一種軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可降低液壓系統(tǒng)節(jié)流損失的軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓傳動技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金、工程機(jī)械等行業(yè)，軸向柱塞變量馬達(dá)的每個液壓系統(tǒng)由多個回路組成，由于每個回路的執(zhí)行元件的速度、負(fù)載不一樣，并且存在多個回路同時動作的情況，采用節(jié)流閥(調(diào)速閥)來滿足回路的速度要求，產(chǎn)生大量的壓力損失，這部分壓力損失轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高，引起油液變質(zhì)、污染元件而產(chǎn)生故障、并浪費能源。
[0003]為了降低軸向柱塞變量馬達(dá)液壓系統(tǒng)的節(jié)流損失，采取了恒壓變量方式、負(fù)載敏感變量方式等措施，但效果亦不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種可有效降低液壓系統(tǒng)節(jié)流損失，延長油液使用壽命，減少故障的軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)及方法。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)，包括液壓缸、單向節(jié)流閥A、單向節(jié)流閥B、液控單向閥B、液控單向閥A、電磁換向閥和電液換向閥，其特征在于，增設(shè)液控單向閥C、伺服滑閥、單向閥、液壓馬達(dá)A、液壓馬達(dá)B、液控單向閥D、液控單向閥E、液控單向閥F和液壓油管路；液壓馬達(dá)A與液壓馬達(dá)B的傳動軸通過聯(lián)軸器剛性連接，液壓馬達(dá)A、液壓馬達(dá)B分別連接在液壓缸兩根油管路上，液壓馬達(dá)A與液壓缸之間的油管路上設(shè)有液控單向閥A、單向節(jié)流閥A，液壓馬達(dá)B與液壓缸之間的油管路上設(shè)有液控單向閥B、單向節(jié)流閥B，液壓馬達(dá)A通過液控單向閥E、液控單向閥D及油管路連接電液換向閥，液壓馬達(dá)A的斜盤A控制液壓缸總是接回油管路；液壓馬達(dá)B通過液控單向閥F與液壓缸的有桿腔管路連接，同時液壓馬達(dá)B通過油管路連接電液換向閥，伺服滑閥連接在液壓馬達(dá)B與電磁換向閥之間的油管路上，以控制液壓馬達(dá)B ;液控單向閥C與液壓馬達(dá)B并聯(lián)；單向閥一端連接在液控單向閥A與液壓馬達(dá)A之間的油管路上，另一端接于回油管路上。
[0007]—種軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)的方法，其具體控制過程為:
[0008]液壓缸的活塞桿伸出過程:
[0009]電磁換向閥和電液換向閥同時換向，電磁換向閥換向后，壓力油進(jìn)入液控單向閥A、液控單向閥F的控制腔，將液控單向閥A、液控單向閥F打開，控制腔接回油管路的液控單向閥B、液控單向閥D、液控單向閥E處于關(guān)閉狀態(tài)；電液換向閥換向后，壓力油經(jīng)過電液換向閥進(jìn)入液壓馬達(dá)B，驅(qū)動液壓馬達(dá)B旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)B帶動液壓馬達(dá)A旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過液壓馬達(dá)B的油液經(jīng)過液控單向閥B、單向節(jié)流閥B中的單向閥進(jìn)入液壓缸的無桿腔，使活塞桿伸出；液壓缸的活塞桿腔的油液在活塞的驅(qū)動下經(jīng)過單向節(jié)流閥A中的節(jié)流閥、液控單向閥A進(jìn)入液壓馬達(dá)A，通過液壓馬達(dá)A、液控單向閥E、液控單向閥F進(jìn)入壓力油管，形成節(jié)約能源的差動回路；在此過程中，由于斜盤A控制液壓缸一直接回油管路，因此液壓馬達(dá)A的斜盤B傾角為最大；液壓馬達(dá)B的斜盤B傾角在開始時為最大，在運行過程中受伺服滑閥的控制，伺服滑閥的啟動壓力值由其本身的彈簧調(diào)定，其調(diào)定范圍為1?5MPa，正常情況下調(diào)定為2MPa，當(dāng)液控單向閥A兩端的壓差超過或低于調(diào)定值2MPa時，使液壓馬達(dá)B的斜盤B傾角減小或增大，減小流量輸入或增加流量輸入，使單向節(jié)流閥B兩端的壓差保持恒定，從而使液壓缸按照規(guī)定的速度運動；因為液壓馬達(dá)A的斜盤A傾角處于最大，為避免液壓馬達(dá)A前的管路中產(chǎn)生真空，設(shè)置單向閥，可以將油箱中的液壓油補(bǔ)充到管路中。
[0010]針對不同的速度要求，將單向節(jié)流閥A設(shè)定不同的開口度，但在伺服滑閥的控制下，使單向節(jié)流閥B兩端的壓差控制在2MPa，從而降低液壓系統(tǒng)節(jié)流損失。
[0011 ] 液壓缸的活塞桿縮回過程:
[0012]電磁換向閥和電液換向閥同時換向，電磁換向閥換向后，壓力油進(jìn)入液控單向閥
C、液控單向閥B、液控單向閥D、液控單向閥E的控制腔，將液控單向閥C、液控單向閥B、液控單向閥D、液控單向閥E打開，液控單向閥A、液控單向閥F的控制腔接回油管路，因此處于關(guān)閉狀態(tài)；電液換向閥換向后，壓力油經(jīng)過電液換向閥進(jìn)入液壓馬達(dá)A，經(jīng)過液控單向閥A、通過單向節(jié)流閥A中的單向閥進(jìn)入液壓缸的有桿腔，使活塞桿縮回，液壓缸無桿腔的油液在活塞的壓縮下，經(jīng)過單向節(jié)流閥B中的節(jié)流閥，通過液控單向閥B，然后分成兩路:分別通過液控單向閥C、液壓馬達(dá)B和電液換向閥回油箱。
[0013]在液壓缸的活塞桿縮回過程中，液壓缸活塞桿縮回的速度由單向節(jié)流閥控制，液壓馬達(dá)A與液壓馬達(dá)B —直處于最大排量。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015]本發(fā)明能夠在液壓缸活塞桿伸出的過程中極大降低液壓系統(tǒng)的節(jié)流損失，并有效延長油液使用壽命，減少設(shè)備故障。
【附圖說明】
[0016]圖1是活塞桿伸出狀態(tài)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是活塞桿縮回狀態(tài)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3是軸向柱塞變量馬達(dá)結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0019]圖中:液壓缸1、單向節(jié)流閥A2、單向節(jié)流閥B3、液控單向閥C4、液控單向閥B5、液控單向閥A6、伺服滑閥7、單向閥8、液壓馬達(dá)A9、液壓馬達(dá)B10、電磁換向閥11、電液換向閥12，液控單向閥D13、液控單向閥E14、液控單向閥F15、活塞桿16、彈簧17、斜盤A18、斜盤B19、傳動軸20、聯(lián)軸器21。箭頭表示液壓缸活塞桿的運動方向。
【具體實施方式】
[0020]由圖1、圖2可見，本發(fā)明軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)，是在原液壓缸1、單向節(jié)流閥A2、單向節(jié)流閥B3、液控單向閥B5、液控單向閥A6、電磁換向閥11和電液換向閥12組成的液壓調(diào)速回路的基礎(chǔ)上，增設(shè)了液控單向閥C4、伺服滑閥7、單向閥8、液壓馬達(dá)A9、液壓馬達(dá)B10、液控單向閥D13、液控單向閥E14、液控單向閥F15和液壓油管路，形成新的液壓調(diào)速回路。
[0021]液壓馬達(dá)A9與液壓馬達(dá)B10的傳動軸20通過聯(lián)軸器21 (見圖3)剛性連接，液壓馬達(dá)A9、液壓馬達(dá)B10分別連接在液壓缸1兩根油管路上，液壓馬達(dá)A9與液壓缸1之間的油管路上設(shè)有液控單向閥A6、單向節(jié)流閥A2，液壓馬達(dá)B10與液壓缸1之間的油管路上設(shè)有液控單向閥B5、單向節(jié)流閥B3，液壓馬達(dá)A9通過液控單向閥E14、液控單向閥D13及油管路連接電液換向閥12，液壓馬達(dá)A9的斜盤A18控制液壓缸1總是接回油管路；液壓馬達(dá)B10通過液控單向閥F15與液壓缸的有桿腔管路連接，同時液壓馬達(dá)B通過油管路連接電液換向閥12，伺服滑閥7連接在液壓馬達(dá)B10與電磁換向閥11之間的油管路上，以控制液壓馬達(dá)B10 ;液控單向閥C4與液壓馬達(dá)B10并聯(lián)；單向閥8 —端連接在液控單向閥A6與液壓馬達(dá)A9之間的油管路上，另一端接于回油管路上。
[0022]本發(fā)明軸向柱塞變量馬達(dá)液壓調(diào)速回路系統(tǒng)的方法分為液壓缸1活塞桿16伸出和液壓缸1活塞桿16縮回兩個過程:液壓缸1活塞桿16伸出過程中，在滿足速度要求的條件下實現(xiàn)降低液壓系統(tǒng)節(jié)流損失的功能。表現(xiàn)在兩個方面:一是在伺服滑閥7的控制下，使液控單向閥B5兩端的壓差控制在2MPa (通常的節(jié)流調(diào)速回路中，單向節(jié)流閥兩端的壓差可達(dá)5?lOMPa)，從而降低液壓系統(tǒng)節(jié)流損失；二是液壓馬達(dá)B10旋轉(zhuǎn)，帶動液壓馬達(dá)A9旋轉(zhuǎn)(液壓馬達(dá)A9工作于液壓泵狀態(tài))，液壓馬達(dá)B10上消耗的功率使經(jīng)過液壓馬達(dá)A9的油液壓力升高，進(jìn)入壓力油管中，形成差動回路，從而節(jié)約能源。
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