[发明专利]工程机械液压系统流量分配方法

说明书

本发明公开了一种工程机械液压系统流量分配方法，属于液压系统领域。包括以下技术方案：该液压系统的压力油源为P3，回油为T，压力油源P3可直接通回油T，在P3与T之间增加面积可调的节流孔OR31，在P3与负载之间设置若干通流面积可调的节流孔OR32，OR33……，负载的进油油路与OR31并联，并且各节流孔通流面积调动时不连动，由ECU发出指令，通过可提供连续、可控驱动力的驱动元件驱动控制阀，使控制阀阀杆可以移动指令信号对应的位移，实现对通过各节流孔的流量的精确控制。本发明的液压系统流量分配方案能够满足挖掘机液压系统智能化、节能、舒适、可靠、紧凑的要求。

技术领域

本发明涉及液压系统领域，具体地说，尤其涉及一种工程机械液压系统流量分配方法。

背景技术

自20世纪中叶开始，液压传动开始在工程机械领域蓬勃发展。工程机械的液压系统，都是由主泵提供压力油源，传至控制阀，控制阀对泵来的压力油进行流量分配，根据需要把压力油分配到不同的执行元件中去，从而驱动执行元件进行工作。

半个世纪以来，以装载机、挖掘机为代表的工程机械，其液压系统的流量分配方案先后出现了纯节流液压系统、负流量液压系统、正流量液压系统以及LUDV液压系统。目前，主流装载机大部分是纯节流液压系统(带LS负荷传感)，或者是LUDV液压系统。而挖掘机，纯节流液压系统越来越少，中大挖以正流量液压系统以及负流量液压系统为主，小挖LUDV液压系统占统治地位。

从根本上来区分，纯节流液压系统、负流量液压系统、正流量液压系统的流量分配方案是一样的，见图1。LUDV液压系统的流量分配方案见图2。为方便以下叙述，需要提起一公式：

公式1简化为公式2

(Q：流量；Cd、C：常数系数；A：通流面积；ΔP：压差；ρ：介质密度)

纯节流液压系统、负流量液压系统、正流量液压系统的流量分配方案简介：如图1所示，油源的压力为P1，流量为Q1；以两个负载为例(负载个数可增加)，负载的压力分别为PL11、PL12；流向负载的流量分别为Q11、Q12。负载1进油时，控制阀上的通流面积可等效成三个节流孔，分别为OR11、OR12、OR13，OR11、OR12、OR13的通流面积连动(所谓连动，即大小函数关系固定，任意一个变动，连动的变量也按照固定的函数关系变动)；负载2进油时，控制阀上的通流面积可等效成三个节流孔，分别为OR14、OR15、OR16，OR14、OR15、OR16的通流面积连动。仅有负载1工作时，为使Q1满足要求，需要将OR11、OR12、OR13三者的面积关系调到合理范围内，这也是纯节流液压系统、负流量液压系统、正流量液压系统的流量分配方案的关键。当两个负载同时动作时，就需要将OR11、OR12、OR13、OR14、OR15、OR16的面积综合考虑，有时候为了满足工况要求，克服压力油优先供小负载的情况，需要再额外增加流量控制阀。

LUDV液压系统的流量分配方案简介：如图2所示，油源的压力为P2，流量为Q2；以两个负载为例(负载个数可增加)，负载的压力分别为PL21、PL22；流向负载的流量分别为Q21、Q22，负载1、负载2控制阀上的通流面积分别等效为OR21、OR22。油路上分别设有一补偿阀，且系统中有一梭阀(组)，梭阀(组)用于提取系统的最高负载压力PLS(PLS＝MAX(PL21，PL22))。负载1补偿阀阀前的压力为P21，负载2补偿阀阀前的压力为P22，在补偿阀的作用下，P21＝P22。对于OR21与OR22，其节流孔前的压力都为P2，而节流孔后的压力P21＝P22，OR1与OR2前后的压差ΔP21与ΔP22是相等的，标记OR21的通流面积为A21，OR22的通流面积为A22。根据流量公式1可知，Q21与Q22仅与开口面积A21与A22有关，而与负载PL21与PL22的大小无关。LUDV系统很好的解决了液压油优先流向小负载的问题。