工程机械液压系统流量分配方法技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Flow Distribution Method for Hydraulic System of Construction Machinery

【技术实现步骤摘要】
工程机械液压系统流量分配方法
本专利技术涉及液压系统领域，具体地说，尤其涉及一种工程机械液压系统流量分配方法。
技术介绍
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。以上几种系统，垄断着目前工程机械的液压系统。但是以上两种系统，其结构否非常复杂，而且流量分配特性需要靠不断的计算与调试才能达到合理区间。智能化、节能、舒适、可靠、紧凑，一直是挖掘机液压系统的发展趋势。本着以上原则，提出本专利技术，公开一种全新的工程机械液压系统流量分配方案。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种可实现液压系统智能化、节能、舒适、可靠、紧凑的工程机械液压系统流量分配方法，以克服现有技术中工程机械液压系统结构及控制方法复杂的缺陷。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种工程机械液压系统流量分配方法，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OR31、OR32、OR33……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对应的位移，实现节流孔OR31、OR32、OR33……的通流面积调动，通过调整OR31、OR32、OR33……通流面积的关系，进而实现对通过节流孔OR31、OR32、OR33……的流量Q31、Q32、Q33……的精确控制。优选地，所述节流孔OR31可集成在控制阀上或单独布置。优选地，所述驱动元件为比例电磁阀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术公开一种全新的工程机械液压系统流量分配方案，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，实现节流孔的通流面积调动，通过调整各个节流孔通流面积的关系，进而实现对通过各节流孔的流量的精确控制，本专利技术的流量分配方法使得液压系统具有智能化、节能、舒适、可靠、紧凑的优点。附图说明图1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原理简图。图2是LUDV液压系统的流量分配方案原理简图；图3是本专利技术液压系统的流量分配方案原理简图；图4是本专利技术中节流孔通流面积随位移变化的特性曲线。图中：P1：节流液压系统、正负流量液压系统中的油源压力；PL11：节流液压系统、正负流量液压系统中负载11的负载压力；PL12：节流液压系统、正负流量液压系统中负载12的负载压力；Q1：节流液压系统、正负流量液压系统中的油源流量；Q11：节流液压系统、正负流量液压系统中油源向负载11提供的流量；Q12：节流液压系统、正负流量液压系统中油源向负载12提供的流量；OR11：节流液压系统、正负流量液压系统中向负载11供油时，Q1通过控制阀旁通回油的等效节流孔；OR12：节流液压系统、正负流量液压系统中通过控制阀向负载11供油的等效节流孔；OR13：节流液压系统、正负流量液压系统中负载11通过控制阀回油的等效节流孔；OR14：节流液压系统、正负流量液压系统中向负载12供油时，Q1通过控制阀旁通回油的等效节流孔；OR15：节流液压系统、正负流量液压系统中通过控制阀向负载12供油的等效节流孔；OR16：节流液压系统、正负流量液压系统中负载12通过控制阀回油的等效节流孔；T：回油；P2：LUDV系统中的油源压力；PL21：LUDV系统中负载21的负载压力；PL22：LUDV系统中负载22的负载压力；P21：负载21补偿阀的阀前压力，也即控制阀等效节流孔OR21的孔后压力；P22：负载22补偿阀的阀前压力，也即控制阀等效节流孔OR22的孔后压力；Q2：LUDV系统中的油源流量；Q21：LUDV系统中油源向负载21提供的流量，也即通过OR21的流量；Q22：LUDV系统中油源向负载22提供的流量，也即通过OR22的流量；OR21：LUDV系统中通过控制阀向负载21供油的等效节流孔；OR22：LUDV系统中通过控制阀向负载22供油的等效节流孔；ΔP21：LUDV系统中等效节流孔OR21的前后压差；ΔP22：LUDV系统中等效节流孔OR22的前后压差；PLS：LU本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程机械液压系统流量分配方法，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，其特征在于：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OR31、OR32、OR33……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对应的位移，实现节流孔OR31、OR32、OR33……的通流面积调动，通过调整节流孔OR31、OR32、OR33……通流面积的关系，进而实现对通过节流孔OR31、OR32、OR33……的流量Q31、Q32、Q33……的精确控制。

【技术特征摘要】
1.一种工程机械液压系统流量分配方法，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，其特征在于：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OR31、OR32、OR33……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对应的位移，...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟峰，刘震，董立队，
申请(专利权)人：山东临工工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37