專利名稱：液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的控制方法和工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓領(lǐng)域，具體地，涉及一種液壓系統(tǒng)的控制方法，使用該控制方法的液壓系統(tǒng)以及使用該液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工程機(jī)械中，經(jīng)常會出現(xiàn)由單泵驅(qū)動多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)，例如在泵車、布料機(jī)等中均用到單泵驅(qū)動多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了節(jié)能，即保持系統(tǒng)內(nèi)的流量不發(fā)生或少發(fā)生溢流現(xiàn)象。這些單泵多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)通常采用負(fù)荷敏感技術(shù)，其中最常用的是為采用變量泵和負(fù)荷敏感閥相配合的方式，這種方式應(yīng)用日漸廣泛。具體地,如圖I所示,該液壓系統(tǒng)包括變量泵I、負(fù)荷敏感閥6、溢流閥7，以及多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，其中每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2通過并聯(lián)的液壓支路與變量泵I連通，其中每個液壓支路上均設(shè)置有串聯(lián)的節(jié)流閥31和定差減壓閥32，即形成為對個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2進(jìn)行調(diào)速的調(diào)速閥，其中，定差減壓閥32用于保持節(jié)流閥31的進(jìn)口和出口的壓差不變，并通過控制節(jié)流閥31的閥口開度控制每個液壓支路的流量，以保證多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的同時工作。另外，溢流閥7為則保證整體系統(tǒng)的安全，當(dāng)系統(tǒng)壓力大于溢流閥7的設(shè)定壓力時，多余的流量則通過溢流閥7流回油箱。其中為了實現(xiàn)上述的負(fù)荷敏感技術(shù)，在相鄰的液壓支路之間均設(shè)置相互連通的梭閥41，通過該多個梭閥41能夠選擇各執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的最大負(fù)載壓力，并將該最大負(fù)載壓力反饋給負(fù)荷敏感閥6。其中，負(fù)荷敏感閥6能夠?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)2的最大負(fù)荷壓力與變量泵I出口的壓力進(jìn)行比較，若該壓差超出負(fù)荷敏感閥的設(shè)定值，則表示變量泵I的輸出流量過大，此時，負(fù)荷敏感閥6能夠控制變量泵I的排量減小，以使上述壓差恢復(fù)至設(shè)定值。另外，當(dāng)該壓差低于負(fù)荷敏感閥6的設(shè)定值時，表示變量泵I的輸出流量過小，此時，負(fù)荷敏感閥6還能夠使變量泵I的排量增大，而使壓差恢復(fù)至設(shè)定值。從而，使得變量泵I只需輸出多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的所需要的流量即可。而減少發(fā)生系統(tǒng)流量溢流的問題。然而，上述負(fù)荷敏感技術(shù)也存在一定缺陷，即為了實現(xiàn)負(fù)荷敏感閥6的工作，需要在負(fù)荷敏感閥6中設(shè)置一個設(shè)定壓差，而在上述工作過程中，即使系統(tǒng)的壓差恢復(fù)至設(shè)定壓差，該設(shè)定壓差也將不可避免地將為系統(tǒng)帶來一些額外的功率損失。因此，提供一種更好地降低系統(tǒng)功率損失的液壓系統(tǒng)及其控制方法具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液壓系統(tǒng)的控制方法，該控制方法既能夠有效降低系統(tǒng)發(fā)生溢流的可能性，又能有效降低系統(tǒng)的功率損失。本發(fā)明的另一目的是提供一種液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)能夠既能夠有效減低系統(tǒng)發(fā)生溢流的可能性，又能有效降低系統(tǒng)的功率損失。
本發(fā)明的再一目的是提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械使用本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種液壓系統(tǒng)的控制方法，該液壓系統(tǒng)包括變量泵和由該變量泵驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與所述變量泵連通，在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述變量泵之間的所述液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量的流量控制閥，其中，所述控制方法包括根據(jù)每個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度，計算該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求流量；調(diào)節(jié)所述變量泵的排量，使得所述變量泵的輸出流量等于所述需求流量之和；并調(diào)節(jié)每個所述流量控制閥，使得所述流量控制閥的設(shè)定流量之和等于或大于所述變量泵的輸出流量。優(yōu)選地，當(dāng)所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中僅有一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時，將對應(yīng)的所述流量控制閥的設(shè)定流量調(diào)節(jié)為最大。 優(yōu)選地，當(dāng)至少有兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時工作，并且需要停止部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作時，首先關(guān)閉相對應(yīng)的所述流量控制閥，并調(diào)節(jié)所述變量泵的排量，使得所述變量泵的輸出流量等于仍然工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求流量之和。優(yōu)選地，采用調(diào)速閥作為所述流量控制閥，該調(diào)速閥中設(shè)計有節(jié)流閥和定差減壓閥，使用該定差減壓閥保持所述節(jié)流閥進(jìn)口和出口的第一壓差不變。優(yōu)選地，設(shè)置所述設(shè)定流量之和為所述輸出流量的105%_115%。優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)還包括壓差檢測模塊，所述控制方法包括使用該壓差檢測模塊檢測所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的最高負(fù)載壓力與所述變量泵出口壓力之間的第二壓差，當(dāng)該第二壓差大于與具有所述最高負(fù)載壓力的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的所述定差減壓閥的設(shè)定壓力時，降低所述變量泵的輸出流量，或增加所述流量控制閥的設(shè)定流量，使所述第二壓差小于或等于該定差減壓閥的設(shè)定壓力。優(yōu)選地，在所述壓差檢測模塊中，在相鄰兩個所述液壓支路之間設(shè)置梭閥，并使得所述梭閥相互串聯(lián)以將多個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的最高負(fù)載壓力導(dǎo)入與該梭閥連通的壓差開關(guān)中，從而通過所述壓差開關(guān)得到所述第二壓差。優(yōu)選地，在所述液壓系統(tǒng)中設(shè)置比例閥，當(dāng)所述第二壓差大于所述比例閥的設(shè)定壓力時，通過該比例閥將所述變量泵輸出的油液部分地泄入油箱，以使所述第二壓差小于或等于所述比例閥的設(shè)定壓力。優(yōu)選地，所述比例閥中設(shè)計有控制腔、進(jìn)油口和回油口，將所述控制腔一端與所述變量泵的出口壓力連通，另一端與所述壓差檢測模塊連通，將所述進(jìn)油口與所述變量泵的出口連通，并且將所述回油口與油箱連通。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)包括變量泵和由該變量泵驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與所述變量泵連通，并且在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述變量泵之間的所述液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量的流量控制閥，其中，該液壓系統(tǒng)還包括控制器，該控制器的內(nèi)設(shè)置有根據(jù)每個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度，計算得到的該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求流量，其中，該控制器能夠調(diào)節(jié)所述變量泵的排量，使得所述變量泵的輸出流量等于所述需求流量值之和；并調(diào)節(jié)每個所述流量控制閥，使得所述流量控制閥的設(shè)定流量之和等于或大于所述變量泵的輸出流量。優(yōu)選地，所述流量控制閥為調(diào)速閥，該調(diào)速閥中包括串聯(lián)設(shè)置的節(jié)流閥和定差減壓閥，該定差減壓閥用于保持所述節(jié)流閥進(jìn)口和出口的第一壓差不變。優(yōu)選地，所述設(shè)定流量之和為所述輸出流量的105%_115%。優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)還包括壓差檢測模塊，該壓差檢測模塊用于檢測所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的最高負(fù)載壓力與所述變量泵出口壓力之間的第二壓差，當(dāng)該第二壓差大于與具有所述最高負(fù)載壓力的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的所述定差減壓閥的設(shè)定壓力時，所述控制器能夠控制降低所述變量泵的輸出流量，或增加所述流量控制閥的設(shè)定流量，使所述第二 壓差小于或等于該定差減壓閥的設(shè)定壓力。優(yōu)選地，所述壓差檢測模塊包括設(shè)置在相鄰兩個所述液壓支路之間的梭閥以及和該梭閥連通的壓差開關(guān)，所述梭閥相互串聯(lián)以將所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的最高負(fù)載壓力導(dǎo)入所述壓差開關(guān)，從而通過所述壓差開關(guān)得到所述第二壓差。優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)還包括具有設(shè)定壓力的比例閥，當(dāng)所述第二壓差大于所述比例閥的設(shè)定壓力時，該比例閥將所述變量泵輸出的油液部分地泄入油箱，以使所述第二壓差小于或等于所述比例閥的設(shè)定壓力。優(yōu)選地，所述比例閥包括控制腔、進(jìn)油口和回油口，所述控制腔一端連通所述變量泵的出口壓力，另一端與所述壓差檢測模塊連通，所述進(jìn)油口與所述變量泵的出口連通，所述回油口與油箱連通。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種工程機(jī)械，其中，所述工程機(jī)械包括本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)。通過上述技術(shù)方案，由于本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)及其控制方法不需在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置壓差，就能夠有效減低系統(tǒng)發(fā)生溢流的可能性，因此能夠有效降低系統(tǒng)的功率損失，實用性強(qiáng)。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)中單泵多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的原理圖；圖2是本發(fā)明第一實施方式提供的單泵多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的原理圖；圖3是本發(fā)明第二實施方式提供的單泵多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的原理圖；圖4是本發(fā)明第三實施方式提供的單泵多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)的原理圖。附圖標(biāo)記說明I 變量泵2執(zhí)行機(jī)構(gòu)3 流量控制閥 4壓差檢測模塊5 比例閥6負(fù)荷敏感閥7 溢流閥11 排量控制裝置 31節(jié)流閥32 定差減壓閥 41梭閥42 壓差開關(guān)
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。需要說明的是，在未做相反說明的情況下，本發(fā)明中使用的術(shù)語“輸出流量”為變量泵I實時輸出的流量值，而“最大流量”則是變量泵I在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時所輸出的最大的流量值；而“需求流量”則是指工作機(jī)構(gòu)為了達(dá)到特定工作速度所需的流量值。另外，“設(shè)定流量”、“設(shè)定壓力”則是指相應(yīng)的部件為了實現(xiàn)某目的所設(shè)定的目標(biāo)值。如圖2至圖4所不,本發(fā)明提供一種液壓系統(tǒng),該液壓系統(tǒng)包括變量泵I和由該變量泵I驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2 (油缸)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與變量泵I連通，以實現(xiàn)由單泵驅(qū)動多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目的。為了保證多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2同時工作，在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和變量泵I之間的液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2流
量的流量控制閥3。其中優(yōu)選地，該流量控制閥3為調(diào)速閥，該調(diào)速閥中包括串聯(lián)設(shè)置的節(jié)流閥31和定差減壓閥32，該定差減壓閥32維持節(jié)流閥31進(jìn)口和出口的壓差保持不變，以通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥31的閥口開度實現(xiàn)對各液壓支路流量的調(diào)節(jié)，從而保證多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2能夠得到所需的流量。另外，該流量控制閥3也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其他類型的液壓閥，本發(fā)明對此不做限制。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，在本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上，本發(fā)明的提供一種控制方法，該控制方法包括首先根據(jù)每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的工作速度，計算該執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量。其中每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的工作速度取決于該執(zhí)行機(jī)構(gòu)2需要進(jìn)行的工作種類，而該工作速度則由液壓油的流量大小來實現(xiàn)。在得到相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量后，調(diào)節(jié)變量泵I的排量，使得變量泵I的輸出流量等于需求流量之和；并調(diào)節(jié)每個流量控制閥3，使得流量控制閥3的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的輸出流量。通過上述兩個調(diào)節(jié)步驟，首先使得變量泵I的輸出流量能夠全部用于驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，從而有效減低系統(tǒng)發(fā)生溢流的可能性，并且由于流量控制閥3的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的輸出流量，因此同時有效降低了油液經(jīng)過流量控制閥的節(jié)流或調(diào)速后所帶來的壓力損失，最重要的是，本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)及其控制方法不需在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一個設(shè)定壓差，因此避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于系統(tǒng)內(nèi)必須設(shè)定一個設(shè)定壓差所帶來的功率損失，因此實用性強(qiáng)。為了實現(xiàn)上述控制方法，在所提供的液壓系統(tǒng)中設(shè)置控制器，該控制器可以優(yōu)選為本領(lǐng)域常見的PLC控制器，而流量控制閥為電控閥，并且設(shè)置調(diào)節(jié)變量泵I的排量的排量控制裝置11，該排量控制裝置11可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的能夠控制變量泵排量的裝置，例如通過電液比例閥進(jìn)行控制，又或者直接使用電控泵作為變量泵I，其中，控制器內(nèi)設(shè)置有根據(jù)每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的工作速度，而計算得到的該執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量，其中該需求流量的計算步驟也可通過控制器本身計算，操作人員只需輸入相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度即可?？刂破魍ㄟ^所得到的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求流量之和能夠通過控制排量控制裝置11調(diào)節(jié)變量泵I的排量，并直接控制電控式的流量控制閥，例如其中節(jié)流閥31的開口度，從而實現(xiàn)上述目的。其中，在本發(fā)明中所提及的“流量控制閥的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的輸出流量”的概念中，優(yōu)選地，上述設(shè)定流量之和為上述輸出流量的105%-115%。之所以優(yōu)選使得設(shè)定流量之和略大于輸出流量，是為了更好地避免輸出流量在通過流量控制閥3時的功率損耗。并且略大于輸出流量也能夠有效降低由于流量控制閥3及變量泵I的控制精度問題所帶來的誤差，該誤差是由于流量控制閥3、變量泵I存在磁滯，或由于溫度等參數(shù)變化引起的。因為一旦出現(xiàn)由于由該控制精度造成誤差，如果只設(shè)置流量控制閥的設(shè)定流量之和等于變量泵的輸出流量，會使得經(jīng)過流量控制閥3的控制后的流量小于變量泵I的輸出流量，則會造成系統(tǒng)溢流。這對實現(xiàn)本發(fā)明的目的不利。在上述控制方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的情況，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思均能夠產(chǎn)生相應(yīng)的有益效果。下面本文將對可能出現(xiàn)的幾種情況進(jìn)行說明。首先，在本發(fā)明提供有單泵驅(qū)動多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)中，當(dāng)多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2中僅有一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時，在本發(fā)明的構(gòu)思下，需要通過該一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的工作速度，計算得到其需求流量，然后根據(jù)該需求流量，調(diào)節(jié)變量泵I的輸出流量等于該需求流量，并且同時由于只有一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，則只需將對應(yīng)的流量控制閥3的設(shè)定流量調(diào)節(jié)為最大即可，即通過控制器將該流量控制閥3中的節(jié)流閥閥口的開度調(diào)節(jié)為最大。其中，如果流量控制閥3的最大設(shè)定流量大于變量泵I的輸出流量，由于此時變量泵I的輸出流量只需供 給該一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因此此時無需該流量控制閥3進(jìn)行流量控制，因此既可以防止系統(tǒng)溢流，由于不會造成功率損耗，即能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。而如果出現(xiàn)流量控制閥3的最大設(shè)定流量小于變量泵I的輸出流量，則通過將該流量控制閥3的設(shè)定流量調(diào)節(jié)為最大，能夠最大程度地降低系統(tǒng)溢流，這同樣與本發(fā)明的構(gòu)思相符合。然后，在本發(fā)明提供有單泵驅(qū)動多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)中，當(dāng)至少有兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2同時工作，在正常的實際工作狀態(tài)下，并且變量泵I的最大流量通常大于同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，則通過控制器和排量控制裝置調(diào)節(jié)變量泵I的排量，使得變量泵I的輸出流量等于同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和；并通過控制器調(diào)節(jié)對應(yīng)的每個流量控制閥3，使得流量控制閥3的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的輸出流量即可。而在非正常狀態(tài)下，例如出現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)過載等問題時，即出現(xiàn)變量泵I的最大流量小于同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和的問題時，雖然無法設(shè)置變量泵的最大流量等于或大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和，然而為了能夠最大程度地驅(qū)動同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，則通過控制器和調(diào)節(jié)變量泵I的排量，使得變量泵I輸出流量最大即可；并通過控制器調(diào)節(jié)對應(yīng)的每個流量控制閥3，使得流量控制閥3的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的最大輸出流量。這樣，在變量泵I最大程度地驅(qū)動同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的同時，也能夠有效降低輸出流量通過流量控制閥3時的功率損耗。在上述兩種情況的基礎(chǔ)上，如果出現(xiàn)同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和大于相對應(yīng)的流量控制閥3的最大設(shè)定流量之和的非正常狀態(tài)，當(dāng)需要變量泵I輸出流量等于同時工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和時，會出現(xiàn)無法調(diào)節(jié)流量控制閥的設(shè)定流量等于或大于變量泵I輸出的最大流量的情況，此時，為了最大程度地降低輸出流量通過流量控制閥3時的功率損耗，優(yōu)選地，首先將流量控制閥3的設(shè)定流量調(diào)節(jié)為最大，并通過控制器和排量控制裝置11調(diào)節(jié)變量泵I的排量，使得變量泵I的輸出流量等于或小于流量控制閥3的設(shè)定流量之和，即使得流量控制閥3的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵I的輸出流量。這樣可最大程度地降低流量的功率損耗。
另外，當(dāng)需要停止其中部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的工作時，則首先通過控制器關(guān)閉與需要停止的這部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)2相對應(yīng)的流量控制閥3，即將其中的節(jié)流閥31截斷。并通過控制器和排量控制裝置11調(diào)節(jié)變量泵I的排量，使得變量泵I的輸出流量等于仍然工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的需求流量之和，這樣能夠有效降低出現(xiàn)系統(tǒng)溢流的可能性。同時優(yōu)選地，可通過控制器判斷仍然工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2所對應(yīng)的流量控制閥3的設(shè)定流量之和是否仍與變量泵I的輸出流量相同，如果不同，只需通過控制器將相應(yīng)的流量控制閥的設(shè)定流量之和調(diào)節(jié)為等于或大于變量泵I的輸出流量即可。此時，能夠有效降低輸出流量通過相應(yīng)的流量控制閥的功率損耗。上面描述了幾種經(jīng)常出現(xiàn)的情況，在本發(fā)明的構(gòu)思下，本領(lǐng)域技術(shù)人員在其他未提及的情況下，所作出的改變均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。由于上述控制方法在某些情況下仍然可能出現(xiàn)系統(tǒng)溢流以及流量通過流量控制閥時的功率損耗問題，為了將系統(tǒng)溢流的影響降到最低，需要及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)流量過大的情況。因此進(jìn)一步優(yōu)選地，液壓系統(tǒng)還包括壓差檢測模塊4，本發(fā)明提供的控制方法包括使用該壓差檢測模塊4檢測多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2中的最高負(fù)載壓力與變量泵I出口壓力之間的第二 壓差，此時可將第二壓差導(dǎo)入控制器中，通過控制器比較該第二壓差和具有最高負(fù)載壓力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2相對應(yīng)的定差減壓閥32的設(shè)定壓力，當(dāng)該第二壓差大于與具有最高負(fù)載壓力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2相對應(yīng)的定差減壓閥32的設(shè)定壓力時，則表明出現(xiàn)了系統(tǒng)流量的過大，而導(dǎo)致泵出口壓力上升的問題。此時，通過控制器降低變量泵I的輸出流量，或增加流量控制閥3的設(shè)定流量，使第二壓差小于或等于該與具有最高負(fù)載壓力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2相對應(yīng)的定差減壓閥32的設(shè)定壓力。因此，能夠最大程度地降低系統(tǒng)出現(xiàn)溢流后所帶來的問題。具體地，為了實現(xiàn)檢測第二壓差，在壓差檢測模塊4中，優(yōu)選在相鄰兩個液壓支路之間設(shè)置梭閥41，并使得梭閥41相互串聯(lián)以將多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)2中的最高負(fù)載壓力導(dǎo)入與該梭閥41連通的壓差開關(guān)42中，從而通過壓差開關(guān)42得到第二壓差。然后通過該壓差開關(guān)將第二壓差的信號傳遞會控制器，繼而完成后續(xù)控制作業(yè)。該第二壓差還可通過壓差傳感器等本領(lǐng)域公知的裝置或方法獲得，本發(fā)明對此不做限制。另外，而在出現(xiàn)系統(tǒng)流量過大，需要及時泄出多余的系統(tǒng)流量時，雖然系統(tǒng)中設(shè)置有作為整個系統(tǒng)的安全閥的溢流閥7，但是由于其設(shè)定壓力通常較大，如果僅靠其進(jìn)行系統(tǒng)溢流則會造成不必要的流量功率損耗。因此進(jìn)一步優(yōu)選地，在液壓系統(tǒng)中還可設(shè)置具有設(shè)定壓力的比例閥5，當(dāng)上述第二壓差大于比例閥5的設(shè)定壓力時，則控制該比例閥5將流量泵I輸出的油液部分地泄入油箱，直到第二壓差小于或等于比例閥5的設(shè)定壓力。因此，可及時將系統(tǒng)多余流量泄回油箱，而無需等待多余系統(tǒng)流量大于溢流閥7的設(shè)定壓力后才開始泄流，因此通過將比例閥5的設(shè)定壓力合理地設(shè)定為低于溢流閥7的設(shè)定壓力，即可最大程度地降低了系統(tǒng)的功率損耗。另外，雖然能夠通過比例閥5泄出多余流量，但是在實際中，需要最大程度地避免這樣的溢流。因此，為了保證在通過控制器控制該第二壓差等于或小于定差減壓閥32的設(shè)定壓力之前，避免多余流量通過比例閥5泄出，優(yōu)選地，可合理設(shè)置比例閥5的設(shè)定壓力應(yīng)略大于定差減壓閥32的設(shè)定壓力。從而最大程度地降低發(fā)生系統(tǒng)溢流的可能。該比例閥5的實施方式有多種，具體地，該比例閥可以為液控方向閥，更具體地為液控二位二通閥，該比例閥設(shè)計有控制腔、進(jìn)油口和回油口，將控制腔一端與變量泵I的出口壓力連通，另一端與壓差檢測模塊4中的梭閥41連通，將進(jìn)油口與變量泵的出口連通，并且將回油口與油箱連通。該比例閥能夠?qū)乃箝y41導(dǎo)入的最高負(fù)載壓力與變量泵I的出口壓力之間的第二壓差與其設(shè)定壓力進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)诙翰畲笥谠O(shè)定壓力時，則系統(tǒng)多余流量通過該比例閥排除，并且由于是比例控制閥，因此能夠根據(jù)該第二壓差的大小及時改變流回油箱的流量。從而更好地實現(xiàn)本發(fā)明的目的。最后需要說明的是，在本發(fā)明中，由于各液壓支路并聯(lián)，變量泵I的出口壓力與各流量控制閥3進(jìn)口壓力相同，因此，在得到第二壓差的過程中，除了檢測變量泵I的出口壓力之外，還可以檢測各流量控制閥3的進(jìn)口壓力。實際上，由于從變量泵出口到各流量控制閥3的進(jìn)口存在管線以及其他可能安裝的液壓元件，因此，通過直接檢測各流量控制閥3的進(jìn)口壓力，并將最高負(fù)載壓力與產(chǎn)生該最高負(fù)載壓力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)所對應(yīng)的流量控制閥3的進(jìn)口壓力做差所得到的第二壓差的精度更高。綜上，本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)及其控制方法既能夠有效降低系統(tǒng)溢流的可能性，還能夠有效降低功率損失，因此，其本身以及使用該液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械具有較高的實用 性和推廣價值。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種液壓系統(tǒng)的控制方法，該液壓系統(tǒng)包括變量泵(I)和由該變量泵(I)驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與所述變量泵(I)連通，在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)和所述變量泵(I)之間的所述液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)流量的流量控制閥(3)，其特征在于，所述控制方法包括 根據(jù)每個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的工作速度，計算該執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的需求流量； 調(diào)節(jié)所述變量泵(I)的排量，使得所述變量泵(I)的輸出流量等于所述需求流量之和； 并調(diào)節(jié)每個所述流量控制閥(3)，使得所述流量控制閥(3)的設(shè)定流量之和等于或大于所述變量泵(I)的輸出流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)中僅有一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時，將對應(yīng)的所述流量控制閥(3)的設(shè)定流量調(diào)節(jié)為最大。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當(dāng)至少有兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)同時工作，并且需要停止部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的工作時，首先關(guān)閉相對應(yīng)的所述流量控制閥(3)，并調(diào)節(jié)所述變量泵(I)的排量，使得所述變量泵(I)的輸出流量等于仍然工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的需求流量之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，采用調(diào)速閥作為所述流量控制閥(3)，該調(diào)速閥中設(shè)計有節(jié)流閥(31)和定差減壓閥(32)，使用該定差減壓閥(32)保持所述節(jié)流閥(31)進(jìn)口和出口的第一壓差不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，設(shè)置所述設(shè)定流量之和為所述輸出流量的105%-115%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)還包括壓差檢測模塊(4)，所述控制方法包括使用該壓差檢測模塊(4)檢測所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)中的最高負(fù)載壓力與所述變量泵(I)出口壓力之間的第二壓差，當(dāng)該第二壓差大于與具有所述最高負(fù)載壓力的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)相對應(yīng)的所述定差減壓閥(32)的設(shè)定壓力時，降低所述變量泵(I)的輸出流量，或增加所述流量控制閥(3)的設(shè)定流量，使所述第二壓差小于或等于該定差減壓閥(32)的設(shè)定壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在所述壓差檢測模塊(4)a，在相鄰兩個所述液壓支路之間設(shè)置梭閥(41)，并使得所述梭閥(41)相互串聯(lián)以將多個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)中的最高負(fù)載壓力導(dǎo)入與該梭閥(41)連通的壓差開關(guān)(42)中，從而通過所述壓差開關(guān)(42)得到所述第二壓差。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在所述液壓系統(tǒng)中設(shè)置比例閥(5)，當(dāng)所述第二壓差大于所述比例閥(5)的設(shè)定壓力時，通過該比例閥(5)將所述變量泵(I)輸出的油液部分地泄入油箱，以使所述第二壓差小于或等于所述比例閥(5)的設(shè)定壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油液系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述比例閥中設(shè)計有控制腔、進(jìn)油口和回油口，將所述控制腔一端與所述變量泵(I)的出口壓力連通，另一端與所述壓差檢測模塊(4)連通，將所述進(jìn)油口與所述變量泵的出口連通，并且將所述回油口與油箱連通。
10.一種液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)包括變量泵(I)和由該變量泵(I)驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與所述變量泵(I)連通，并且在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)和所述變量泵(I)之間的所述液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)流量的流量控制閥(3)，其特征在于，該液壓系統(tǒng)還包括控制器，該控制器的內(nèi)設(shè)置有根據(jù)每個所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的工作速度，計算得到的該執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的需求流量，其中，該控制器能夠 調(diào)節(jié)所述變量泵(I)的排量，使得所述變量泵(I)的輸出流量等于所述需求流量值之和； 并調(diào)節(jié)每個所述流量控制閥(3)，使得所述流量控制閥(3)的設(shè)定流量之和等于或大于所述變量泵(I)的輸出流量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述流量控制閥(3)為調(diào)速閥，該調(diào)速閥中包括串聯(lián)設(shè)置的節(jié)流閥(31)和定差減壓閥(32)，該定差減壓閥(32)用于保持所述節(jié)流閥(31)進(jìn)口和出口的第一壓差不變。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定流量之和為所述輸出流量的 105%-115%。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任意一項所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)還包括壓差檢測模塊(4)，該壓差檢測模塊(4)用于檢測所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)中的最高負(fù)載壓力與所述變量泵(I)出口壓力之間的第二壓差，當(dāng)該第二壓差大于與具有所述最高負(fù)載壓力的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)相對應(yīng)的所述定差減壓閥(32)的設(shè)定壓力時，所述控制器能夠控制降低所述變量泵(I)的輸出流量，或增加所述流量控制閥(3)的設(shè)定流量，使所述第二壓差小于或等于該定差減壓閥(32)的設(shè)定壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述壓差檢測模塊(4)包括設(shè)置在相鄰兩個所述液壓支路之間的梭閥(41)以及和該梭閥(41)連通的壓差開關(guān)(42)，所述梭閥(41)相互串聯(lián)以將所述多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)中的最高負(fù)載壓力導(dǎo)入所述壓差開關(guān)(42)，從而通過所述壓差開關(guān)(42)得到所述第二壓差。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)還包括具有設(shè)定壓力的比例閥(5)，當(dāng)所述第二壓差大于所述比例閥(5)的設(shè)定壓力時，該比例閥(5)將所述變量泵(I)輸出的油液部分地泄入油箱，以使所述第二壓差小于或等于所述比例閥(5)的設(shè)定壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述比例閥(5)包括控制腔、進(jìn)油口和回油口，所述控制腔一端連通所述變量泵(I)的出口壓力，另一端與所述壓差檢測模塊(4)連通，所述進(jìn)油口與所述變量泵的出口連通，所述回油口與油箱連通。
17.—種工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械包括權(quán)利要求10-16所述的液壓系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液壓系統(tǒng)及其控制方法，該液壓系統(tǒng)包括變量泵和由該變量泵驅(qū)動的多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別通過多個并聯(lián)設(shè)置的液壓支路與變量泵連通，在每個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和變量泵之間的液壓支路上均設(shè)置有調(diào)整相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量的流量控制閥，本發(fā)明提供的控制方法包括根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度，計算該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求流量；調(diào)節(jié)變量泵的排量，使得其輸出流量等于需求流量之和；并調(diào)節(jié)每個流量控制閥，使得其的設(shè)定流量之和等于或大于變量泵的輸出流量。本發(fā)明還提供一種使用本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械。由于本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)及其控制方法不需在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置壓差，在有效減低系統(tǒng)發(fā)生溢流可能的同時還能降低系統(tǒng)的功率損失。
文檔編號F15B11/02GK102720710SQ201210213770
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者李沛林, 王佳茜, 王巧云 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司