[发明专利]泵阀协同多执行器电液系统及其控制方法

权利要求书

1.一种泵阀协同多执行器电液控制系统，包括原动机(1)，分动箱(2)，多个液压缸(16)，分布式泵控单元(10)，液压缸位移传感器(17)，其中，每个液压缸由一个分布式泵控单元驱动，其特征在于：

针对分布式泵控单元，设置集中式流量功率补偿单元，所述集中式流量功率补偿单元包括主液压泵(3)，第Ⅰ溢流阀(4)，油箱(5)，第Ⅰ压力传感器(6)，多个压力补偿器(7), 多联控制阀组(9)，旁通比例阀(18)，补油蓄能器(19)；所述压力补偿器上增设有阀芯位移传感器(8)；

所述分布式泵控单元包括双向变量泵/马达(11)，第Ⅰ补油单向阀(12)，第Ⅱ补油单向阀(13)，第Ⅱ溢流阀(14)，第Ⅲ溢流阀 (15)；所述双向变量泵/马达与分动箱连接以传递动力，双向变量泵/马达两腔分别与液压缸两腔连通，所述第Ⅰ补油单向阀、第Ⅱ补油单向阀出油口分别与双向变量泵/马达两腔连通，第Ⅰ补油单向阀、第Ⅱ补油单向阀进油口与补油蓄能器连通，第Ⅱ溢流阀、第Ⅲ溢流阀进油口与双向变量泵/马达两腔连通，第Ⅱ溢流阀、第Ⅲ溢流阀出油口与补油蓄能器连通，当液压缸两腔压力低于补油蓄能器压力时，补油蓄能器通过第Ⅰ补油单向阀或第Ⅱ补油单向阀对系统进行补油，防止液压缸油腔发生吸空现象；此外，当液压缸处于超越负载工况时，通过调整双向变量泵/马达的斜盘摆角控制执行器的运动速度，同时将负载动势能以扭矩的形式传递至分动箱加以利用或存储；

所述控制阀组包括具有负载压力反馈功能的主方向阀、第Ⅱ压力传感器(21)、第Ⅲ压力传感器(22)、第Ⅰ比例阀(23)、第Ⅱ比例阀(24)；

所述阀芯位移传感器(8)实时检测压力补偿器阀口开度，与最大理论开口值比较；同时，所述第Ⅱ压力传感器(21)、第Ⅲ压力传感器(22) 实时检测液压缸无杆腔与有杆腔压力值；通过调整各分布式泵控单元的双向变量泵/马达斜盘摆角，对液压缸非驱动腔压力进行调控，使各液压缸驱动腔压力相等，使压力补偿器阀口全开，无节流损失地消除各执行器负载差异的影响。

2.根据权利要求1所述的泵阀协同多执行器电液控制系统，其特征是：所述第Ⅰ补油单向阀、第Ⅱ补油单向阀为单向阀或液控单向阀，当第Ⅰ补油单向阀、第Ⅱ补油单向阀为液控单向阀时，第Ⅰ补油单向阀控制油口与液压缸有杆腔连接，第Ⅱ补油单向阀控制油口与液压缸无杆腔连接；所述双向变量泵/马达通过斜盘摆角的换向调整实现液压缸两腔油液的双向流通，进而实现液压缸的伸缩动作。

3.根据权利要求1所述的泵阀协同多执行器电液控制系统，其特征是：所述旁通比例阀为三位三通阀，所述主液压泵通过分动箱与原动机连接以获得动力，主液压泵吸油口与油箱连通，主液压泵出油口与第Ⅰ溢流阀、旁通比例阀进油口C、压力补偿器进油口连通，旁通比例阀出油口D与油箱连接，旁通比例阀出油口E与补油蓄能器连接，压力补偿器出油口与控制阀组进油口P连通，控制阀组出油口A、B分别与各自联液压缸无杆腔、有杆腔连通，所述控制阀组进出油口的压力分别作用在压力补偿器两端，用以调整压力补偿器的阀口开度，旁通比例阀两端分别受主液压泵出口压力和负载反馈压力的控制，通过调整，保证泵出口压力始终高于负载压力，系统多余能量通过分动箱、主液压泵，转换为液压能存储在补油蓄能器中。

4.根据权利要求1所述的泵阀协同多执行器电液控制系统，其特征是：所述控制阀组中的主方向阀为具有负载压力反馈功能的三位四通控制阀(20)；三位四通控制阀工作油口A、B分别与液压缸无杆腔和有杆腔连通，三位四通控制阀回油口T被封堵，压力补偿器出油口与三位四通控制阀进油口P连通，压力补偿器弹簧端与三位四通控制阀负载检测油口LS连接，压力补偿器另一端与三位四通控制阀进油口P口连通；第Ⅰ比例阀、第Ⅱ比例阀进油口分别与液压缸无杆腔、有杆腔连接，第Ⅰ比例阀、第Ⅱ比例阀出油口分别与油箱连通。