下綜合分析各執(zhí)行元件在不同系統(tǒng)壓力下的綜合效率，來(lái)計(jì)算出滿足整機(jī)綜合效率最高所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力，這個(gè)系統(tǒng)壓力作為主泵控制的目標(biāo)壓力。主泵通過(guò)排量變量機(jī)構(gòu)，即通過(guò)伺服閥控制變量油缸的位移來(lái)完成對(duì)主泵排量的控制，從而控制主泵的輸出流量，最終達(dá)到控制系統(tǒng)壓力的目的。使得整機(jī)運(yùn)行在最高效率狀態(tài)。
[0034]結(jié)合圖1，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明:
[0035]本發(fā)明液壓系統(tǒng)包括液壓壓力控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中液壓壓力控制系統(tǒng)包括:過(guò)濾器1、發(fā)動(dòng)機(jī)10、控制器11、壓力傳感器12、高壓蓄能器13、主泵14、變量油缸15、伺服閥16、溢流閥17、控制油源18和油箱19。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:行走變量泵/馬達(dá)21、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)22、動(dòng)臂油缸23、斗桿油缸25、鏟斗油缸27、第一液壓變壓器24、第二液壓變壓器26、第三液壓變壓器28。主泵14優(yōu)選為軸向柱塞變量泵。
[0036]發(fā)動(dòng)機(jī)10、主泵14同軸機(jī)械連接，變量油缸15通過(guò)伺服閥16與控制油源18相連。
[0037]主泵14的出油口通過(guò)管路同時(shí)與高壓蓄能器13的進(jìn)出油口、行走變量泵/馬達(dá)21的A 口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)22的A 口、動(dòng)臂油缸23的A 口、斗桿油缸25的A 口、鏟斗油缸的27A 口、第一液壓變壓器24的A 口、第二液壓變壓器26的A 口、第三液壓變壓器28的A 口連通(以上A 口為工作進(jìn)油口)。該管路即為該系統(tǒng)的高壓管路
[0038]第一液壓變壓器24的B 口、第二液壓變壓器26的B 口、第三液壓變壓器28的B口分別通過(guò)管路與動(dòng)臂油缸23的B 口、斗桿油缸25的B 口、鏟斗油缸27的B 口連通(以上B 口為工作回油口)。
[0039]壓力傳感器12分別連接主泵14的出油口、高壓蓄能器13的進(jìn)出油口、行走變量泵/馬達(dá)21的A 口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)22的A 口、動(dòng)臂油缸23的A 口、斗桿油缸25的A口、鏟斗油缸27的A 口，用于測(cè)量高壓管路的壓力，并將壓力信號(hào)傳送給控制器11。
[0040]溢流閥17的進(jìn)油口與主泵14的出油口相連。
[0041]溢流閥17的出油口、行走變量泵/馬達(dá)21的T 口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)22的T 口、第一液壓變壓器24的T 口、第二液壓變壓器26的T 口、第三液壓變壓器28的T 口同時(shí)通過(guò)管路與油箱19相連(以上T 口為主回油口)。該管路即為該系統(tǒng)的低壓管路。
[0042]主泵14的T 口與過(guò)濾器I的出油口連通，通過(guò)過(guò)濾器I的吸油口連接于油箱19。
[0043]控制器11接收壓力傳感器12檢測(cè)到的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中各元件特別是各執(zhí)行元件的壓力，在滿足各執(zhí)行元件能夠滿足速度跟蹤能力的前提下綜合分析各執(zhí)行元件在不同系統(tǒng)壓力下的綜合效率，來(lái)計(jì)算出滿足整機(jī)綜合效率最高所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力，這個(gè)系統(tǒng)壓力作為主泵14控制的目標(biāo)壓力?？刂破?1通過(guò)控制排量變量機(jī)構(gòu)，即通過(guò)控制伺服閥16控制變量油缸15的位移來(lái)完成對(duì)主泵14排量的控制，從而控制主泵14的輸出流量，最終達(dá)到控制系統(tǒng)壓力的目的，使得整機(jī)運(yùn)行在最高效率狀態(tài)。主泵14為軸向柱塞變量泵，通過(guò)伺服閥16控制變量油缸15，變量油缸15直接驅(qū)動(dòng)主泵14的排量，完成對(duì)主泵的排量的變化，從而控制系統(tǒng)中高壓管路的壓力。
[0044]液壓系統(tǒng)壓力控制舉例如下:當(dāng)控制器11在綜合分析了各個(gè)執(zhí)行元件的實(shí)時(shí)效率后計(jì)算出符合下一步的最優(yōu)高壓管路壓力為20MPa，但現(xiàn)在的高壓管路壓力為15MPa，則控制器11通過(guò)伺服閥16控制變量油缸15的位移量，變量油缸15直接驅(qū)動(dòng)主泵14的斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)主泵14的排量提高的控制，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，從而增加了主泵的輸出流量，來(lái)控制高壓管路的壓力提高。反之，當(dāng)控制器11需要將系統(tǒng)壓力從20Mpa調(diào)節(jié)到1Mpa時(shí)，則控制器11通過(guò)伺服閥16控制變量油缸15的位移量，變量油缸15直接驅(qū)動(dòng)主泵14的斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)主泵14的排量減少的控制，從而控制高壓管路的壓力降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具備主動(dòng)調(diào)壓功能的基于壓力共軌的液壓混合動(dòng)力挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)包括:液壓壓力控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 其中液壓壓力控制系統(tǒng)包括:控制器、主泵、變量油缸和伺服閥； 控制器通過(guò)伺服閥控制變量油缸的位移量，變量油缸直接驅(qū)動(dòng)主泵的斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)主泵排量的控制，從而控制高壓管路的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其中: 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:行走變量泵/馬達(dá)、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、?產(chǎn)斗油缸、第一液壓變壓器、第二液壓變壓器和第三液壓變壓器； 主泵的出油口通過(guò)管路同時(shí)與行走變量泵/馬達(dá)的A 口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)的A 口、動(dòng)臂油缸的A 口、斗桿油缸的A 口、鏟斗油缸的A 口、第一液壓變壓器的A 口、第二液壓變壓器的A 口、第三液壓變壓器的A 口連通，該管路即為該系統(tǒng)的高壓管路； 第一液壓變壓器的B 口、第二液壓變壓器的B 口、第三液壓變壓器的B 口分別通過(guò)管路與動(dòng)臂油缸的B 口、斗桿油缸的B 口、鏟斗油缸的B 口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其中: 液壓壓力控制系統(tǒng)還包括:過(guò)濾器、發(fā)動(dòng)機(jī)、壓力傳感器、高壓蓄能器、溢流閥、控制油源和油箱； 發(fā)動(dòng)機(jī)、主泵同軸機(jī)械連接，變量油缸直接驅(qū)動(dòng)主泵的斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，變量油缸通過(guò)伺服閥與控制油源相連； 壓力傳感器分別連接主泵的出油口、高壓蓄能器的進(jìn)出油口、行走變量泵/馬達(dá)的A口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)A 口、動(dòng)臂油缸的A 口、斗桿油缸的A 口、鏟斗油缸的A 口，用于測(cè)量高壓管路的壓力，并將壓力信號(hào)傳送給控制器； 溢流閥的進(jìn)油口與主泵的出油口相連； 溢流閥的出油口、行走變量泵/馬達(dá)的T 口、回轉(zhuǎn)變量泵/馬達(dá)的T 口、第一液壓變壓器的T 口、第二液壓變壓器的T 口、第三液壓變壓器的T 口同時(shí)通過(guò)管路與油箱相連，該管路即為該系統(tǒng)的低壓管路；高、低壓管路之間的壓力差變化直接影響執(zhí)行元件的工作狀態(tài)； 主泵的T 口與過(guò)濾器的出油口連通，通過(guò)過(guò)濾器的吸油口連接于油箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的液壓系統(tǒng)，其中: 控制器接收壓力傳感器檢測(cè)到的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中高壓管路的壓力，綜合分析各執(zhí)行元件在不同系統(tǒng)壓力下的綜合效率，來(lái)計(jì)算出滿足整機(jī)綜合效率最高所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具備主動(dòng)調(diào)壓功能的基于壓力共軌的液壓混合動(dòng)力挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，包括：液壓壓力控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中液壓壓力控制系統(tǒng)包括：控制器、主泵、變量油缸和伺服閥；控制器伺服閥控制變量油缸的位移量，變量油缸直接驅(qū)動(dòng)主泵的斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)主泵排量的控制，從而控制高壓管路的壓力。本發(fā)明針對(duì)各個(gè)液壓元件在不同工況下實(shí)時(shí)效率具有較大差異的問(wèn)題，由于增加了高壓管路壓力變化這個(gè)自由度，從而可以調(diào)整液壓執(zhí)行元件以最優(yōu)效率組合方式進(jìn)行工作，達(dá)到提高整機(jī)液壓系統(tǒng)效率的目的，此外，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停模式，可在挖掘機(jī)待機(jī)狀態(tài)下暫停發(fā)動(dòng)機(jī)，從而可以進(jìn)一步節(jié)能。
【IPC分類】E02F9-22
【公開號(hào)】CN104831775
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510246383
【發(fā)明人】沈偉
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日