一种基于液压马达-发电机压力补偿器的三通调速阀
技术领域
本发明涉及电液控制技术和调速阀，尤其是涉及一种基于液压马达-发电机压力补偿器的三通调速阀。
背景技术
在液压元件和系统节能技术方面，液压能量损耗主要包括节流损耗和溢流损耗等。其中节流损耗主要分为进口节流损耗、出口节流损耗、旁路节流损耗和联动节流损耗。不同类型的液压系统具有不同类型的节流损耗。比如在单泵多执行器的节流调速回路中，总是有大量的能量消耗在压力较小回路的节流口上。采用容积调速回路可避免额外的节流损耗和溢流损耗，但容积调速系统在操控性难以匹配阀控节流调速系统，而阀控节流技术主要通过流量匹配在一定程度上降低节流损耗，但其阀口的最小流量为保证执行器速度所需要的最小流量，同时很难始终保证节流阀口的压差仅为保证操控性所需要的最小工作压差。
溢流损耗问题是导致液压系统效率较低的主要原因之一，尤其是在定量泵供油节流调速系统中。溢流阀的出口一般接油箱，溢流阀工作，其阀口压差损耗即为溢流阀的进口压力，溢流压力等级越大，阀口压差损耗越大，溢流流量依不同类型的液压系统不同，随着液压系统等级高压化，溢流损耗问题将日益严重。溢流阀的溢流损失与液压系统的类型、工作过程中的负载工况和操作人员的操作方式有关。对于采用三通调速阀的节流调速系统中，定差溢流阀起溢流调压功能，当负载变化时，始终有部分液压油通过溢流阀流回油箱，因此，定差溢流阀始终存在溢流损失。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种基于液压马达- 发电机压力补偿器的三通调速阀，其能实现补偿节流阀口两端压差的目的，相对于传统的三通调速阀而言，不仅能回收利用传统的节流损耗，而且可避免产生额外的溢流损耗，提高了液压系统效率。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于液压马达-发电机压力补偿器的三通调速阀，包括节流阀、第一压力传感器、第二压力传感器、液压马达、发电机、电机控制器；
所述液压马达进油口与节流阀进油口连接；液压马达出油口与节流阀出油口连接；所述第一压力传感器与节流阀的出油口连接；第二压力传感器与节流阀的进油口连接；电机控制器的转矩输入端与发电机连接；
通过第一压力传感器与第二压力传感器得到节流阀的进出口压差Δp，同时也是液压马达进出口压差，比较进出口压差Δp与目标控制压差；当Δp小于目标控制压差时，电机控制器调节发电机的转矩T增大，根据
在一较佳实施例中：还包括有液压泵、溢流阀、换向阀、节流阀、执行器、蓄电池；
该液压泵出油口与溢流阀进油口连接；溢流阀出油口与油箱连接；液压泵出油口与换向阀进油口p连接；换向阀的回油口T与油箱连接；换向阀的出油口A与节流阀进油口连接；换向阀的出油口A与液压马达进油口连接；节流阀出油口与执行器进油口连接；执行器出油口与换向阀的出油口B连接；蓄电池与电机控制器的电流输出端连接。
在一较佳实施例中：所述发电机和液压马达同轴连接。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
本发明提供了一种基于液压马达-发电机压力补偿器的三通调速阀，增加了液压马达-发电机作为压力补偿器，代替了传统三通调速阀中的定差溢流阀，并与节流阀并联，既可回收多余的压差损耗，也可保证节流阀进出口压差恒定，从而保证执行元件的速度稳定性。采用压力补偿器后的调速回路，液压泵的供油压力Pp将随负载压力而改变，系统的功率损失较小。由于液压马达与节流阀采用并联方式，因此，节流阀两端压差Δp即为液压马达进出口压差。当负载压力p1变化时，例如负载压力p1变大，节流阀两端压差Δp(Δp＝Pp–p1)变小，此时节流阀口压差小于目标控制压差，电机控制器调节发电机的转矩T增大，根据
同理可得，当负载压力p1变小时，节流阀两端压差Δp(Δp＝Pp–p1)变大，此时节流阀口压差大于目标控制压差，电机控制器调节发电机的转矩T减小，根据
在由液压马达-发电机组成的压力补偿器的调速回路中，液压泵的供油压力随负载压力而变化。当负载压力变化时，通过调节发电机的转矩T控制液压马达进出口压差Δp，并进而调节液压泵供油压力，从而让节流阀两端压差重新稳定在一个保证工作特性所需的较小压差。执行器的流量控制方式仍然为节流控制，但调速阀中的节流阀口压差由节流控制变成容积控制，同时多余压差损耗能量则通过能量回收单元回收，相较于传统的三通调速阀，采用了压力补偿器后的调速阀还可避免额外的溢流损耗。本发明不仅能够起到传统三通调速阀中定差溢流阀的稳压差作用，而且能够实现阀口节流损耗的回收与转化，降低了传统的节流损耗，有效避免额外溢流损耗，提高了液压系统效率。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的结构原理图；
附图标识说明：
1、液压泵2、溢流阀
3、换向阀4、节流阀
5、执行器6、第一压力传感器
7、第二压力传感器8、液压马达
9、发电机10、电机控制器
11、蓄电池
具体实施方式
参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有液压泵(1)、溢流阀(2)、换向阀(3)、节流阀(4)、节流阀(4)、执行器(5)、第一压力传感器(6)、第二压力传感器(7)、液压马达(8)、发电机(9)、电机控制器(10)、蓄电池(11)；其中：
该液压泵(1)出油口与溢流阀(2)进油口连接；溢流阀(2)出油口与油箱连接；液压泵(1)出油口与换向阀(3)进油口p连接；换向阀(3)的回油口T与油箱连接；换向阀(3)的出油口A与节流阀(4)进油口连接；换向阀(3)的出油口A与液压马达(8)进油口连接；节流阀(4)出油口与执行器(6)进油口连接；节流阀(4)出油口与液压马达(8)出油口连接；执行器(6)出油口与换向阀(3)的出油口B连接；第一压力传感器(6)与节流阀(6)的出油口连接；第二压力传感器(7)与节流阀(4)的进油口连接；电机控制器(10)的转矩输入端与发电机(9)连接；蓄电池(11)与电机控制器(10)的电流输出端连接。
参照图1所示，详述本实施例的工作原理如下：
基于液压马达-发电机的压力补偿器，代替了传统三通调速阀中的定差溢流阀，并与节流阀并联，既可回收多余的压差损耗，也可保证节流阀进出口压差恒定，从而保证执行元件的速度稳定性。采用压力补偿器后的调速回路，液压泵的供油压力Pp将随负载压力而改变，系统的功率损失较小。由于液压马达8与节流阀4采用并联方式，因此，节流阀4两端压差Δp即为液压马达8 进出口压差。当负载压力p1变化时，例如负载压力p1变大，节流阀4两端压差Δp(Δp＝Pp–p1)变小，此时节流阀口压差小于目标控制压差，电机控制器 10调节发电机9的转矩T增大，根据
同理可得，当负载压力p1变小时，节流阀4两端压差Δp(Δp＝Pp–p1) 变大，此时节流阀口压差大于目标控制压差，电机控制器10调节发电机9的转矩T减小，根据
上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。
