[发明专利]一种负载敏感分流阀、变速同步驱动系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种负载敏感分流阀、变速同步驱动系统及工作方法，适用于液压同步控制领域中使用。其包括变速分流单元、流量补偿单元、压力补偿单元，这三个功能单元依次连接，变速分流单元的入口管路连接负载敏感变量泵，压力补偿单元的出口管路连接液压执行器，该分流阀具有分流、调速、负载敏感的功能。还公开了包含该分流阀的变速同步驱动系统与工作方法，可实现大偏载或时变负载工况下的高精度、宽范围、高效率变速同步驱动控制，且结构简单、成本低、可靠性高，尤其适用于恶劣环境下的同步驱动，并可取代常规环境下一部分闭环同步控制。

技术领域

本发明涉及一种负载敏感分流阀、变速同步驱动系统及工作方法，尤其适用于液压同步控制领域中使用。

背景技术

液压分流同步驱动是以分流元件(如分流阀、分流马达)为控制元件，通过等量分流原理实现多个液压执行器的速度同步。相对于采用伺服阀或比例阀的闭环同步驱动，液压分流同步驱动，是一种开环同步驱动方式，其不需要对执行器进行检测和反馈控制，具有结构简单、成本低、可靠性高、能恶劣环境适应等诸多优点，是大功率同步驱动的优选方案，广泛用于工程机械、航空航天、冶金机械中。但现有分流元件的结构和分流原理存在缺陷，导致液压分流同步驱动难以满足高精度的同步需求：(1)分流元件的抗大偏载能力差。例如现有分流阀和分流马达的分流精度分别为3％～5％和1％～3％，而且偏载越大，分流精度越低。(2)分流元件的流量范围较窄，在低流量下分流精度低，且不具备调速功能。(3)现有的分流同步驱动系统普遍采用定量泵供油，溢流损失大，且无法适应时变负载工况。2019年，发明人公开了发明专利《一种抗偏载可调速同步阀、同步控制系统及工作方法》(ZL201910812965.3)，但该新型同步阀包括四层结构，结构较复杂，压降较大，而且调速范围小，负载敏感性不强。因此，目前大偏载或时变负载工况下的高精度分流同步驱动仍是一大技术难题，还未找到较好的解决方案。

发明内容

针对上述技术的不足指出，提供一种负载敏感分流阀、变速同步驱动系统及其工作方法，可在大偏载或时变负载工况下实现高精度、高效率、宽范围的变速同步驱动。

为达到上述目的，本发明的负载敏感分流阀，其特征在于：它包括变速分流单元、流量补偿单元、压力补偿单元，这三个单元通过管路依次顺序连接，其中变速分流单元的入口为P口，压力补偿单元的出口分为A口和B口；

所述变速分流单元为三通阀结构，包括作为入口的P口和作为出口的左可控节流口、右可控节流口，泵源油液被左可控节流口和右可控节流口分成左右两个支路；左可控节流口和右可控节流口的开度大小始终保持相同，三通阀的阀芯在驱动装置的推动下移动，以改变上述两节流口的开度，从而调节分流的总流量，进而调节入口的液压同步速度；

其中流量补偿单元包括左右对称设置的阀套，阀套中设有补偿阀芯，补偿阀芯设有左中右三段柱塞，左右两段柱塞的顶端与阀套底部之间设有复位弹簧，复位弹簧作用于补偿阀芯两端，使补偿阀芯在阀套里对中，补偿阀芯的中间段柱塞与阀套左侧形成左节流口，与阀套右侧形成右节流口，左节流口和右节流口且均为正开口；

所述压力补偿单元包括并排设置的左压力补偿阀和右压力补偿阀，左压力补偿阀和右压力补偿阀的进油口分别与流量补偿单元中左节流口和右节流口的出口管路连接，左压力补偿阀和右压力补偿阀的出油口分别与两个驱动油缸连接，左压力补偿阀和右压力补偿阀还连接有梭阀，其中左压力补偿阀和右压力补偿阀的出油口分别与梭阀的左右进油口连接，左压力补偿阀和右压力补偿阀的液控口均与梭阀的出油口连接，梭阀的出油口为Ls口，采集整个负载敏感分流阀的最高负载压力。

所述左压力补偿阀和右压力补偿阀的型号均为BLF10，梭阀的型号为VU2P。