柱塞泵控制閥及其控制方法
2023-09-13 00:32:00
柱塞泵控制閥及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種柱塞泵控制閥及其控制方法，由閥體、功率閥部件、流量閥部件、單向閥部件以及調速閥部件組成。功率閥部件與伺服活塞之間設有一通路與流量閥部件並行，即A與B之間設置一通路與流量閥部件並行。本發明的優點是來自功率閥部件的壓力油可以避開流量閥部件的幹擾，功率變量不會出現等待狀態。功率閥部件變量與流量閥部件變量相互獨立，避免了功率偏移情況。流量閥部件與閥體間可以做成正遮蓋形式，整泵洩露減少，效率提高。同時可實現對功率響應時間的調節。
【專利說明】柱塞泵控制閥及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機械製造【技術領域】，特別涉及一種柱塞泵控制閥及其控制方法。
【背景技術】
[0002]小型挖掘機常用到液壓柱塞泵，市場上常見的控制方式有負載敏感控制、功率控制等方式，液壓原理見圖1。從圖1中可以看出兩種控制方式的優先順序為負載敏感控制--功率控制。流量閥(LS) 3通過泵外系統反饋壓力Pu與泵出口壓力P比較以實現對泵排量的調節，具有優先越權；功率閥(PC) 2控制泵的最大輸出功率恆定，當泵工作壓力超過功率彈簧起調點壓力後，功率閥2開啟，高壓油液通過功率閥2、流量閥3，最後進入伺服變量活塞，以實現斜盤角度的調整。
[0003]圖2和圖3為帶功率閥2和負載敏感控制方式的泵控制閥結構圖，從圖2中可以看出，流量閥3具有優先越權權利。當壓差(P-PJ增大時，流量閥閥芯向右移動，P油與B口接通，實現變量，而此時因壓力變化，功率閥2開啟，壓力油液無法從A 口進入B 口，因而無法實現功率調整。只有待流量閥3調整完成後，功率閥2才開始調整。當壓差(P-PJ減小時，流量閥閥芯向左移動，伺服活塞腔與T接通，此時若功率閥2開啟，則液壓油P與伺服活塞腔接通，斜盤向小擺角移動。另外，當壓差(P-PJ趨於目標值時，閥芯與B 口處於開啟-關閉的臨界狀態，此時功率閥2開啟後，油液從A 口進入B 口，會出現停滯或等待現象。以上現象在挖機實際使用中是不允許的。
[0004]因此為了實現功率控制的可靠性，流量閥3通常被設計成負遮蓋形式，如圖4所示。此種結構的缺點是:
[0005]①由於在工作狀態中，流量閥3 —直處於中位波動狀態，在開啟和關閉的臨界點，當來自功率閥2的壓力油到達時，有時會被流量閥3的波動狀態幹擾而出現等待狀態，致使功率響應時間較長。
[0006]②當功率閥2在工作時，若出現流量閥3工作，需要對泵排量調整，則會出現流量閥3作用引起功率偏移情況。
[0007]③當流量閥3負遮蓋量較小時，功率閥2與流量閥3的相互影響較大；當流量閥3負遮蓋量較大時，閥的洩露會響應增大，影響效率。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種功率閥變量與流量閥變量相互獨立，避免了功率偏移情況，提高系統效率的柱塞泵控制閥。
[0009]實現本發明目的的技術方案是:一種柱塞泵控制閥，由閥體、功率閥部件、流量閥部件、單向閥部件以及調速閥部件組成。功率閥部件與伺服活塞之間設有一通路與流量閥部件並行(即A與B之間設置一通路與流量閥部件並行)。
[0010]上述技術方案所述並行通路設置在A 口與B 口之間，流向為由A 口流向B 口的通路暢通，由B 口流向A 口的通路被單向閥截止。
[0011]上述技術方案所述單向閥部件開啟方向為:油液由功率閥部件流向伺服活塞時單向閥部件打開，由伺服活塞流向功率閥部件時單向閥部件關閉。
[0012]上述技術方案中，當壓差(泵出口壓力P-泵外系統反饋壓力Pls)增大時，流量閥部件打開，壓力油從P進油口經B 口進入變量活塞實現變量；由於壓力變化，功率閥部件打開，一路壓力油通過A 口到達流量閥部件，由於流量閥部件處於打開狀態，此路壓力油流通受阻；另一路壓力油到達單向閥部件上方，因而單向閥部件開啟，壓力油通過調速閥部件由B口進入變量活塞實現變量。
[0013]上述技術方案所述調速閥部件設置在單向閥部件之後，B 口之前，並且截斷部分由單向閥部件流向B 口的油液的過流面積。調速閥部件向閥體內部擰入時，過流面積變小，功率閥變量速度減慢；調速閥部件由閥體內向外擰出時，過流面積變大，功率閥變量速度加快，此為調節功率響應時間的原理。
[0014]上述技術方案所述所述閥芯與閥套、或閥芯與閥體之間為正遮蓋形式。
[0015]上述技術方案所述油液流向為:壓力油由P 口經過流量閥部件調節到達B 口，進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0016]上述技術方案所述油液流向為:壓力油由P 口經過功率閥部件到達A 口，再經過流量閥部件到達B 口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0017]上述技術方案所述油液流向為:壓力油由P 口經過功率閥部件到達A 口後，經過單向閥部件、調速閥部件到達B 口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0018]上述技術方案所述油液流向為:泵向大排量擺動時，伺服活塞腔的油液只能由B口經過流量閥部件到達A 口，再經過功率閥部件實現回油。
[0019]採用上述技術方案後，本發明具有以下積極的效果:
[0020](I)本發明來自功率閥部件作用的壓力油可以避開流量閥部件的幹擾，功率變量不會出現等待狀態。
[0021](2)本發明功率閥部件變量與流量閥部件變量相互獨立，避免了功率偏移情況。
[0022](3)本發明流量閥部件與閥體間可以做成正遮蓋形式，系統減少洩露，效率提高。
[0023](4)本發明可實現對功率響應時間的調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0025]圖1為現有技術的柱塞泵控制閥的原理圖；
[0026]圖2為現有技術的柱塞泵控制閥的結構圖；
[0027]圖3為圖2中A-A方向的剖視圖；
[0028]圖4為圖2中I處的放大示意圖；
[0029]圖5為本發明的原理圖；
[0030]圖6為本發明的結構圖；
[0031 ] 圖7為圖6中B-B方向的剖視圖；
[0032]圖8為圖6中II處的放大示意圖；
[0033]圖9為本發明的單向閥部件的結構示意圖；
[0034]圖10為本發明的調速閥部件的結構示意圖；
[0035]附圖中標號為:閥體1、功率閥部件2、流量閥部件3、單向閥部件4、調速閥部件5。
【具體實施方式】
[0036](實施例1)
[0037]見圖5至圖10，一種柱塞泵控制閥，具有閥體1、以及設置在閥體I內的功率閥部件2、流量閥部件3 ;功率閥部件與伺服活塞之間設有一通路與流量閥部件並行，即A與B之間設置一通路與流量閥部件並行。
[0038]與流量閥部件並行的通路中串接有一個單向閥部件4、一個調速閥部件5。
[0039]與流量閥部件並行的通路設置在A 口與B 口之間，流向為由A 口流向B 口的通路暢通，由B 口流向A 口的通路被單向閥部件4截止。
[0040]單向閥部件4開啟方向為:油液由功率閥部件2流向伺服活塞時單向閥部件4打開，由伺服活塞流向功率閥部件2時單向閥部件4關閉。
[0041]調速閥部件5設置在單向閥部件4之後，B 口之前，並且截斷部分由單向閥部件4流向B 口的油液的過流面積。調速閥部件5向閥體I內部擰入時，過流面積變小，功率閥部件變量速度減慢；調速閥部件5由閥體I內向外擰出時，過流面積變大，功率閥部件變量速度加快，此為調節功率響應時間的原理。
[0042]流量閥部件3的閥體與閥芯、或閥套與閥芯之間為正遮蓋形式，減小流量閥部件3在中間臨界位置波動時的洩露，提高系統效率。
[0043]油液流向為:壓力油由P 口經過流量閥部件3調節到達B 口，進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0044]油液流向為:壓力油由P 口經過功率閥部件2到達A 口，再經過流量閥部件3到達B口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0045]油液流向為:壓力油由P 口經過功率閥部件2到達A 口後，經過單向閥部件4、調速閥部件5到達B 口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
[0046]油液流向為:泵向大排量擺動時，伺服活塞腔的油液只能由B 口經過流量閥部件到達A 口，再經過功率閥部件實現回油。
[0047]其工作原理如下:當壓差(泵出口壓力P-泵外系統反饋壓力PLS)增大時，流量閥部件3打開，壓力油從P 口經B 口進入變量活塞實現變量。此時，由於壓力變化，功率閥部件2打開，一路壓力油通過A到達流量閥部件3，由於流量閥部件3處於打開狀態，此路壓力油流通受阻；另一路壓力油到達單向閥部件4上方，因而單向閥部件4開啟，壓力油通過調速閥部件5由B 口進入變量活塞最終實現變量。若實際使用過程中發現變量速度過快或過慢，可將調速閥部件5向閥體I內擰入或擰出，如此，壓力油通過B 口的過流面積發生變化，從而實現調速功能。
[0048]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種柱塞泵控制閥，具有閥體(I)、以及設置在閥體(I)內的功率閥部件(2)、流量閥部件(3);其特徵在於:功率閥部件(2)與伺服活塞之間設有一與流量閥部件(3)並行的並行通路。
2.根據權利要求1所述的柱塞泵控制閥，其特徵在於:所述並行通路中設有串接的一個單向閥部件(4)和一個調速閥部件(5);所述單向閥部件(4)開啟方向為:油液由功率閥部件(2)流向伺服活塞時，單向閥部件(4)打開，由伺服活塞流向功率閥部件(2)時，單向閥部件(4)關閉。
3.根據權利要求1或2所述的柱塞泵控制閥，其特徵在於:所述功率閥部件(2)和流量閥部件(3)之間串接有A 口 ；所述流量閥部件(3)與伺服活塞之間串接有B 口 ；所述並行通路串接設置在A 口與B 口之間，流向為由A 口流向B 口的通路暢通，由B 口流向A 口的通路被單向閥部件(4)截止。
4.根據權利要求3所述的柱塞泵控制閥，其特徵在於:所述閥芯與閥套、或閥芯與閥體(I)之間為正遮蓋形式。
5.一種柱塞泵控制閥的控制方法，其特徵在於:當壓差(泵出口壓力P-泵外系統反饋壓力Pd增大時，流量閥部件(3)打開，壓力油從P進油口經B 口進入變量活塞實現變量；由於壓力變化，功率閥部件(2)打開，一路壓力油通過A 口到達流量閥部件(3)，由於流量閥部件(3)處於打開狀態，此路壓力油流通受阻；另一路壓力油到達單向閥部件(4)上方，因而單向閥部件(4)開啟，壓力油通過調速閥部件(5)由B 口進入變量活塞實現變量。
6.根據權利要求5所述的一種柱塞泵控制閥的控制方法，其特徵在於:所述調速閥部件(5)設置在單向閥部件(4)與B 口之間，並且對單向閥部件(4)流向B 口的油液形成節流；調速閥部件(5)向閥體(I)內部擰入時，過流面積變小，功率閥部件(2)變量速度減慢；調速閥部件(5)由閥體(I)內向外擰出時，過流面積變大，功率閥部件(2)變量速度加快。
7.根據權利要求5所述的一種柱塞泵控制閥的控制方法，其油液流向為:壓力油由P口經過流量閥部件(3)調節到達B 口，進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
8.根據權利要求5所述的一種柱塞泵控制閥的控制方法，其油液流向為:壓力油由P口經過功率閥部件(2)到達A 口，再經過流量閥部件(3)到達B 口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
9.根據權利要求5所述的一種柱塞泵控制閥的控制方法，其油液流向為:壓力油由P口經過功率閥部件(2)到達A 口後，經過單向閥部件(4)、調速閥部件(5)到達B 口進而到達伺服活塞實現泵排量調節。
10.根據權利要求5所述的一種柱塞泵控制閥的控制方法，其油液流向為:泵向大排量擺動時，伺服活塞腔的油液由B 口經過流量閥到達A 口，再經過功率閥部件(2)實現回油。
【文檔編號】F04B53/10GK104235003SQ201310687077
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】汪立平, 袁才富, 林大超, 李童, 華海銘, 韋磊 申請人:江蘇恆立液壓有限公司