本发明涉及一种液压恒功率自适应控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
液压恒功率自适应控制系统广泛用于各种机床和工程机械中，如“3150kN通用液压机液压系统”、“大型封头旋压机床”、“4500kN双动薄板冲压机”等。液压随动恒功率控制系统的特点是：当执行元件输出的力或力矩变大时，通过液压反馈的自适应作用，使泵排量变小从而保证执行元件的运动速度或转速相应变小；反之，当执行元件输出的力或力矩变小时，通过液压反馈的自适应作用，使泵排量变大从而保证执行元件的运动速度或转速相应变大，这样可以控制工作机始终在恒功率状态下工作，这对提高工作效率及设备的使用寿命都大有益处。对于机床中所应用的液压恒功率自适应控制系统，通常要求它灵敏度高、误差小、抗振性好，工作稳定可靠，而这些性能都是由液压恒功率自适应控制系统的特性来决定。目前常见的液压恒功率控制系统都是利用泵出的液压力反馈到泵的变量控制机构中的，而在这些系统中，泵的出口压力与执行元件工作腔的压力有较大差别，这必将影响到液压恒功率自适应控制系统的灵敏度、精度、抗振性和工作稳定性。通过分析现有的液压恒功率自适应控制系统中存在的问题，为了克服现有技术存在的不足。
技术实现要素：
本发明提出了一种液压恒功率自适应控制系统，将执行元件工作腔的压力通过恒功率阀反馈到泵的变量控制机构中，提高了控制系统的灵敏度、精度、抗振稳定性和工作稳定性。通过恒功率自适应控制系统使液压马达实现了转速随扭矩的变化而自动调节，系统实现了恒功率自适应控制。提高了执行元件的功率利用率和工作时效。
本发明所采用的技术方案是：所述控制系统的主系统是一个闭式液压回路。该系统由三套油路组成。主系统是高压系统，由双向变量油泵l及双向变量液压马达5组成，可以驱动执行机构正、反向转动。主系统的压力油路通过梭阀2与恒功率控制阀7的主油口连通，主油路最高工作压力由溢流阀6调定。控制系统由低压定量油泵9供油，其最大工作压力由溢流阀l0调定，通过三位四通电磁阀13控制油流方向，其压力油路通过梭阀14与恒功率控制阀7的控制油口连通，其作用是控制先导阀阀芯位移的大小和方向，其控制压力称为P控约在0～4.5MPa之间，二位二通电磁阀8控制泵9的卸荷与工作。操纵系统由低压定量油泵11供油，其最大工作压力由溢流阀12调定，其作用是操纵随动阀跟踪先导阀，其操纵压力称为P控约为1.5MPa。同时定量油泵11为主系统补油。
起动主油泵1、控制油泵9和操纵油泵l1，三位四通电磁阀13不通电，此时电磁阀位于中位，先导阀随之位于中位，α角等于0，主油泵空运转，无排量，马达不转，工作机不工作。
本发明的有益效果是：该恒功率伺服控制系统所采用的元件，结构简单，易于制造，造价低，操作及维护方便。通过液压伺服自适应控制使液压马达变速过程大大简化，实现了自动化控制。值得在工作负荷经常变化且需要恒功率控制的液压机床或其他液压机械中推广应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压恒功率自适应控制系统。
图中：1.主油泵；2、14.或门型梭阀；3、4.单向阀；5.工件马达；6、10、12.溢流阀；7.恒功率阀；8.二位二通电磁阀；9.控制油泵；11.操纵油泵(补油泵)；13.三位四通电磁换向阀；15.液压伺服变量机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，控制系统的主系统是一个闭式液压回路。该系统由三套油路组成。主系统是高压系统，由双向变量油泵l及双向变量液压马达5组成，可以驱动执行机构正、反向转动。主系统的压力油路通过梭阀2与恒功率控制阀7的主油口连通，主油路最高工作压力由溢流阀6调定。控制系统由低压定量油泵9供油，其最大工作压力由溢流阀l0调定，通过三位四通电磁阀13控制油流方向，其压力油路通过梭阀14与恒功率控制阀7的控制油口连通，其作用是控制先导阀阀芯位移的大小和方向，其控制压力称为P控约在0～4.5MPa之间，二位二通电磁阀8控制泵9的卸荷与工作。操纵系统由低压定量油泵11供油，其最大工作压力由溢流阀12调定，其作用是操纵随动阀跟踪先导阀，其操纵压力称为P控约为1.5MPa。同时定量油泵11为主系统补油。
起动主油泵1、控制油泵9和操纵油泵l1，三位四通电磁阀13不通电，此时电磁阀位于中位，先导阀随之位于中位，α角等于0，主油泵空运转，无排量，马达不转，工作机不工作。
将1DT通电，三位四通电磁换向阀13左位进入系统。油泵9来的压力油经三位四通电磁换向阀13进入先导阀左腔，推动先导阀的阀芯向右运动(先导阀左位工作)、此时油泵11来的压力油经先导阀后分别进入随动阀的左右腔，在差动液压力作用下使随动阀芯向左移动，设α摆角为+α，主油泵供油方向由A→B，马达为正转。若将2DT通电，1DT断电，三位四通电磁阀13右位进入系统，油泵9来的压力油经三位四通电磁换向阀13进入先导阀右腔，推动先导阀的阀芯向左运动(先导阀右位工作)、此时油泵11来的压力油直接进入随动阀的左腔，推动随动阀芯向右移动，随动阀右腔的回油经先导阀后回油箱。此时对应的摆角α为-α，主油泵供油方向由B→A，马达反转。综上所述，1DT、2DT只决定马达的转向。
马达转速高低(即泵每转排量的大小)则要根据马达输出轴的扭矩大小而定。当马达输出轴的力矩M增加时，P主增加。由于恒功率阀的作用，P主上升时，P控下降。相应产生先导阀的位移Δx减小，随动阀跟随移动相同的位移Δx，从而获得相应较小的斜盘倾角n和较小的泵排量q，从而产生较低的马达转速n。当马达输出轴的力矩M减小时，P主减小。由于恒功率阀的作用，P主减小时，P控上升。相应产生的先导阀的位移△x增大，随动阀跟随移动相同的位移缸，从而获得相应较大的斜盘倾角α和较大的泵排量q，从而产生较高的马达转速n。