專利名稱：具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，其能在相同的控制信號壓力下均勻地保持工作單元的操作速度，而與比如吊桿、臂之類的工作單元的負(fù)載壓力無關(guān)。
更具體地，本發(fā)明涉及具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，其能執(zhí)行閉鎖閥的固有功能，即在工作單元處于空檔位置時防止由于工作單元的液壓流體泄漏所導(dǎo)致的工作單元自然地下降現(xiàn)象，以及在工作單元操作時執(zhí)行流量控制閥的功能。
背景技術(shù)：
圖1是普通輪式挖掘機(jī)或挖土機(jī)的側(cè)視圖。
如圖1所示，輪式挖土機(jī)包括由移動式馬達(dá)驅(qū)動的下移動體1、上旋轉(zhuǎn)(回擺)體3，其安裝在下移動體上，用于繞著下移動體上的豎直軸線回轉(zhuǎn)，并且具有安裝在其上的操作室2、樞軸地連接到上旋轉(zhuǎn)體3前側(cè)的吊桿5、連接到吊桿5前端并由于臂缸6的操作而樞軸轉(zhuǎn)動的臂7、以及連接到臂的前端并由于鏟斗缸8的操作而樞軸轉(zhuǎn)動的鏟斗9。
挖土機(jī)通過操作工作單元(比如吊桿、臂和鏟斗)來進(jìn)行挖掘和裝載。在此情況下，連接液壓缸和流量控制閥的液壓軟管中的一些液壓流體就會由于大質(zhì)量的工作單元的重量和待裝載的材料的負(fù)載而通過流量控制閥的滑閥(spool)和殼體之間的間隙泄漏出去。因此，當(dāng)工作單元處于空檔位置時，其自然地就由于液壓流體的泄漏而下降或下落。因此，固定到重型建筑裝備(比如挖土機(jī))的液壓系統(tǒng)包括有防止工作單元處于空檔位置時由于負(fù)載而引起自然下落的閉鎖閥。
圖2是示出具有閉鎖閥的常規(guī)液壓回路的視圖。
如圖2所示，液壓回路包括第一和第二變?nèi)萘恳簤罕?0和11；致動器(即左移動式馬達(dá)15、鏟斗缸16以及吊桿缸17)，連接到第一液壓泵10，用于通過在控制閥12、13和14被轉(zhuǎn)換時向其供應(yīng)液壓流體來操作；致動器(即右移動式馬達(dá)21、臂缸22以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)23)，連接到第二液壓泵11，用于通過在控制閥18、19和20被轉(zhuǎn)換時向其供應(yīng)液壓流體來操作；閉鎖閥24，布置在臂缸的控制閥19和致動器(即臂缸)22的小腔室22a之間，用于防止工作單元由于其自身的重量而引起的負(fù)載壓力而下降；以及輔助滑閥25，用于響應(yīng)于從外面施加的控制信號而轉(zhuǎn)換并釋放致動器22的負(fù)載。
閉鎖閥24可安裝在吊桿缸17的流動路徑中以防止吊桿下降或下落。
臂出(arm-out)操作如下這樣執(zhí)行。如果駕駛員操縱在附圖中未示出的遠(yuǎn)程控制閥(RCV)，控制信號就應(yīng)用到控制閥19的左端從而引起內(nèi)滑閥向附圖上右側(cè)移動。因此，從第二液壓泵11排出的液壓流體就通過臂缸的控制閥19以及閉鎖閥24供給到致動器22的小腔室22a，并且因而致動器就收縮以執(zhí)行臂出操作。
在此情況下，根據(jù)控制閥19中滑閥的移動量來改變控制閥19的控制區(qū)域從而調(diào)節(jié)操作速度(即臂的驅(qū)動速度)。從致動器22的大腔室22b中排出的液壓流體通過控制閥19排出到液壓箱。
臂入(arm-in)操作如下這樣執(zhí)行。如果駕駛員操縱在附圖中未示出的遠(yuǎn)程控制閥(RCV)，控制信號就應(yīng)用到臂腔的控制閥19的右端從而引起內(nèi)滑閥向附圖上左側(cè)移動，如圖2所示。同時，控制信號應(yīng)用于輔助滑閥25以使輔助滑閥向附圖上左側(cè)移動。
因此，從第二液壓泵11排出的液壓流體就通過控制閥19供給到致動器22的大腔室22b，因而致動器就擴(kuò)展以執(zhí)行臂入操作。在此情況下，從致動器22的小腔室22a排出的液壓流體就依次通過閉鎖閥24的孔口24a和反壓腔室、輔助滑閥25以及控制閥19而排出到液壓箱。
在此情況下，當(dāng)流過致動器22的液壓流體返回到液壓箱時，在閉鎖閥24的孔口24a中就出現(xiàn)壓力損失，并且因而傳導(dǎo)通過孔口24a的壓力就低于傳導(dǎo)通過孔口24a之前的壓力。因此，閉鎖閥24就向附圖中的上方移動，因此致動器22的小腔室22a中的液壓流體就通過閉鎖閥24和控制閥19而排出到液壓箱。
設(shè)在控制閥19中的孔口19a防止臂入操作由于負(fù)載壓力而快速地執(zhí)行。
根據(jù)如上所述這種具有閉鎖閥的常規(guī)壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，由于從致動器22排出到液壓箱的液壓流體的量因為臂的重量和待裝載材料的負(fù)載所引起的負(fù)載壓力而不均勻地變化，臂的驅(qū)動速度也劇烈地變化。因而，在執(zhí)行其中臂與工作單元(比如吊桿或回轉(zhuǎn)馬達(dá))一起被操縱的混合操作的情況下，難以協(xié)調(diào)臂的驅(qū)動速度和工作單元(比如吊桿或回轉(zhuǎn)馬達(dá))的驅(qū)動速度，從而降低了其可使用性和操縱性。
也就是說，在其中代替重型建筑裝備的標(biāo)準(zhǔn)工作單元的鏟斗而安裝另一可選單元(例如制動器)或者執(zhí)行實際工作的情況下，負(fù)載壓力會變化。例如，如果在重型建筑裝備正在操作時工作單元的重量增大，那么臂缸的小腔室中的壓力和吊桿缸的大腔室中的壓力就會增大。
供給到致動器的油的流速如下。
流速Q(mào)＝Cd×A×(ΔP)其中，Q表示流速，Cd表示流量系數(shù)，A表示控制閥的滑閥的孔口面積，ΔP表示孔口面積中輸入壓力和輸出壓力之間的壓力差。
根據(jù)上述等式，即使相同的控制信號施加于控制閥，ΔP是可變的，因此工作單元的操作速度(即臂的驅(qū)動速度)就發(fā)生變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明正是開發(fā)來解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，并且本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路，其能在工作單元處于空檔位置時執(zhí)行閉鎖閥的功能以防止由于液壓流體的泄漏而導(dǎo)致的工作單元下降現(xiàn)象，并且能在工作單元被操作時執(zhí)行流量控制閥的功能。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路，其能在相同的控制信號壓力下維持均勻的操作速度，而不管致動器的負(fù)載壓力，從而易于操縱重型建筑裝備。
本發(fā)明的再一目標(biāo)是提供一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路，其能用緊湊的部件來簡化，并且因而能降低其制造成本。
為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，提供了一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，包括第一和第二液壓泵；連接到第一液壓泵的吊桿缸，用于在吊桿缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第一液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；連接到第二液壓泵的臂缸，用于在臂缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第二液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；閉鎖閥，其布置在臂缸的控制閥和臂缸之間的流動路徑以及吊桿缸的控制閥和吊桿缸之間的流動路徑中的任何一個上，用于防止臂由于負(fù)載壓力而自然地下降；布置在閉鎖閥的下游側(cè)的輔助滑閥，用于響應(yīng)從外部施加的控制信號而轉(zhuǎn)換，從而釋放臂缸的負(fù)載；以及流量控制閥，其插入在閉鎖閥的上游管線和輔助滑閥的下游管線之間，用于在輔助滑閥被轉(zhuǎn)換時將液壓流體從臂缸的小腔室向液壓箱排出的流速控制為恒定。
流量控制閥可包括具有孔口的第一腔室，用于在液壓流體流過閉鎖閥的流速增大從而導(dǎo)致壓力增大時減小流量控制閥的孔口面積；以及第二腔室，用于在液壓流體流過閉鎖閥的流速降低從而導(dǎo)致壓力減小時增大流量控制閥的孔口面積。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上和其它目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會更加明顯，在附圖中圖1是普通輪式挖掘機(jī)或挖土機(jī)的側(cè)視圖；圖2是示出具有閉鎖閥的常規(guī)液壓回路的視圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明具有閉鎖閥的液壓回路的視圖。
具體實施例方式
以下，將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。描述中限定的情況，比如具體的構(gòu)造和元件，僅僅是提供來幫助本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員全面理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)，因此本發(fā)明并不限于此。
參考圖3，現(xiàn)在將解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償液壓回路包括第一和第二變?nèi)萘恳簤罕?0和11；移動式馬達(dá)15、鏟斗缸16以及吊桿缸17，它們分別連接到第一變?nèi)萘恳簤罕?0并且在控制閥12、13和14響應(yīng)于從外面施加的控制信號而被轉(zhuǎn)換時從第一液壓泵10向它們供應(yīng)液壓流體；移動式馬達(dá)21、臂缸22以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)23，它們分別連接到第二變?nèi)萘恳簤罕?1并且在控制閥12、13和14響應(yīng)從外面施加的控制信號而被轉(zhuǎn)換時從第二液壓泵11向它們供應(yīng)液壓流體；閉鎖閥24，其插入在臂缸的控制閥19和臂缸22的小腔室22a之間，用于防止臂由于施加到臂缸22的負(fù)載壓力以及工作單元的重量而自然地下降；輔助滑閥25，其布置在閉鎖閥24的下游側(cè)，用于響應(yīng)于從外面施加的控制信號而轉(zhuǎn)換并釋放臂缸的負(fù)載(即閉鎖閥的止回閥功能被釋放)；以及流量控制閥26，其插入在閉鎖閥24的上游管線和輔助滑閥25的下游管線之間，用于在輔助滑閥25響應(yīng)于所施加的控制信號而轉(zhuǎn)換時將液壓流體從臂缸22的小腔室22a向液壓箱排出的流速控制為恒定。
流量控制閥26包括第一腔室28，用于在液壓流體流過閉鎖閥24的流速增大從而導(dǎo)致壓力增大時減小具有孔口的流量控制閥26的孔口面積；以及第二腔室27，用于在液壓流體流過閉鎖閥24的流速降低從而導(dǎo)致壓力減小時增大流量控制閥26的孔口面積。
閉鎖閥24可安裝在吊桿缸17中以防止吊桿被降低。
在本發(fā)明的以下描述中，相同的附圖標(biāo)記用來表示與圖2所示常規(guī)回路基本上相同的部件。
現(xiàn)在結(jié)合圖3詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明具有閉鎖閥的液壓回路的例子。
現(xiàn)在描述沒有施加控制信號并且因而工作單元處于空檔位置時的情況。
如圖3所示，當(dāng)作用在臂缸22的小腔室22a上的負(fù)載壓力施加于閉鎖閥24的反壓腔室22a時，由于閉鎖閥24的橫截面差，閉鎖閥24被維持在封閉狀態(tài)，并且輔助滑閥25也被維持在堵塞狀態(tài)，如圖3所示。于是，就防止了液壓流體從臂缸22的小腔室22a排出到液壓腔室。
因此，就防止了由于臂的重量和待裝載材料的負(fù)載所引起的負(fù)載壓力導(dǎo)致臂的自然下降。
現(xiàn)在描述施加控制信號并且因而操作工作單元時的情況。
如圖3所示，當(dāng)控制信號從外面施加于臂缸的控制閥19的右端時，內(nèi)滑閥向附圖上左側(cè)移動。同時，由于控制信號施加于輔助滑閥25的右端，輔助滑閥25就向附圖上左側(cè)移動。于是，從第二液壓泵11排出的液壓流體就通過控制閥19供應(yīng)到臂缸22的大腔室22b。在此情況下，從臂腔22的小腔室22a排出的液壓流體通過閉鎖閥24排出到液壓箱。
如果流過閉鎖閥24的液壓流體的流速增大從而導(dǎo)致壓力增大，那么增大的壓力就作為沿著信號線的信號施加于流量控制閥26的右端，因此流量控制閥26向附圖上的左側(cè)移動。由于流量控制閥26的滑閥的孔口面積由設(shè)在第一腔室28中的孔口29減小，閉鎖閥24的反壓腔室中的壓力就增大。于是，閉鎖閥24在封閉方向(即附圖中向下)上移動，因此經(jīng)過閉鎖閥24的液壓流體的流速就降低。
相反，如果流過閉鎖閥24的液壓流體的流速降低從而導(dǎo)致壓力降低，那么流量控制閥26就被降低的壓力向附圖中示出的第二腔室27移動。由于流量控制閥26的滑閥的孔口面積增大，閉鎖閥24的反壓腔室中的壓力就降低。于是，閉鎖閥24在打開方向(即附圖中向上)上移動，因此經(jīng)過閉鎖閥24的液壓流體的流速就增大。
因此，在執(zhí)行臂缸22的臂入操作時，從臂缸的小腔室22a排出并流過閉鎖閥的液壓流體能以恒定的流速進(jìn)行控制，而不管臂缸22中出現(xiàn)的負(fù)載壓力。具體地，從臂缸22排出到液壓箱的液壓流體的流速能根據(jù)施加于臂缸22的控制閥19的控制信號進(jìn)行控制，而不管臂缸22中出現(xiàn)的負(fù)載壓力。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路具有以下優(yōu)點(diǎn)。
壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路能在工作單元處于空檔位置時執(zhí)行閉鎖閥的功能以防止由于液壓流體的泄漏而導(dǎo)致的工作單元下降現(xiàn)象，并且能在工作單元被操作時執(zhí)行流量控制閥的功能。
而且，壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路能在相同的控制壓力下維持均勻的操作速度，而不管致動器的負(fù)載壓力，從而易于操縱重型建筑裝備。
此外，壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路能用緊湊的部件來簡化，并且因而能降低其制造成本。
盡管為了舉例的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的熟練人員將理解到，在不偏離如所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明范圍和精神的前提下，可以有各種變型、增加和替代。
權(quán)利要求
1.一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，包括第一和第二液壓泵；連接到第一液壓泵的吊桿缸，用于在吊桿缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第一液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；連接到第二液壓泵的臂缸，用于在臂缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第二液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；閉鎖閥，其布置在臂缸的控制閥和臂缸之間的流動路徑以及吊桿缸的控制閥和吊桿缸之間的流動路徑中的任何一個上，用于防止臂由于負(fù)載壓力而自然地下降；布置在閉鎖閥的下游側(cè)的輔助滑閥，用于響應(yīng)從外部施加的控制信號而轉(zhuǎn)換，從而釋放臂缸的負(fù)載；以及流量控制閥，其插入在閉鎖閥的上游管線和輔助滑閥的下游管線之間，用于在輔助滑閥被轉(zhuǎn)換時將液壓流體從臂缸的小腔室向液壓箱排出的流速控制為恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路，其中流量控制閥包括具有孔口的第一腔室，用于在液壓流體流過閉鎖閥的流速增大從而導(dǎo)致壓力增大時減小流量控制閥的孔口面積；以及第二腔室，用于在液壓流體流過閉鎖閥的流速降低從而導(dǎo)致壓力減小時增大流量控制閥的孔口面積。
全文摘要
公開了一種具有閉鎖閥的壓力補(bǔ)償流量控制液壓回路。該壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路能在工作單元處于空檔位置時執(zhí)行閉鎖閥的功能以防止由于液壓流體的泄漏而導(dǎo)致的工作單元下降現(xiàn)象，并且能在工作單元被操作時執(zhí)行流量控制閥的功能。該壓力補(bǔ)償流速控制液壓回路包括第一和第二液壓泵；吊桿缸，用于在吊桿缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第一液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；臂缸，用于在臂缸的控制閥被轉(zhuǎn)換時從第二液壓泵向其供應(yīng)液壓流體；閉鎖閥，用于防止臂由于負(fù)載壓力而自然地下降；輔助滑閥，用于響應(yīng)于從外面施加的控制信號而轉(zhuǎn)換從而釋放臂缸的負(fù)載；以及流量控制閥，用于在輔助滑閥被轉(zhuǎn)換時將液壓流體從臂缸的小腔室向液壓箱排出的流速控制為恒定。
文檔編號F17D1/08GK1880832SQ200610077139
公開日2006年12月20日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者鄭海均 申請人:沃爾沃建造設(shè)備控股(瑞典)有限公司