軸向柱塞泵電比例扭矩控制裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械領域，特別是涉及一種軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著市場對小型挖掘機在操作舒適性、節(jié)能等方面的要求不斷提高，促使各廠家加快了對各自現(xiàn)有的產(chǎn)品進行優(yōu)化和更新?lián)Q代步伐，傳統(tǒng)的小型挖掘機用主栗的控制方式一般為負載敏感、壓力切斷及恒扭矩控制，已不能滿足主機的發(fā)展需求，電比例流量控制、電比例壓力控制、電比例扭矩控制等控制方式將為小型挖掘機未來所采用，以滿足市場不同的需求?；诋斍安粩嘣鲩L的市場需求，本發(fā)明提出了一種小型挖掘機用斜盤式液壓柱塞栗電比例扭矩控制方式，其特點是在柱塞栗恒扭矩控制方式的基礎上，增加電比例扭矩控制，通過電磁鐵輸入不同大小的電流以控制栗的相應輸入扭矩，一個輸入電流對應栗的一個輸入扭矩。采用本發(fā)明提及的控制方式，在小型挖機上可以實現(xiàn)不同作業(yè)模式的扭矩需求，例如在不同電流下可以分別實現(xiàn)輕載模式、中間模式、高效率模式，其中輕載模式如平地等，只需要主栗較小的輸入扭矩就可完成工作，在該模式下挖機的能耗將顯著降低；中間模式為效率與能耗兼顧模式，常用來挖土、裝車、甩土等工況，為普遍模式；而高效率模式常用在一些極端工況下，如挖掘石子工地、破碎水泥地等挖掘力大和效率要求高的工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置及其控制方法，能夠根據(jù)輸入電流的變化對應使栗輸入扭矩發(fā)生改變，控制效率高。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置，包括:扭矩控制裝置和電比例先導裝置，所述扭矩控制裝置和電比例先導裝置相連接，所述電比例先導裝置包括閥體，所述閥體的上端連接有比例電磁鐵，所述閥體內(nèi)設置有減壓閥和先導閥，所述減壓閥和和比例電磁鐵相連接，所述閥體內(nèi)設置有先導油口和連通油口，所述先導油口與減壓閥相連接，所述連通油口分別與減壓閥和先導閥相連接，所述先導閥與扭矩控制裝置相連接。
[0005]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述扭矩控制裝置包括控制閥體，所述控制閥體內(nèi)設置有控制閥套和扭矩調(diào)節(jié)裝置，所述控制閥套活動連接在控制閥體上，所述控制閥套內(nèi)活動連接有控制閥芯，所述控制閥芯一端與扭矩調(diào)節(jié)裝置相連接，另一端與先導閥相貼合，所述控制閥體上鉸接有反饋桿，所述反饋桿一端連接在控制閥套上，另一端連接在伺服活塞上，所述控制閥體上設有栗負載油口、進入栗伺服活塞油口和泄油口。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述減壓閥內(nèi)部設置有減壓閥閥芯，所述減壓閥閥芯上連接有比較彈簧，所述比例電磁閥和比較彈簧推動減壓閥閥芯上下移動用以使先導油口和連通油口之間接通或斷開以及使先導油口和泄油口之間接通或斷開。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述所述減壓閥閥芯和閥體之間連接形成第一壓力腔，所述先導油口和連通油口接通后由液壓油向第一壓力腔產(chǎn)生液壓力作用于減壓閥閥芯。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述先導閥內(nèi)部設置有先導閥閥芯，所述先導閥閥芯上連接有復位彈簧，所述先導閥閥芯與扭矩控制裝置的控制閥芯相貼合。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述先導閥閥芯和閥體之間連接形成第二壓力腔，所述先導油口和連通油口接通后由液壓油向第二壓力腔產(chǎn)生液壓力作用于先導閥閥芯，先導閥閥芯將作用于傳遞至控制閥芯上。
[0010]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是:提供一種軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置的控制方法，包括以下步驟:a:扭矩控制裝置設定栗輸入扭矩；b:當比例電磁鐵電流較低或者為0時，減壓閥閥芯受比較彈簧的向上推力FS而移動，使得連通油口和泄油口相連通，此時先導閥閥芯的第二壓力腔受到連通油口的液壓力為F3=0 ;c:當比例電磁鐵電流逐漸增大時，比例電磁閥對減壓閥的壓力Fd逐漸增大，直至大于比較彈簧的作用力，使減壓閥向下移動，減壓閥向下移動后連通油口和先導油口接通，減壓閥閥芯受到連通油口作用于第一壓力腔的液壓力F2逐漸增大，當Fd=Fs+F2時，減壓閥閥芯停止移動，此時先導油口的液壓力開始減小，同時連通油口的液壓力也減小，減小后的連通油口的液壓力作用于先導閥閥芯的第二壓力腔上，作用力為F3，F(xiàn)3作用于扭矩控制裝置的控制閥芯上；d:扭矩控制裝置的控制閥芯受F3作用，根據(jù)F3大小以控制栗的相應輸入扭矩。
[0011]在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟d中先設定好扭矩調(diào)節(jié)裝置的栗輸入扭矩，當栗負載壓力栗負載油口在超過通過的值至栗最高使用范圍內(nèi)變動時，控制栗負載油口進入進入栗伺服活塞油口的壓力油，推動伺服活塞帶動斜盤角度產(chǎn)生變化，同時伺服活塞帶動反饋桿旋轉(zhuǎn)以帶動控制閥套向伺服活塞反方向移動，使進入栗伺服活塞油口與泄油口相接通，此時伺服活塞停止移動，最終實現(xiàn)栗負載與斜盤角度的對應變化，既實現(xiàn)栗輸入扭矩的控制T=P*q/ (231 )接近于一個定值。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置及其控制方法，能夠根據(jù)輸入電流的變化對應使栗輸入扭矩發(fā)生改變，控制效率高。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖3是圖1所示軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖4是圖1所示軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖5是圖1所示軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置的扭矩曲線圖；
圖6是圖1所示柱塞栗電比例扭矩控制裝置的電比例扭矩控制原理示意圖；
附圖中各部件的標記如下:1、扭矩控制裝置，la、控制閥體，lb、控制閥芯，lc、控制閥套，ld、扭矩調(diào)節(jié)裝置，le、反饋桿，If、杠桿銷，2、電比例先導裝置，2a、比例電磁閥，2b、減壓閥，2c、閥體，2d、先導閥，P、栗負載油口，P1、先導油口，Ps、進入栗伺服活塞油口，T、泄油口，U、調(diào)節(jié)反饋桿U形槽，Po、連通油口，C、第一壓力腔，B、第二壓力腔，A、壓力作用腔。
【具體實施方式】
[0014]下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]請參閱圖1，一種軸向柱塞栗電比例扭矩控制裝置，包括:扭矩控制裝置1和電比例先導裝置2，扭矩控制裝置1和電比例先導裝置2相連接，電比例先導裝置2包括閥體2c，閥體2c的上端連接有比例電磁鐵2a，閥體2c內(nèi)設置有減壓閥2b和先導閥2d，減壓閥2c和比例電磁鐵2a相連接，閥體2c內(nèi)設置有先導油口 Pi和連通油口 Po，先導油口 Pi與減壓閥2c相連接，連通油口 Po分別與減壓閥2c和先導閥2d相連接，先導閥2d與扭矩控制裝置1相連接。扭矩控制裝置1包括控制閥體la，控制閥la體內(nèi)設置有控制閥套lc和扭矩調(diào)節(jié)裝置ld，控制閥套lc活動連接在控制閥體la上，控制閥套lc內(nèi)活動連接有控制閥芯lb，控制閥芯lb —端與扭矩調(diào)節(jié)裝置Id相連接，另一端與先導閥2d相貼合，控制閥體1上鉸接有反饋桿le，反饋桿le —端連接在控制閥套lc上，另一端連接在伺服活塞(圖中未畫出)上，控制閥芯lb和控制閥套lc之間有2個不同的直徑配合，兩直徑之間設置有壓力作用腔A，D直徑大于d，故產(chǎn)生向右的作用力F1 ;反饋桿le通過杠桿銷If鉸鏈在控制閥體la上，一端通過銷與閥套的長槽孔鏈接，另一端通過調(diào)節(jié)反饋桿U形槽U與栗的伺服活塞(圖中未畫出)連接，既通過反饋桿le的杠桿作用閥套與伺服活塞的移動方向相反；扭矩調(diào)節(jié)裝置Id設置在控制閥芯lb的一端，通過彈簧力作用于控制閥芯In上，該彈簧力與負載栗負載油口的液壓作用力相反。扭矩控制裝置1設置有栗負載油口 P、進入栗伺服活塞油口 Ps和泄油口 T，通過液壓力和彈簧力的共同作用以控制進入栗伺服活塞油口 Ps連通栗負載油口 P或泄油口 T ;栗伺服活塞隨著進入栗伺服活塞油口壓力的變化產(chǎn)生位移，控制閥套lc通過反饋桿le的杠桿作用產(chǎn)生與伺服活塞相反方向的位移。扭矩控