多泵液压系统的合流及卸荷控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种多泵液压系统的合流及卸荷控制方法，特别是装载机液压系统的合流及卸荷控制方法。背景技术
目前国内的装载机采用的液压系统的辅泵的卸荷是由卸荷阀来控制的。即在主泵(工作泵)和辅泵(转向泵)间接入单向阀，使液压油只能由辅泵通向主泵，反之则不行。然后在单向阀与辅泵间再并入一卸荷阀，卸荷阀由主泵的负载压力控制。当主泵的负载压力低于卸荷阀的控制压力时，辅泵都参与合流；当主泵的负载压力高于卸荷阀控制压力时，卸荷阀打开，辅泵卸荷。由此可满足定量系统高压小流量、低压大流量两种工况，即可降低重载高压工况时所需匹配的液压功率，又可以提高轻载低压工况时执行元件的动作速度，提高生产率。但这种方法存在很大不足：其一，当系统不工作时，辅泵地流量也须与主泵的流量合并，这就造成了不必要的压力损失，不但导致能耗的增加，还会增加系统的温升，降低系统及元件的可靠性；其二，某些轻载低压工况时并不需要高的动作速度，这时只能靠节流来控制执行元件的速度，即增加了能耗，又进一步增加了系统的温升。
这种卸荷方法从目前轮式装载机的使用情况来看，除了能耗增加外，最大的问题是液压系统的温升太大，有的产品在没有采用强制冷却的情况下，系统热平衡温度达到100℃，采用强制冷却后也高达90℃，这对系统的可靠性及寿命造成了致命的损害。发明内容
为解决现有技术的不足，本发明采用液控换向阀代替卸荷阀，其特征在于：在主泵和每个辅泵间并接液控换向阀；在主泵和液控换向阀之间串接单向阀，使液压油只能从辅泵流向主泵；在液控换向阀的液控口没有施加控制压力时，辅泵从液控换向阀卸荷，当接通控制压力时，液控换向阀换向，辅泵与主泵合流。
本发明优先选用电磁换向阀及控制开关串联在液控换向阀的控制油路上，控制开关由主泵负载压力控制。当主泵的负载压力达到设定的辅泵卸荷压力时，由压力传感器信号(经放大)使控制开关闭合，电磁换向阀断开，切断液控换向阀的控制油路，使辅泵在高压时自动卸荷。由于控制信号采用较低的控制压力和较小的流量，既便于电磁阀等电液控制元件的采用，也方便电子监控及故障诊断等技术的应用。
本发明具有以下明显效果：
1、可满足高压小流量，低压大流量两种工况，实现定量系统的有级变量，即可减小重载工况下所需匹配的液压功率，又可提高轻载工况的动作速度，更能充分利用发动机功率。
2、随心所欲地控制各泵的合分流，也可以满足低压小流量的要求。当某个执行元件的负载压力较小(低于辅泵卸荷压力)，而又要求较低的动作速度时，可以不将控制压力接入液控换向阀的液控口。则当该元件动作时，只有主泵工作，辅泵卸荷，即可减小能耗，又能减小因节流引起的温升。现有卸荷技术只能依靠节流来降低元件的动作速度，既增加能耗又因此导致温升的加剧。
3、最大限度的降低能耗和温升，有效的控制辅泵的合流与分流。可以不使用强制冷却或可减少强制冷却的功率，既提高系统可靠性，又可降低成本。当系统不工作时，控制压力不接入液控换向阀的液控口，液控换向阀在弹簧力的作用下复位，辅泵卸荷。那么主泵和辅泵都以最低压力运转，能耗最小，发热量最少。如果使用高压卸荷阀，那么当系统不工作时，辅泵流量须与主泵流量汇合，一起经控制阀回油箱，就会提高两个泵的最低运转负荷，既增加能耗又增加发热量。众所周知，液压系统热平衡温度的高低对系统及元件的可靠性及寿命有很大影响：当系统热平衡超出正常范围时，液压元件，特别是元件中的橡胶密封圈将很快老化，因此元件的可靠性及使用寿命将大大缩短，进而导致系统可靠性降低；液压油也会随油温升高而加快老化的速度，同时由于温升大，会因热膨胀引起液压件的卡紧、泄漏增加、磨损加剧等一系列问题。采用强制冷却的办法使成本增加，且不能完全消除危害。
4、便于电子监控及故障诊断等电子技术的应用，符合机电一体化的需求，适应潮流发展。由于液控换向阀可由很小的控制压力和流量来控制，这样就可以由电磁阀来加以控制。附图说明图1——本发明采用液控换向阀和电磁换向阀及控制开关应用于双泵液压系统的合流及卸荷控制方法方案图图2——本发明采用液控换向阀和电磁换向阀及控制开关应用于三泵液压系统的合流及卸荷控制方法方案图图3——本发明应用于装载机工作液压系统方案图
图1中，1.主泵，2.液控二位二通阀，3.辅泵，4.单向阀，5.控制开关，6.电磁换向阀，7.合流控制压力1，8.梭阀，9.合流控制压力2，10.至方向控制阀油路。
图2中，1.主泵，2.单向阀1，3.液控换向阀1，4.辅泵1，5.液控换向阀2，6.辅泵2，7.控制开关2，8.电磁换向阀2，9.单向阀2，10.控制开关1，11.合流控制压力2，12.电磁换向阀1，13.合流控制压力1，14.至方向阀油路
图3中，1.油箱，2.过滤器，3.主泵(工作泵)，4.多路换向阀，5.单向阀，6.选择阀，7.先导阀，8.动臂油缸，9.转斗油缸，10.控制开关，11.电磁换向阀，12.梭阀，13.辅泵(转向泵)，14.液控二位二通阀，15.单向阀具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1中，主泵1和辅泵3之间并接二位二通阀2，主泵1与二位二通阀2之间串接单向阀4，在二位二通阀2的控制油路上串接电磁换向阀6，电磁换向阀由控制开关5控制。控制开关常开，合流控制压力使主泵、辅泵合流。当主泵负载压力达到设定的辅泵卸荷压力时，由压力传感器信号(经放大)使控制开关闭合，电磁换向阀断开，切断二位二通阀2的控制油路，使辅泵在高压时自动卸荷。如果没有施加合流控制压力，二位二通阀在弹簧力的作用下复位，辅泵卸荷。
图2中，其各元件的工作原理与图1一样。
图3中，本发明的控制应用于装载机，其工作原理与图1、图2相同。控制开关10常开，经电磁换向阀的合流控制压力使二位二通阀14换向，主泵与辅泵合流，当主泵负载压力达到设定的辅泵卸荷压力时，由压力传感器信号(经放大)使控制开关闭合，电磁换向阀断开，切断二位二通阀14的控制油路，使辅泵在高压时自动卸荷。当系统不工作时，合流控制压力减少为零(或接近零)，二位二通阀14在弹簧力的作用下复位，主辅泵分流，这时主泵和辅泵都以最小的负载运转。