专利名称：泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节系统和方法
技术领域：
本发明属于液压泵恒流量调节技术。
流量是流体动力控制中的一个基本参量。容积式液压泵的恒流量调节是使泵输出给系统的流量不受负载等其他干扰因素的影响而始终保持给定值。恒流量调节泵又称为功率适应泵，因其输出流量和压力均与负载力和速度相适应，可以使系统达到较高的效率而被广泛应用。迄今为止，国内外恒流量调节泵通常在主油路上设置一流量敏感装置，并通过流量调节来实现的。一般只有二种形式，一种是在液压泵的主油路中设置一节流器，将输出流量信号转换为压差，并实现流量压差反馈，对泵的排量进行补偿调节，达到恒流量输出。另一种是在泵的主油路中设置一流量传感器检测泵的输出流量，并将流量传感器检测所得的流量信号转化为位移、力或电压信号，再将其与给定信号比较，实现流量反馈调节而实现泵的恒流量调节。但是，压差检测反馈型恒流量调节虽能得到一个较小的调节误差(＜10%)和较为满意的调节范围，但节流器处的压力损失作为反馈信号至少为1.0～1.4MPa，而采用流量传感器的恒流量调节尽管流量传感器在相应条件下，其工作压差与上述用作流量-压差器的节流器相比，仅需1/3～1/2，但仍需0.5～0.7MPa。由此可见，无论是哪种传统的恒流量泵的调节方法，因在主油路上直接检测负载流量，带来了附加的全流量节流功率损失。对于31.5MPa的高压泵，该损失约占泵输出功率的2～4%，而对于16.0MPa的中压泵，约占3～9%，这无疑是一种能量损失。
为了克服上述存在的问题，提出一种采用泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节系统和方法，特提出本发明。
本发明是在于完全避免液压泵恒流量调节时，因在主油路上设置流量检测元件所造成的能量损失。考虑到液压泵恒流量调节误差是由于液压泵的泄漏流量引起的(泄漏流量为内泄漏和外泄漏流量之和，以下相同)，本发明不直接检测泵的输出流量，而通过检测泵的工作油温、负载压力、泵的外泄漏流量和液压泵变量油缸位移等参数，经信号处理间接辨识出泵的实际输出流量误差，即泵的泄漏流量，根据泵的泄漏流量对泵的流量给定信号ui进行实时电补偿修正，以达到使泵的输出流量恒定。本发明可对各种容积式变量泵实现泵的恒流量调节，并完全避免了传统的恒流量调节泵因设置流量检测元件所造成的能量损失。
附图
泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节系统图结合附图下面对本发明进一步的描述本发明它包括一端分别与减法器〔8〕、信号处理器〔6〕连接，另一端与容积式液压变量泵〔9〕的变量油缸〔12〕连接的位移传感器〔1〕，一端与信号处理器〔6〕连接、另一端与容积式液压变量泵〔9〕连接的传感器〔2〕;一端与加法器〔7〕连接，另一端分别与位移传感器〔1〕、传感器〔2〕连接的信号处理器〔6〕，一端与加法器〔7〕连接的泵的流量给定信号ui。传感器〔2〕，它包括外泄漏流量传感器〔3〕或温度传感器〔4〕或压力传感器〔5〕或者是它们之间的任意组合。容积式液压变量泵〔9〕由放大器〔10〕、变量控制器〔11〕、变量油缸〔12〕、液压泵体〔13〕组成。
位移传感器〔1〕安装在容积式液压变量泵〔9〕的变量油缸〔12〕上，用于检测容积式液压变量泵〔9〕的变量油缸〔12〕的位移，其有二个输出口，一个接减法器〔8〕与给定信号ui构成负反馈闭环控制，实现恒排量调节，另一个接信号处理器〔6〕并输出接加法器〔7〕;外泄漏流量传感器〔3〕安装在容积式液压变量泵〔9〕的液正泵体〔13〕的外泄漏油口，用于检测容积式液压变量泵〔9〕的外泄漏流量;温度传感器〔4〕共有三只，分别安装在液压泵体〔13〕的入口、出口和外泄漏油口，用于检测液压泵体〔13〕的入口、出口和外泄漏油口的温度;压力传感器〔5〕安装在液压泵体〔13〕的出口，检测〔13〕的负载压力;信号处理器〔6〕可以是模拟电子线路或微型计算机或单板机或微处理机，它根据位移传感器〔1〕和外泄漏流量传感器〔3〕或温度传感器〔4〕或压力传感器〔5〕或它们之间的任意组合所检测到的信号，并根据该泵的补偿数学模型进行信号处理，输出一与恒流量误差有关的补偿信号△u，并通过加法器〔7〕迭加在泵的流量给定信号ui上进行实时补偿修正，实现泵的恒流量调节。
权利要求
1.一种泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节系统，本发明的特征是它包括一端分别与减法器[8]、信号处理器[6]连接，另一端与容积式液压变量泵[9]的变量油缸[12]连接的位移传感器[1]；一端与信号处理器[6]连接、另一端与容积式液压变量泵[9]连接的传感器[2]；一端与加法器[7]连接、另一端分别与位移传感器[1]、传感器[2]连接的信号处理器[6]。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是传感器〔2〕，它包括外泄漏流量传感器〔3〕或温度传感器〔4〕或压力传感器〔5〕或它们之间的任意组合。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是信号处理器〔6〕，可以是模拟电子线路或微型计算机或单板机或微处理机。
4.一种泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节方法，本发明的特征是采用泵的变量油缸电反馈实现泵的恒排量调节，并通过检测泵的变量油缸的位移、外泄漏流量、温度、压力等参数，经信号处理器进行处理，辩识出泵的泄漏流量，并对泵的流量给定信号进行实时电补偿，达到泵的输出流量恒定。
全文摘要
一种泄漏电补偿容积式液压泵恒流调节系统和方法，属于液压泵恒流量调节技术。本发明不直接检测泵的输出流量，而通过检测泵的变量油缸位移、外泄漏流量、温度、压力等参数，经信号处理辩识出泵的泄漏流量，并对给定信号进行实时电补偿，达到泵的输出流量恒定。本发明可对各种容积式变量泵实现泵的恒流量调节，并完全避免了传统的恒流量调节泵因设置流量检测元件所造成的能量损失。
文档编号F04B49/06GK1034981SQ8810011
公开日1989年8月23日 申请日期1988年1月16日 优先权日1988年1月16日
发明者路甬祥, 黄德欢, 吴根茂 申请人:浙江大学