一種液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)壓力控制方法以及工程機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)壓力控制方法及工程機(jī)械，該系統(tǒng)包括：電控變排量泵；壓力檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述電控變排量泵的出口壓力；以及控制器，與所述電控變排量泵和所述壓力檢測(cè)器連接，用于在所述出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的電流來改變排量，以使得所述出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力，通過該壓力控制方法和液壓系統(tǒng)可以在節(jié)省系統(tǒng)功率、避免對(duì)系統(tǒng)造成沖擊的同時(shí)保持系統(tǒng)壓力恒定，并無需增加額外的制造成本。
【專利說明】一種液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)壓力控制方法以及工程機(jī)械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)，具體地，涉及一種液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)壓力控制方法及包含該液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多機(jī)械中，需要將系統(tǒng)壓力保持為一個(gè)恒定壓力，如機(jī)床中的夾緊機(jī)構(gòu)、泵送設(shè)備中的分配液壓系統(tǒng)等，因此，液壓驅(qū)動(dòng)在各種機(jī)械中有著非常廣泛的應(yīng)用。目前，保持液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力恒定的方法通常有以下幾種:1)通過溢流閥來保持系統(tǒng)壓力恒定；2)通過蓄能器和定量泵來保持系統(tǒng)壓力恒定；3)通過恒壓泵上的壓力切斷閥來保持系統(tǒng)壓力恒定。但是，對(duì)于通過溢流閥溢流來保持壓力恒定的情況，系統(tǒng)的功率損失較大，當(dāng)保壓時(shí)間較長(zhǎng)或需要溢流閥頻繁動(dòng)作時(shí)，出于節(jié)省功率的考慮一般很少應(yīng)用。對(duì)于通過蓄能器和定量泵的保壓回路來保持壓力恒定的情況，雖然該方法應(yīng)用較為廣泛，但是該方法對(duì)系統(tǒng)的沖擊較大，可能對(duì)系統(tǒng)造成損害。對(duì)于通過壓力切斷閥來保持壓力恒定的情況，必須在恒壓泵上額外增加壓力切斷閥的壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，因此增加了液壓系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種液壓系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)壓力控制方法及包含該液壓系統(tǒng)的工程機(jī)械，通過該壓力控制方法和液壓系統(tǒng)可以在節(jié)省系統(tǒng)功率、避免對(duì)系統(tǒng)造成沖擊的同時(shí)保持系統(tǒng)壓力恒定,并無需增加額外的制造成本。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:電控變排量泵；壓力檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述電控變排量泵的出口壓力；以及控制器，與所述電控變排量泵和所述壓力檢測(cè)器連接，用于在所述出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的電流來改變排量，以使得所述出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
[0005]本發(fā)明還提供一種用于液壓系統(tǒng)的壓力控制方法，其特征在于，所述壓力控制方法包括:檢測(cè)電控變排量泵的出口壓力；在所述出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的電流來改變排量，以使得所述出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
[0006]本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包含上述液壓系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明通過壓力檢測(cè)器檢測(cè)電控變排量泵的出口壓力，在出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制器控制電控變排量泵的排量改變，以使得出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力，從而在節(jié)省系統(tǒng)功率、避免對(duì)系統(tǒng)造成沖擊的同時(shí)保持系統(tǒng)壓力恒定，并無需增加額外的制造成本。
[0008]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】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]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:[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的電控變排量泵的排量與電流之間的曲線圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的將系統(tǒng)壓力控制在預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)的流程圖；以及
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的通過控制電控變排量泵的電流來改變排量的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)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(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種液壓系統(tǒng)10包括:電控變排量泵13 ;壓力檢測(cè)器11，用于檢測(cè)電控變排量泵13的出口壓力；以及控制器12，與電控變排量泵13和壓力檢測(cè)器11連接，用于在出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制電控變排量泵13的電流來改變排量，以使得出口壓力滿足系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
[0016]在一種實(shí)施方式中，電控變排量泵13上具有一個(gè)排量控制裝置，其可以通過控制電控變排量泵13的電流來改變排量。其中。電控變排量泵13的排量隨著其電流的變化而變化，其之間的關(guān)系可如圖2所示，但是，本發(fā)明并不限于此。壓力檢測(cè)器11可以安裝于電控變排量泵13的油口處，以用于檢測(cè)電控變排量泵13的出口壓力，即系統(tǒng)壓力。同時(shí)，壓力檢測(cè)器11將所檢測(cè)到的壓力信號(hào)反饋至控制器12?？刂破?2根據(jù)所接收到的壓力信號(hào)計(jì)算用于電控變排量泵13的電流，并將所計(jì)算的電流傳送至電控變排量泵13的排量控制裝置，以控制其排量，進(jìn)而改變系統(tǒng)壓力。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在電控變排量泵13的出口壓力大于預(yù)設(shè)壓力閾值(可以將其稱為電控壓力控制功能啟動(dòng)條件)的情況下，控制器12控制電控變排量泵13的電流來改變排量。在電控變排量泵13的出口壓力不符合電控壓力控制功能啟動(dòng)條件的情況下，控制器12控制電控變排量泵13的電流不變，即不對(duì)電控變排量泵13的電流進(jìn)行控制從而不改變排量。該電控壓力控制功能可以用于控制系統(tǒng)壓力不超過預(yù)設(shè)壓力閾值。
[0018]而且，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過預(yù)設(shè)壓力閾值時(shí)，控制器12控制電控變排量泵13的出口壓力降低。優(yōu)選地，控制出口壓力降低至一預(yù)設(shè)壓力范圍？1至匕內(nèi)，在出口壓力處于該預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)時(shí)，則表示出口壓力滿足系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定條件，即表示已經(jīng)實(shí)現(xiàn)控制功能。但是本發(fā)明并不限制于此，也可以將出口壓力降低至一壓力預(yù)設(shè)值。在此，之所以設(shè)置壓力預(yù)設(shè)范圍，是為了方便對(duì)出口壓力的控制。因?yàn)槿绻辉O(shè)一個(gè)預(yù)設(shè)值，而不是預(yù)設(shè)范圍，則很難控制出口壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值。例如，如果設(shè)定滿足系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定條件為一壓力預(yù)設(shè)值28MPa，控制器12在控制過程中，由于存在延遲等因素，很難將電控變排量泵13的出口壓力精確控制至該值；但是，如果將滿足系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定條件設(shè)置為一預(yù)設(shè)壓力范圍27至28MPa，則很容易使出口壓力達(dá)到穩(wěn)定條件，之后，控制器12可以控制出口壓力保持在該范圍內(nèi)，從而避免頻繁的調(diào)節(jié)。其中，預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值P2可以小于或等于預(yù)設(shè)壓力閾值。
[0019]以下將參考圖3描述將系統(tǒng)壓力控制到預(yù)設(shè)壓力范圍的過程。
[0020]如圖3所示，在步驟301處，壓力檢測(cè)器11檢測(cè)系統(tǒng)壓力，并在步驟302處，將所檢測(cè)到的系統(tǒng)壓力反饋至控制器12。在步驟303處，控制器12根據(jù)預(yù)設(shè)壓力閾值來判斷是否符合電控壓力控制功能啟動(dòng)條件；如果不符合，則返回至步驟301 ;反之，在步驟304處，控制器12控制電控變排量泵13的電流來改變排量。隨著電流的改變，在步驟305處，控制器12判斷系統(tǒng)壓力是否符合系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定條件；如果符合，則返回至步驟301 ;反之，則返回至步驟304。
[0021]以下將參考圖4來描述控制器12通過控制電控變排量泵13的電流來改變排量的過程。 [0022]如圖4所示，在步驟401處，控制器12接收來自壓力傳感器11的當(dāng)前系統(tǒng)壓力P。在步驟402處，控制器12將P與預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值P2進(jìn)行比較，判斷P是否大于P2 ;如果P不大于P2,則返回至步驟401 ;如果P > P2,則在步驟403處，控制器讀取電控變排量泵13的當(dāng)前電流值I，并在步驟404處控制電流減小到I/Κ。由于系統(tǒng)存在一響應(yīng)時(shí)間，從控制到實(shí)現(xiàn)電流變化可能存在延遲，因此視情況可以選擇在步驟405處進(jìn)行一延時(shí)，以使電流完成變化。在步驟406處，記錄此時(shí)實(shí)際電流變化值△ I，例如可以通過檢測(cè)和/或計(jì)算得出該Al。之后，在步驟407處，接收電流變化后的當(dāng)前系統(tǒng)壓力P。在步驟408處，控制器12將P與預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值P2進(jìn)行比較，判斷P是否大于P2 ;如果P > P2,則在步驟410處控制器12控制電控變排量泵13的電流減小Λ Ι/Κ1，之后返回至步驟405 ;反之，如果P不大于P2，在步驟409處，判斷P是否小于預(yù)設(shè)壓力范圍下限值P1 ;如果P < P1,則在步驟411處，控制器12控制電控變排量泵13的電流增加ΛΙ/Κ1，之后返回至步驟405 ;反之，如果P不小于P1，則返回至步驟401。如此進(jìn)行循環(huán)，直至滿足P1≤P≤Ρ2。
[0023]其中，K和Kl為大于I的數(shù)，例如可以為2，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解可以根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定變化。之所以設(shè)置K和Κ1，是為了使電流進(jìn)行一步步緩慢變化，而不是使電流急劇下降，從而避免在電流調(diào)節(jié)中發(fā)生過調(diào)節(jié)。
[0024]另外，應(yīng)該注意，在任何情況下，控制器12控制電控變排量泵13的電流不超過操作者設(shè)定的預(yù)設(shè)電流值。因?yàn)?，?zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度(即電控變排量泵13的排量)是由操作者決定的，系統(tǒng)壓力是由負(fù)載決定的；當(dāng)負(fù)載達(dá)到一定值時(shí)，啟動(dòng)電控壓力控制功能，此時(shí)電控變排量泵13的排量會(huì)變??；假設(shè)這時(shí)由于負(fù)載變小，使得系統(tǒng)壓力小于預(yù)設(shè)壓力范圍的下限值，則控制器12可能會(huì)通過控制電控變排量泵13的電流增大而不斷地增大排量。如果電控變排量泵13的排量超過操作者設(shè)定的排量(電流超過預(yù)設(shè)電流值)時(shí)，可能導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度過快。如此，很可能損壞設(shè)備甚至引發(fā)安全事故。因此，應(yīng)該控制電控變排量泵13的電流不超過預(yù)設(shè)電流值。其中，操作者可以通過控制旋鈕或在程序中設(shè)定預(yù)設(shè)電流值，但是本發(fā)明并不限制于此。
[0025]另外，本發(fā)明還提供一種用于液壓系統(tǒng)的壓力控制方法，該方法包括:檢測(cè)電控變排量泵13的出口壓力；在出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制電控變排量泵13的電流來改變排量，以使得出口壓力滿足系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
[0026]而且，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械可以包含上述液壓系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明通過控制電控變排量泵13的電流來控制排量，實(shí)現(xiàn)了恒壓控制，并無需增加任何額外的壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(例如壓力切斷閥)，從而降低了制造成本。而且，本發(fā)明通過變步長(zhǎng)的方式來控制電控變排量泵13的排量，使得系統(tǒng)壓力能夠更加快速的滿足壓力穩(wěn)定條件。
[0028]另外，由于本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)恒壓值的自動(dòng)無級(jí)調(diào)節(jié)，因此可以應(yīng)用于更廣泛的工況。即，可以根據(jù)工況需要設(shè)定不同的恒壓范圍，而且，在不同工況時(shí)，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)恒壓值的變化，甚至可以使恒壓值按照一定的曲線進(jìn)行變化。
[0029]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)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(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)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(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
[0031]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)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),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 電控變排量泵； 壓力檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述電控變排量泵的出口壓力；以及 控制器，與所述電控變排量泵和所述壓力檢測(cè)器連接，用于在所述出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的電流來改變排量，以使得所述出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述出口壓力大于所述預(yù)設(shè)壓力的情況下，所述控制器控制所述電控變排量泵的排量降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述出口壓力大于所述預(yù)設(shè)壓力的情況下，所述控制器控制所述電控變排量泵的排量降低至一預(yù)設(shè)壓力范圍，其中所述預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值小于或等于預(yù)設(shè)壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器通過控制所述電控變排量泵的電流來改變排量包括以下步驟: a)在所述出口壓力P大于所述預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值P2的情況下，所述控制器控制所述電控變排量泵的電流 減小到I / K，其中電流變化值為△〗，其中I為所述電控變排量泵的當(dāng)前電流； b)延時(shí)一預(yù)定時(shí)間，接收所述電控變排量泵的出口壓力P，在該出口壓力P依舊大于所述P2的情況下，所述控制器控制所述電控變排量泵的電流減小△ I / K1，在所述P小于所述預(yù)設(shè)壓力范圍的下限值PJA情況下，所述控制器控制所述電控變排量泵的電流增加ΛΙ /K1; c)重復(fù)步驟b)，直至P1^ P ^ P2, 其中，K> I, K1 > I。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述電控變排量泵的電流不能超過操作者設(shè)定的電流。
6.一種用于液壓系統(tǒng)的壓力控制方法，其特征在于，所述壓力控制方法包括: 檢測(cè)電控變排量泵的出口壓力； 在所述出口壓力不滿足預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的電流來改變排量，以使得所述出口壓力滿足所述系統(tǒng)的預(yù)設(shè)壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力控制方法，其特征在于，在所述出口壓力大于所述預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的排量降低。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力控制方法，其特征在于，在所述出口壓力大于所述預(yù)設(shè)壓力的情況下，控制所述電控變排量泵的排量降低至一預(yù)設(shè)壓力范圍，其中所述預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值小于或等于預(yù)設(shè)壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓力控制方法，其特征在于，通過控制所述電控變排量泵的電流來改變排量包括以下步驟: a)在所述出口壓力P大于所述預(yù)設(shè)壓力范圍的上限值P2的情況下，控制所述電控變排量泵的電流減小到I / K，其中電流變化值為Al，其中I為所述電控變排量泵的當(dāng)前電流； b)延時(shí)一預(yù)定時(shí)間，接收所述電控變排量泵的出口壓力P，在所述P大于所述P2的情況下，控制所述電控變排量泵的電流減小/ K1，在所述P小于所述預(yù)設(shè)壓力范圍的下限值？1的情況下，控制所述電控變排量泵的電流增加Λ I / K1 ； c)重復(fù)步驟b)，直至P1 ^ P ^ P2, 其中，K> I, K1 > I。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力控制方法，其特征在于，所述電控變排量泵的電流不能超過操作者設(shè)定的電流。
11.一種工程機(jī)械，其特征在于，該工程機(jī)械包含根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液壓系統(tǒng)。`
【文檔編號(hào)】F15B21/08GK103557207SQ201310512129
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李沛林, 張虎, 王巧云 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司