一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路的制作方法

本技术涉及液压系统伺服控制，尤其涉及一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路。

背景技术：

1、诸如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等的液压泵能够将发动机提供的机械能转换为工作油液的压力能，是液压系统中不可缺少的重要装置，其中相较于其他液压泵，柱塞泵的结构使其具有大排量、高压力、高效率等优势，常用于需要实现高压大流量输出的液压系统中。

2、但是，液压系统的工况并非一成不变，当其能量需求降低时，柱塞泵输出的能量大部分未被使用，将会造成严重的溢流损失，并带来过热等负面影响，为了应对这种工况，柱塞泵发展出了多种变量方式，其总体特征是当系统不需要高压大流量时，改变泵的排量或者压力，降低泵组输出的总功率，进而减少液压系统的溢流，控制能量的浪费总量，达到节能的效果。

3、近年来常用的技术为采用伺服电机、变频电机驱动液压泵，根据液压系统对压力、流量的需求，通过变频器调节驱动电机的频率，进而改变液压泵的输入转速，改变其输出流量以达到节能效果。

4、但该方法需要液压泵具备变转速功能，具有良好的低速稳定性，可承受快速的加减速变化等特性，目前可以满足此要求的液压泵一般为叶片泵、齿轮泵、螺杆泵等，若想要实现柱塞泵的变速驱动，往往需要复杂的电气控制手段配合，技术要求和使用成本较高，因此，需要对现有技术作进一步改进。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够简化伺服驱动柱塞泵对电气控制系统要求的稳流回路。

2、本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，包括柱塞泵、与柱塞泵驱动连接的驱动源，其中柱塞泵的进油口和出油口分别与液压油的供油管路和出油管路连通，其特征在于：还包括有用于稳流的阀组，所述阀组包括有第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀的进油口与所述柱塞泵的出油口连通，所述第一节流阀的出油口与液压油的回油管路连通，所述第一节流阀在所述柱塞泵处于工作状态并泵出液压油时始终导通，并始终有固定流量的液压油经过所述第一节流阀流向所述回油管路，从而使得所述柱塞泵在工作状态时始终具有高于所述柱塞泵最低转速的安全转速；所述第二节流阀为单向节流阀，所述第二节流阀的进油口与所述柱塞泵的泵体容腔内部连通，所述第二节流阀的出油口与所述柱塞泵的出油口连通，所述第二节流阀在所述柱塞泵的出油口出现空腔并使柱塞泵的泵体容腔内部与出油口之间存在压差时导通，从而将液压油从柱塞泵的泵体容腔导向柱塞泵的出油口从而抑制柱塞泵出油口空腔。

3、为了能够在第一节流阀存在设计误差时对第一节流阀进行补偿，所述阀组还包括有用于补偿所述第一节流阀的可调节流阀，所述可调节流阀与所述第一节流阀并联，所述可调节流阀的进油口与所述柱塞泵的出油口连通，所述可调节流阀的出油口与所述回油管路连通。第一节流阀与可调节流阀向回油管路排出的这一部分液压油还可以在一定程度上防止柱塞泵的出油口在例如柱塞泵加速的过程中出现过压的问题，并且能够将泵体内泄漏产生的热量带走，防止柱塞泵在低速保压时出现过热的情况，其中可调节流阀可以为针阀等调节精度较高的阀门。

4、为了能够在不停机且不对机械设备运转产生影响的情况下对柱塞泵的动态响应性进行点检，所述可调节流阀的进油口附近设置有压力传感器，所述压力传感器能够在调节所述可调节流阀的通过流量时检测所述可调节流阀的进油口处的压力变化。在柱塞泵运行时，由于设置有第一节流阀和可调节流阀向回油管路输出液压油，因此能够在不对机械设备运转产生影响的情况下保持柱塞泵运行，此时可以通过在调节可调节流阀的流量的同时，监测可调节流阀的进油口处的压力变化，以此判断柱塞泵的动态响应性是否正常并完成点检工作，另外，根据实际需要，还可以在不同位置设置多个压力传感器。

5、为了防止柱塞泵的出油口压力过大，还包括有用于防止所述柱塞泵的出油口压力过大的压力补偿器，所述压力补偿器能够与所述阀组在互不干扰的情况下共同使用。设置有压力补偿器，能够在柱塞泵的出油口压力过大时减小柱塞泵的输出流量，从而减小柱塞泵的出油口的压力。

6、进一步设计，所述压力补偿器为定差减压的二位三通阀，所述压力补偿器的p口与所述柱塞泵的出油口连通，t口与所述回油管路连通，a口与所述柱塞泵的腔室连通。在p口与a口连通的状态下，液压油能够进入柱塞泵的腔室并减小柱塞泵的输出流量，例如减小斜盘式柱塞泵的斜盘倾角以减小柱塞泵的输出流量。

7、进一步设计，所述压力补偿器至少具有开启和关闭两种状态，在没有其他外力的影响下，所述压力补偿器的阀芯受到弹簧的作用，始终处于关闭状态，此时a口与t口连通，残留于所述压力补偿器内的液压油能够流向所述回油管路；在所述柱塞泵的出油口压力过大时，所述压力补偿器的阀芯克服弹簧的作用，进入打开状态，此时a口与p口连通，液压油进入所述柱塞泵的腔室以减小所述柱塞泵的流量。在柱塞泵的出油口压力较小时，压力补偿器始终处于关闭的状态；随着柱塞泵的出油口压力增大至弹簧的阈值时，压力补偿器将会在开启与关闭状态之间反复切换并使柱塞泵的出油口压力始终维持在一定水平；在柱塞泵的出油口压力过大时，压力补偿器将始终打开以减小甚至完全阻断柱塞泵的输出流量。

8、与现有技术相比，本实用新型的优点在于，该用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，通过设置有用于稳流的阀组，使得柱塞泵在工作状态时始终具有高于所述柱塞泵最低转速的安全转速，并且能够减少柱塞泵的出油口出现过压和空腔等问题以减小柱塞泵加减速的影响，以此简化伺服驱动柱塞泵对电气控制系统的要求。

技术特征：

1.一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，包括柱塞泵(2)、与柱塞泵(2)驱动连接的驱动源(1)，其中柱塞泵(2)的进油口和出油口分别与液压油的供油管路(31)和出油管路(32)连通，其特征在于：还包括有用于稳流的阀组(4)，所述阀组(4)包括有第一节流阀(41)和第二节流阀(42)，所述第一节流阀(41)的进油口与所述柱塞泵(2)的出油口连通，所述第一节流阀(41)的出油口与液压油的回油管路(33)连通，所述第一节流阀(41)在所述柱塞泵(2)处于工作状态并泵出液压油时始终导通，并始终有固定流量的液压油经过所述第一节流阀(41)流向所述回油管路(33)，从而使得所述柱塞泵(2)在工作状态时始终具有高于所述柱塞泵(2)最低转速的安全转速；所述第二节流阀(42)为单向节流阀，所述第二节流阀(42)的进油口与所述柱塞泵(2)的泵体容腔内部连通，所述第二节流阀(42)的出油口与所述柱塞泵(2)的出油口连通，所述第二节流阀(42)在所述柱塞泵(2)的出油口出现空腔并使柱塞泵(2)的泵体容腔内部与出油口之间存在压差时导通，从而将液压油从柱塞泵(2)的泵体容腔导向柱塞泵(2)的出油口从而抑制柱塞泵(2)出油口空腔。

2.根据权利要求1所述的一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，其特征在于：所述阀组(4)还包括有用于补偿所述第一节流阀(41)的可调节流阀(43)，所述可调节流阀(43)与所述第一节流阀(41)并联，所述可调节流阀(43)的进油口与所述柱塞泵(2)的出油口连通，所述可调节流阀(43)的出油口与所述回油管路(33)连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，其特征在于：所述可调节流阀(43)的进油口附近设置有压力传感器(51)，所述压力传感器(51)能够在调节所述可调节流阀(43)的通过流量时检测所述可调节流阀(43)的进油口处的压力变化。

4.根据权利要求3所述的一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，其特征在于：还包括有用于防止所述柱塞泵(2)的出油口压力过大的压力补偿器(52)，所述压力补偿器(52)能够与所述阀组(4)在互不干扰的情况下共同使用。

5.根据权利要求4所述的一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，其特征在于：所述压力补偿器(52)为定差减压的二位三通阀，所述压力补偿器(52)的p口与所述柱塞泵(2)的出油口连通，t口与所述回油管路(33)连通，a口与所述柱塞泵(2)的腔室连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，其特征在于：所述压力补偿器(52)至少具有开启和关闭两种状态，在没有其他外力的影响下，所述压力补偿器(52)的阀芯受到弹簧的作用，始终处于关闭状态，此时a口与t口连通，残留于所述压力补偿器(52)内的液压油能够流向所述回油管路(33)；在所述柱塞泵(2)的出油口压力过大时，所述压力补偿器(52)的阀芯克服弹簧的作用，进入打开状态，此时a口与p口连通，液压油进入所述柱塞泵(2)的腔室以减小所述柱塞泵(2)的流量。

技术总结一种用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，包括柱塞泵、驱动源，其特征在于：还包括有用于稳流的阀组，该阀组包括有第一节流阀和第二节流阀，第一节流阀在柱塞泵处于工作状态并泵出液压油时始终导通，以将柱塞泵输出的部分液压油经回油管路排出；第二节流阀在柱塞泵的出油口出现空腔并使柱塞泵的泵体容腔内部与出油口之间存在压差时导通，从而抑制柱塞泵出油口空腔，本技术的优点在于，该用于伺服驱动柱塞泵的稳流回路，通过设置有用于稳流的阀组，使得柱塞泵在工作状态时始终具有高于所述柱塞泵最低转速的安全转速，并且能够减少柱塞泵的出油口出现过压和空腔等问题以减小柱塞泵加减速的影响，以此简化伺服驱动柱塞泵对电气控制系统的要求。技术研发人员：郝政凯,张恺智,何世峰,龙伟,恭群受保护的技术使用者：宁波创力液压机械制造有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/7/23