[发明专利]多功能可扩展节能型液压集成回路

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压回路，特别涉及一种可实现多种功能的并且可根据需要进行扩展的节能型液压集成回路。 

背景技术

液压传动具有易于实现直线运动、功率质量之比大、动态响应快等优点。随着工业技术的发展，液压传动在工程机械、冶金、农林、试验设备、航空航天、仿真运动平台和武器装备等领域得到了广泛应用。液压传动作为动力传动与控制技术的重要组成部分,对工业和国防领域的技术进步和发展起到了很大的推动作用，是现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一。 

然而，目前液压系统中的液压回路存在着共性的问题，就是液压回路功能单一，或者说液压回路功能只适用于特定要求下的特定功能；还有液压回路的不可逆性，一旦液压回路设计完成，液压回路的功能即不可改变。其次，也是液压系统中存在的共性问题，即液压传动中不可避免的效率低的问题。尤其对于多执行负载液压控制系统，动力源与多个执行负载工况不能一一匹配，造成了巨大的能量损失。再次，目前液压系统回路集成化程度不高，液压系统复杂，占用空间大，这对于移动式液压装置有很大的局限性。最后，目前的液压系统回路不存在扩展性，冗余性也差，一旦完工或者出现坏点，修改起来不仅费时费力，还给企业造成巨大的经济损失。鉴于以上几点考虑，提出了一种可实现多种功能的并且可根据需要进行扩展的节能型液压集成回路，意在探索新型节能、冗余、高特性液压系统， 尤其为多执行器、便携式液压系统发展提供样板。 

发明内容

针对上述现有液压系统回路中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种液压系统回路，该液压系统回路具备传统液压回路的全部优点，同时该系统回路还具备多功能性，节能性，并且是一种可扩展的液压集成回路。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种多功能可扩展节能型液压集成回路，它是由两组相互垂直排列的液压管路组成，每组至少有n根相互平行的液压管路组成（n≥2），两组液压管路分属不同层相叠排列，纵向排列的液压管路组称为“列”，横向排列的液压管路组称为“行”，“列”和“行”相互垂直交错，“列”向液压管路与压力源连接，“行”向液压管路与执行器连接，在“行”和“列”间的每个交汇点处均用液压阀连接。 

液压阀优先采用插装类，可将此功能回路用一阀块描述，实现了系统的高度集成。 

在本发明中若要实现“行”与“列”的连通，只需打开该交汇点上的插装阀即可；压力源和插装阀可采用电子控制装置进行控制。操作人员可依据系统的能量状态将输入指令输入给电子控制装置，使其转化为插装阀的动作；因此，根据实际的回路连接需要，利用电子控制装置控制压力源和插装阀的动作实现回路连通。 

进一步，将不同压力等级的蓄能器连接在所述液压管路的“列”上。这样根据泵和蓄能器之间的灵活分配，可以实现蓄能器与不同执行器之间 的负载匹配，来降低系统能耗。 

进一步，更换所述“行”和“列”间的每个交汇点处连接的插装阀的种类。这不仅在每一“行”和每一“列”的交汇点处安装的插装阀 能起到开启阀的作用，使“行”和“列”实现连通或者关断；还可以根据需要，集成一些额外的功能，所述的插装阀种类包括比例控制、压力调节、流量控制等。 

进一步，在所述的“行”和“列”的部分交汇点处用插装阀连接。这是因为不是所有的地方都需要配置控制阀，研发者必须分析机器的典型工作流程，然后确定哪些控制阀是经常用的，偶尔才用到的控制阀可以省去，其原因是因为回路中存在非常高的冗余，即使需要用到不太常见的工作流程，也可以使用其它控制阀承担这个工作。由此实现有些“行”可以是不连续的，能够多次利用，以减少阀的数量。 

在本发明中，所述的两通插装阀可以用螺纹插装阀来替换。 

本发明可以根据负载要求来扩展液压回路中的压力源和执行器，扩展压力源需要在液压回路中增加更多的“列”，扩展执行器需要在液压回路中增加更多的“行”。 

本发明提供的一种多功能可扩展节能型液压集成回路，相对于现有技术，具有如下有益效果： 

(1)减少阀口压降，降低功率损失：采用插装阀替代常规的圆柱滑阀可以减少阀的压力降损失、降低功率损失，提高系统的工作性能； 

(2)回收系统能量，实现系统节能：由于联接是动态的，在工作中可根据液压系统能量流动，自由地接入蓄能器，进行可回收能量储存利用，实 现系统节能效果；