[发明专利]阀控单元负载口独立控制多缸流量分配液压系统

说明书

技术领域

本发明涉及电液控制系统，尤其是涉及一种阀控单元负载口独立控制多缸流量分配液压系统。

背景技术

目前95％以上工程机械都采用液压传动及控制技术。液压传动及控制技术成为促进工程机械舒适、可靠、节能和智能化等主流方向不断发展的基础条件。其中阀控系统由于控制精度高、响应速度快等优点一直是工程机械的主流选择。因此，对于阀控流量系统的研究与发展也比较成熟，目前应用较为广泛的阀控系统包括开中心、闭中心、负载敏感系统、LUDV系统。

对于工程机械而言，受限于发动机功率与整机尺寸。在多缸同时运动时，会出现泵的流量饱和现象，即泵的输出流量小于所有动作执行动作需要的流量总和。这时就需要通过合理的流量分配，让所有执行器的动作同时减慢或者关闭某些不重要的执行器功能。LUDV（德语：Lastdruck Unabh?ngige Durchfluss Verteilung; 中文：负载独立流量分配）正是为了解决这一问题而研发的。所谓的LUDV控制系统，是指负载独立流量分配系统，该系统是由博士力士乐公司开发。将压力补偿阀置于主阀之后，对系统压力进行阀后补偿。当多个执行机构同时工作时，以最高压力的执行机构的压力补偿压力较小的执行机构的压力，使在任何时刻保持各执行机构的压差恒定，因此可以实现对多个执行机构流量的比例分配。然而由于传统的流量分配系统其流量分别主要靠压力补偿器与分流阀、节流阀实现，流量的分配不仅无法干预，不能按照不同要求改变流量分配的功能，而且在此过程中造成了不必要的能量损失，使系统产生严重发热现象。

近些年来，随着电子技术、测试与传感技术的不断发展，使得传感器直接内嵌入液压系统成为可能。通过传感器进行压力和流量的闭环控制，使得工程机械液压结构简化，流量分配可以依靠程序实现不同的流量分配功能是目前研究的重点及难点。另外，通过电子技术的普及应用，使得工程机械用液压阀的模块化生产和设计制造成为可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀控单元负载口独立控制多缸流量分配液压系统，能够通过程序实现多缸系统流量分配控制。尤其当系统出现泵流量饱和的情况下，通过不同的工况选择，能够制定不同的抗流量饱和策略。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明包括控制器、变量泵、减压阀、比例溢流阀、第一压力传感器、四个结构相同的阀控单元、和两个液压缸；变量泵的出油口分别与比例溢阀的进油口、减压阀的进油口、第一压力传感器、第一阀控单元进油口P、第二阀控单元进油口P、第三阀控单元进油口P、第四阀控单元进油口P相连；减压阀的出油口分别与第一阀控单元先导油口C、第二阀控单元先导油口C、第三阀控单元先导油口C、第四阀控单元先导油口C相连；第一阀控单元工作油口A与第一液压缸无杆腔相连，第二阀控单元工作油口A与第一液压缸有杆腔相连；第三阀控单元工作油口A与第二液压缸无杆腔相连，第四阀控单元工作油口A与第二液压缸有杆腔相连；控制器分别与变量泵、比例溢流阀和四个阀控单元的CAN接口电连接。

所述四个结构相同的阀控单元，均包括第二压力传感器、阀芯位移传感器、溢流阀、单向阀、滤网、先导阀、主阀和CAN接口；第一阀控单元的先导油口C与滤网的进油口相连；滤网的出油口与先导阀的进油口相连；先导阀的两个工作油口分别与主阀左右两端的液控端相连；第一阀控单元的进油口P与主阀的进油口相连；第一阀控单元的出油口T分别与主阀的回油口、溢流阀的回油口、单向阀的进油口相连；第一阀控单元的工作油口A分别与主阀的工作油口、第二压力传感器、溢流阀的进油口和单向阀的出油口相连；阀芯位移传感器安装在主阀右端的液控端上；CAN接口分别与第二压力传感器、阀芯位移传感器和先导阀电连接；另外三个阀控单元连接关系与第一阀控单元相同。

所述控制器为可编程控制器。

所述的四个结构相同的阀控单元的先导阀均为三位四通电控比例阀，所述主阀均为三位三通液控比例阀。

本发明具有的有益效果是：                                          

1、四个阀控单元结构完全相同，实现了液压元件的模块化设计制造。

2、阀控系统采用负载口独立控制，增加了系统的自由度。有良好的操控性和节能性。

3、压力传感器与阀芯位移传感器集成在阀控单元，能够完成压力流量信号的反馈，方便控制器合理制定控制策略。