專利名稱：用于變量泵的調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于變量泵的調(diào)節(jié)器，特別是一種這樣的調(diào)節(jié)器，其設(shè)有液壓伺服控制器，能夠控制泵的排放量，并伴有反饋功能，該功能取決于泵的工作壓力，有效的彈簧力和導(dǎo)向壓力，從而穩(wěn)定流量和降低能耗。
常用的變量泵包括采用一控制泵的旋轉(zhuǎn)斜盤角度的裝置的調(diào)節(jié)器。例如日本公開專利89-116294，其披露了一種調(diào)節(jié)器，包括一個閥體;用來控制泵的旋轉(zhuǎn)斜盤角度的裝置;一個導(dǎo)向換向閥，其用來限定對第一閥腔提供工作壓力流體的位置，一個限定封閉第一閥腔的位置和限定從第一閥腔排放負(fù)載壓力的位置;一個把換向閥的一端與控制裝置的伺服活塞相連的反饋杠桿;一個可由泵的工作壓力移動的第一導(dǎo)向滑閥，用來控制泵的馬力;一個可由導(dǎo)向壓力，其中包括了貯罐壓力移動的第二導(dǎo)向滑閥用來控制泵的流量;和一個聯(lián)動機(jī)構(gòu)用于選擇第一或第二導(dǎo)向滑閥中一個作用反饋杠桿，以減少排放流量。
然而，其調(diào)節(jié)器的聯(lián)動機(jī)構(gòu)使整個構(gòu)造和結(jié)構(gòu)復(fù)雜了。再有，在流量的控制過程中，泵的流量很可能受液壓系統(tǒng)的貯罐壓力變化的影響，這就難于獲得和維持予定的流量指標(biāo)。此外，調(diào)節(jié)器不足之處還缺少斷流控制和解除斷流的控制，這就無法截止不需要的流量而造成能量的損失。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于變量泵的調(diào)節(jié)器，其取消了聯(lián)動機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于變量泵的調(diào)節(jié)器，其消除了液壓系統(tǒng)的貯罐壓力的影響而能實現(xiàn)穩(wěn)定的流量控制。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種用于變量泵的調(diào)節(jié)器，其能夠在泵的工作壓力大于予定值時，有斷流控制，以減少能量損失。
本發(fā)明上述的和其他的目的是由一種與通過改變泵的旋轉(zhuǎn)斜盤的角度來控制流體流量的調(diào)節(jié)器相結(jié)合的變量泵來實現(xiàn)的，其包括一個產(chǎn)生流體流量泵;一個與泵連通的閥體;一個以樞軸方式安裝在泵旋轉(zhuǎn)斜盤上的伺服活塞，活塞有兩部分，每一部分有不同的直徑，并且兩者可沿閥體內(nèi)形成的第一和第二閥腔中移動;一個可由泵的工作壓力作用下，沿在閥體內(nèi)的第一和第二活塞室中移動的多級活塞;一個帶有用于改變流體方向的伺服滑閥，并可沿伺服活塞軸線移動的控制桿;一個與伺服滑閥連通的伺服套筒，其用來限定一個中點(diǎn)位置，一個供給第二閥腔工作壓力流體的位置和一個排出工作壓力流體到油箱中的位置;一個與伺服套筒連通的斷流滑閥，用于限定供給來自泵的工作壓力的流體至第二閥腔的位置和從第二閥腔排出工作壓力流體至伺服套筒中的位置;和用來給彼此隔離的伺服活塞和控制桿加偏壓的裝置。
本發(fā)明的上述和其他目的，優(yōu)點(diǎn)及特征，將結(jié)合附圖對最佳實施例的說明加以闡明，其中，

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于變量泵的調(diào)節(jié)器的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個調(diào)節(jié)器實施例的橫剖面視圖;
圖3是工作壓力與流量的關(guān)系圖;
圖4是導(dǎo)向壓力與流量的關(guān)系圖。
參考圖1和圖2，所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個調(diào)節(jié)器10，一對變量泵Pd1和Pd2由動力機(jī)12驅(qū)動產(chǎn)生了液壓泵Pd1和Pd2的流量，流量是通過改變泵的旋轉(zhuǎn)斜盤14的角度的方法控制的。一個也由動力機(jī)12驅(qū)動的齒輪泵Pg向調(diào)節(jié)器10供給一導(dǎo)向壓力流體。閥體11安裝成與泵Pd1，Pd2和pg相連通。泵的旋轉(zhuǎn)斜盤14通過一根固定在伺服活塞16上的連桿18，以樞軸的方式安裝在伺服活塞16周邊的一點(diǎn)上。伺服活塞16有兩部分，即a部分的直徑較小，b部分的直徑較大，每一活塞部分都可沿由閥體11內(nèi)部構(gòu)成的第一閥腔20和第二閥腔22滑動。第一閥腔20與泵Pd1的流體連通，而第二閥腔22通過一斷流滑閥26和一個具有換向凹槽30的伺服滑閥28與油箱24相連通。一個伺服套筒34如圖2所示有三個開孔31、32、33，用于限定一個中點(diǎn)位置，一個通過斷流滑閥26向第二閥腔提供工作壓力流體的位置，和一個向油箱24排放工作壓力流體的位置。一控制桿36是通過能夠把作用在伺服活塞16和控制桿36上的力差傳給伺服滑閥28的第一和第二彈簧38、40連接在伺服活塞16上的，以此來改變或調(diào)整伺服套筒34上孔的位置。一個與控制桿36相接觸的多級活塞42可滑動地設(shè)置在第一、第二活塞室44、46之中，第一和第二活塞室有多個級，每一級有不同直徑。如圖2所示，控制桿36，伺服活塞16，多級活塞42，彈簧38、40和66彼此都成共軸關(guān)系。
來自泵Pd1和Pd2的工作壓力流體通過管路48、50供入第一和第二活塞室44、46之中，來自控制閥64經(jīng)過導(dǎo)向管路58、60的導(dǎo)向壓力流體作用于導(dǎo)向壓力室52和排放室54;來自齒輪泵Pg經(jīng)過一個減壓閥76和管路62的導(dǎo)向壓力則作用于第三活塞室56。齒輪泵Pg的安裝是為了保持液壓管路有恒定的初始壓力，以防止在工作壓力下降時，調(diào)節(jié)器10響應(yīng)時間滯后。這樣，供給第一閥腔20的初始工作壓力是Pd1泵和齒輪泵Pg的工作壓力中較高的那個壓力。
此后，調(diào)節(jié)器如何運(yùn)行是取決于作用在管路上每一元件的工作壓力，這將參照附圖加以說明。首先，當(dāng)來自泵的工作壓力低于第三彈簧66的回彈力時，伺服滑閥28將向左移動，使第二閥腔22與油箱24連通。因此，由于作用在第一閥腔20的工作壓力大于作用在第二閥腔22的壓力，伺服活塞16向右移動，增大了旋轉(zhuǎn)斜盤的角度，使泵的排放量可達(dá)到它的最高水平。
另一方面，當(dāng)來自泵Pd1和Pd2的工作壓力總和高于圖3所示的A點(diǎn)時，作用在第一和第二活塞室44、46的工作壓力超過了彈簧38、66的回彈力，因而控制桿36向右移動。與此同時，斷流滑閥26也因來自管路68的工作壓力流體的作用而向右移動，使孔31和33彼此相通。這樣，在第一閥腔20和第二閥腔22的工作壓力就均等了。然而，由于伺服活塞16位于第二閥腔22中的液壓受壓面積大于位于第一閥腔20中的面積，伺服活塞16就向左移動，減少了旋轉(zhuǎn)斜盤14的角度，因而也就減少了泵的排放量，并趨向于推動外彈簧38壓在控制桿36上。結(jié)果向左移動控制桿36，減少了由伺服滑閥28的凹槽30和伺服套筒34的孔31、32和33的相對位置的形成的流體流經(jīng)的面積，因而降低了供給第二閥腔22的工作壓力。當(dāng)?shù)诙y腔22的工作壓力再次變得低于第一閥腔20中的工作壓力時，伺服活塞16就向右移動，控制桿36也因彈簧38已松弛也移向右方。因此，控制桿36的往復(fù)運(yùn)動，直至腔室20、22、44、46中的工作壓力達(dá)到平衡的合成壓力之前，以及彈簧38、68的回彈力未相等之前，是不會停止的，因此就把泵的馬力控制在一恒定的水平上。
此外，當(dāng)來自Pd1和Pd2泵的工作壓力總和高于圖3所示的B點(diǎn)時，控制桿36就推壓彈簧38和40，使得彈簧38和40同時被壓縮，形成了如圖3所示的斜線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)B。因此，工作壓力增大使泵的流量下降。B-C線段的運(yùn)行過程與上述A-B線段的運(yùn)行過程相類似。只是它的斜率與A-B線段的斜率有所不同。
更進(jìn)一步說，當(dāng)工作壓力變得比圖3所示的C點(diǎn)更大時，供給第一斷流活塞室70的工作壓力克服了第四彈簧72的回彈力，致使斷流滑閥26移動，直接將工作壓力流體供給第二閥腔22。因此，伺服活塞16的移動就減少了旋轉(zhuǎn)斜盤14的角度，從而使泵的排放量降到它的最小值，即圖3所示的D點(diǎn)。切斷流量的控制，通過把泵的排量降至最小值，從而使泵的能量損失減至最小值。
相反，當(dāng)變量泵要求有比C-D線段更高的流量時，一個來自外部(以虛線表示)的導(dǎo)向壓力Pcf，供給第二斷流活塞室74。這樣，第四彈簧72的回彈力加上導(dǎo)入第二斷流活塞室74中的導(dǎo)向壓力Pcf，就克服了在第一斷流活塞室70中的工作壓力，確保了第二閥腔22通過斷流滑閥26經(jīng)過伺服滑閥28的孔31與油箱24連通，盡管供入第一斷流活塞室70的工作壓力是高于C點(diǎn)的壓力。于是，伺服活塞16的移動就增加了泵Pd1和Pd2超過其最小排量的流量，并因此解除了流量的切斷控制。
圖4是一個導(dǎo)向壓力與流量之間的關(guān)系圖。首先，參照圖1，從控制閥64來的導(dǎo)向壓力Pc通過管路58直接供入導(dǎo)向壓力室52，而導(dǎo)向壓力Pcd經(jīng)一節(jié)流孔65通過管路60供入排放室54。因此，導(dǎo)向壓力Pc比導(dǎo)向壓力Pcd有較高值。于是，流量的控制是由導(dǎo)向壓力室52中的導(dǎo)向壓力Pc與排放室54中的壓力Pcd的壓力差△P來完成的。如圖4所示，其運(yùn)行過程與圖3的運(yùn)行過程相類似。
現(xiàn)在回到圖3，其表示另一馬力控制圖，即A″-B″-C″線，其由來自齒輪泵Pg的導(dǎo)向壓力PPS來實現(xiàn)。導(dǎo)向壓力PPS是導(dǎo)入第三活塞室56中，以提高作用在多級活塞42上的工作壓力。當(dāng)工作壓力低于A″點(diǎn)時，作用在多級活塞42上的合力推動控制桿36，使排放量減少，穩(wěn)定地控制泵的馬力沿圖3所示的A″-B″-C″線進(jìn)行，其運(yùn)行過程類似于圖3所示的A-B-C線圖。
雖然本發(fā)明已根據(jù)舉例的實施方案加以披露和說明，但對本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人員來說，應(yīng)當(dāng)理解，所做出的各種變化、變型和添加，都不能脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種與通過改變泵的旋轉(zhuǎn)斜盤的角度來控制流體流量的調(diào)節(jié)器相結(jié)合的變量泵，其包括一個產(chǎn)生流體液量的泵；一個與泵相連通的閥體；一個以樞軸方式安裝在泵的旋轉(zhuǎn)斜盤上的伺服活塞，活塞有兩部分，每一部分有不同的直徑，并且兩者可沿在閥體內(nèi)形成的第一和第二閥腔移動；一個可由泵的工作壓力作用下，沿在閥體內(nèi)的第一和第二活塞室中移動的多級活塞；一個帶有用于改變流體方向的伺服滑閥，并可沿伺服活塞的軸線移動的控制桿；一個與伺服滑閥連通的伺服套筒，用于限定一個中點(diǎn)位置，一個供給第二閥腔工作壓力流體的位置和一個排出工作壓力流體到油箱中的位置；一個與伺服套筒連通的斷流滑閥，用于限定供給來自泵的工作壓力流體至第二閥腔的位置和從第二閥腔排出工作壓力流體至伺服套筒中的位置；和用于給彼此隔離的伺服活塞和控制桿加偏壓的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量泵，其特征在于，所述的變量泵還包括一個控制閥，用于向控制桿所在的導(dǎo)向壓力室中引入導(dǎo)向壓力和向一個排放室中引入導(dǎo)向壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量泵，其特征在于，所述的變量泵的斷流滑閥有一個用于切斷流量的活塞，其沿與泵和一導(dǎo)向管路連通的第一和第二斷流活塞室中移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量泵，其特征在于，所述變量泵的加偏壓裝置有一個位于伺服活塞和控制桿之間的外部彈簧，和一個設(shè)置在外部彈簧內(nèi)的與外部彈簧相比，直徑較小，長度較短的內(nèi)彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量泵，其特征在于，所述的來自齒輪泵的導(dǎo)向壓力是通過一個減壓閥供入閥體中形成的第三活塞室，用以增加作用于多級活塞的工作壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量泵，其特征在于，所述的控制桿，伺服活塞，多級活塞和彈簧都是成共軸關(guān)系的。
全文摘要
一種用于變量泵的調(diào)節(jié)器，設(shè)有液壓伺服控制器，能夠控制泵的排放量，并伴有取決于泵的工作壓力，有效的彈簧力和導(dǎo)向壓力的反饋功能。
文檔編號F04B49/00GK1094794SQ9410277
公開日1994年11月9日 申請日期1994年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月11日
發(fā)明者金榮國, 金泰鐘 申請人:大宇重工業(yè)株式會社