[发明专利]一种装载机泵控混合动力液压系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种装载机泵控混合动力液压系统及其控制方法。本发明针对执行元件为多个液压缸的工程机械，将二次调节技术中的压力耦联原理引入泵控液压系统，蓄能器可直接向外部执行元件供油，采用负载敏感技术调控蓄能器与变量泵对外输出总流量，通过调节变量泵输出流量间接控制蓄能器流量。设计了一种分工况最优压力持续控制方法，通过控制蓄能器流量，调节蓄能器压力与负载需求压力相匹配，减小了节流损失。本发明减少了液压变压器与复合液压元件在混合动力系统中的使用，从而降低系统成本与复杂程度。

技术领域

本发明涉及液压混合动力技术领域，特别涉及一种装载机泵控混合动力液压系统及其控制方法。

背景技术

工程机械具有工况复杂、负载呈显著周期性变化的特点。在循环工况中，由于峰值功率仅出现在部分作业段，导致发动机工作常低负荷工作，燃油经济性差，污染物排放严重。

液压混合动力技术在成本、功率密度和环境友好等方面优势明显，适用于大质量、高作业强度的循环变功率作业场合，在工程机械领域有着广泛应用前景。

目前液压混合动力系统的相关研究主要采用泵控系统、二次调节系统或复合结构系统三种方式对系统功率流进行调节。针对执行元件为多个液压缸的工程机械，二次调节混合动力系统需要根据各定量执行元件的工作压力级别增设一个或多个液压变压器，但液压变压器相关技术还不成熟，成本高；复合结构混合动力系统所采用复合元件制造难度大，结构复杂；泵控混合动力通过调节泵出口流量与负载需求流量相匹配，实现流量控制，虽然技术成熟，但不适用于多执行机构系统，蓄能器无法直接与外部执行元件连接。综上，针对多定量执行机构液压系统，现有液压混合动力技术由于成本较高、关键元件技术不成熟、结构复杂等原因，难以推广应用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种装载机泵控混合动力液压系统及其控制方法。针对执行元件为多个液压缸的工程机械，将二次调节技术中的压力耦联原理引入泵控液压系统，蓄能器可直接向外部执行元件供油，采用负载敏感技术调控蓄能器与变量泵对外输出总流量，通过调节变量泵输出流量间接控制蓄能器流量。设计了一种分工况最优压力持续控制方法，通过控制蓄能器流量，调节蓄能器压力与负载需求压力相匹配，减小了节流损失。本系统减少了液压变压器与复合液压元件在混合动力系统中的使用，从而降低系统成本与复杂程度。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种装载机泵控混合动力液压系统，所述系统由比例多路阀3、转斗油缸6、第一动臂油缸7、第二动臂油缸8、第一转向液压缸9、第二转向液压缸10、负荷传感转向器11、蓄能器13、电磁开关阀15、第二定差减压阀16、单向阀17、变量泵19、发动机20、控制器21、油箱22以及第一压力传感器1、第二压力传感器12、第三压力传感器14和第四压力传感器18组成；

所述多路阀3分别与转斗油缸6、第一动臂油缸7和个第二动臂油缸8管路连接；

所述发动机20通过传动轴与变量泵19连接，所述变量泵19进油口通过过滤器与油箱22连接，变量泵19出油口与单向阀17进油口相连，所述单向阀17的出油口油路分为三路，第一路与比例多路阀3相连，第二路与第二定差减压阀16相连，第三路与电磁开关阀15相连；

所述第二定差减压阀16的出油口与负荷传感转向器11的P口相连接，第二定差减压阀16的反馈油口与负荷传感转向器11的LS油口相连接；

负荷传感转向器11的油口分别与第一转向液压缸9、第二转向油缸10以及油箱22管路连接；

所述电磁开关阀15的一端与单向阀17出油口相连，另一端分别与蓄能器13和第三压力传感器14相连；

所述第一压力传感器1安装在比例多路阀3的LS油口处，第二压力传感器12安装在负荷传感转向器11的LS油口处，第四压力传感器18安装在变量泵19的出油口处；