输出管路
具体实施方式
以下参照附图描述本实用新型的优选实施方式。在对优选实施方式的描述过程 中，附带说明一些可选择的简单变型方式。图2显示本实用新型一种优选实施方式的闭式液压系统。如图2所示，该闭式液压系统的工作液压泵3为一种双向作用式变量泵，并通过主 油路连接于执行机构6以构成封闭液压回路。需要说明的是，由于
图1中的工作液压泵3 为双向作用式变量泵，因此该闭式液压系统的高压侧和低压侧是变化的，其取决于工作液 压泵3的作用方向，但是，在工作液压泵3的任一工作方向上，所述闭式液压系统的高压侧 和低压侧是客观存在的。当然，图2所示的闭式液压系统仅是一种示例，在不同用途的其它 闭式液压系统中，工作液压泵3也可以是单向作用式变量泵、定量泵等。此外，执行机构6 可以是符合所述闭式液压系统应用目的的任何液压执行元件，例如液压缸、液压马达等，这 些明显的简单变型方式均属于本实用新型的保护范围。在图2中，假设图2的所述闭式液压系统的工作液压泵3沿液压回路顺时针方向 泵油，则图中的上部管路为高压侧，下部管路为低压侧，该闭式液压系统包括补油回路。该 补油回路包括两个单向溢流阀8和补油泵4，该两个单向溢流阀8相对连接，并各自通过管 路连接到所述闭式液压系统的高压侧和低压侧，而补油泵4则连接到两个单向溢流阀8之 间的连接管路上。公知地，每个单向溢流阀8包括溢流阀(S卩“过载阀”)和单向阀，其连接 关系是固定的，一般是溢流阀与单向阀并联(溢流阀的入口侧与单向阀的截止侧连接、进 而连接到所述高压侧管路或低压侧管路上，溢流阀的出口侧与单向阀的导通侧连接)。此 外，尽管在图2的优选实施方式中显示补油泵4与工作液压泵3为双联式工作泵，但是，本 领域技术人员显然能够想到的是，该补油泵4和工作液压泵3也可以通过各自的驱动装置 进行驱动，而不一定采用由同一驱动装置(例如电动机、内燃机等)的双联型式。如图2所示，所述闭式液压系统的补油回路包括补油泵4，该补油泵4的入口与油 箱9连通，出口则通过输出管路10连接到两个相对的单向溢流阀8之间的连接管路上，即 与两个单向溢流阀8之间的连接管路连通。在补油泵4的输出管路上连接有第一电控调节 式控制阀1 (图2中显示为电液比例溢流阀1)，该电液比例溢流阀1的入口与补油泵4的输 出管路相连通，而出口则与油箱9相连通。本实用新型之所以采用电液比例溢流阀，在于电 液比例溢流阀是一种能够使得液压油的压力和流量连续地或按比例地跟随控制信号变化 的控制阀。这样，当通过补油泵4对闭式液压系统进行补油的过程中，一旦存在液压油的多 余流量(即补油泵4泵出的液压油过多)，就可实时地调节电液比例溢流阀1的溢流压力， 使得液压油的多余流量在适当的压力状态下流回油箱9，从而避免了像现有技术那样需要将多余流量的液压油泵压到设定的溢流压力才能实现溢流的缺陷，因此避免了功率损失。上述电液比例溢流阀实现的功能是根据补油泵4的工况，实时地调节补油泵4的 补油压力，以将多余流量的液压油导入油箱9。可选择地，第一电控调节式控制阀1也可以 采用伺服阀或电磁溢流阀代替，这同样能够实现本实用新型的应用目的。在此需要说明的是，图2中显示的由两个单向溢流阀8以及补油泵4构成的补油 回路仅仅是一种示例，实际上，在闭式液压系统中存在各种类型的补油回路，例如最简单 地，补油回路可以是将补油泵4的出口经由单向阀连接到所述闭式液压系统的低压侧管路 上。但是，无论采用何种类型的补油回路，只要该补油回路采用了本实用新型的上述技术方 案，即在补油泵4的输出管路与油箱9之间设置有上述第一电控调节式控制阀1，则均属于 本实用新型的保护范围。优选地，如图2所示，在所述闭式液压系统的高压侧管路和低压侧管路之间还包 括与所述补油回路并联设置的液压油冲洗回路。该液压油冲洗回路设置有冲洗阀，该冲洗 阀包括三位三通换向阀7和第二电控调节式控制阀2 (图2中显示为电液比例溢流阀2)，其 中三位三通换向阀7的两个入口各自连接到所述闭式液压系统的高压侧管路和低压侧管 路，该三位三通换向阀7的出口与油箱9之间连接有第二电液比例溢流阀2。通过该冲洗阀， 当所述闭式液压系统中液压油温度过高时，可以操纵三位三通换向阀7使得电液比例溢流 阀2与所述闭式液压系统低压侧的管路连通(图2中采用了液控式三位三通换向阀)，从 而通过实时调节该电液比例溢流阀2的溢流压力，即可使得所述闭式液压系统主油路中的 一部分液压油流回油箱9或冷却器(未显示)，以进行冷却。在此过程中，可以通过补油泵 4同时向所述闭式液压系统的主油路进行补油，以避免主油路中出现液压油不足的现象。类 似地，上述第二电控调节式控制阀2也不限于采用图2中所示的电液比例溢流阀2，其还可 以采用伺服阀或电磁溢流阀代替，这同样能够实现本实用新型的应用目的。由于在实际使用过程中，当工作液压泵3的排量或转速不同时，所需要的补油量 和冲洗量也不同，因此可根据工作液压泵3的排量或转速来调节第一电控调节式控制阀1 和第二电控调节式控制阀2的压力关系，以使得补油量或冲洗量按要求变化。如上所述， 在本实用新型的优选实施方式中，通过在补油泵4的压力油路装有第一电控调节式控制阀 1(电液比例溢流阀、伺服阀或电磁溢流阀等)，在所述液压油冲洗回路中装有第二电控调 节式控制阀2 (电液比例溢流阀、伺服阀或电磁溢流阀等)，从而能够根据工况需要对两个 阀的压力进行实时调节，以控制补油泵4的压力和流量分配。具体地，工作时，可根据工况 需要调整两个阀1、2的溢流压力。例如当系统不工作时，可将第一电控调节式控制阀1(例 如图2的电液比例溢流阀)的压力调至最低，以降低补油泵的功率损失，减小发热量；当系 统油温过高时，可降低第二电控调节式控制阀2(例如图2的电液比例溢流阀)的压力或提 高阀1的压力，使通过冲洗阀的流量增加；当系统油温过低时，可提高第二电控调节式控制 阀2的压力或降低第一电控调节式控制阀1的压力，使通过所述冲洗阀的流量减少，降低系 统的冷却效果。从上述优选实施方式的描述中可以容易想到的是，上述补油泵压力油路或所述冲 洗置换油路也可以只选择一条油路安装电液比例溢流阀、伺服阀或电磁溢流阀，这样同样 能够达到控制补油泵4的压力和流量分配的目的。图3显示了本实用新型的另一种优选实施方式，该优选实施方式与图2所示的实
6施方式基本类似，为了避免重复，对相同的内容不再赘述。与图2的实施方式不同的是，在图3的实施方式中，在补油泵4的补油回路中设置 有电磁换向阀5，即上述第一电控调节式控制阀1在图3中采用电磁换向阀5，该电磁换向 阀5入口通过管路连接到补油泵4的输出管路10上，其出口与油箱9连通(也可通往其它 低压油路)。当所述闭式液压系统不需要补油时，通过该电磁换向阀5可以将补油泵4卸 荷，使得补油泵4输出的液压油直接流回油箱9或接回其它低压油路。该补油回路中的溢 流阀采用手动调节式溢流阀1’，即该手动调节式溢流阀1’与所述电磁换向阀5并联设置在 补油泵4的输出管路10和油箱9 (或其他低压油路)之间，另外液压油冲洗回路中的溢流 阀也采用手动调节式溢流阀2’。图3的优选实施方式主要能够根据液压系统的运行情况， 通过第一电控调节式控制阀1(在图3中为电磁换向阀5)实现补油泵4的实时卸荷，使得 补油泵4输出的液压油直接流回油箱9或接回其它低压油路，即在闭式液压系统不需要补 油时，实时地将所述补油泵的补油压力调节为零或近似为零，也就是说，此时不对所述闭式 液压系统补油，将补油泵4输出的全部液压油排放到油箱9或其他低压油路。由上描述可知，本实用新型的闭式液压系统能够根据系统的运行情况，实时地控 制补油泵4的补油压力及流量分配，从而能够有效地减小液压系统的功率损失，降低液压 系统及油泵不良温度上升。在本实用新型的优选实施方式中，通过在补油泵4的压力油路 装有第一电控调节式控制阀1(电液比例溢流阀、伺服阀或电磁溢流阀等)，在所述液压油 冲洗回路中装有第二电控调节式控制阀2(电液比例溢流阀、伺服阀或电磁溢流阀等)，从 而能够根据工况需要对两个阀的压力进行如上所述的实时调节，以控制补油泵4的压力和 流量分配。因此，通过本实用新型的上述闭式液压系统，能够灵活有效地实时调节补油泵 4的补油压力及流量分配，使得所述闭式液压系统运转在一个比较良性的工作状态下。以上参照附图描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上 述说明中所描述的或附图中所显示的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对 本实用新型进行各种简单的变型。这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。此外，上 述优选实施方式中所描述的各个技术特征可以进行任意组合，以形成可选择的其它实施方 式。本实用新型的保护范围权利要求进行限定。
权利要求一种闭式液压系统，该闭式液压系统包括补油回路，其特征在于，所述补油回路的补油泵(4)的输出管路(10)与油箱(9)之间连接有第一电控调节式控制阀(1；5)。
2.根据权利要求1所述的闭式液压系统，其特征在于，所述补油回路设置在所述闭式 液压系统的高压侧管路和低压侧管路之间，该补油回路包括相对连接的单向溢流阀(8)，每 个所述单向溢流阀(8)包括并联的单向阀和溢流阀，所述补油泵(4)的入口与所述油箱(9) 连通，出口通过所述输出管路(10)连接到所述单向溢流阀(8)之间的连接管路上。
3.根据权利要求1所述的闭式液压系统，其特征在于，所述第一电控调节式控制阀(1； 5)为电液比例溢流阀、伺服阀或者电磁溢流阀。
4.根据权利要求1所述的闭式液压系统，其特征在于，所述闭式液压系统还包括冲洗 阀，该冲洗阀包括三位三通换向阀(7)和第二电控调节式控制阀(2)，所述三位三通换向阀 (7)的两个入口分别与所述闭式液压系统的高压侧管路和低压侧管路连通，所述三位三通 换向阀(7)的出口与所述第二电控调节式控制阀(2)的入口连通。
5.根据权利要求4所述的闭式液压系统，其特征在于，所述第二电控调节式控制阀(2) 为电液比例溢流阀、伺服阀或者电磁溢流阀。
6.根据权利要求4所述的闭式液压系统，其特征在于，所述第二电控调节式控制阀(2) 的出口与所述油箱(9)或冷却器连通。
7.根据权利要求4所述的闭式液压系统，其特征在于，所述三位三通换向阀(7)为液控 式三位三通换向阀。
8.根据权利要求1所述的闭式液压系统，其特征在于，所述第一电控调节式控制阀(1； 5)为电磁换向阀(5)，该电磁换向阀(5)入口与所述输出管路(10)连接，出口与所述油箱 或相应的低压油路相通，并且在所述输出管路(10)与所述油箱(9)或低压油路之间还设置 有与所述电磁换向阀(5)并联的手控调节式溢流阀(1’)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述补油泵(4)为 齿轮泵。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的闭式液压系统，其特征在于，所述补油泵(4) 与所述闭式液压系统的工作液压泵(3)由同一驱动装置驱动。
专利摘要一种闭式液压系统，该闭式液压系统包括补油回路，其中，所述补油回路的补油泵(4)的输出管路(10)与油箱(9)之间连接有第一电控调节式控制阀(1)。本实用新型能够根据闭式液压系统的运行情况，实时地控制补油泵(4)的补油压力以及流量分配或能够实时地实现补油泵的自动卸载，从而能够有效地减小所述闭式液压系统的功率损失，防止所述闭式液压系统及油泵的温度上升过高。
文档编号F15B21/00GK201747703SQ20102020575
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者李沛林, 赵佩珩 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司