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电比例流量分配系统

阅读:502发布:2023-03-09

专利汇可以提供电比例流量分配系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了电比例流量分配系统,包括: 控制器 、用于调节系统总流量的电比例变量 泵 、用于调节子油路流量的电比例节流 阀 和用于检测子油路流量信息的 传感器 ,其中:在每个子油路中,电比例变量阀的一端连接至电比例 变量泵 ,另一端连接至执行器;电比例变量泵、电比例 节流阀 和传感器分别电连接至控制器;控制器被适配为当根据子油路的流量信息得到系统总流量不在第一预定范围内时,触发电比例变量泵调节系统总流量;当根据子油路流量信息得到子油路的流量占系统总流量比例不在第二预定范围内时,触发子油路上的电比例节流阀调节阀口开度。本实用新型可以实现与负载无关的按需求比例流量分配,且系统总流量可以按需 自动调节 。,下面是电比例流量分配系统专利的具体信息内容。

1.一种电比例流量分配系统,其特征在于,包括:控制器、用于调节系统总流量的电比例变量、用于调节子油路流量的电比例节流和用于检测子油路流量信息的传感器,其中:
在每个子油路中,所述电比例节流阀的一端连接至所述电比例变量泵,另一端连接至执行器;所述电比例变量泵、所述电比例节流阀和所述传感器分别电连接至所述控制器;
所述控制器被适配为当根据所述子油路的流量信息得到系统总流量不在第一预定范围内时,触发所述电比例变量泵调节系统总流量;当根据所述子油路流量信息得到所述子油路的流量占系统总流量比例不在第二预定范围内时,触发所述子油路上的所述电比例节流阀调节阀口开度。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器为设置于所述电比例节流阀与所述执行器之间的子油路上的流量传感器,检测所述子油路的流量值。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器为设置于子油路中所述执行器上的运动传感器,检测所述执行器的位移、速度、位移或角速度中的一个或多个。
4.根据权利要求1-3任一所述的系统,其特征在于,还包括用于调节所述执行器运动方向的电磁换向阀,所述电磁换向阀设置于所述电比例节流阀与所述执行器之间的子油路上。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,
所述控制器被适配为当根据所述子油路的流量信息得到系统总流量低于第一预定范围时,触发所述电比例变量泵增大系统总流量;当系统总流量高于第一预定范围时,触发所述电比例变量泵减小系统总流量;还被适配为当根据所述子油路的流量信息得到所述子油路流量占系统总流量比例低于第二预定范围时,触发所述子油路上的所述电比例节流阀增大阀口开度;当所述子油路流量占系统总流量比例高于第二预定范围时,触发所述子油路上的所述电比例节流阀减小阀口开度。

说明书全文

电比例流量分配系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及工程机械领域,尤其涉及一种电比例流量分配系统。

背景技术

[0002] 多执行器液压系统普遍应用于工程机械、工业自动化等领域。通常由单主油路分为多个子油路来实现多执行器的复合动作,这就需要对系统流量进行合理分配。而各执行器所承受的负载往往是不均匀的,流量趋向于小负载油路,这就造成小负载油路流量偏大,大负载油路流量偏小,无法按需分配流量,尤其是在欠流量的情况下(液压泵所提供流量无法满足执行器要求)上述问题更为凸显。所以与负载无关的流量分配、抗流量饱和是流量分配的关键指标。目前市场中的流量分配装置在形式上呈现多样性,性能有所欠缺,且成本较高。
[0003] 现有技术中多路流量分配系统主要包括传统式、等比例式和变比例式。其中,传统式系统各路流量受负载影响,无法实现与负载无关的按需分配;等比例式虽然可以实现子油路流量与负载无关,但是只能按照固定比例分配,无法按需自由分配,且精度不高;变比例式的示意图如图1所示,通常包括变量泵101、变量活塞102、可变节流103、压补偿阀104和梭阀105,由梭阀105选择出各路最高负载压力,反馈给变量活塞102进而驱动变量泵101调节排量,以满足执行器106的流量要求,而这种方式是以液控的方式实现的,流量调节滞后,且流量分配是开环控制,加之加工精度、磨损等影响,精度较低、结构复杂、成本较高。
[0004] 因此,需要一种能够实现与负载无关的按需求比例分配流量、高精度、快速反应的流量分配系统,以满足更高的工作、生产需求。实用新型内容
[0005] 本实用新型提供了一种电比例流量分配系统,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,精度高、响应快。
[0006] 根据本实用新型的一个方面,提供了一种电比例流量分配系统,包括:控制器、用于调节系统总流量的电比例变量泵、用于调节子油路流量的电比例节流阀和用于检测子油路流量信息的传感器,其中:
[0007] 在每个子油路中,电比例节流阀的一端连接至电比例变量泵,另一端连接至执行器;电比例变量泵、电比例节流阀和传感器分别电连接至控制器;
[0008] 控制器被适配为当根据子油路的流量信息得到系统总流量不在第一预定范围内时,触发电比例变量泵调节系统总流量;当根据子油路流量信息得到子油路的流量占系统总流量比例不在第二预定范围内时,触发子油路上的电比例节流阀调节阀口开度。
[0009] 在一个实施例中,传感器为设置于电比例节流阀与执行器之间的子油路上的流量传感器,检测子油路的流量值。
[0010] 在一个实施例中,传感器为设置于子油路中执行器上的运动传感器,检测执行器的位移、速度、位移或角速度中的一个或多个。
[0011] 在一个实施例中,上述实施例中的系统还包括用于调节执行器运动方向的电磁换向阀,电磁换向阀设置于电比例节流阀与执行器之间的子油路上。
[0012] 在一个实施例中,控制器被适配为当根据子油路的流量信息得到系统总流量低于第一预定范围时,触发电比例变量泵增大系统总流量;当系统总流量高于第一预定范围时,触发电比例变量泵减小系统总流量;还被适配为当根据子油路的流量信息得到子油路流量占系统总流量比例低于第二预定范围时,触发子油路上的电比例节流阀增大阀口开度;当子油路流量占系统总流量比例高于第二预定范围时,触发子油路上的电比例节流阀减小阀口开度。
[0013] 本实用新型的电比例流量分配系统,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,精度高、响应快。
[0014] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模化,灵活满足用户需求。附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为现有技术中流量分配系统一个实施例的示意图
[0017] 图2为本实用新型电比例流量分配方法一个实施例的示意图。
[0018] 图3为本实用新型电比例流量分配系统一个实施例的示意图。
[0019] 图4为本实用新型电比例流量分配系统另一个实施例的示意图。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0021] 除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0022] 图2为本实用新型电比例流量分配中分配方法的一个实施例的示意图,优选的,本实施例的方法步骤可由本实用新型的系统执行,其中:
[0023] 步骤201,传感器检测子油路流量信息,并将子油路流量信息发送给控制器。其中,执行器可以是液压油缸,也可以是液压达等装置。
[0024] 步骤202,控制器根据子油路流量信息判断系统总流量是否在第一预定范围内;判断子油路的流量占系统总流量比例是否在第二预定范围内。若判断系统总流量不在第一预定范围内,则进入步骤203;若判断存在子油路的流量占系统总流量比例不在第二预定范围内,则进入步骤205。若判断系统总流量在第一预定范围内,则控制器不向电比例变量泵发送控制信号;若判断子油路占系统总流量比例在第二预定范围内,则控制器继续监测该子油路流量信息。
[0025] 步骤203,控制器向电比例变量泵发送控制信号
[0026] 步骤204,电比例变量泵根据接收的控制信号调节系统总流量,以便满足对系统总流量的需求,之后结束进程
[0027] 步骤205,控制器向子油路上的电比例节流阀发送调节信号。
[0028] 步骤206,电比例节流阀根据调节信号调节阀口开度,以便根据阀口开度按比例分配该子油路的流量。
[0029] 本实用新型的一种电比例流量分配系统,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,精度高、响应快。
[0030] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0031] 优选的,上述方法中的传感器为流量传感器,设置于电比例节流阀与相应执行器之间的子油路上,检测执行器所在的子油路流量信息,并发送给控制器。控制器根据接收的子油路流量信息,可以得到执行器的运动速度。例如,当执行器为液压油缸时,流量传感器检测的流量值为Q,则液压油缸的速度V=Q/A,其中,A为液压油缸进油腔的作用面积;当执行器为液压马达时,马达转速W=Q/L,其中,L为液压马达的排量。
[0032] 当传感器为流量传感器时,在实际应用中,通常多个执行器完成复合动作,需要保持特定速度比例关系,因此,在完成复合动作时,执行器所在的子油路也需要保持特定的比例关系。通过检测各子油路流量信息,可以得到各子油路流量值,进而控制器可以判断系统总流量是否在第一预定范围内,以及各执行器所在的子油路的流量占系统总流量比例是否在第二预定范围内。
[0033] 当系统总油量小于第一预定范围时,说明系统总油量无法满足执行器的动作需求,此时,控制器向电比例变量泵发出增大系统总流量的控制信号,电比例变量泵根据控制信号增大系统总流量;当系统总油量大于第一预定范围时,说明总油量超过了执行器的动作需求,此时,控制器向电比例变量泵发出减小系统总流量的控制信号,电比例变量泵根据控制信号减小系统总流量。本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,第一预定范围可以是,与各执行器工作动作相关联的系统总流量值为中心的数值范围,具体范围可根据不同的使用条件和精度要求进行设定。
[0034] 当某一个执行器所在的子油路的流量占系统总流量比例小于第二预定范围时,说明该子油路流量小于设定的比例范围,此时,控制器向该子油路的电比例节流阀发出增大阀口开度的调节信号,电比例节流阀根据调节信号增大阀口开度,增加该子油路的流量;当该执行器所在的子油路的流量占系统总流量比例大于第二预定范围时,控制器向该子油路的电比例节流阀发出减小阀口开度的调节信号,电比例节流阀根据调节信号减小阀口开度。
[0035] 优选的,上述实施例中,当执行器所在的子油路的流量占系统总流量比例小于第二预定范围而该子油路的电比例节流阀开口已经最大,电比例变量泵也无法提供更大油量时,可以同时减小其他子油路的电比例节流阀阀口开度,以使各子油路油量保持在预定的比例范围内,以满足执行器的动作需求。
[0036] 本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,第二预定范围可以是,与执行器工作动作相关联的子油路流量占系统总流量的比例值为中心的数值范围,具体范围可根据不同的使用条件和精度要求进行设定。
[0037] 本实用新型的电比例流量分配系统,采用闭环控制,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,同时抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,当出现突发情况,某个执行器出现故障,所在子油路流量突然增大或减小时,控制器能够立即得到传感器的信号,触发发出控制信号或调节信号,以使各子油路实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0038] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0039] 优选的,上述系统中的传感器也可以是运动传感器,设置于执行器上,检测执行器的位移、速度、角位移或角速度中的一个或多个值。控制器可以通过运动传感器发送的上述信息对执行器进行位移控制或速度控制。例如,当执行器为液压油缸时,运动传感器检测油缸内活塞杆的位移或者速度;当执行器是液压马达时,运动传感器检测马达输出轴的角度或角速度。
[0040] 以执行器为液压油缸为例,各执行器在工作时,需要多缸同步、等比例进行动作。这时,运动传感器检测各执行器的位移状态并发送给控制器。当控制器判断系统总流量低于第一预定值时,说明电比例变量泵提供的系统总流量不满足各执行器动作的需求,此时,控制器向电比例变量泵发送增大系统总流量的控制信号,电比例变量泵根据控制信号增大系统总流量;当控制器判断油路的系统总流量高于第一预定值时,说明电比例变量泵提供的系统总流量超过了各执行器动作的需求,此时,控制器向电比例变量泵发送减小系统总流量的控制信号,电比例变量泵根据控制信号减小系统总流量。
[0041] 以需要控制各液压油缸位移相等为例,当某个执行器出现问题,例如位移突然减小时,控制器根据运动传感器发送的数据判断其所在子油路的流量占系统总流量比例低于第二预定数值,向该子油路上的电比例节流阀发送增大阀口开度的调节信号,以便增大该子油路的流量,使该执行器的位移与其他执行器保持位移相等。当执行器位移突然增大时,控制器根据运动传感器发送的数据判断其所在子油路的流量占系统总流量比例高于第二预定数值,向该子油路的电比例节流阀发送减小阀口开度的调节信号,以便减小该子油路的流量,使该执行器的位移与其他执行器保持位移相等。
[0042] 优选的,上述实施例中,当某个子油路的流量占系统总流量比例小于第二预定范围而该子油路的电比例节流阀开口已经最大,电比例变量泵也无法提供更大油量时,可以同时减小其他子油路的电比例节流阀阀口开度,以使各子油路流量保持在预定的比例范围内,以满足执行器的动作需求。
[0043] 优选的,上述实施例中还包括在电磁换向阀调节执行器的运动方向后,控制器继续根据各子油路流量信息进行判断,并发送相应的控制信号或调节信号。
[0044] 本领域技术人员可以了解的是,控制信号和调节信号的触发可以是同时进行,也可以不同时进行,即电比例变量泵和电比例节流阀可以同时调节,配合实现与负载无关的按需求比例分配流量;也可以根据实际情况,仅调节电比例变量泵或电比例节流阀来实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0045] 本实用新型的电比例流量分配系统,采用闭环控制,能够实现多路子油路流量与负载无关地按需求比例分配,同时抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,当出现突发情况,某个执行器出现故障,所在子油路流量突然增大或减小时,控制器能够立即得到传感器的信号,触发发出控制信号或调节信号,以使各子油路实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0046] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0047] 图3为本发明电比例流量分配系统的一个实施例的示意图,如图3所示,包括控制器304、用于调节系统总流量的电比例变量泵301、用于调节子油路流量的电比例节流阀302i和用于检测子油路流量信息的传感器303i,其中假设有N个执行器305,每个执行器用执行器305i表示,其中1≤i≤N。
[0048] 在每个子油路中,电比例节流阀302i的一端连接至电比例变量泵301,另一端连接至执行器305i,电比例变量泵301、电比例节流阀302i和传感器303i分别电连接至控制器304,图中实线为油路连接,虚线为控制信号。
[0049] 控制器304被适配为当根据子油路的流量信息得到系统总流量不在第一预定范围内时,触发电比例变量泵301调节系统总流量;当根据子油路流量信息得到子油路的流量占系统总流量比例不在第二预定范围内时,触发子油路上的电比例节流阀302i调节阀口开度。若控制器304判断系统总流量在第一预定范围内,则控制器304不向电比例变量泵301发送控制信号;若控制器304判断执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例在第二预定范围内,则继续监测该子油路流量信息。
[0050] 具体的,控制器304可以采用计算单元和逻辑电路实现。例如计算单元根据接收的各传感器303i发送的电信号,得到执行器305i所在子油路的流量占系统总流量的比例,计算单元可以采用现有技术中的硬件实现。
[0051] 在一个实施例中,采用比较器将得到的执行器305i所在子油路的流量占系统总流量的比例,分别和相应的第二预定范围的上下限数值进行比较,将比较结果输入多路分配器,根据多路分配器的输出结果判断是否向电比例节流阀302i发送调节信号。
[0052] 在另一个实施例中,具体的,第一比较器将执行器305i所在子油路的流量占系统总流量比例与相应的第二预定范围的下限值进行比较,若流量占比大于第二预定范围的下限值,则输出“1”;第二比较器将执行器305i所在子油路的流量占系统总流量比例与相应的第二预定范围的上限值进行比较,若流量占比大于第二预定范围的上限值,则输出“1”。将第一和第二比较器的输出值分别接入或非、异或门和与门电路,当或非门输出“1”,异或门和与门输出“0”时,说明执行器305i所在子油路的流量占系统总流量比例小于第二预定范围,则向电比例节流阀302i发送增大阀口开度的调节信号;当异或门输出“1”,或非门和与门输出“0”时,说明执行器305i所在子油路的流量占系统总流量比例在第二预定范围内,则继续监测执行器305i的运行状态;当与门输出为“1”,或非门和异或门输出为“0”时,说明执行器305i所在子油路的流量占系统总流量比例大于第二预定范围,则向电比例节流阀302i发送减小阀口开度的调节信号。
[0053] 类似的,控制器304中可以采用上述逻辑电路,判断系统总流量是否在第一预定范围内。例如首先用加法器对各执行器305i油路的信号进行加总,比较器将得到的系统总流量信号与第一预定范围的上下限数值进行比较,将比较结果输入多路分配器,根据多路分配器的输出结果判断是否向电比例变量泵301发送控制信号。
[0054] 在另一个实施例中,具体的,第三比较器将系统总流量信号和第一预定范围的下限值进行比较,若系统总流量大于第一预定范围的下限值,则输出“1”;第四比较器将系统总流量信号和第一预定范围的上限值进行比较,若系统总流量大于第一预定范围的上限值,则输出“1”。将第三和第四比较器的输出值分别接入或非门、异或门和与门电路,当或非门输出“1”,异或门和与门输出“0”时,说明系统总流量小于第一预定范围,则向电比例变量泵301发送增大系统总流量的控制信号;当异或门输出“1”,或非门和与门输出“0”时,说明系统总流量在第一预定范围内,则不向电比例变量泵301发送控制信号;当与门输出为“1”,或非门和异或门输出为“0”时,说明系统总流量大于第一预定范围,则向电比例变量泵301发送减小系统总流量的控制信号。
[0055] 优选的,控制器304还可以包括计时器,当电比例节流阀302i阀口开度已经最大,而执行器305i所在子油路的流量占系统总流量的比例比持续小于第二预定范围的时间超过预定值时,则向其他执行器305j相关的电比例节流阀302j发送减小阀口开度的调节信号,以使各执行器所在的子油路流量的比例恢复至相应的第二预定范围内。
[0056] 本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,上述控制器304的逻辑电路实现方式仅是示例性的,也可以采用其他形式的逻辑电路实现控制器304。
[0057] 本实用新型的一种电比例流量分配系统,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,精度高、响应快。
[0058] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0059] 优选的,上述实施例中的传感器303为流量传感器,设置于电比例节流阀302与相应执行器305之间的子油路上,检测执行器305所在的子油路的流量值,并发送给控制器304。控制器304根据接收的流量值,可以得到执行器305的运动速度。例如,当执行器305为液压油缸时,流量传感器303检测的流量值为Q,则液压油缸的速度V=Q/A,其中,A为液压油缸进油腔的作用面积;当执行器305为液压马达时,马达转速W=Q/L,其中,L为液压马达的排量。在实际应用中,通常需要多个执行器305协作运行完成动作。每个执行器
305i可以是液压油缸,也可以是液压马达等其他形式的液压器件。在完成复合动作时,执行器305i所在的子油路油量与其他油路的流量需要保持特定的比例关系。通过检测各子油路流量信息,可以得到各执行器305i的运行状态,进而控制器304可以判断系统总流量是否在第一预定范围内,以及执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例在相应的第二预定范围内。
[0060] 当系统总流量小于第一预定范围时,说明系统总流量无法满足执行器305i的动作需求,此时,控制器304向电比例变量泵301发出增大系统总流量的控制信号,电比例变量泵301根据控制信号增大系统总流量;当系统总流量大于第一预定范围时,说明系统总流量超过了执行器305的动作需求,此时,控制器304向电比例变量泵301发出减小系统总流量的控制信号,电比例变量泵301根据控制信号减小系统总流量。本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,第一预定范围可以是,与各执行器工作动作相关联的系统总流量值为中心的数值范围,具体范围可根据不同的使用条件和精度要求进行设定。
[0061] 当某一个执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例小于相应的第二预定范围时,说明该子油路流量小于设定的比例范围,此时,控制器304向电比例节流阀302i发出增大阀口开度的调节信号,电比例节流阀302i根据调节信号增大阀口开度,增加执行器305i所在子油路的流量;当该执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例大于相应的第二预定范围时,控制器304向该子油路的电比例节流阀302i发出减小阀口开度的调节信号,电比例节流阀302i根据调节信号减小阀口开度。
[0062] 本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,第二预定范围可以是,与执行器305i工作动作相关联的子油路流量占系统总流量的比例值为中心的数值范围,具体范围可根据不同的使用条件和精度要求进行设定。
[0063] 优选的,上述实施例中,当执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例小于第二预定范围而该子油路的电比例节流阀302i开口已经最大,电比例变量泵301也无法提供更大油量时,可以同时减小其他油路的电比例节流阀阀口开度,以使各子油路油量保持在预定的比例范围内,以满足执行器的动作需求。
[0064] 优选的,如图3所示,上述实施例中还包括设置于执行器305i所在子油路,用于调节执行器305i的运动方向的电磁换向阀306i,例如二位四通换向阀。
[0065] 在一个实施例中,可以由控制器304控制电磁换向阀306i切换子油路中油路方向,以便调节执行器305i的运动方向。在电磁换向阀306i调节执行器305i的运动方向后,控制器304继续根据接收的子油路流量信息进行判断,并发送相应的控制信号或调节信号。
[0066] 本实用新型的电比例流量分配系统,采用闭环控制,能够实现多路子油路流量与负载无关地按需求比例分配,同时抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,当出现突发情况,某个执行器出现故障,所在子油路流量突然增大或减小时,控制器能够立即得到传感器的信号,触发发出控制信号或调节信号,以使各子油路实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0067] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0068] 图4为本实用新型电比例流量分配系统另一个实施例的示意图。如图4所示,包括电比例变量泵401、电比例节流阀402、传感器403和控制器404,电比例变量泵401经电比例节流阀402连接至执行器405,图中实线为油路连接,虚线为控制信号,其中,电比例变量泵401、电比例节流阀402和控制器404与图3中电比例变量泵301、电比例节流阀302和控制器304相同或类似,传感器403为运动传感器,设置于执行器405上,检测执行器405的位移、速度、角位移或角速度中的一个或多个值。控制器404可以通过运动传感器403i发送的上述信息对执行器405i进行位移控制或速度控制,例如需要实现各执行器位移相等或位移差相等。
[0069] 例如,当执行器405i为液压油缸时,运动传感器403i检测油缸内活塞杆的位移或者速度;当执行器405i是液压马达时,运动传感器403i检测马达输出轴的角度或角速度。
[0070] 以执行器405i为液压油缸为例,各执行器在工作时,需要多缸同步、等比例进行动作。这时,运动传感器403i检测执行器405i的位移状态,并发送给控制器404,当控制器404根据接收的各执行器的位移状态,得到各子油路的流量信息,判断系统总流量低于第一预定值时,说明电比例变量泵401提供的系统总流量不满足各执行器动作的需求,此时,控制器404向电比例变量泵401发送增大系统总流量的控制信号,电比例变量泵401根据控制信号增大系统总流量;当控制器404判断系统总流量高于第一预定值时,说明电比例变量泵401提供的系统总流量超过了各执行器405i动作的需求,此时,控制器404向电比例变量泵401发送减小系统总流量的控制信号,电比例变量泵401根据控制信号减小系统总流量。
[0071] 以需要控制各液压油缸位移相等为例,当执行器405i出现问题,例如位移突然减小时,控制器404根据运动传感器403i发送的数据得到其所在子油路流量信息,判断其所在子油路的流量占系统总流量比例低于第二预定数值,则向电比例节流阀402i发送增大阀口开度的调节信号,以便增大该子油路的流量,使执行器405i的位移与其他执行器保持位移相等。当位移突然增大时,控制器根据运动传感器403i发送的数据判断其子油路的流量占系统总流量比例高于第二预定数值,则向电比例节流阀402i发送减小阀口开度的调节信号,以便减小该子油路的流量,使执行器405i的位移与其他执行器保持位移相等。
[0072] 优选的,上述实施例中,当执行器405i所在的子油路的流量占系统总流量比例第二预定范围而该油路的电比例节流阀402i开口已经最大,电比例变量泵401也无法提供更大油量时,可以同时减小其他子油路的电比例节流阀阀口开度,以使各子油路流量保持在预定的比例范围内,进而满足执行器的动作需求。
[0073] 本领域技术人员通过本实用新型可以了解的是,第二预定范围可以是,与执行器405i工作动作先关联的子油路流量占系统总流量的比例值为中心的数值范围,具体范围可根据不同的使用条件和精度要求进行设定。
[0074] 优选的,如图4所示,上述实施例中还包括设置于执行器405i所在子油路上,用于调节执行器405i的运动方向的电磁换向阀406i,例如二位四通换向阀。
[0075] 在一个实施例中,可以由控制器404控制电磁换向阀406i切换子油路的方向,以便调节执行器405i的运动方向。在电磁换向阀406i调节执行器405i的运动方向后,控制器404继续根据接收的执行器405i所在的子油路流量信息判断,并发送相应的控制信号或调节信号。
[0076] 本领域技术人员可以了解的是,控制信号和调节信号的触发可以是同时进行,也可以不同时进行,即电比例变量泵和电比例节流阀可以同时调节,配合实现与负载无关的按需求比例分配流量,也可以根据实际情况,仅调节电比例变量泵或电比例节流阀来实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0077] 本实用新型的电比例流量分配系统,采用闭环控制,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,同时抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,当出现突发情况,某个执行器出现故障油路油量突然增大或减小时,控制器能够立即得到传感器的信号,触发发出控制信号或调节信号,以使各油路实现与负载无关的按需求比例分配流量。
[0078] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0079] 下面结合图2和图3对本实用新型的电比例流量分配系统进行示例性说明。
[0080] 各执行器305i的动作可以分为同时动作和间歇动作。
[0081] 同时动作阶段,初始状态,电比例变量泵301排量最大,电比例节流阀302i阀口开至最大,根据执行器305i的动作方向调节电磁换向阀306i的阀位。若控制器304判断系统总流量无法满足执行器的动作需求,即低于第一预定范围,则控制器304向电比例变量泵发送控制信号,使电比例变量泵301增大排量;若高于第一预定范围,则减小排量。流量传感器303i检测执行器305i所在的子油路流量信息并发送给控制器304,控制器304根据子油路流量信息判断执行器305i所在的子油路的流量占系统总流量比例是否在第二预定范围内,若低于第二预定范围,则向电比例节流阀302i发送增大阀口开度的调节信号;若高于第二预定范围,则向电比例节流阀302i发送减小阀口开度的调节信号。
[0082] 间歇动作阶段,该阶段中有些执行器已经不需要动作或已经动作至行程末端。这时,动作已经完成的执行器305i所在子油路的电比例节流阀302i关闭。控制器304向电比例变量泵301发送减小系统总流量的控制信号,保证其他动作未完成的执行器的速度需求。当执行器305i由停止动作变为工作时,控制器304向电比例变量泵301发送增大系统总流量的控制信号,向电比例节流阀302i发送增加阀口开度的调节信号,以使各子油路的流量满足所需比例关系。优选的,控制器304还根据各子油路的实际情况,向其他执行器发送调节信号,以对各子油路流量的比例进行调节。
[0083] 本实用新型的一种电比例流量分配系统,能够实现多路流量与负载无关地按需求比例分配,精度高、响应快。
[0084] 此外,本实用新型还能够抗流量饱和,系统总流量可按需自动调节,简单实用、模块化,灵活满足用户需求。
[0085] 本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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