阅读说明：本技术 一种具有基础速度的双泵合流自动液压调速系统 (Double-pump confluence automatic hydraulic speed regulation system with basic speed ) 是由 宋永刚 宋扬 于 2018-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有基础速度的双泵合流自动液压调速系统,包括一个由固定转速动力源驱动的定量泵1和一个由变化转速动力源驱动的定量泵2以及输出马达或油缸。所述定量泵1在恒转速驱动下输出恒定流量,构成系统基础流量,定量泵2在随工况变化的动力源驱动下输出与动力源转速成正比的变化流量,双泵合流的压力油源驱动液压马达或油缸,液压马达的转速或油缸速度自动随作业工况变化。通过合理配置定量泵1和定量泵2的排量比可以实现不同基础速度和不同灵敏度的调速特性,定量泵1的输出流量用以保证输出马达的最低转速或油缸的最低往复速度,并可用以实现必要的液压操作。(The invention discloses a double-pump confluence automatic hydraulic speed regulating system with basic speed, which comprises a fixed displacement pump 1 driven by a power source with fixed rotating speed, a fixed displacement pump 2 driven by a power source with variable rotating speed, and an output motor or an oil cylinder. The constant flow pump 1 outputs a constant flow under the drive of a constant rotating speed to form a system basic flow, the constant flow pump 2 outputs a variable flow which is in direct proportion to the rotating speed of a power source under the drive of the power source which changes along with working conditions, the pressure oil source of the double-pump confluence drives a hydraulic motor or an oil cylinder, and the rotating speed or the oil cylinder speed of the hydraulic motor automatically changes along with the working conditions. The speed regulation characteristics of different basic speeds and different sensitivities can be realized by reasonably configuring the displacement ratio of the constant delivery pump 1 and the constant delivery pump 2, the output flow of the constant delivery pump 1 is used for ensuring the lowest rotating speed of an output motor or the lowest reciprocating speed of an oil cylinder, and the necessary hydraulic operation can be realized.)

一种具有基础速度的双泵合流自动液压调速系统

技术领域

本发明属于机械及专用车传动系统技术领域，尤其是涉及一种需要随动调速的液压驱动系统。

背景技术

随着工业化水平的不断提高，各类生产作业机械的性能要求越来越高，作业参数的匹配精度要求也越来越高。现代工业系统及专用汽车中采用液压传动的越来越多，而且随着技术进步，液压系统越来越复杂，协同作业的执行元件越来越多，要求执行元件之间相互协调，执行元件与作业工况的变化相适应，即液压系统执行元件能够随工况变化而变化。例如，现代环卫清扫车普遍采用液压系统驱动底盘的行驶、盘刷的旋转、箱体的升降、吸嘴的升降等。研究证明，清扫车盘刷转速与底盘作业行驶速度具有合理的正比例匹配关系时，才能将路面上的垃圾颗粒抛向位于内侧的吸嘴前方，保证可靠吸拾和高效清扫。但是，清扫车的底盘作业行驶速度需要根据路面污染程度和交通状况随时无规律变化，难以长时间恒定速度作业，这就要求盘刷转速随底盘速度联动变化。目前国内、外很多双发动机清扫车的底盘行驶动力与作业系统动力采用两套完全独立系统，没有任何关联，难以实现盘刷转速与底盘作业行驶速度随动，即无法保证作业过程中，盘刷转速与底盘行驶速度的合理匹配。

类似于清扫车盘刷转速与底盘作业行驶速度必须相匹配的问题在采用液压传动的其它机械系统中普遍存在，也广为业内人士认知，并采取了相应的方法实现液压系统的输出速度与作业工况相适应，力求随动的及时性和准确性。根据公知的相关技术，用于清扫车盘刷及其它液压执行元件随动调速的方法大致有以下两种：一、采用变量液压泵作为压力油源，驱动盘刷马达或其它执行元件，通过人为输入电信号或通过检测底盘行驶速度信号，并采用PID算法、模糊控制等算法的控制器控制变量泵的斜盘角度，改变输出流量，从而改变盘刷马达转速或其它执行元件的工作速度。二、采用定量泵作为压力油源，通过节流或分流方法实现有级调速，使盘刷或其它执行元件变速，粗略地适应清扫车底盘的作业行驶速度或其它系统的速度要求，如《清扫车液压控制系统及控制方法》(CN201710462130.0)就是采用分级分流方式实现对扫盘马达的运转速度的调节。这种方法的缺点是浪费油源，系统效率低且不能保证盘刷速度与底盘行驶速度的精确匹配。而其它一些采用双泵合流的液压系统专利均与本发明的应用目的和作用不同。如《一种行走双泵合流系统》(201310197336.7)，主要解决工程机械液压系统行走状态时，单泵给驱动马达供油造成的成本高，能量浪费问题。《双泵合流液压控制系统》(201510152107.2)，其目的是降低液压执行器在其行程终端的液压冲击。

可见，已经公知的类似现有技术中，其原理、功能、性能均存在缺陷，不完全满足某些采用液压传动的机械系统的工作速度自动地与作业工况所决定的速度要求相适应需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种可以自动保证输出马达转速或油缸速度与作业工况所决定的速度要求相适应的液压系统。利用该系统原理，针对具体的含有液压执行元件的执行机构的速度要求，通过合理配置液压系统元件参数和驱动系统参数即可实现液压系统输出马达或油缸速度自动与作业工况所决定的速度要求相适应。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于：包括一个由固定转速动力源驱动的定量泵1和一个与作业工况相关联的动力源驱动的定量泵2，系统的执行元件即液压马达或液压油缸，以及控制阀和附件等。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1和定量泵2分别由两个不同的动力源驱动，而非通轴串联。其中定量泵1的动力源转速不变，即定转速定量泵，定量泵2的动力源的驱动速度随作业工况变化而变化，如清扫车作业行驶速度降低或加快都将引起定量泵2的转速正比例于作业行驶速度。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1在定转速动力源驱动下输出的恒定液压流量与定量泵2在变转速动力源驱动下输出的随工况变化的液压流量合流叠加，形成一个具有阈值的、随工况变化而变化的总液压油流量。总液压流量随随工况变化而变化，且具有线性正比例关系。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，该系统的调速特性可以根据不同需要进行配置。定量泵1与定量泵2的排量比不同，则系统具有不同的调速灵敏度，如果定量泵2的排量较大，则总流量随工况变化的幅度更加显著，输出马达转速变化的范围也将更大，即系统调速特性更加敏感，反之亦然。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1的排量和驱动转速将决定系统的基础流量，排量越大、驱动转速越高，则基础流量越大，即输出马达的最低转速越大，或油缸的最低动作速度越大，反之亦然。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、容积式调速，高效节能。

2、直接与作业工况关联，信号输入快，响应输出快。

3、自动调速，工作可靠，操作方便。

下面通过附图和实施例之一，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例之一的液压系统原理图

图2为本发明实施例之一的调速特性图

附图标记说明

1-定量泵1 2-定量泵2 3-吸油滤清器

4-透气帽 5-油箱油位计 6-回油滤清器

7-循环通断阀 8-散热器 9-执行油缸

10-控制阀组 11-执行马达

具体实施方式

图1为本发明最佳实施例之一的液压系统原理图。该系统为具有基础速度的双泵合流液压自动调速系统。其目的是实现系统的执行元件的工作速度能够根据与作业工况直接相关的定量泵2的驱动速度相联动，使液压系统执行元件的输出速度满足作业工况要求，保证系统作业参数合理匹配，性能最优。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于：包括一个由固定转速动力源驱动的定量泵1，和一个与作业工况相关联的动力源驱动的定量泵2，系统的执行元件即液压马达11或液压油缸9，以及控制阀10、吸油滤清器3、会有滤清器6、散热器8、循环通断阀、油箱油位计5和透气帽4等。系统中可以只有执行马达或执行油缸。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1和定量泵2分别由两个不同的动力源驱动，而非通轴串联。其中定量泵1的动力源转速不变，即定转速定量泵，对于目前常见的双发动机清扫车，定量泵1的动力源为上装副发动机，与风机等工作装置共享副发动机动力，为保证风机等装置的高速高效运转，副发动机通常配置在一个工作点上，即定转速运转。定量泵2的动力源取自与作业工况直接相关的装置，其速度随作业工况变化而变化，如取自清扫车作业行驶驱动系统，尤其是采用了BX系列全功率取力解耦分动箱的清扫车，可以将定量泵2直接与作业行驶马达对接，使系统液压流量随作业速度变化，从而使盘刷马达的转速正比于作业行驶速度。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1在定转速动力源驱动下输出的恒定液压流量与定量泵2在变转速动力源驱动下输出的随工况变化的液压流量合流叠加，形成一个具有阈值的、随工况变化而变化的总液压油流量。总液压流量随工况变化而变化，且具有线性正比例关系。如对清扫车来说，盘刷转速与底盘作业行驶速度之间的要求就是正比例关系，底盘作业行驶速度越高，要求盘刷转速也越高。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，该系统的调速特性可以根据不同需要进行配置。定量泵1与定量泵2的排量比不同，则系统具有不同的调速灵敏度，如果定量泵2的排量较大，则总流量随工况变化的幅度更加显著，输出马达转速变化的范围也将更大，即系统调速特性更加敏感，反之亦然。当定量泵2的排量较大，总流量对于工况变化即驱动速度更加敏感，输出的流量变化更大，因此，盘刷转速变化越大，如图2中2、4曲线所示。当定量泵2的排量较小，总流量对于工况变化即驱动速度不敏感，输出的流量变化也不大，因此，盘刷转速变化较小，如图2中1、3曲线所示。

上述的具有基础速度的双泵合流的自动液压调速系统，其特征在于，定量泵1的排量和驱动转速将决定系统的基础流量，排量越大、驱动转速越高，则基础流量越大，即输出马达的最低转速越大，或油缸的最低动作速度越大，反之亦然。当定量泵1的排量和转速较高，决定了系统的基础速度较高，如图2 b点所示。当定量泵1的排量和转速较低，决定了系统的基础速度较低，如图2 a点所示。

综上所述，本发明不仅能使液压系统的执行元件的输出速度与工况变化随动，实现无级连续调速，保证协同作业装置的作业参数精确匹配，而且系统简单、自动适应、无需控制、无需操作。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。