一种轴向柱塞变量马达液压调速回路系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压控制技术领域，特别涉及一种可降低液压系统节流损失的轴向柱塞变量马达液压调速回路系统及方法。
【背景技术】
[0002]液压传动技术广泛应用于冶金、工程机械等行业，轴向柱塞变量马达的每个液压系统由多个回路组成，由于每个回路的执行元件的速度、负载不一样，并且存在多个回路同时动作的情况，采用节流阀(调速阀)来满足回路的速度要求，产生大量的压力损失，这部分压力损失转化为热量，使油温升高，引起油液变质、污染元件而产生故障、并浪费能源。
[0003]为了降低轴向柱塞变量马达液压系统的节流损失，采取了恒压变量方式、负载敏感变量方式等措施，但效果亦不理想。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种可有效降低液压系统节流损失，延长油液使用寿命，减少故障的轴向柱塞变量马达液压调速回路系统及方法。
[0005]为达此目的，本发明采取的技术解决方案是:
[0006]一种轴向柱塞变量马达液压调速回路系统，包括液压缸、单向节流阀A、单向节流阀B、液控单向阀B、液控单向阀A、电磁换向阀和电液换向阀，其特征在于，增设液控单向阀C、伺服滑阀、单向阀、液压马达A、液压马达B、液控单向阀D、液控单向阀E、液控单向阀F和液压油管路；液压马达A与液压马达B的传动轴通过联轴器刚性连接，液压马达A、液压马达B分别连接在液压缸两根油管路上，液压马达A与液压缸之间的油管路上设有液控单向阀A、单向节流阀A，液压马达B与液压缸之间的油管路上设有液控单向阀B、单向节流阀B，液压马达A通过液控单向阀E、液控单向阀D及油管路连接电液换向阀，液压马达A的斜盘A控制液压缸总是接回油管路；液压马达B通过液控单向阀F与液压缸的有杆腔管路连接，同时液压马达B通过油管路连接电液换向阀，伺服滑阀连接在液压马达B与电磁换向阀之间的油管路上，以控制液压马达B ;液控单向阀C与液压马达B并联；单向阀一端连接在液控单向阀A与液压马达A之间的油管路上，另一端接于回油管路上。
[0007]—种轴向柱塞变量马达液压调速回路系统的方法，其具体控制过程为:
[0008]液压缸的活塞杆伸出过程:
[0009]电磁换向阀和电液换向阀同时换向，电磁换向阀换向后，压力油进入液控单向阀A、液控单向阀F的控制腔，将液控单向阀A、液控单向阀F打开，控制腔接回油管路的液控单向阀B、液控单向阀D、液控单向阀E处于关闭状态；电液换向阀换向后，压力油经过电液换向阀进入液压马达B，驱动液压马达B旋转，液压马达B带动液压马达A旋转，经过液压马达B的油液经过液控单向阀B、单向节流阀B中的单向阀进入液压缸的无杆腔，使活塞杆伸出；液压缸的活塞杆腔的油液在活塞的驱动下经过单向节流阀A中的节流阀、液控单向阀A进入液压马达A，通过液压马达A、液控单向阀E、液控单向阀F进入压力油管，形成节约能源的差动回路；在此过程中，由于斜盘A控制液压缸一直接回油管路，因此液压马达A的斜盘B倾角为最大；液压马达B的斜盘B倾角在开始时为最大，在运行过程中受伺服滑阀的控制，伺服滑阀的启动压力值由其本身的弹簧调定，其调定范围为1?5MPa，正常情况下调定为2MPa，当液控单向阀A两端的压差超过或低于调定值2MPa时，使液压马达B的斜盘B倾角减小或增大，减小流量输入或增加流量输入，使单向节流阀B两端的压差保持恒定，从而使液压缸按照规定的速度运动；因为液压马达A的斜盘A倾角处于最大，为避免液压马达A前的管路中产生真空，设置单向阀，可以将油箱中的液压油补充到管路中。
[0010]针对不同的速度要求，将单向节流阀A设定不同的开口度，但在伺服滑阀的控制下，使单向节流阀B两端的压差控制在2MPa，从而降低液压系统节流损失。
[0011 ] 液压缸的活塞杆缩回过程:
[0012]电磁换向阀和电液换向阀同时换向，电磁换向阀换向后，压力油进入液控单向阀
C、液控单向阀B、液控单向阀D、液控单向阀E的控制腔，将液控单向阀C、液控单向阀B、液控单向阀D、液控单向阀E打开，液控单向阀A、液控单向阀F的控制腔接回油管路，因此处于关闭状态；电液换向阀换向后，压力油经过电液换向阀进入液压马达A，经过液控单向阀A、通过单向节流阀A中的单向阀进入液压缸的有杆腔，使活塞杆缩回，液压缸无杆腔的油液在活塞的压缩下，经过单向节流阀B中的节流阀，通过液控单向阀B，然后分成两路:分别通过液控单向阀C、液压马达B和电液换向阀回油箱。
[0013]在液压缸的活塞杆缩回过程中，液压缸活塞杆缩回的速度由单向节流阀控制，液压马达A与液压马达B —直处于最大排量。
[0014]本发明的有益效果为:
[0015]本发明能够在液压缸活塞杆伸出的过程中极大降低液压系统的节流损失，并有效延长油液使用寿命，减少设备故障。
【附图说明】
[0016]图1是活塞杆伸出状态液压调速回路系统结构图；
[0017]图2是活塞杆缩回状态液压调速回路系统结构图；
[0018]图3是轴向柱塞变量马达结构剖面图。
[0019]图中:液压缸1、单向节流阀A2、单向节流阀B3、液控单向阀C4、液控单向阀B5、液控单向阀A6、伺服滑阀7、单向阀8、液压马达A9、液压马达B10、电磁换向阀11、电液换向阀12，液控单向阀D13、液控单向阀E14、液控单向阀F15、活塞杆16、弹簧17、斜盘A18、斜盘B19、传动轴20、联轴器21。箭头表示液压缸活塞杆的运动方向。
【具体实施方式】
[0020]由图1、图2可见，本发明轴向柱塞变量马达液压调速回路系统，是在原液压缸1、单向节流阀A2、单向节流阀B3、液控单向阀B5、液控单向阀A6、电磁换向阀11和电液换向阀12组成的液压调速回路的基础上，增设了液控单向阀C4、伺服滑阀7、单向阀8、液压马达A9、液压马达B10、液控单向阀D13、液控单向阀E14、液控单向阀F15和液压油管路，形成新的液压调速回路。
[0021]液压马达A9与液压马达B10的传动轴20通过联轴器21 (见图3)刚性连接，液压马达A9、液压马达B10分别连接在液压缸1两根油管路上，液压马达A9与液压缸1之间的油管路上设有液控单向阀A6、单向节流阀A2，液压马达B10与液压缸1之间的油管路上设有液控单向阀B5、单向节流阀B3，液压马达A9通过液控单向阀E14、液控单向阀D13及油管路连接电液换向阀12，液压马达A9的斜盘A18控制液压缸1总是接回油管路；液压马达B10通过液控单向阀F15与液压缸的有杆腔管路连接，同时液压马达B通过油管路连接电液换向阀12，伺服滑阀7连接在液压马达B10与电磁换向阀11之间的油管路上，以控制液压马达B10 ;液控单向阀C4与液压马达B10并联；单向阀8 —端连接在液控单向阀A6与液压马达A9之间的油管路上，另一端接于回油管路上。
[0022]本发明轴向柱塞变量马达液压调速回路系统的方法分为液压缸1活塞杆16伸出和液压缸1活塞杆16缩回两个过程:液压缸1活塞杆16伸出过程中，在满足速度要求的条件下实现降低液压系统节流损失的功能。表现在两个方面:一是在伺服滑阀7的控制下，使液控单向阀B5两端的压差控制在2MPa (通常的节流调速回路中，单向节流阀两端的压差可达5?lOMPa)，从而降低液压系统节流损失；二是液压马达B10旋转，带动液压马达A9旋转(液压马达A9工作于液压泵状态)，液压马达B10上消耗的功率使经过液压马达A9的油液压力升高，进入压力油管中，形成差动回路，从而节约能源。
[002