流量自適應(yīng)閥和閉式液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種液壓閥塊，具體地，設(shè)及一種閉式液壓系統(tǒng)及其使用的用于流量 分配的流量自適應(yīng)閥塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖1所示為一種典型的采用補(bǔ)油溢流閥601、沖洗溢流閥801的閉式液壓系統(tǒng)，其 中發(fā)動(dòng)機(jī)201驅(qū)動(dòng)閉式液壓累301旋轉(zhuǎn)，從油箱101中累吸油液，通過閉式工作回路提供給 馬達(dá)901W啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。其中考慮到系統(tǒng)中不可避免的油液泄露等，另設(shè)置了補(bǔ)油累401，其 補(bǔ)油出油口通過帶有單向閥的高壓溢流閥組501補(bǔ)油至閉式工作回路中，W補(bǔ)充系統(tǒng)油液 損失。其中，多余的補(bǔ)油油液可通過設(shè)有沖洗換向閥701、沖洗溢流閥801、過濾器1001和 冷卻器1101的沖洗油路回油至油箱101，W降低系統(tǒng)的溫度；另一部分的補(bǔ)油油液可通過 設(shè)有補(bǔ)油溢流閥601的補(bǔ)油回油油路回油至油箱101，W維持系統(tǒng)低壓側(cè)的壓力。
[0003] 其中，考慮系統(tǒng)的功率、散熱、節(jié)能等因素，行業(yè)內(nèi)或設(shè)計(jì)手冊(cè)中一般都要求補(bǔ)油 累401的流量分配比K值在0.7左右，即圖1中的沖洗溢流閥流量Q。與補(bǔ)油累輸出流量QP 的比值在0.7左右。而圖1方案的最大缺點(diǎn)是流量分配比K值受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、沖洗閥閥后 背壓Pf、沖洗換向閥壓降等因素影響較大，流量分配比變化很大，不能保持為一恒定值，從 而影響閉式系統(tǒng)冷卻效果，嚴(yán)重情況下會(huì)出現(xiàn)燒累現(xiàn)象，W下展開具體分析。
[0004] ①理想狀態(tài)的流量分配比
[0005] 理想狀態(tài)時(shí)，不考慮沖洗換向閥701的壓降、沖洗溢流閥801的閥后背壓Pf等因 素的影響。
[0006] 補(bǔ)油溢流閥601的壓降-流量特性滿足如下公式（1):
[0007] Pb=Pbo+GbQb (1)
[000引其中，Pb為補(bǔ)油溢流閥入口壓力bar;
[0009]P帕為補(bǔ)油溢流閥開啟壓力bar;
[0010]Gb為補(bǔ)油溢流閥壓差流量比bar/L/min，與壓力梯度成反比；
[001UQb為補(bǔ)油溢流閥流量L/min;
[0012] 沖洗溢流閥801的壓降-流量特性滿足如下公式（2):
[0013] Pc=P co+GcQc 似
[0014] Pe為沖洗溢流閥入口壓力bar;
[001引P。。為沖洗溢流閥開啟壓力bar;
[0016]G。為沖洗溢流閥壓差流量比bar/L/min(-般情況下，該值與Gb相同）；
[0017]Q。為沖洗溢流閥流量L/min ;
[0018]APi為補(bǔ)油溢流閥與沖洗溢流閥的入口壓力之差bar，AP1=Pb-Pc;
[0019] 理想狀態(tài)時(shí)，Pb= P。，可得出如下公式（3)
C3)
[0021] W為補(bǔ)油累轉(zhuǎn)速巧m;
[002引Dp為補(bǔ)油累排量mL/Rev;
[002引 K為流量分配比；
[0024]若累轉(zhuǎn)速W= 2350;rpm，累排量Dp= 40mL/Rev，補(bǔ)油溢流閥開啟壓力PbO=SObar, 沖洗溢流閥開啟壓力P。。= 28.化ar，壓差流量比Gb=Ge= 0. 03937時(shí)，可知：
[00巧]流量分配比K>0.7。
[0026] ②考慮背壓Pr時(shí)的流量分配比
[0027] 沖洗溢流閥601、補(bǔ)油溢流閥801的出口壓力都1:1地直接增高開啟壓力，故因過 濾器1001與冷卻器1101引起的背壓Pf將1:1的增高補(bǔ)油溢流閥801的開啟壓力。
[002引當(dāng)考慮背壓Pf的影響，前述公式（3)變?yōu)橄率剑?')
(3，）
[0030] 在前述假設(shè)條件不變的情況下，當(dāng)背壓3bar時(shí)，可得流量分配比僅為 K> 0. 3,與理想狀態(tài)時(shí)流量分配比0. 7差異很大。
[0031] ③考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)的流量分配比
[0032] 當(dāng)背壓Pr^0,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W=llOOrpm，其它假設(shè)條件與前同，則流量分配比計(jì) 算公式同上式（3)，可知：流量分配比K> 0. 93。
[003引由上式（3')可知，流量分配比K與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W、沖洗閥閥后背壓Pf、沖洗換向閥 壓降等都相關(guān)，前述因素變化都會(huì)導(dǎo)致流量分配比的變化。由于流量分配比與補(bǔ)油溢流閥 入口壓力Pb與沖洗溢流閥入口壓力P。之差A(yù)Pi成正比，當(dāng)壓差A(yù)Pi較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)補(bǔ)油溢 流閥流量Qb接近0,使得累殼內(nèi)油液溫度過高而產(chǎn)生燒累現(xiàn)象。此外，由于流量分配比K受 背壓Pf影響較大，背壓Pf會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的增多而增大，當(dāng)調(diào)好流量分配比的系統(tǒng)運(yùn)行一 段時(shí)間后因被壓變化而導(dǎo)致流量分配比降低，可重復(fù)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0034] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種流量自適應(yīng)閥及具有該流 量自適應(yīng)閥的閉式液壓系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)閉式液壓系統(tǒng)的流量分配比維持基本恒定，受影 響因素少，符合閉式液壓系統(tǒng)的流量分配設(shè)計(jì)要求，并具有較好的系統(tǒng)油液冷卻效果。
[0035] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種流量自適應(yīng)閥，該流量自適 應(yīng)閥包括第一進(jìn)油口、第二進(jìn)油口、第一出油口和第二出油口，第一進(jìn)油口與第一出油口之 間連接的第一內(nèi)部油路中設(shè)有流量控制閥，第二進(jìn)油口與第二出油口之間連接的第二內(nèi)部 油路中設(shè)有節(jié)流孔，流量控制閥的控制腔與節(jié)流孔的孔前油路之間連接有壓力反饋油路， W反饋節(jié)流孔的孔前油壓，從而調(diào)節(jié)流量控制閥的閥忍開度，穩(wěn)定第一內(nèi)部油路與第二內(nèi) 部油路中的流量比值。
[0036] 優(yōu)選地，節(jié)流孔為可調(diào)式節(jié)流孔。
[0037] 優(yōu)選地，節(jié)流孔為棱邊型、毛細(xì)管型或間隙型節(jié)流孔。
[0038] 優(yōu)選地，流量控制閥為滑閥或錐閥型流量調(diào)節(jié)閥。
[0039] 優(yōu)選地，流量自適應(yīng)閥還包括用于穩(wěn)定流量控制閥的進(jìn)出口壓降的壓力補(bǔ)償閥， 壓力補(bǔ)償閥設(shè)置在流量控制閥與第一進(jìn)油口之間的第一內(nèi)部油路部分中。
[0040] 優(yōu)選地，壓力補(bǔ)償閥為可調(diào)式壓力補(bǔ)償閥。
[0041] 優(yōu)選地，該流量自適應(yīng)閥還包括換向閥，該換向閥設(shè)置在壓力補(bǔ)償閥與第一進(jìn)油 口之間的第一內(nèi)部油路部分中。
[0042] 優(yōu)選地，流量自適應(yīng)閥的第一進(jìn)油口包括第一上進(jìn)油口和第一下進(jìn)油口，換向閥 為=位=通換向閥，該=位=通換向閥的出口端油口液壓連通至壓力補(bǔ)償閥，=位=通換 向閥配置為在上位時(shí)連通第一上進(jìn)油口與出口端油口，在中位時(shí)截止出口端油口與第一上 進(jìn)油口和第一下進(jìn)油口的連接，并且在下位時(shí)連通第一下進(jìn)油口與出口端油口。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種閉式液壓系統(tǒng)，包括油箱、閉式液壓累、補(bǔ) 油累、馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)油累的發(fā)動(dòng)機(jī)，閉式液壓累與馬達(dá)之間形成有閉式工作回路，補(bǔ)油累的進(jìn) 油口與油箱連通，補(bǔ)油累的出油口補(bǔ)油至閉式工作回路，其中，閉式液壓系統(tǒng)還包括根據(jù)本 發(fā)明上述的流量自適應(yīng)閥，該流量自適應(yīng)閥的第一進(jìn)油口與閉式工作回路相連，第一出油 口通過沖洗油路回油至油箱，第二進(jìn)油口與補(bǔ)油累的出油口相連，第二出油口通過補(bǔ)油回 油油路回油至油箱。
[0044] 優(yōu)選地，第二進(jìn)油口與補(bǔ)油累的出油口之間的油路中設(shè)有補(bǔ)油溢流閥，沖洗油路 中串接有過濾器和冷卻器。
[0045] 通過上述技術(shù)方案，在本發(fā)明的采用流量自適應(yīng)閥的閉式液壓系統(tǒng)中，通過在補(bǔ) 油回油油路中設(shè)置節(jié)流孔，同時(shí)在沖洗油路中設(shè)置流量控制閥，節(jié)流孔的孔前壓力反饋至 流量控制閥的控制腔，W自動(dòng)調(diào)節(jié)流量控制閥的閥忍開度，從而可使得補(bǔ)油溢流閥流量與 沖洗溢流閥流量之間維持動(dòng)態(tài)平衡，即流量分配比保持基本恒定，流量分配比只與兩閥的 結(jié)構(gòu)、尺寸和特性相關(guān)，而不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、累排量等影響。節(jié)流孔優(yōu)選為可調(diào)式，從而更方 便調(diào)節(jié)流量分配比，使其具有更廣的適用范圍。流量控制閥的閥前還可設(shè)置壓力補(bǔ)償閥，W 穩(wěn)定流量控制閥的進(jìn)出口壓降，消除流量控制閥的閥后背壓變化對(duì)流量分配比的影響。
[0046] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予W詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0047] 附圖是用來提供對(duì)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(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0048] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種閉式液壓系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0049] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的閉式液壓系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0050] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的流量自適應(yīng)閥的液壓結(jié)構(gòu)圖；
[0051] 圖4和圖5為另兩種優(yōu)選實(shí)施方式中的流量自適應(yīng)閥的液壓結(jié)構(gòu)圖；
[0052] 圖6為一種優(yōu)選實(shí)施方式的節(jié)流孔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中該節(jié)流孔采用了棱邊型阻 力形式；
[0053] 圖7和圖8為另兩種優(yōu)選實(shí)施方式的節(jié)流孔的結(jié)構(gòu)示