本發明涉及一種泵用集成過濾系統及控制方法,屬于液壓泵領域。
背景技術:
1、隨著技術發展,農機領域液壓系統的電氣化集成度越來越高,并對液壓系統提出了更高的可靠性要求,而整個農機液壓系統的核心就是液壓泵。
2、由于農業機械常在山林及田間作業,作業環境比較惡劣,整個液壓系統的油液清潔度容易超標;因此,傳統的液壓泵容易因油液污染致使顆粒物雜質進入到泵的回轉體內,導致液壓泵的損壞。
3、現有技術具有以下缺點:(1)現有技術方案中未考慮在濾芯使用一段時間后由于雜質堵塞濾網導致的液壓泵的故障問題,因此存在濾網更換不可預警并提示更換,一旦發生堵塞會直接導致液壓泵柱塞腔內吸空問題的產生,從而發生液壓泵損壞的情況產生。(2)一旦濾網發生堵塞導致液壓泵突然停止工作,不僅可能產生停止作業的經濟損失,還有可能因為該故障導致主機在作業時突然停機產生影響人身安全的作業風險。(3)濾芯更換不方便。
技術實現思路
1、目的:鑒于以上技術問題中的至少一項,本發明提供一種泵用集成過濾系統及控制方法,集成有帶電子壓差閥,能夠有效防止油箱中雜質顆粒隨著液壓油進去液壓泵腔體內造成泵的不可逆損傷。
2、根據本技術的一個方面,提供一種泵用集成過濾系統,包括包括補油泵、變量活塞和柱塞泵斜盤,還包括過濾器、安全閥、電子壓差閥、控制器和變量控制閥;
3、所述過濾器的進油口連至補油泵的出油口,過濾器的出油口分別連至柱塞泵的第一口、第二口;所述電子壓差閥一端連至過濾器的進油口,另一端連至過濾器的出油口,用于檢測過濾器的進油口與出油口之間的壓差,并將所述壓差上傳給控制器;所述電子壓差閥與控制器信號連接;
4、所述變量控制閥的進口連至過濾器的出油口,第一工作油口連至變量活塞的第一腔,第二工作油口連至變量活塞的第二腔,變量控制閥兩端的電磁鐵與控制器信號連接;柱塞泵斜盤與所述變量活塞剛性連接;用于通過所述變量控制閥控制變量活塞的位移,從而調節柱塞泵的輸出流量;
5、所述變量控制閥為電比例換向閥,且至少具有第一工作位、第二工作位和中位;當所述變量控制閥位于第一工作位、第二工作位時,液壓油經過變量控制閥進入變量活塞的第一腔、第二腔,從而帶動柱塞泵斜盤運動,使柱塞泵的輸出流量發生變化;當所述變量控制閥位于中位時,變量活塞的第一腔、第二腔均無液壓油進入,變量活塞處于中位狀態,柱塞泵的理論輸出流量為零;
6、所述控制器被配置為:獲取過濾器的進油口與出油口之間的壓差;將所述壓差與預設值進行比較;所述預設值包括第一設定值、第二設定值,且第一設定值小于第二設定值;
7、響應于所述壓差大于或等于第一設定值,控制報警模塊發出警報;
8、響應于所述壓差大于或等于第二設定值,控制變量控制閥兩端的電磁鐵失電從而回到中位,以帶動柱塞泵斜盤擺角回零位,柱塞泵的理論輸出流量為零。
9、在一些實施例中,所述的泵用集成過濾系統,還包括濾芯壽命預測模塊,用于:根據所述壓差進行預測,得到過濾器濾芯的剩余使用壽命。
10、進一步地,在一些實施例中,所述濾芯壽命預測模塊,具體用于:
11、根據所述壓差,利用濾芯壽命預測模型預測得到濾芯使用時間預測值;其中所述濾芯壽命預測模型中存儲有過濾器的進油口與出油口之間的壓差與濾芯使用時間之間的線性關系;
12、根據所述濾芯使用時間預測值和預設的濾芯總使用壽命,得到過濾器濾芯的剩余使用壽命。
13、進一步地,在一些實施例中,所述的泵用集成過濾系統還包括與所述控制器信號連接的顯示模塊,用于對過濾器濾芯的剩余使用壽命進行顯示。
14、在一些實施例中,所述的泵用集成過濾系統還包括安全閥,所述安全閥的第一端連至(補油泵的出油口)過濾器的進油口,安全閥的第二端連至補油泵的吸油口,安全閥的控制端連至過濾器的出油口;當過濾器的進油口與出油口之間的壓差大于或等于第三設定值,安全閥由關閉狀態變為開啟狀態,過濾器的進油口(補油泵的出油口)處的油液通過安全閥直接返回到補油泵的吸油口處;其中所述第三設定值大于第二設定值。
15、在一些實施例中,所述變量控制閥為三位四通的電比例換向閥;
16、當變量控制閥的第一端電磁鐵得電時,液壓油經過變量控制閥的第一工作位(左位)進入變量活塞的第一腔(左腔),變量活塞向右移動,推動柱塞泵斜盤由中位往正向最大排量的方向運動;
17、當變量控制閥的第二端電磁鐵得電時,液壓油經過變量控制閥的第二工作位(右位)進入變量活塞的第二腔(右腔),變量活塞向左移動,推動柱塞泵斜盤由中位往負向最大排量的方向運動;
18、當變量控制閥的第一端電磁鐵、第二端電磁鐵都不得電時,變量控制閥位于中位,變量活塞帶動柱塞泵斜盤擺角回零位,柱塞泵的理論輸出流量為零。
19、在一些實施例中,所述的泵用集成過濾系統所述過濾器的出油口還設置有補油溢流閥,所述過濾器的出油口與柱塞泵的第一口之間設置有第一溢流閥,所述過濾器的出油口與柱塞泵的第二口之間設置有第二溢流閥,所述第一溢流閥、第二溢流閥結構相同,且至少具有第一工作狀態和第二工作狀態;
20、在第一工作狀態下,第一溢流閥、第二溢流閥的第一口通過閥內的單向閥單向向第二口導通,過濾器的出油口的液壓油經過第一溢流閥或第二溢流閥向柱塞泵的主油路的低壓側補油;
21、當柱塞泵的主油路高壓側的油壓超過第四設定值時,對應的第一溢流閥或第二溢流閥處于第二工作狀態下,第二口與第一口導通,將主油路的高壓側的液壓油經補油溢流閥卸回油箱。
22、在一些實施例中,所述的泵用集成過濾系統還包括濾座,所述過濾器、安全閥、電子壓差閥安裝在濾座上。
23、進一步地,在一些實施例中,所述濾座至少具有以下結構之一:與板式電子壓差閥相配合的安裝面結構,與螺紋插裝式電子壓差閥相配合的安裝孔結構。
24、根據本技術的另一個方面,提供一種泵用集成過濾系統的控制方法,所述泵用集成過濾系統為上述的泵用集成過濾系統,所述控制方法包括:
25、獲取過濾器的進油口與出油口之間的壓差;
26、將所述壓差與預設值進行比較;所述預設值包括第一設定值、第二設定值,且第一設定值小于第二設定值;
27、響應于所述壓差大于或等于第一設定值,控制報警模塊發出警報;
28、響應于所述壓差大于或等于第二設定值,控制變量控制閥兩端的電磁鐵失電從而回到中位,以帶動柱塞泵斜盤擺角回零位,柱塞泵的理論輸出流量為零;
29、根據所述壓差進行預測,得到過濾器濾芯的剩余使用壽命,并發送給顯示模塊對過濾器濾芯的剩余使用壽命進行顯示。
30、本發明所達到的有益效果:本發明提供一種集成在液壓泵上的集成過濾系統,帶有電子壓差閥,通過電子壓差閥監控過濾器的進油口與出油口之間的壓差,從而在達到設定值時開始報警提示,控制變量控制閥回中位,避免柱塞泵因吸空導致泵體的損壞;另外還具備濾芯使用壽命預測及更換預警功能,不僅能夠在日常使用中能過看到預測的剩余使用壽命,還能通過預警提示更換濾芯,從而既保證機主不因液壓泵集成的過濾系統內濾芯堵塞突然導致停機產生的作業經濟損失和人身安全風險,還能最大限度的使用利用完整個濾芯的全生命周期,降低整機的維保和使用成本;當濾芯發生堵塞時,過濾器進油口的油液能夠通過安全閥返回到補油泵的吸油口處,避免因憋壓造成的元件損壞。