工程机械定量泵调速液压系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工程机械定量泵调速液压系统，在工作泵与发动机之间串联了泵-马达一体机，泵-马达一体机出口连接控制阀，用以控制泵-马达一体机出口流量，从而调节工作泵与发动机的转速比，控制阀受先导阀输出口压力，信号泵及工作泵出口压力控制，先导阀输出口压力越高，控制阀控制泵马达出口流量越小，工作泵与发动机的转速比越大，工作泵输出的流量就越大，以满足系统需求。当负载压力变化或发动机转速变化时，控制阀调整泵-马达一体机输出口流量，保证工作泵转速不变，维持系统流量稳定，即系统流量不受负载和发动机转速影响，减少节流损失，具有很高的节能效益，采用定量泵与非负载敏感控制阀，抗污染力强，系统元件简单，维修方便。
【专利说明】工程机械定量泵调速液压系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工程机械液压系统，具体是一种工程机械定量泵调速液压系统。
【背景技术】
[0002]为了满足市场需求，工程机械(例如装载机)在节能降噪、操作舒适性方面要求越来越高，特别是液压系统操纵方面。传统的工程机械采用定量齿轮泵液压系统，并利用节流调速的原理对工程机械工作液压系统的执行元件进行速度控制。采用节流调速使大量的液压油液从节流口溢流，造成了能量损失。
[0003]为解决液压系统的溢流能量损失问题，现有的解决方案是采用变量泵液压系统，通过反馈负载信号控制变量泵排量，使系统流量仅满足系统需求，没有多余的油液溢流。但此方案有如下弊端:一、为调节变量泵排量，需在系统中建立节流口，以测量系统流量需求，调节变量泵排量，这造成了变量泵口与负载之间有较大压差，形成了节流损失；二、变量泵液压系统必须配以负载反馈阀，变量泵及负载反馈阀对油液的清洁度要求较高，降低了系统的抗污染能力；三、变量泵及负载反馈阀结构复杂，配合精密，生产成本高，维修困难不利于推广。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种工程机械定量泵调速液压系统，减少工作时的节流损失，减少液压系统发热量，提高能量利用率，抗污染能力强，元件结构简单，成本低，便于维修。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型一种工程机械定量泵调速液压系统，包括油箱、溢流阀、先导泵、发动机、泵-马达一体机、用以控制泵-马达一体机出口流量的控制阀、梭阀、先导阀、多路阀、执行元件、工作泵以及信号泵；所述的发动机与工作泵通过泵-马达一体机连接，信号泵与工作泵串接在一起并连接到泵-马达一体机，工作泵与信号泵进口连接到油箱；泵-马达一体机进口连接油箱，出口连接控制阀；控制阀回油口与油箱相连，工作泵出油口与多路阀进油口相连；信号泵与控制阀控制口 e2相连，多路阀出油口与执行元件相连，先导泵出口与先导阀相连，同时并联溢流阀，溢流阀回油连接油箱，先导阀出口与多路阀控制口相连，先导阀出口并联梭阀进口，梭阀出口与控制阀控制口 el连接。
[0006]当发动机的转速变化时，信号泵的流量随之发生变化，相应的调整控制阀使泵-马达一体机出口阻力相应变化，调整工作泵与发动机的转速比，维持工作泵的转速基本不变。
[0007]进一步的，所述的工作泵11出油口并联油路连接控制阀6控制口 e3。对控制阀中的阀芯进行调节，达到工作泵压力到达一定值时，工作泵自动调整输出流量，从而保护系统，减少溢流损失。
[0008]进一步的，所述的多路阀9回油口通过回油过滤器13与油箱I相连。在系统的回油管路上设置回油过滤器13，把系统内产生或侵入的污染物在返回油箱前过滤掉，有效控制系统污染浓度。
[0009]作为本实用新型的一种方案，所述的执行元件为油缸，多路阀出油口分别于油缸的有杆腔和无杆腔连接。
[0010]与现有定量泵液压技术相比，本实用新型在工作泵与发动机之间串联了泵-马达一体机，泵-马达一体机出口连接控制阀，用以控制泵-马达一体机出口流量，从而调节工作泵与发动机的转速比，控制阀受先导阀输出口压力，信号泵及工作泵出口压力控制，先导阀输出口压力越高，控制阀控制泵马达出口流量越小，工作泵与发动机的转速比越大，工作泵输出的流量就越大，以满足系统需求。当负载压力变化或发动机转速变化时，因为信号泵与工作泵同轴，因此信号泵出口压力对控制阀中的阀芯进行调节，控制阀调整泵-马达一体机输出口流量，保证工作泵转速不变，维持系统流量稳定，主油路系统无节流口，系统流量不受负载和发动机转速影响，从而减少节流损失，减少液压系统发热量，具有很高的节能效益，采用定量泵与非负载敏感控制阀，抗污染力强，系统元件结构简单，成本低，维修方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型液压原理图；
[0012]图中:1、油箱，2、溢流阀，3、先导泵，4、发动机，5、泵-马达一体机，6、控制阀，7、梭阀，8、先导阀，9、多路阀，10、油缸，11、工作泵，12、信号泵，13、回油过滤器。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0014]如图1所示，本实用新型工程机械定量泵调速液压系统，包括油箱1、溢流阀2、先导泵3、发动机4、泵-马达一体机5、用以控制泵-马达一体机出口流量的控制阀6、梭阀7、先导阀8、多路阀9、执行元件、工作泵11以及信号泵12 ;发动机4与工作泵11通过泵-马达一体机5连接，信号泵12与工作泵11串接在一起并连接到泵-马达一体机5，工作泵11与信号泵12进口连接到油箱I ;泵-马达一体机5进口连接油箱1，出口连接控制阀6 ;控制阀6回油口与油箱I相连，工作泵11出油口与多路阀9进油口相连；信号泵12与控制阀6控制口 e2相连，多路阀9出油口与执行元件相连，先导泵3出口与先导阀8相连，同时并联溢流阀2，溢流阀2回油连接油箱1，先导阀8出口与多路阀9控制口相连，先导阀8出口并联梭阀7进口，梭阀7出口与控制阀6控制口 el连接。
[0015]本实用新型的工作原理是:先导阀8输出的压力控制多路阀9的换向及阀芯开启大小，同时通过梭阀7进入到控制阀6，控制阀6阀芯通过对比先导阀8输出压力及信号泵12出口压力，控制泵-马达一体机5的输出口流量，从而控制发动机4到工作泵11的转速t匕，即控制工作泵11的流量，从而实现工作泵11的流量随先导阀8的输出压力变化而变化，减少节流损失，并满足工作液压系统需求。
[0016]如图1所示，工作泵11出油口并联油路连接控制阀6控制口 e3。工作泵11出口的压力引到控制阀6中阀芯b右侧，当该压力超过一定值，控制阀6中阀芯b左移，控制阀6中阀芯a右侧压力通过控制阀6中的阀芯b回油，控制阀6中阀芯a右移，泵-马达一体机5出口阻力减小，降低工作泵11的转速，减小工作泵11的流量，直至仅维持该出口压力所需的最小流量，从而使工作泵出口压力高于一定值时，工作泵能自动减小流量，保护系统，防止溢流损失。
[0017]上述实施例定量泵调速液压系统调速具体是这样实现的:先导阀8输出一个先导压力，多路阀9阀芯收到压力后移动相应的距离，阀口打开相应的开口，同时该先导压力，通过梭阀7传递到控制阀6中，推动控制阀6中阀芯d左移，先导压力经过阀芯d的节流后，通过阀芯b左位，进入到阀芯a右侧控制口，使阀芯a产生一定位移，增大泵-马达一体机5的出口阻力，减小泵-马达一体机5的出口流量，使发动机4传递给工作泵11 一定的转速，工作泵11产生与先导阀8输出压力相对应的流量，同时信号泵12输出相应流量，在通过控制阀6中节流口 c时建立一定的压力，该压力及阀芯d左侧弹簧与先导压力形成平衡，共同调节输出到阀芯a右侧的压力值，当工作泵11输出流量高于需求时，即工作泵转速过高，因为信号泵12与工作泵11同轴，因此信号泵12出口在控制阀6中节流口 c前建立较高的压力，推动控制阀6中阀芯d右移，减小输出到控制阀6中阀芯a右侧的压力值，使泵-马达一体机5的出口阻力减小，降低工作泵11及信号泵12的转速，使工作泵11的流量减小，保持流量与先导压力的对应关系。反之，亦然。
[0018]如图1所示，多路阀9回油口通过回油过滤器13与油箱I相连。在系统的回油管路上设置回油过滤器13，把系统内产生或侵入的污染物在返回油箱前过滤掉，有效控制系统污染浓度。
[0019]此外作为本实用新型的一种方案，所述执行元件为油缸10，多路阀9出油口分别于油缸10的有杆腔和无杆腔连接。但是执行原件并不限于油缸，也可以是其他执行工作元件。
【权利要求】
1.一种工程机械定量泵调速液压系统，其特征在于，包括油箱(1)、溢流阀(2)、先导泵(3)、发动机(4)、泵-马达一体机(5)、用以控制泵-马达一体机出口流量的控制阀(6)、梭阀(7)、先导阀(8)、多路阀(9)、执行元件、工作泵(11)以及信号泵(12)；所述的发动机(4)与工作泵(11)通过泵-马达一体机(5)连接，信号泵(12)与工作泵(11)串接在一起并连接到泵-马达一体机(5)，工作泵(11)与信号泵(12)进口连接到油箱(I);泵-马达一体机(5)进口连接油箱(1)，出口连接控制阀(6);控制阀(6)回油口与油箱(1)相连，工作泵(11)出油口与多路阀(9)进油口相连；信号泵(12)与控制阀(6)控制口 e2相连，多路阀(9)出油口与执行元件相连，先导泵(3)出口与先导阀(8)相连，同时并联溢流阀(2)，溢流阀(2)回油连接油箱(1)，先导阀(8)出口与多路阀(9)控制口相连，先导阀(8)出口并联梭阀(7)进口，梭阀(7)出口与控制阀(6)控制口 el连接。
2.根据权利要求1所述的工程机械定量泵调速液压系统，其特征在于，所述的工作泵(II)出油口并联油路连接控制阀(6)控制口e3，当工作泵(11)压力超过一定值，控制阀(6)减小泵-马达一体机(5 )出口阻力，减小工作泵(11)的流量。
3.根据权利要求1或2所述的工程机械定量泵调速液压系统，其特征在于，所述的多路阀(9)回油口通过回油过滤器(13)与油箱(1)相连。
4.根据权利要求1或2所述的工程机械定量泵调速液压系统，其特征在于，所述的执行元件为油缸(10)，多路阀(9)出油口分别于油缸(10)的有杆腔和无杆腔连接。
【文档编号】F15B11/04GK204041579SQ201420461503
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】范小童, 任大明, 刘国伟, 宋亚莉, 马鹏鹏 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司