[发明专利]一种基于容积变压差主动控制的二通调速阀

说明书

本发明提供了一种基于容积变压差主动控制的二通调速阀，液压泵出油口与溢流阀进油口连接；溢流阀出油口与油箱连接；液压泵出油口与换向阀进油口p连接；换向阀的回油口T与油箱连接；换向阀的出油口A与液压马达进油口连接；液压马达出油口与节流阀进油口连接；节流阀出油口与执行器进油口连接；执行器出油口与换向阀的出油口B连接；第一压力传感器与节流阀的出油口连接；第二压力传感器与节流阀的进油口连接；蓄电池与电机控制器的电流输出端连接；电机控制器的转矩输入端与发电机连接；发电机和液压马达同轴连接。

技术领域

本发明涉及以电液控制技术和二通插装阀，尤其是涉及一种基于容积变压差主动控制的二通调速阀。

背景技术

液压传动因具有功率密度大、易实现直线运动等优点被广泛应用于各大工业领域，但其最大不足之处就是效率低下。以阀控液压挖掘机为例，据研究报告，液压挖掘机的能量利用率大约只有20％，其中液压系统的效率大约为30％，因此液压系统的节能技术研究显得至关重要。

液压系统的种类较多，但不同液压系统的能耗基本都体现在节流损耗和溢流损耗。其中节流损耗主要分为进口节流损耗、出口节流损耗、旁路节流损耗和联动节流损耗。不同类型的液压系统具有不同类型的节流损耗。由于容积调速系统在操控性难以匹配阀控节流调速系统，而阀控节流技术主要通过流量匹配在一定程度上降低节流损耗，但其阀口的最小流量为保证执行器速度所需要的最小流量，同时很难始终保证节流阀口的压差仅为保证操控性所需要的最小工作压差。尤其在单泵多执行器系统中，经常存在单泵同时给多执行器供油的情况，液压泵压力由负载压力最大的执行器决定，而对于其它负载压力较小的执行器来说，将会产生额外的节流损耗。此外，在有些场合，工程机械中机械臂自身的重量超过了负载的重量，在机械臂下放时会释放出大量的能量。负值负载的存在使系统易产生超速情况，目前最常用的方法是在回油侧安装单向节流阀，把负值负载所提供的机械能转化为节流损耗，消耗在节流阀口上，不仅浪费了能量，还会导致系统发热和元件寿命的降低。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种基于容积变压差主动控制的二通调速阀，其能实现二通调速阀中节流阀口两端变压差主动控制，有效解决导致液压系统效率低下的节流损耗，将传统损耗在节流阀口的液压能转化为电能储存利用，提高了液压系统效率。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于容积变压差主动控制的二通调速阀，包括有液压马达、节流阀、第一压力传感器、第二压力传感器、电机控制器、发电机；其中：

液压马达出油口与节流阀进油口连接；节流阀出油口与执行器进油口连接；执行器出油口与换向阀的出油口B连接；第一压力传感器与节流阀的出油口连接；第二压力传感器与节流阀的进油口连接；

通过第一压力传感器和第二压力传感器得到节流阀的进出口压差Δp₁(Δp₁＝p₁-p₂)，比较当前压差与目标控制压差，得到电机控制信号，当Δp₁大于目标控制压差时，电机控制器调节发电机的转矩增大，从而增大液压马达进出口压差Δp₂(Δp₂＝p_p-p₁)；当Δp₁小于目标控制压差时，电机控制器调节发电机的转矩减小，从而减小液压马达进出口压差Δp₂(Δp₂＝p_p-p₁)。

在一较佳实施例中：还包括液压泵、溢流阀、换向阀、执行器、蓄电池；

该液压泵出油口与溢流阀进油口连接；溢流阀出油口与油箱连接；液压泵出油口与换向阀进油口p连接；换向阀的回油口T与油箱连接；换向阀的出油口A与液压马达进油口连接；蓄电池与电机控制器的电流输出端连接；电机控制器的转矩输入端与发电机连接.