轉速匹配閥和變壓差負載敏感控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種轉速匹配閥和變壓差負載敏感控制系統(tǒng)，其中，轉速匹配閥包括進油口、第一出油口和第二出油口，進油口用于與動力油源相通，進油口與第一出油口相通的油路上設有節(jié)流阻尼，進油口與第二出油口相通的油路上設有壓力控制機構，壓力控制機構能夠使得第二出油口的輸出壓力等于節(jié)流阻尼兩端的壓差，第二出油口作為控制油源的出油口。通過在閥體內(nèi)部設置節(jié)流阻尼，當流量流過該節(jié)流阻尼時會產(chǎn)生一定的壓力損失，由于節(jié)流阻尼在工作過程中的節(jié)流面積固定，壓力損失與流量一一對應，從而動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，提高了系統(tǒng)的調速性能，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能。
【專利說明】
轉速匹配閥和變壓差負載敏感控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種轉速匹配閥和變壓差負載敏感控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前國內(nèi)外變量栗負載敏感控制系統(tǒng)普遍使用恒壓差控制的方法來實現(xiàn)系統(tǒng)壓力與負載壓力自適應匹配，壓差控制是指通過變量栗壓差控制閥能夠使得栗出口壓力始終比負載壓力高一 AP值，該AP即為系統(tǒng)的壓差。通過變量栗自帶的壓差控制閥設定系統(tǒng)的壓差A P，當系統(tǒng)工作時，能夠使得栗出口壓力始終比負載壓力高△ P。采用恒壓差控制的方法的變量栗負載敏感控制系統(tǒng)主要存在以下技術缺陷:
[0003]第一、扳動手柄在很大的一段范圍內(nèi)，系統(tǒng)流量僅在很小的范圍內(nèi)存在變量，超過該范圍則出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，使得手柄操縱范圍窄，影響系統(tǒng)的調速性；
[0004]第二、為補償最大流量產(chǎn)生的管路沿程損失，恒定壓差一般設定值較高，這樣使得在小流量工作場合，如進行微動作業(yè)時，產(chǎn)生較大的壓力損失。
[0005]第三、系統(tǒng)壓差較大，制約了微動性的進一步提升。
[0006]現(xiàn)有技術中使用轉速傳感器和控制器根據(jù)不同發(fā)動機轉速來實現(xiàn)不同的壓力輸出，這樣需要額外增加轉速傳感器和控制器，以及壓力調節(jié)裝置，成本高，環(huán)節(jié)較多，故障率尚O
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為克服以上技術缺陷，本實用新型解決的技術問題是提供一種轉速匹配閥和變壓差負載敏感控制系統(tǒng)，能夠動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種轉速匹配閥，其包括進油口、第一出油口和第二出油口，進油口用于與動力油源相通，進油口與第一出油口相通的油路上設有節(jié)流阻尼，進油口與第二出油口相通的油路上設有壓力控制機構，壓力控制機構能夠使得第二出油口的輸出壓力等于節(jié)流阻尼兩端的壓差，第二出油口作為控制油源的出油口。
[0009]進一步地，壓力控制機構包括液控滑閥，液控滑閥的第一控制端與進油口連接，第二控制端與第一出油口和第二出油口均連接。
[0010]進一步地，節(jié)流阻尼的的節(jié)流面積可調。
[0011]進一步地，節(jié)流阻尼在不同規(guī)格的節(jié)流阻尼中進行選擇。
[0012]進一步地，液控滑閥設有分別與進油口、第二出油口以及回油油路相通的多個油口，通過液控滑閥來切換第二出油口分別與進油口和回油油路的連通關系。
[0013]進一步地，液控滑閥包括閥芯和閥套，閥芯的一端作為第一控制端接收來自與進油口的控制壓力，另一端作為第二控制端接收來自第一出油口和第二出油口的控制壓力。
[0014]進一步地，閥芯的另一端設有臺階，以使接收來自第一出油口和第二出油口的油液的受力面積相等。
[0015]進一步地，還包括壓力傳感器，壓力控制機構包括電控液控滑閥，電控液控滑閥能夠根據(jù)壓力傳感器所獲得的節(jié)流阻尼兩端的壓力的差值，使得第二出油口的輸出壓力等于節(jié)流阻尼兩端的壓差。
[0016]優(yōu)選地，動力油源由定量栗供油，定量栗由發(fā)動機驅動。
[0017]本實用新型還提供了一種變壓差負載敏感控制系統(tǒng)，其包括上述的轉速匹配閥。
[0018]由此，基于上述技術方案，本實用新型通過在閥體內(nèi)部設置節(jié)流阻尼，當流量流過該節(jié)流阻尼時會產(chǎn)生一定的壓力損失，由于節(jié)流阻尼在工作過程中的節(jié)流面積固定，壓力損失與流量一一對應，通過壓力控制機構來保證作為控制油源的第二出油口的輸出壓力即為該壓力損失，從而間接反映動力機構的轉速，實現(xiàn)流量輸出與動力機構的轉速相關，從而動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，提高了系統(tǒng)的調速性能，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能。本實用新型提供的變壓差負載敏感控制系統(tǒng)相應地也具有上述有益技術效果。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型轉速匹配閥的結構示意圖；
[0021]圖2為利用本實用新型轉速匹配閥的動力機構的轉速與輸出油壓的比例關系曲線圖。
【具體實施方式】
[0022]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0023]本實用新型的【具體實施方式】是為了便于對本實用新型的構思、所解決的技術問題、構成技術方案的技術特征和帶來的技術效果有更進一步的說明。需要說明的是，對于這些實施方式的說明并不構成對本實用新型的限定。此外，下面所述的本實用新型的實施方式中涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0024]針對目前現(xiàn)有的采用恒壓差控制的方法的變量栗負載敏感控制系統(tǒng)存在諸多技術缺陷，本實用新型設計了一種轉速匹配閥，該轉速匹配閥通過在閥體內(nèi)部設置節(jié)流阻尼，當流量流過該節(jié)流阻尼時會產(chǎn)生一定的壓力損失，由于節(jié)流阻尼在工作過程中的節(jié)流面積固定，因此壓力損失與流量一一對應，通過壓力控制機構來保證作為控制油源的第二出油口的輸出壓力即為該壓力損失，從而間接反映動力機構的轉速，實現(xiàn)流量輸出與動力機構的轉速相關，實現(xiàn)動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，提高了系統(tǒng)的調速性能，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能。
[0025]在本實用新型轉速匹配閥一個示意性的實施例中，如圖1所示，轉速匹配閥100包括進油口 P1、第一出油口 P2和第二出油口 P3，進油口 Pl用于與動力油源相通，進油口 Pl與第一出油口 P2相通的油路上設有節(jié)流阻尼3，進油口 Pl與第二出油口P3相通的油路上設有壓力控制機構，壓力控制機構能夠使得第二出油口 P3的輸出壓力等于節(jié)流阻尼3兩端的壓差，第二出油口 P3作為控制油源的出油口。
[0026]在該示意性的實施例中，本轉速匹配閥通過在閥體內(nèi)部的進油口Pl與第一出油口P2相通的油路上設置節(jié)流阻尼3，當流量流過節(jié)流阻尼時會產(chǎn)生一定的壓力損失，該壓力損失為節(jié)流阻尼3兩端的壓差，由于節(jié)流阻尼3在工作過程中的節(jié)流面積固定，因此壓力損失與進油口 Pl內(nèi)的流量一一對應，通過設置壓力控制機構來保證作為控制油源的第二出油口P3的輸出壓力即為該壓力損失，從而間接反映動力機構的轉速，實現(xiàn)流量輸出與動力機構的轉速相關，實現(xiàn)動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，提高了系統(tǒng)的調速性能，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能。在一個可選的實施例中，動力油源由定量栗200供油，定量栗200由發(fā)動機驅動，圖1中帶有箭頭的曲線為發(fā)動機轉速輸入。
[0027]作為壓力控制機構的一種優(yōu)選實施方式，壓力控制機構包括液控滑閥，液控滑閥的第一控制端與進油口Pl連接，第二控制端與第一出油口 P2和第二出油口 P3均連接。通過閥芯力平衡閥的方法，當液控滑閥達到力平衡時，進油口 Pl的壓力P1與第一出油口 P2壓力P2的和第二出油口 P3的壓力P3的關系為= P1 = PdP3,亦即作為控制油源的第二出油口 P3的壓力P3 = P1-P2,即為節(jié)流阻尼3兩端的壓差ΛΡ，因此液控滑閥充當壓差運算控制器，直接實現(xiàn)壓力輸出。相較于現(xiàn)有技術中使用轉速傳感器和控制器根據(jù)不同發(fā)動機轉速來實現(xiàn)不同的壓力輸出，液控滑閥使用液壓方法實現(xiàn)壓力輸出與發(fā)動機轉速匹配，無需額外增加轉速傳感器和控制器等結構部件，具有結構簡單可靠，成本低的優(yōu)點。
[0028]在一個具體或優(yōu)選的實施例中，液控滑閥包括閥芯I和閥套2，閥芯I的一端作為第一控制端接收來自與進油口 Pl的控制壓力，另一端作為第二控制端接收來自第一出油口 P2和第二出油口 P3的控制壓力，閥芯I在閥套2內(nèi)振動調節(jié)，最終實現(xiàn)閥芯I的力平衡穩(wěn)定，使得P3 = P1-P2,結構簡單可靠，易于實施。進一步優(yōu)選地，閥芯I的另一端設有臺階，以使接收來自第一出油口 P2和第二出油口 P3的油液的受力面積相等，受力面積相等能夠保證第二控制端有效地來自第一出油口 P2和第二出油口 P3的油液的壓力，可靠地確保ΛΡ=P3 = P1-P2。
[0029]圖2示出了利用本實用新型轉速匹配閥的動力機構的轉速與輸出油壓的比例關系曲線關系，由此可見，隨著轉速η的增大，P3的輸出壓力也相應地增大。
[0030]為了提高轉速匹配閥的適用范圍，在一個優(yōu)選的實施例中，節(jié)流阻尼3的的節(jié)流面積可調，通過改變節(jié)流阻尼3的的節(jié)流面積一獲得不同阻尼可以得到不同的壓力輸出曲線，具有調節(jié)方便的優(yōu)點。當然也可以在另一個優(yōu)選的實施例中，節(jié)流阻尼3在不同規(guī)格的節(jié)流阻尼中進行選擇，通過更換轉速匹配閥內(nèi)的不同規(guī)格的節(jié)流阻尼，也可以得到不同的壓力輸出曲線。
[0031]具體地，如圖1所示，液控滑閥設有分別與進油口Pl、第二出油口Ρ3以及回油油路相通的多個油口，通過液控滑閥來切換第二出油口Ρ3分別與進油口Pl和回油油路的連通關系，通過液控方式來切換第二出油口 Ρ3分別與進油口 Pl和回油油路的連通關系具有較高的切換穩(wěn)定性，可實施性較高。
[0032]作為壓力控制機構的一種優(yōu)選實施方式，轉速匹配閥還包括壓力傳感器，壓力控制機構包括電控液控滑閥，電控液控滑閥能夠根據(jù)壓力傳感器所獲得的節(jié)流阻尼3兩端的壓力的差值，使得第二出油口 Ρ3的輸出壓力等于節(jié)流阻尼3兩端的壓差。利用電控方式也能夠實現(xiàn)壓力輸出與發(fā)動機轉速匹配。
[0033]本實用新型還提供了一種變壓差負載敏感控制系統(tǒng)，其包括上述的轉速匹配閥。由于本實用新型轉速匹配閥能夠動態(tài)地控制操作系統(tǒng)的壓差，使系統(tǒng)獲得更加優(yōu)良的操控性能，相應地，本實用新型變壓差負載敏感控制系統(tǒng)也具有上述的有益技術效果，在此不再贅述。
[0034]下面以動力油源由定量栗200供油，定量栗200由發(fā)動機驅動為例來說明變壓差負載敏感控制系統(tǒng)的轉速匹配閥的工作過程，如下:
[0035]發(fā)動機以一定的工作轉速帶動定量栗200旋轉，定量輸出流量為Q，該流量Q= nXVxn(n為發(fā)動機轉速，V為定量栗200的排量，Tl為油栗的容積效率)。流量Q流經(jīng)轉速匹配閥內(nèi)的節(jié)流阻尼3時會產(chǎn)生一定的壓力損失△ P，根據(jù)流體基本理論，Δ P與流量Q和節(jié)流阻尼有關，當節(jié)流阻尼3在工作過程中的節(jié)流面積固定時，Δ P僅與流量Q有關，且Q越大△ P越大。由于使用定量栗200，因此流量Q僅與發(fā)動機轉速有關系。
[0036]綜上所述，通過轉速匹配閥建立了輸出壓力P3與發(fā)動機轉速的關系。轉速越高，輸出壓力P3越大，使得負載敏感系統(tǒng)的壓差越大，用于補償管路壓力損失。當發(fā)動機轉速低時，相應管路壓力損失小無需補償，通過轉速匹配閥自動降低壓差，提高系統(tǒng)性能。
[0037]以上結合的實施例對于本實用新型的實施方式做出詳細說明，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。對于本領域的技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理和實質精神的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、等效替換和變型仍落入在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種轉速匹配閥(100)，其特征在于，包括進油口(Pl)、第一出油口(P2)和第二出油口(P3)，所述進油口(Pl)用于與動力油源相通，所述進油口(Pl)與所述第一出油口(P2)相通的油路上設有節(jié)流阻尼(3)，所述進油口(Pl)與所述第二出油口(P3)相通的油路上設有壓力控制機構，所述壓力控制機構能夠使得所述第二出油口(P3)的輸出壓力等于所述節(jié)流阻尼(3)兩端的壓差，所述第二出油口(P3)作為控制油源的出油口。2.根據(jù)權利要求1所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述壓力控制機構包括液控滑閥，所述液控滑閥的第一控制端與所述進油口(Pl)連接，第二控制端與所述第一出油口(P2)和所述第二出油口(P3)均連接。3.根據(jù)權利要求2所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述節(jié)流阻尼(3)的的節(jié)流面積可調。4.根據(jù)權利要求2所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述節(jié)流阻尼(3)在不同規(guī)格的節(jié)流阻尼中進行選擇。5.根據(jù)權利要求2所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述液控滑閥設有分別與所述進油口(Pl)、所述第二出油口(P3)以及回油油路相通的多個油口，通過所述液控滑閥來切換所述第二出油口(P3)分別與所述進油口(Pl)和所述回油油路的連通關系。6.根據(jù)權利要求2所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述液控滑閥包括閥芯(I)和閥套(2)，所述閥芯(I)的一端作為所述第一控制端接收來自與所述進油口(Pl)的控制壓力，另一端作為所述第二控制端接收來自所述第一出油口(P2)和所述第二出油口(P3)的控制壓力。7.根據(jù)權利要求6所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述閥芯(I)的另一端設有臺階，以使接收來自所述第一出油口(P2)和所述第二出油口(P3)的油液的受力面積相等。8.根據(jù)權利要求1所述的轉速匹配閥，其特征在于，還包括壓力傳感器，所述壓力控制機構包括電控液控滑閥，所述電控液控滑閥能夠根據(jù)所述壓力傳感器所獲得的所述節(jié)流阻尼(3)兩端的壓力的差值，使得所述第二出油口(P3)的輸出壓力等于所述節(jié)流阻尼(3)兩端的壓差。9.根據(jù)權利要求1所述的轉速匹配閥(100)，其特征在于，所述動力油源由定量栗(200)供油，所述定量栗(200)由發(fā)動機驅動。10.—種變壓差負載敏感控制系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1?9任一項所述的轉速匹配閥。
【文檔編號】F15B13/02GK205618461SQ201620213425
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】焦國旺, 胡小冬, 周彬, 袁叢林
【申請人】徐州重型機械有限公司