负载敏感控制系统、控制方法及液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种负载敏感控制系统、控制方法及液压系统。
【背景技术】
[0002]负载敏感系统具有较好的节能特性和稳定性，在起重机液压系统中得到了普遍应用。目前国内外厂家变量栗负载敏感系统，普遍使用恒压差控制的方法。
[0003]变量栗:根据某种控制策略，油栗排量能够改变，一般为柱塞栗。
[0004]变量栗负载敏感系统:系统通过负载反馈油路能够感知执行机构压力和流量的需求，并将压力信号反馈到变量栗的控制机构，使之自动调节变量栗的排量和压力，始终与负载相适应。
[0005]恒压差控制:变量栗压差控制阀为一恒定的控制压力ΔP，当系统工作时，能够使得栗出口压力始终比负载压力高A P。
[0006]负载敏感系统具有较好的节能特性和稳定性，在起重机液压系统中得到了普遍应用。目前变量栗负载敏感系统，普遍使用恒压差控制的方法。通过变量栗自带的压差控制阀设定系统的压差A P，当系统工作时，能够使得栗出口压力始终比负载压力高Δ P，从而实现系统压力与负载压力自适应匹配。
[0007]发明人发现，现有技术中至少存在下述问题:参见图1，采用恒压差控制的方法，为满足系统在发动机最高转速流量通过所需要的压差，需要将A P值设定较高，否则会导致系统流量上不去。但是在发动机怠速工作时，由于A P压差较高，将导致手柄扳到半腔时，变量栗就已经达到最大排量。继续扳动手柄在很大的一段范围内，手柄控制压力有变化，但是系统流量没有变化，使得手柄操纵范围窄，存在较大空行程，影响系统的调速性。
【发明内容】
[0008]本发明的其中一个目的是提出一种负载敏感控制系统、控制方法及液压系统，用以实现系统压力与负载压力的自适应匹配。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:
[0010]本发明提供了一种负载敏感控制系统，包括变量栗、负载反馈油路和压差控制阀；所述压差控制阀与所述变量栗和所述负载反馈油路相连，所述压差控制阀能使得所述变量栗的出口压力与所述负载反馈油路上的负载压力之间的差值是变化的。
[0011]在可选的实施例中，所述压差控制阀包括第一控制端和第二控制端，通入所述第一控制端和所述第二控制端其中之一的控制油压是变化的。
[0012]在可选的实施例中，负载敏感控制系统还包括转速匹配阀，所述转速匹配阀的出油口与所述第一控制端连通，所述转速匹配阀的出油口的出油压力与发动机的转速呈正比。
[0013]在可选的实施例中，负载敏感控制系统还包括定量栗，所述发动机与所述定量栗驱动连接；
[0014]所述转速匹配阀包括阀芯;第一油口、第二油口、第三油口、第一控制油口、第二控制油口和第三控制油口；所述第三油口作为所述转速匹配阀的出油口；
[0015]所述第一油口与所述定量栗的出口连通，所述第二油口与油箱连通，所述第三油口与所述压差控制阀的第一控制端连通；
[0016]所述第一控制油口与所述定量栗的出口经过带有节流孔的油路连通，所述第二控制油口与所述定量栗的出油口连通，所述第三控制油口与所述第三油口连通；
[0017]其中，当所述转速匹配阀的阀芯处于第一工作位，所述第一油口和所述第三油口连通;当所述转速匹配阀的阀芯处于第二工作位，所述第二油口和所述第三油口连通。
[0018]在可选的实施例中，所述阀芯的第一端接收来自于所述第二控制油口的压力，所述阀芯的第二端具有两个受力部位，分别接收来自第一控制油口和第三控制油口的压力；其中，所述转速匹配阀的第三油口的输出压力等于所述节流孔两端的压力差。
[0019]本发明还提供一种液压系统，包括本发明任一技术方案所提供的负载敏感控制系统。
[0020]本发明又提供一种负载敏感控制系统控制方法，包括以下步骤:
[0021 ]采用压差控制阀对变量栗进行变压差控制，以使得所述变量栗的出口压力与负载反馈油路上的负载压力之间的差值是变化的。
[0022]在可选的实施例中，还包括以下步骤:对所述压差控制阀的第一控制端施加变化的控制油压。
[0023]在可选的实施例中，所述对所述压差控制阀的第一控制端施加变化的控制油压包括:采用转速匹配阀对所述压差控制阀的第一控制端施加控制压力;其中，所述转速匹配阀的出油压力与发动机的转速呈正比。
[0024]基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0025]上述技术方案中，压差控制阀比如可以设置多个控制压力，在不同情况下，采用不同的控制压力，以使得变量栗的出口压力与负载反馈油路上的负载压力之间的差值是变化的，以实现系统压力与负载压力的自适应匹配。上述技术方案提供了一种压差可变的负载敏感系统，该系统能够消除发动机怠速操作中出现的流量饱和现象，改善负载敏感系统的调速特性，同时还提高了系统的节能性。
【附图说明】
[0026]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0027]图1为现有技术中负载敏感系统采用恒压差控制时控制压力与流量的关系示意图；
[0028]图2为本发明实施例提供的负载敏感系统的原理示意图；
[0029]图3为本发明实施例提供的负载敏感系统中转速匹配阀的原理示意图；
[0030]图4为现有技术中负载敏感系统采用变压差控制时控制压力与流量的关系示意图。
[0031]附图标记:
[0032]1、压差控制阀；2、油栗变量油缸；3、换向控制阀；4、转速匹配阀；5、变量栗；6、主阀；7、卷扬马达;8、定量栗；9、固定阻尼；40、阀芯；41、第一油口；42、第二油口；43、第三油口 ； 44、第一控制油口； 45、第二控制油口； 46、第三控制油口； 47、阀套。
【具体实施方式】
[0033]下面结合图1?图4对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
[0034]参见图2，本发明实施例提供一种负载敏感控制系统，包括变量栗5、负载反馈油路Ls和压差控制阀I ο压差控制阀I与变量栗5和负载反馈油路Ls相连，压差控制阀I能使得变量栗5的出口压力与负载反馈油路Ls上的负载压力之间的差值是变化的。
[0035]本实施例中，负载敏感控制系统包括压差控制阀I，油栗变量油缸2，换向控制阀3、变量栗5和转速匹配阀4。以卷扬马达7作为负载端为例，负载反馈油路Ls将负载压力反馈至压差控制阀I的控制端。
[0036]压差控制阀I可为2位3通比例阀。当阀芯处于左位时，油栗出口的高压油进入油栗变量油缸2，油栗排量变小；当阀芯处于右位时，油栗变量油缸2压力回油，油栗排量变大；当阀芯稳定在中间位置时，油栗将稳定在一定排量。
[0037 ]主阀6通过先导压力a4和b4实现主阀6的阀芯换向。根据负载敏感原理，换向控制阀3两端的压力P-Ls即为油栗压差△ P。根据流量压差公式，系统流量只与a4和b4控制压力有关，而与负载压力无关。
[0038]压差控制阀I比如可以设置多个控制压力，在不同情况下，采用不同的控制压力，以使得变量栗5的出口压力与负载反馈油路Ls上的负载压力之间的差值是变化的。上述技术方案，提供了一种压差可变的负载敏感系统，该系统能够消除发动机怠速操作中出现的流量饱和现象，改善负载敏感系统的调速特性，同时还提高了系统的节能性。
[0039]本实施例中，以采用改变压差控制阀I的控制压力的方式实现变量栗5的出口压力与负载反馈油路Ls上的负载压力之间的差值是变化的:压差控制阀I包括第一控制端和第二控制端，通入第一控制端和第二控制端其中之一的控制油压是变化的。参见图2，本实施例中，以通入压差控制阀I的第一控制端的控制油压是变化的为例。压差控制阀I的第一控制端为右端，该端同时是压差控制阀I的第一控制端和负载反馈油路Ls的反馈端。压差控制阀I的第二控制端为左端，左端输出的控制油压等于变量栗2的出口油压。
[0040]参见图3，本实施例中，具体采用下述方式向压差控制阀I的第一控制端输入变化的控制油压:具体地，负载敏感控制系统还包括转速匹配阀4，转速匹配阀4的出油口与第一控制端连通，转速匹配阀4的出油口的出油压力与发动机的转速呈正比。图3中，转速匹配阀4的第三油口 43与压差控制阀I的第一控制端相连。
[0041]此处，将转速匹配阀4的出油压力与发动机的转速匹配，发动机的转速高，转速匹配阀4输出的出油压力高;发动机的转速低，转速匹配阀4输出的出油压力低，如此可实现负载敏感控制。
[0042]参见图3，进一步地，负载敏感控制系统还包括定量栗8，发动机与定量栗8驱动连接，以驱动定量栗8工作。转速匹配阀4包括阀芯40、第一油口41、第二油口42、第三油口43、第一控制油口 44、第二控制油口 45和第三控制油口 46。第三油口 43作为转速匹配阀4的出油口。第一油口41与定量栗8的出口连通，第二油口42与油箱连通，第三油口43与压差控制阀I的第一控制端连通。第一控制油口44与定量栗8的出口经过带有固定阻尼9的油路连通，第二控制油口 45与定量栗8的出油口连通，第三控制油口 46与第三油口 43连通。其中，当转速匹配阀4的阀芯40处于第一工作位(图3中示意的状态)，第一油口41和第三油口43连通；当转速匹配阀4的阀芯40处于第二工作位，第二油口 42