一种流体机械的制作方法_4

文档序号:10458731阅读:来源:国知局
9处于第一工作位时的阀口开口大小,从而能够比例调节经由第一油路进入第二柱塞缸3的无杆腔内的液压油压力,使得第二柱塞缸3能够克服第一柱塞缸2等对斜盘的阻力而驱动斜盘的第二端在零角度平面的右侧成比例摆动,从而使得流体机械的排量成比例变化,进而实现流体机械的栗比例排量控制功會K。
[0070]为了实现更精确的栗比例排量控制,如图6所示,在该实施例中,工况控制组件还包括斜盘角位移反馈机构5,且在第二换向阀9的与其第一控制端Y2相对的第二控制端设有反馈弹簧6,其中,斜盘角位移反馈机构5的第一端与第一柱塞缸2的柱塞连接,斜盘角位移反馈机构5的第二端与反馈弹簧6连接,这样当斜盘的第二端在零角度平面的右侧摆动时,第一柱塞缸2的柱塞发生相应的位移,带动斜盘角位移反馈机构5的第一端移动,斜盘角位移反馈机构5的第二端于是对反馈弹簧6产生作用力,从而将斜盘在栗工况时的角位移反馈至第二换向阀9的第二控制端,形成对经由第一油路进入第二柱塞缸3的无杆腔内的液压油压力的“位置-力反馈的闭环控制”,再依据该反馈弹簧6的作用力变化来调节第二换向阀9的第一控制端Y2的通电量,就能够实现对第二换向阀9在第一工作位时的阀口开口大小更精确地比例控制,进一步提高栗比例排量控制的控制精度。另一方面,形成上述闭环控制还能够使栗比例排量控制不受第二工作口B压力波动的影响,原因如下:当第二换向阀9的第一控制端Y2给定电流时,斜盘保持在一定的角度位置,此时如果第二工作口 B的压力发生波动,若没有形成闭环控制,则第二换向阀9的第一工作位的阀口开口大小不会随第二工作口B压力波动发生变化,这就导致第二柱塞缸3无杆腔内的液压油压力会随第二工作口 B压力波动发生变化,使得斜盘摆角会受到第二工作口B压力波动的影响,控制精度降低;而一旦形成闭环控制,则当第二工作口 B的压力发生波动时,斜盘的角位移会引起第二换向阀9在第一工作位的阀口开口大小的变化,使得第二柱塞缸3无杆腔内的液压油压力随之发生变化,斜盘于是能够在动态变化中恢复到原先的角度位置,也即此时斜盘摆角不再受第二工作口 B压力波动的影响,控制精度进一步提高。当然,斜盘角位移反馈机构5不限于该实施例的结构形式,只要能够将斜盘在栗工况时的角位移反馈至第二换向阀9的第二控制端以形成闭环控制的斜盘角位移反馈机构5都在本实用新型的保护范围之内。
[0071]基于图6所示的液压回路,本实用新型流体机械的工作原理如下:
[0072](I)当流体机械无转速输入时,第二柱塞缸3的无杆腔内无液压油输入,第二柱塞缸3的柱塞伸出位移为0,第一柱塞缸2无杆腔内虽然也无压力油输入,但由于第一柱塞缸2无杆腔内设有复位弹簧21,因此,第一柱塞缸2的柱塞会在复位弹簧21的作用下伸出使斜盘的第二端处于第一角度位置,此时流体机械处于栗工况的最大排量位置。
[0073](2)默认工况为栗工况,在该工况下,能够实现栗比例排量控制功能以及栗恒压切断控制功能。具体实现过程如下:溢流阀7的溢流压力控制端Yl失电,使溢流阀7的溢流压力等于设定危险压力;给流体机械输入转速,油箱内的油从第一工作口 S进入流体机械本体I,并从流体机械本体I的第二工作口 B流出,而从该第二工作口 B流出的液压油被分为五路,第一路从第二工作口 B输出至执行机构;第二路到达第一柱塞缸2的无杆腔,与第一柱塞缸2无杆腔内的复位弹簧21—起对斜盘的第一端施加作用力;第三路到达第一换向阀8的第一控制端,第四路经过第二阻尼11到达第一换向阀8的第二控制端以及溢流阀7的进油口,由于此时溢流阀7的溢流压力等于设定危险压力,则当第二工作口 B的压力未达到设定危险压力时,溢流阀7不溢流,第二阻尼11两端不产生压力差,第一换向阀8的第一控制端和第二控制端液压油压力相等,第一换向阀8在第二控制端的弹簧的作用下处于第一工作位,此时使第二换向阀9处于第一工作位,则第五路液压油能够经由第二换向阀9的第一工作位及第一换向阀8的第一工作位进入第二柱塞缸3的无杆腔内,对斜盘的第二端施加作用力,当第二柱塞缸3无杆腔内的液压油作用力与第一柱塞缸2无杆腔内的液压油作用力之差大于复位弹簧21等对斜盘施加的阻力后,第二柱塞缸3驱动斜盘的第二端由第一角度位置向零角度位置摆动,栗的排量逐渐减小,在此过程中,第二换向阀9的第一控制端Y2和反馈弹簧6共同比例调节第二换向阀9在第一工作位的阀口开口大小,更为精确地比例调节由第二工作口B进入第二柱塞缸3无杆腔内的液压油压力,从而更为精确地比例调节斜盘的第二端在零角度平面右侧的角位移,实现流体机械的栗比例排量控制功能。而当第二工作口 B的压力达到设定危险压力时,溢流阀7打开溢流,第一阻尼11两端产生压力差,第一换向阀8换向至第二工作位,第二工作口 B的液压油不再通过第二换向阀9,而是直接经由第二油路和第一换向阀8的第二工作位到达第二柱塞缸3的无杆腔内,第二柱塞缸3驱动斜盘的第二端摆动至零角度位置,第二工作口B于是不再输出流量至执行机构,也即流体机械能够在第二工作口B压力达到设定危险压力时排量自动变为零,从而实现流体机械的栗恒压切断控制功能,防止超载,提高流体机械的工作安全性。
[0074](3)栗最大排量工况,在该工况下,斜盘的第二端始终处于第一角度位置。具体实现过程如下:对第二换向阀9的第一控制端Y2通以最大电流,使第二换向阀9切换至第二工作位,并使第一换向阀8仍处于第一工作位,则此时第二柱塞缸3的无杆腔与第二工作口 B不再连通,而是通过第一换向阀8的第一工作位以及第二换向阀9的第二工作位与油箱连通,于是第二柱塞缸3无杆腔内的液压油泄流至油箱,第二柱塞缸3的活塞杆完全收回,斜盘只受到第一柱塞缸3的作用力从而斜盘第二端处于初始的第一角度位置,使得第二工作口 B输出排量达到最大,可见,在这种情况下,流体机械始终处于栗最大排量工作状态,从而使流体机械具有栗最大排量控制功能,可作为能量回收栗使用。
[0075](4)马达工况,在该工况下,能够实现马达比例排量控制功能。具体实现过程如下:调节溢流阀压力控制端Yl的通电量,使溢流阀7的溢流压力始终小于第二工作口 B的压力,则溢流阀7溢流,第一换向阀8切换至第二工作位,第二工作口 B的液压油直接经由第二油路和第一换向阀8的第二工作位到达第二柱塞缸3的无杆腔内,并推动斜盘的第二端摆动至零角度平面的左侧,此时依据斜盘角度传感器10所反馈的斜盘的角位移变化比例调节溢流阀压力控制端Yl的通电量,则能够比例调节第一换向阀8在第二工作位的阀口开口大小,从而能够对斜盘第二端在零角度平面左侧的角位移进行更加精确地比例调节,进而实现更加精确的马达比例排量控制功能。此外,在该工况下,可以给第二换向阀9的第一控制端Y2通以最大电流,使第二换向阀9处于第二工作位,进一步避免第二换向阀9对斜盘摆动的影响,从而简化控制方式。
[0076]综上,本实用新型基于普通的斜盘式轴向柱塞栗的本体,通过增设换向阀、溢流阀、角度传感器等,使流体机械不仅同时具有栗功能和马达功能,而且通过对内部控制逻辑的设计,实现了栗比例排量控制功能、马达比例排量控制功能以及栗恒压切断控制功能等多种功能的变量控制,且彼此之间互不干扰,控制精度高,结构简单,成本较低。
[0077]该流体机械可以应用于公路行驶类车辆或工程机械产品的制动能量回收液压系统或其他势能(或惯性能)能量回收系统,有效解决这些工程机械的节能问题。
[0078]以上所述仅为本实用新型的示例性实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种流体机械,其特征在于,包括:流体机械本体(I)、第一驱动装置、第二驱动装置和工况控制组件,所述流体机械本体(I)包括第一工作口(S)、第二工作口(B)和斜盘,所述工况控制组件包括第一换向阀(8)、第一调节机构和第二调节机构,其中: 所述第一驱动装置连接在所述斜盘的第一端且所述第一驱动
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