[发明专利]柱塞泵控制阀及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械制造技术领域，特别涉及一种柱塞泵控制阀及其控制方法。

背景技术

小型挖掘机常用到液压柱塞泵，市场上常见的控制方式有负载敏感控制、功率控制等方式，液压原理见图1。从图1中可以看出两种控制方式的优先顺序为负载敏感控制--功率控制。流量阀(LS)3通过泵外系统反馈压力P_LS与泵出口压力P比较以实现对泵排量的调节，具有优先越权；功率阀(PC)2控制泵的最大输出功率恒定，当泵工作压力超过功率弹簧起调点压力后，功率阀2开启，高压油液通过功率阀2、流量阀3，最后进入伺服变量活塞，以实现斜盘角度的调整。

图2和图3为带功率阀2和负载敏感控制方式的泵控制阀结构图，从图2中可以看出，流量阀3具有优先越权权利。当压差(P-P_LS)增大时，流量阀阀芯向右移动，P油与B口接通，实现变量，而此时因压力变化，功率阀2开启，压力油液无法从A口进入B口，因而无法实现功率调整。只有待流量阀3调整完成后，功率阀2才开始调整。当压差(P-P_LS)减小时，流量阀阀芯向左移动，伺服活塞腔与T接通，此时若功率阀2开启，则液压油P与伺服活塞腔接通，斜盘向小摆角移动。另外，当压差(P-P_LS)趋于目标值时，阀芯与B口处于开启-关闭的临界状态，此时功率阀2开启后，油液从A口进入B口，会出现停滞或等待现象。以上现象在挖机实际使用中是不允许的。

因此为了实现功率控制的可靠性，流量阀3通常被设计成负遮盖形式，如图4所示。此种结构的缺点是：

①由于在工作状态中，流量阀3一直处于中位波动状态，在开启和关闭的临界点，当来自功率阀2的压力油到达时，有时会被流量阀3的波动状态干扰而出现等待状态，致使功率响应时间较长。

②当功率阀2在工作时，若出现流量阀3工作，需要对泵排量调整，则会出现流量阀3作用引起功率偏移情况。

③当流量阀3负遮盖量较小时，功率阀2与流量阀3的相互影响较大；当流量阀3负遮盖量较大时，阀的泄露会响应增大，影响效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种功率阀变量与流量阀变量相互独立，避免了功率偏移情况，提高系统效率的柱塞泵控制阀。

实现本发明目的的技术方案是：一种柱塞泵控制阀，由阀体、功率阀部件、流量阀部件、单向阀部件以及调速阀部件组成。功率阀部件与伺服活塞之间设有一通路与流量阀部件并行（即A与B之间设置一通路与流量阀部件并行）。

上述技术方案所述并行通路设置在A口与B口之间，流向为由A口流向B口的通路畅通，由B口流向A口的通路被单向阀截止。

上述技术方案所述单向阀部件开启方向为：油液由功率阀部件流向伺服活塞时单向阀部件打开，由伺服活塞流向功率阀部件时单向阀部件关闭。

上述技术方案中，当压差(泵出口压力P-泵外系统反馈压力P_LS)增大时，流量阀部件打开，压力油从P进油口经B口进入变量活塞实现变量；由于压力变化，功率阀部件打开，一路压力油通过A口到达流量阀部件，由于流量阀部件处于打开状态，此路压力油流通受阻；另一路压力油到达单向阀部件上方，因而单向阀部件开启，压力油通过调速阀部件由B口进入变量活塞实现变量。

上述技术方案所述调速阀部件设置在单向阀部件之后，B口之前，并且截断部分由单向阀部件流向B口的油液的过流面积。调速阀部件向阀体内部拧入时，过流面积变小，功率阀变量速度减慢；调速阀部件由阀体内向外拧出时，过流面积变大，功率阀变量速度加快，此为调节功率响应时间的原理。

上述技术方案所述所述阀芯与阀套、或阀芯与阀体之间为正遮盖形式。

上述技术方案所述油液流向为：压力油由P口经过流量阀部件调节到达B口，进而到达伺服活塞实现泵排量调节。

上述技术方案所述油液流向为：压力油由P口经过功率阀部件到达A口，再经过流量阀部件到达B口进而到达伺服活塞实现泵排量调节。

上述技术方案所述油液流向为：压力油由P口经过功率阀部件到达A口后，经过单向阀部件、调速阀部件到达B口进而到达伺服活塞实现泵排量调节。

上述技术方案所述油液流向为：泵向大排量摆动时，伺服活塞腔的油液只能由B口经过流量阀部件到达A口，再经过功率阀部件实现回油。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

（1）本发明来自功率阀部件作用的压力油可以避开流量阀部件的干扰，功率变量不会出现等待状态。