一种变量液压泵空载启动装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压泵启动装置及方法，特别涉及一种变量液压泵空载启动装置及方法，属于流体传动与控制领域。
【背景技术】
[0002]液压泵是液压系统必不可少的能源装置，为液压系统提供具有压力能的油液。在工作过程中，为了不损坏液压泵和驱动液压泵的动力装置，液压泵必须在空载的条件下启动运行，也就是液压泵起动转矩非常小。通常，液压泵的空载启动是:在启动时，通过电磁溢流阀、电磁换向阀、电液换向阀等液压元件的作用使液压泵的输出油液直接流回油箱，输出油液压力接近于零，即液压泵工作处于卸荷状态，但是当液压泵输出油液的流量比较大而起卸何作用的液压元件的通径较小时，液压泵输出的油液是有压力的，这样，在卸荷的液压元件上将产生功率损失；要适合大流量液压泵的空载启动，就必须采用大通径或插装阀结构的液压元件作为卸荷元件，这样，卸荷装置的尺寸、体积增大，结构复杂。
[0003]在现有的技术中，通过液压元件的卸荷作用来实现液压泵的空载启动，液压泵将是满流量输出，这样，当液压泵由空载启动的卸荷状态转为系统正常工作状态时，在液压系统中必将产生工作压力和流量的突然变化，这将导致液压系统中产生较大的压力冲击，这对液压泵、液压系统和工作装置将产生损害的影响。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是采用简单的装置可靠实现变量液压泵空载启动及空载转换到工作状态过程中压力冲击小。本发明公开的一种变量液压泵空载启动装置及方法，空载启动装置结构简单、可靠，系统压力冲击小，没有流量溢流功率损失，适合于大、小排量的变量液压泵空载启动。
[0005]本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
[0006]一种变量液压泵空载启动装置，包括现有技术中的变量液压泵，所述的变量液压泵包括液压泵、变量液压缸和变量控制装置。在变量液压泵设有控制口 X，还包括与控制口X相连通的小通径的方向控制阀，所述的方向控制阀用于对变量液压泵的变量控制装置的X 口油路卸荷。当变量液压泵在启动时，通过方向控制阀实现变量控制装置的X 口油路卸荷，使变量液压泵的排量迅速归零，变量液压泵输出油液的流量为零，因而，变量液压泵的启动转矩小。当变量液压泵在启动状态转换为正常工作状态时，通过方向控制阀的控制作用使变量控制装置的X 口油路处于非卸荷状态，使变量液压泵进入正常工作状态。
[0007]所述的小通径的方向控制阀优选二位三通方向控制阀或二位四通方向控制阀，用于对变量液压泵的变量控制装置的X 口油路卸荷。
[0008]所述的小通径的方向控制阀是指方向控制阀通径小于6mm。
[0009]所述的变量液压泵为压力控制的变量液压泵、压力/流量控制的变量液压泵或压力/流量/功率控制的变量液压泵。
[0010]一种变量液压泵空载启动方法，具体实现步骤如下:
[0011]步骤一:当变量液压泵在启动时，通过小通径的方向控制阀实现变量控制装置的X 口油路卸荷，在变量液压泵的工作压力较小时，变量液压泵的输出油液作用在变量液压缸上就可使变量液压泵的排量迅速归零，变量液压泵输出油液的流量为零，变量液压泵启动转矩小，进而实现变量液压泵空载启动，同时也没有大流量油液输出的溢流功率损失。
[0012]步骤二:当变量液压泵在启动状态转为正常工作状态时，通过方向控制阀的控制作用使变量控制装置的X 口油路处于非卸荷状态，使变量液压泵转换为正常工作状态，由于变量液压泵排量处于小排量状态，减小了变量液压泵输出油液的流量突变和工作压力突变引起的液压系统冲击，对变量液压泵、液压系统和工作装置的影响小。与现有技术中的变量液压泵启动装置相比，本发明的变量液压泵排量处于小排量状态，变量液压泵输出油液的流量突变和压力突变所引起的液压系统冲击小。
[0013]有益效果:
[0014]1、本发明采用小通径的方向控制阀作为变量液压泵空载启动的卸荷控制元件，使变量液压泵启动转矩小，这种空载启动装置结构简单、可靠，适合于大、小排量的变量液压泵空载启动。
[0015]2、本发明在变量液压泵启动时，通过方向控制阀实现变量控制装置的X 口油路卸荷，在变量液压泵的工作压力较小时，使变量液压泵的排量迅速归零，变量液压泵输出油液的流量为零，进而实现没有大流量油液输出产生的溢流功率损失。
[0016]3、本发明变量液压泵从空载启动的卸荷状态转换为系统的工作状态时，通过方向控制阀的控制作用使变量控制装置的X 口油路处于非卸荷状态，使变量液压泵转换为正常工作状态，所引起的液压系统冲击小，对变量液压泵、液压系统和工作装置的影响小。
【附图说明】
[0017]图1为本发明所提供的压力控制的变量液压泵空载启动装置的一种【具体实施方式】的结构原理图；
[0018]图2为压力控制的变量液压泵的工作特性曲线图；
[0019]图3为本发明所提供的压力/流量控制的变量液压泵空载启动装置的一种【具体实施方式】的结构原理图；
[0020]图4为压力/流量控制的变量液压泵的工作特性曲线图；
[0021]图5为本发明所提供的压力/流量/功率控制的变量液压泵空载启动装置的一种【具体实施方式】的结构原理图；
[0022]图6为压力/流量/功率控制的变量液压泵的工作特性曲线图；
[0023]其中:1_变量液压泵、2-液压泵、3-变量液压缸、4-压力控制变量控制装置、5-二位三通方向控制阀、6-节流阀、7- 二位四通方向控制阀、8-压力/流量控制变量控制装置、9-压力/流量/功率控制变量控制装置
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0025]实施例1:
[0026]如图1所示，本实施例一种变量液压泵空载启动装置，方向控制阀选用二位三通方向控制阀(5)，变量液压泵选用压力控制的变量液压泵(I)。所述的变量液压泵(I)包括液压泵(2)、变量液压缸(3)和压力控制变量控制装置(4)。在变量液压泵(I)上设有控制口 X，所述变量液压泵(I)的压力控制变量控制装置(4)的控制口 X连接小通径的二位三通方向控制阀(5)的P 口，所述二位三通方向控制阀(5)的A 口封闭，所述二位三通方向控制阀(5)的T 口连接油箱，所述变量液压泵(I)的第一变量液压缸(3-1)和第二变量液压缸(3-2)控制变量液压泵(I)的排量。
[0027]本实施例一种变量液压泵空载启动方法，具体实现步骤如下:
[0028]步骤一:当变量液压泵⑴在启动时，控制二位三通方向控制阀(5)的P 口与T 口接通，使变量液压泵(I)的压力控制变量控制装置(4)上的控制口 X与油箱接通，变量液压泵(I)启动运行，压力控制变量控制装置(4)中的流量控制阀(4a)在较小的变量液压泵(I)工作压力作用下，即可处于左端职能工位，变量液压泵(I)的输出油液进入变量液压泵(I)的第一变量液压缸(3-1)的无杆腔，使变量液压泵(I)的排量迅速归零，从而使变量液压泵(I)对外输出油液的流量为零，变量液压泵(I)启动转矩小，进而实现变量液压泵(I)空载启动，同时也没有大流量油液输出的溢流功率损失。
[0029]步骤二:当变量液压泵(I)在启动状态转为正常工作状态时，控制二位三通方向控制阀(5)的P 口与A 口接通，使压力控制变量控制装置(4)上的控制口 X