專利名稱：由定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液體壓力執(zhí)行系統(tǒng)。
背景技術：
液壓傳動系統(tǒng)分為兩大類節(jié)流傳動系統(tǒng)和容積傳動系統(tǒng)。前者響應快，可進行微流量調節(jié)等優(yōu)點，但效率低，只能用于小功率的場合。容積傳動系統(tǒng)具有效率高的優(yōu)點，盡管響應速度較慢，但已能滿足大部分工業(yè)應用的要求，因此成為中、大功率液壓傳動系統(tǒng)的主角。
容積傳動系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段閉式容積傳動系統(tǒng)、功率適應系統(tǒng)和定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)系統(tǒng)。
閉式容積傳動系統(tǒng)在主管路無節(jié)流損失，效率很高，且通過補油泵、安全閥、換油閥的使用，可以允許較高的泵轉速，油箱體積小，很容易實現(xiàn)過載保護和油溫控制。但這類系統(tǒng)不適用于單泵多執(zhí)行器系統(tǒng)。
功率適應系統(tǒng)通過一個功率泵來控制。通過保持負載敏感閥的壓力恒定為原則來調節(jié)恒壓泵的排量，達到恒流量調節(jié)的目的。不僅避免了溢流損失，而且適用于多負載并聯(lián)驅動的工況。但這類系統(tǒng)在主管道仍然有附加節(jié)流損失，且泵的輸出壓力只與最大負載相適應，在多個變化較大的負載并聯(lián)的工況下，效率大幅降低。
定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)系統(tǒng)是80年代初德國學者提出的，該系統(tǒng)由多個接在定壓網(wǎng)絡中的變量液壓馬達及蓄能器組成，在主管路上基本上沒有節(jié)流損失，可以實現(xiàn)制動能量的回收，有較高的能量利用率，發(fā)熱很少。其結構如圖1所示。但這類系統(tǒng)要求泵和馬達均可實現(xiàn)變量，成本較高，且回路上仍存在限流元件和控制器，有少量的節(jié)流損失。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是設計一種定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)液壓系統(tǒng)，大幅降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的總體效率。
本發(fā)明采用的技術方案如下它包括n個開關液壓源、定量液壓泵，n個開關液壓源的進油口與回油口相互串聯(lián)后，其第一個開關液壓源的進油A1與定量液壓泵的輸出端P口連接，而第n個開關液壓源的回油口Bn與定量液壓泵的輸入端T口連接，n個開關液壓源的負載油口C1～Cn分別經(jīng)各自的執(zhí)行器b1～bn與各自的回油B1～Bn連接。
所說的的相互串聯(lián)的開關液壓源是升壓型開關液壓源串聯(lián)或降壓增流型開關液壓源串聯(lián)或升壓型和降壓增流型開關液壓源組合串聯(lián)而成。
其中，定流網(wǎng)絡的流量由定量液壓泵輸出，供各開關液壓源使用。各開關液壓源均帶有高速開關閥，可以在固定開關頻率下通過對占空比的調節(jié)來控制其輸出流量。各開關液壓源輸出端的吸油口與排油口相互串聯(lián)后直接接到定量液壓泵的輸出端與輸入端。開關液壓源兩輸出端之間的壓差由其輸出端所驅動的負載決定，而液壓泵的輸出壓力則等于各開關液壓源兩輸入端壓差的和。
本發(fā)明具有的有益的效果是由于該液壓系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)液壓系統(tǒng)中二次調節(jié)回路的限流元件和控制器，用定量液壓泵代替了變量液壓泵，用開關液壓源代替了變量液壓馬達，大幅降低系統(tǒng)成本，提高液壓系統(tǒng)的總體效率，達到最佳節(jié)能效果。


圖1是傳統(tǒng)的定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)液壓系統(tǒng)結構原理圖；圖2是本發(fā)明的由定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)結構原理圖；圖3是本發(fā)明的具體實施例原理圖。
具體實施例方式
工作過程定量液壓泵向定流網(wǎng)絡輸出的流量為固定值(如100 l/min)，輸出壓力則自動等于各開關液壓源兩輸入端壓差的和，超載時可以通過定量泵內置的安全閥閥加以保護。
各開關液壓源輸入端的過流流量Qi均等于定量泵的供油流量。如果選用降流型開關液壓源，則其輸出流量Qi′與占空比Dmi成正比Qi′＝DmiQi兩輸入端的壓力差Δpi由負載壓力pi′決定Δpi＝Dmipi′如果選用升流型開關液壓源，則其輸出流量Qi′占空比Dmi成正比Qi′=QiDmi]]>兩輸入端的壓力差Δpi由負載壓力pi′決定Δpi=pi′Dmi]]>
式中的下標i表示第i個開關液壓源。
定量液壓泵的輸出壓力為各開關液壓源輸出壓差Δpi的和ps=ΣiΔpi]]>由此可得，由于各開關液壓源的輸入流量為定值，當所需的輸出流量增大時，相應的占空比應當變化，由此帶來了開關液壓源兩輸入端之間的壓力差增大，定量液壓泵將輸出更大的壓力以確保系統(tǒng)的正常運行，達到最佳節(jié)能效果。
根據(jù)開關液壓源功能的不同，可以分為降流型開關液壓源和升流型開關液壓源兩種，降流型與申請人申請的升壓型開關液壓源完全相同；升流型與申請人申請的降壓增流型開關液壓源完全相同。可參見申請日為2001年10月10日，申請?zhí)枮?1264886.8，名稱為“由液壓總線和開關液壓源構成的液壓裝置”。
具體實施例子在液壓挖掘機等大型工程機械中，可以采用一組大流量的定量液壓泵供油，串聯(lián)驅動多個開關液壓源，分別實現(xiàn)其行走機構、回轉機構、動臂機構、斗桿機構以及鏟斗機構的驅動，確保各執(zhí)行器運動的協(xié)調性，并達到最佳工作效率。
圖3中為定量液壓泵1的輸出端P口串接升壓型開關液壓源和降壓增流型開關液壓源后，接定量液壓泵1的輸出端T口，確保動臂機構2和斗桿機構3運動的協(xié)調性，并達到最佳工作效率。
權利要求
1.由定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)，其特征在于它包括n個開關液壓源、定量液壓泵(2)，n個開關液壓源的進油口與回油口相互串聯(lián)后，其第一個開關液壓源(a1)的進油A1與定量液壓泵(1)的輸出端P口連接，而第n個開關液壓源(an)的回油口Bn與定量液壓泵的輸入端T口連接，n個開關液壓源的負載油口C1～Cn分別經(jīng)各自的執(zhí)行器b1～bn與各自的回油B1～Bn連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的由定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)，其特征在于所說的的相互串聯(lián)的開關液壓源是升壓型開關液壓源串聯(lián)或降壓增流型開關液壓源串聯(lián)或升壓型和降壓增流型開關液壓源組合串聯(lián)而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由定流網(wǎng)絡和開關液壓源組成的液壓系統(tǒng)。將多個開關液壓源的進油口回油口相互串聯(lián)后,其第一個開關液壓源的進油口與定量液壓泵的輸出端P口連接,而第n個開關液壓源的回油口與定量液壓泵的輸入端T口連接,而n個開關液壓源的負載油口分別經(jīng)各自的執(zhí)行器與各自的回油口連接。通過對各開關液壓源占空比的調節(jié)控制其輸出流量,開關液壓源兩個輸入端之間的壓差由其輸出端所驅動的負載決定,液壓泵的輸出壓力等于各開關液壓源輸入端壓差之和。本發(fā)明取消了傳統(tǒng)定壓網(wǎng)絡二次調節(jié)液壓系統(tǒng)中二次調節(jié)回路的限流元件和控制器,用定量液壓泵代替了變量液壓泵和蓄能器,大幅降低系統(tǒng)成本,提高液壓系統(tǒng)的總體效率。
文檔編號F15B13/00GK1381677SQ0211175
公開日2002年11月27日 申請日期2002年5月17日 優(yōu)先權日2002年5月17日
發(fā)明者顧臨怡, 邱敏秀, 曹建偉, 朱亮 申請人:浙江大學