专利名称：由定流网络和开关液压源组成的液压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体压力执行系统。
背景技术：
液压传动系统分为两大类节流传动系统和容积传动系统。前者响应快，可进行微流量调节等优点，但效率低，只能用于小功率的场合。容积传动系统具有效率高的优点，尽管响应速度较慢，但已能满足大部分工业应用的要求，因此成为中、大功率液压传动系统的主角。
容积传动系统的发展大致经历了三个阶段闭式容积传动系统、功率适应系统和定压网络二次调节系统。
闭式容积传动系统在主管路无节流损失，效率很高，且通过补油泵、安全阀、换油阀的使用，可以允许较高的泵转速，油箱体积小，很容易实现过载保护和油温控制。但这类系统不适用于单泵多执行器系统。
功率适应系统通过一个功率泵来控制。通过保持负载敏感阀的压力恒定为原则来调节恒压泵的排量，达到恒流量调节的目的。不仅避免了溢流损失，而且适用于多负载并联驱动的工况。但这类系统在主管道仍然有附加节流损失，且泵的输出压力只与最大负载相适应，在多个变化较大的负载并联的工况下，效率大幅降低。
定压网络二次调节系统是80年代初德国学者提出的，该系统由多个接在定压网络中的变量液压马达及蓄能器组成，在主管路上基本上没有节流损失，可以实现制动能量的回收，有较高的能量利用率，发热很少。其结构如图1所示。但这类系统要求泵和马达均可实现变量，成本较高，且回路上仍存在限流元件和控制器，有少量的节流损失。
发明内容
本发明的目的是设计一种定流网络和开关液压源组成的液压系统，代替传统的定压网络二次调节液压系统，大幅降低系统成本，提高系统的总体效率。
本发明采用的技术方案如下它包括n个开关液压源、定量液压泵，n个开关液压源的进油口与回油口相互串联后，其第一个开关液压源的进油A1与定量液压泵的输出端P口连接，而第n个开关液压源的回油口Bn与定量液压泵的输入端T口连接，n个开关液压源的负载油口C1～Cn分别经各自的执行器b1～bn与各自的回油B1～Bn连接。
所说的的相互串联的开关液压源是升压型开关液压源串联或降压增流型开关液压源串联或升压型和降压增流型开关液压源组合串联而成。
其中，定流网络的流量由定量液压泵输出，供各开关液压源使用。各开关液压源均带有高速开关阀，可以在固定开关频率下通过对占空比的调节来控制其输出流量。各开关液压源输出端的吸油口与排油口相互串联后直接接到定量液压泵的输出端与输入端。开关液压源两输出端之间的压差由其输出端所驱动的负载决定，而液压泵的输出压力则等于各开关液压源两输入端压差的和。
本发明具有的有益的效果是由于该液压系统取消了传统定压网络二次调节液压系统中二次调节回路的限流元件和控制器，用定量液压泵代替了变量液压泵，用开关液压源代替了变量液压马达，大幅降低系统成本，提高液压系统的总体效率，达到最佳节能效果。
图1是传统的定压网络二次调节液压系统结构原理图；图2是本发明的由定流网络和开关液压源组成的液压系统结构原理图；图3是本发明的具体实施例原理图。
具体实施例方式
工作过程定量液压泵向定流网络输出的流量为固定值(如100 l/min)，输出压力则自动等于各开关液压源两输入端压差的和，超载时可以通过定量泵内置的安全阀阀加以保护。
各开关液压源输入端的过流流量Qi均等于定量泵的供油流量。如果选用降流型开关液压源，则其输出流量Qi′与占空比Dmi成正比Qi′＝DmiQi两输入端的压力差Δpi由负载压力pi′决定Δpi＝Dmipi′如果选用升流型开关液压源，则其输出流量Qi′占空比Dmi成正比Qi′=QiDmi]]>两输入端的压力差Δpi由负载压力pi′决定Δpi=pi′Dmi]]>
式中的下标i表示第i个开关液压源。
定量液压泵的输出压力为各开关液压源输出压差Δpi的和ps=ΣiΔpi]]>由此可得，由于各开关液压源的输入流量为定值，当所需的输出流量增大时，相应的占空比应当变化，由此带来了开关液压源两输入端之间的压力差增大，定量液压泵将输出更大的压力以确保系统的正常运行，达到最佳节能效果。
根据开关液压源功能的不同，可以分为降流型开关液压源和升流型开关液压源两种，降流型与申请人申请的升压型开关液压源完全相同；升流型与申请人申请的降压增流型开关液压源完全相同。可参见申请日为2001年10月10日，申请号为01264886.8，名称为“由液压总线和开关液压源构成的液压装置”。
具体实施例子在液压挖掘机等大型工程机械中，可以采用一组大流量的定量液压泵供油，串联驱动多个开关液压源，分别实现其行走机构、回转机构、动臂机构、斗杆机构以及铲斗机构的驱动，确保各执行器运动的协调性，并达到最佳工作效率。
图3中为定量液压泵1的输出端P口串接升压型开关液压源和降压增流型开关液压源后，接定量液压泵1的输出端T口，确保动臂机构2和斗杆机构3运动的协调性，并达到最佳工作效率。
权利要求
1.由定流网络和开关液压源组成的液压系统，其特征在于它包括n个开关液压源、定量液压泵(2)，n个开关液压源的进油口与回油口相互串联后，其第一个开关液压源(a1)的进油A1与定量液压泵(1)的输出端P口连接，而第n个开关液压源(an)的回油口Bn与定量液压泵的输入端T口连接，n个开关液压源的负载油口C1～Cn分别经各自的执行器b1～bn与各自的回油B1～Bn连接。
2.根据权利要求1所述的由定流网络和开关液压源组成的液压系统，其特征在于所说的的相互串联的开关液压源是升压型开关液压源串联或降压增流型开关液压源串联或升压型和降压增流型开关液压源组合串联而成。
全文摘要
本发明公开了一种由定流网络和开关液压源组成的液压系统。将多个开关液压源的进油口回油口相互串联后,其第一个开关液压源的进油口与定量液压泵的输出端P口连接,而第n个开关液压源的回油口与定量液压泵的输入端T口连接,而n个开关液压源的负载油口分别经各自的执行器与各自的回油口连接。通过对各开关液压源占空比的调节控制其输出流量,开关液压源两个输入端之间的压差由其输出端所驱动的负载决定,液压泵的输出压力等于各开关液压源输入端压差之和。本发明取消了传统定压网络二次调节液压系统中二次调节回路的限流元件和控制器,用定量液压泵代替了变量液压泵和蓄能器,大幅降低系统成本,提高液压系统的总体效率。
文档编号F15B13/00GK1381677SQ0211175
公开日2002年11月27日 申请日期2002年5月17日 优先权日2002年5月17日
发明者顾临怡, 邱敏秀, 曹建伟, 朱亮 申请人:浙江大学