專利名稱：變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，它可用于液壓鏟等工作機操作機構的液壓回路中。
至今為止，有一種已知的變?nèi)菔搅黧w泵(以后簡稱變量流體泵)的容積(即每轉(zhuǎn)排放量)控制裝置，它根據(jù)泵的排放壓力來控制泵的工作容積，從而使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(即容積與泵的排放壓力的乘積)保持恒定。
另一方面，對于建筑設備中工作機操作機構的液壓回路，例如挖土機中的液壓回路；有一種已知的壓力補償式液壓回路，其中通過許多通到同樣多個控制機構中的操縱閥配給單一變流泵的排放壓力的流體，其中設置一壓力補償閥，按照最高的負荷壓力，利用這個壓力補償閥組件使單一變量流體泵的排出壓力流體根據(jù)不同負荷的流體流量供給各操作機構。
在這種壓力補償式液壓回路中，變?nèi)菔搅黧w泵的容積是根據(jù)不同的負荷壓力來控制的。在負荷壓力較小時，容積可以減小，從而降低泵的排放壓力，進而減少能量損失；在負荷壓力較大時，容積增大，從而提高泵的排放壓力。
對于上述已知的裝置，它通過控制容積以便使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩保持恒定，同時也使泵的排放壓力與負荷壓力之間的壓差保持恒定。

圖1所示的是一種典型的情況。
特別地，在這種液壓回路中，通過操縱閥3把變?nèi)菔搅黧w泵1(以后稱變量流體泵)的排放通路2與操作機構4相連，回路中有一個容積控制缸6，在控制缸6中有一個容積控制元件，例如旋轉(zhuǎn)斜盤5，用來增大或減小變?nèi)菔搅黧w泵的工作容積。容積控制缸6中有一個直徑較大的大徑室7和一個直徑較小的小徑室10以及一個容積控制活塞6a；活塞6a在所述兩室之間壓差的作用下可以移動。泵的排放壓力是從泵的壓力引導通道14通過第一個控制閥8和第二個控制閥9可控地進入大徑室7，同時也從泵的壓力引導通道14直接進入小徑室10。
上述第一個控制閥8在接收端11接收的壓力作用下，被推向供給位置A，在彈簧12的作用下，被推向排放位置B，彈簧12安裝在接收端11的對面。壓力接收端11的設置使通過第一條流體通路13與泵壓力引導通路14連通。彈簧12保持與反饋杠桿15相接觸。第一個控制閥8在其位置A處時適于將泵的排放壓力從入口孔16傳送到出口孔17，而在位置B處的設置使出口孔17與油箱口18連通，并且使入口孔16被堵住。
第二個控制閥9適于在第一個壓力接收端19內(nèi)的壓力作用下，被推向第一個位置C；并在第二個壓力接收端20內(nèi)的壓力作用下，被推向第二個位置D，該第二個壓力接收端20位于第一個壓力接收端19的對面。第一個壓力接收端19的設置使通過第二條流體通路21與泵的壓力引導通路14連通；第二個壓力接收端20的設置使通過第三條流體通路22與負荷壓力孔23相連。在第二個控制閥9的一個入口孔24通過第四條流體通路25與上述的泵壓力導引通路14相連。第一個孔26通過第五條流體通路27與第一個控制閥8的出口孔17連通。第二個孔28通過第六條流體通路29與容積控制閥6的大徑室7相連。
下面將解釋變?nèi)菔搅黧w泵1如何通過旋轉(zhuǎn)斜盤5的轉(zhuǎn)動傾斜來控制容積，即控制每轉(zhuǎn)流體的排放量。
如果變?nèi)菔搅黧w泵1的排放壓力P1首先增大，那么第一個控制閥8就位于供給位置A處，使得泵排放壓力通過第二個控制閥9作用到大徑室7上。然后，由于大徑室7和小徑室10的壓力接收面積不同，使得容積控制活塞6a被推向右邊，從而偏移旋轉(zhuǎn)斜盤5，以使旋轉(zhuǎn)斜盤5的傾角變小，于是就使變?nèi)菔搅黧w泵1的工作容積減小。另外，由于反饋杠桿15向右移動，因此使得彈簧上的負荷同時增大，第一個控制閥8被推向執(zhí)行排放位置B，這樣就降低了作用在容積控制缸6的大徑室7上的壓力，另一方面，容積控制活塞6a將返向左邊，以使旋轉(zhuǎn)斜盤5的傾角增大，因而增大泵的工作容積。
應當注意到上述操作使得變?nèi)菔搅黧w泵1的每轉(zhuǎn)排放量與泵的排放壓力P1成比例。
也就是說，變?nèi)菔搅黧w泵1由于第一控制閥8、容積控制缸6和反饋杠桿15根據(jù)它自身的泵排放壓力改變該變流泵1的容積，從而使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩保持恒定。
關于第二個控制閥9，也應注意到，當負荷壓力P0變得與泵的排放壓力相等時，或當它們之間的壓差小于設定負荷壓力值P0與排放壓力的壓差時，也就是說，如果操縱閥3的液壓調(diào)節(jié)器周圍的壓差較小，如果操縱閥3上的孔的面積是大的，和當操縱閥3的需求流量比泵排放流量大時，第二個控制閥9將執(zhí)行第二位置D，從而使壓力流體可以從控制缸6的大徑室7流入油箱，并使旋轉(zhuǎn)斜盤5偏斜，以使其傾角增大，從而增大變?nèi)菔搅黧w泵1的容積。因此泵排放流量(容積)將會增大。也應注意，當操縱閥3的需求流量小于泵排放壓力時，第二個操縱閥9將執(zhí)行第一位置C，從而和上述相反地減小泵的排放流量(即工作容積)。
也就是說，第二個控制閥9的作用是控制變?nèi)菔搅黧w泵1每轉(zhuǎn)的排放流量(即容積)，從而使泵的排放壓力P1和負荷壓力之間壓差保持恒定，這樣，泵的排放流量就能與上述的操縱閥3的需求流量相一致。
然而，如果采用這種容積控制裝置，可以發(fā)現(xiàn)，由于容積控制活塞6a的操作速度或反應速度是隨著泵排放壓力供給容積控制缸6大徑室7的供給速度，和從大徑室7中排放的排放速度而改變的，(也就是隨著容積控制缸6大徑室7中的壓力變化速度而改變)。所以，當自身的排放壓力P1較高時，反應就很快，因為泵排放壓力供給和排放的速率是很高的。而當排放壓力P1較低時，反應速度也會較慢，因為泵排放壓力供給和排放的速率也都較低。
由于這個原因，當自身排放壓力較低時，反應速度被調(diào)節(jié)到一個滿意的合適的較快速度，隨之而來，當自身排放壓力較高時，反應速度將會過快，這可能導致流體泵的元件受損，例如當旋轉(zhuǎn)斜盤撞擊限位器時就可能受損。也應注意到，當容積迅速增大時可導致抽吸壓力突然瞬時下降也會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。另外還應注意，當工作設備負荷很大，而且負荷壓力P0也很高時，(即當自身排放壓力很大時)工作設備就會過快地加速，從而造成工作設備振動和機體的搖晃。
為了解決上述問題，日本未審查的實用新型，NO平4-137285中公開了一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，在這個裝置中，有一個可調(diào)節(jié)流閥，它安裝在與容積控制缸6的大徑室7相連的回路中，如圖1所示，當自身排放壓力較低時，節(jié)流孔面積可會較大，而當排放壓力較高時，節(jié)流孔的面積可以減小。
如果采用這種容積控制裝置，可以發(fā)現(xiàn)，當變?nèi)菔搅黧w泵的排放壓力較低時，可調(diào)節(jié)流閥將增大節(jié)流孔的面積，以使排放壓力平穩(wěn)地作用到容積控制缸6的大徑室7內(nèi)，而當排放壓力較高時，節(jié)流孔的面積減小，從而限制排放壓力作用到壓力接受室中。于是利用這種裝置，可以防止容積控制的反應速度變得過快。
然而，采用這種容積控制裝置，不可能把容積控制的反應速度達到所希望的要求值，這是因為反應速度在這里是由自身排放壓力和可調(diào)節(jié)流孔的節(jié)流面積兩者決定的。
另一方面也應注意到，液壓鏟需要用鏟斗沖擊地面的操作，也包括用有孔鏟斗篩分操作。在任何這樣的一種操作中，都需要較快地反應速度，因為鏟斗運行時要求有較快的速度。在高精度的對地面挖掘操作(或高精度的翻耕操作)和吊管操作中，由于鏟斗必須緩慢操作，因而反應速度也要求較慢。
這樣，在液壓鏟這個例子中，要求的不同反應速度取決于特定的工作需要，也取決于操作者的熟練程度及其喜好。然而應注意到，利用上述的容積控制裝置不一定能滿足對反應速度的要求。
此外，在上述的容積控制裝置中，通過可調(diào)節(jié)流閥的節(jié)流孔面積來限制流入容積控制缸6的大徑室7內(nèi)的流量，從而控制容積控制缸16的操作速度，這樣就控制了反應速度?？梢?，這樣導致的反應速度大體上與排放壓力成反比。因此，當排放壓力很大時，不可能將反應速度降低很多，這是相對于自身排放壓力較低時的反應速度而言的。
由于這個原因，采用上述容積控制裝置，可能發(fā)生流體泵內(nèi)部元件被損壞以及發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，這兩種情況可能發(fā)生，因為當自身排放壓力如上述較高時，不能防止增加容積的反應速度過快。
因此，考慮上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，采用它可以防止當自身排放壓力較大時容積控制的反應速度過快，也可以使反應速度調(diào)整到與特定的工作規(guī)范以及操作者的熟練程度及其喜好相一致。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明設置了一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，并在第一種基本形式中包括一個容積控制缸，其有一個驅(qū)動變?nèi)菔搅黧w泵中容積控制元件的容積控制活塞，和一個大徑室和一個小徑室，它們分別位于容積控制活塞的兩邊，利用壓力流體流入大徑室，驅(qū)動容積控制活塞以使得變?nèi)菔搅黧w泵的工作容積減小，利用壓力流體流入小徑室，驅(qū)動容積控制活塞以使泵容積增大；一條連通小徑室和泵排放通路的通路；至少一個控制閥，通過使大徑室可選擇性地與一條壓力排放通路和一個油箱連通，從而控制變?nèi)菔搅黧w泵的容積；和一個可調(diào)節(jié)流閥，其安置在這樣的通路中，即大徑室可選擇性地與一條泵壓力排放通路和油箱連通；其中可調(diào)節(jié)流閥可以控制在兩種狀態(tài)，在第一種狀態(tài)中，節(jié)流孔的面積與泵排放通路的壓力成反比，在第二種狀態(tài)時，可預定的節(jié)流孔的面積與自身排放壓力無關，而響應于外部信號。
根據(jù)上述結構，可以看出，當變?nèi)菔搅黧w泵的自身排放壓力較低時，可調(diào)節(jié)流閥的節(jié)流孔的面積將增大，以確保壓力流體平穩(wěn)地流入和流出該容積控制缸的大徑室，當變?nèi)菔搅黧w泵的自身排放壓力很高時，可調(diào)節(jié)流閥的節(jié)流孔面積減小，以限制壓力流體流進和流出大徑室。因此，當自身排放壓力很高時，可能防止容積控制的反應速度過快。另外，由于容積控制反應速度可以用外部信號來設定，以使得設定的反應速度不受自身排放壓力的影響，因此，也就可以將反應速度設定成一個需要的反應速度，使它與特定的工作要求以及操作者的熟練程度及其喜好相適應。
本發(fā)明第二種基本形式的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置包括一個容積控制缸，它具有一個驅(qū)動變?nèi)菔搅黧w泵中容積控制元件的容積控制活塞和一個大徑室、一個小徑室，大徑室和小徑室分別位于容積控制活塞的兩邊，利用壓力流體流入大徑室、驅(qū)動控制活塞以使變?nèi)菔搅黧w泵的工作容積減?。焕脡毫α黧w流入小徑室，驅(qū)動控制活塞以使泵容積增大；一條連通小徑室和泵排放通路的通路；至少一個控制閥，通過使大徑室可選擇性地與一條壓力排放通路和油箱連通，從而控制變?nèi)菔搅黧w泵的容積；一個節(jié)流閥，設置在將大徑室排放的壓力流體排放到油箱內(nèi)的流體通路中；和一個輔助壓力接收元件，設置在至少一個控制閥中，在節(jié)流閥上游端的壓力被引入這個輔助壓力操作元件中，在該壓力作用下沿一方向推動至少一個控制閥，使得流體泵的排放通路可以與大徑室連通。
根據(jù)上述結構，可看出當容積控制活塞朝著使容積增大的方向移動時，自身排放壓力越大，節(jié)流孔的面積減小越多，這個節(jié)流孔是位于將壓力流體排出容積控制缸大徑室的至少一個控制閥通路中。因此，當排放壓力較低時，反應速度在朝著容積增大的方向上稍稍被加速，當排放壓力較高時，反應速不會朝著容積增大的方向過快加速。因此，防止了流體泵內(nèi)元件的損害以及氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。
下面結合附圖中的實施例對本發(fā)明作詳細描述，以便更好地理解本發(fā)明。應當注意，附圖中解釋的實施例是用來幫助對本發(fā)明的理解，而決不是對本發(fā)明的限制。
附圖中圖1是已有技術中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明第一個實施例中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構說明圖。
圖3是第一個實施例中典型的可調(diào)節(jié)流閥的剖面圖，圖中閥的節(jié)流孔面積處于增大狀態(tài)。
圖4是上述可調(diào)節(jié)流閥剖面圖，圖中節(jié)流閥處于節(jié)流孔面積減小的狀態(tài)。
圖5是上述可調(diào)節(jié)流閥的剖面圖，圖中節(jié)流孔面積是一個預先設定的值。
圖6是本發(fā)明第一個實施例中另一個形式節(jié)流閥的剖面圖。
圖7是本發(fā)明第二個實施例中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構說明圖。
圖8是本發(fā)明第三個實施例中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構說明圖。
圖9是本發(fā)明第四個實施例中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構說明圖。
圖10是本發(fā)明第五個實施例中變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的結構說明圖。
下面將結合附圖對本發(fā)明變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置的幾個實施例作詳細說明。
現(xiàn)在結合附圖2對本發(fā)明容積控制裝置的第一個實施例作出詳細說明。在這里與已有技術相同的元件采用相同的參考標號，對于它們這里不再作詳細描述。
如圖所示，在第六條流體通路29上安置一個可調(diào)節(jié)流閥30，在這條通路中，容積控制缸6的大徑室7與第二個控制閥9的第二個孔28相互連通。
如圖3所示，上述的可調(diào)節(jié)流閥30有一個閥體31，閥體31內(nèi)有一滑閥腔32，閥體31上開有第一個孔37、第二個孔38和第三個孔39，并通向滑閥腔32。在滑閥腔32內(nèi)插入一根吻合地滑閥33，滑閥33可以在滑閥腔32內(nèi)滑動。在滑閥腔32和滑閥33之間形成第一個環(huán)形空間34、第二個環(huán)形空間35和第三個環(huán)形空間36。閥體31設置成使第一個環(huán)形空間34可以與第一個孔37相通，第二個環(huán)形空間35可以與第二個孔38相通，第三個環(huán)形空間36可以與第三個孔39相通，第一個孔37可以與容積控制缸6的大徑室7相通，第二個孔38可以與第二個控制閥9的第二個孔28相通，第三個孔39可以與流體泵的壓力導引通路14相通。
閥體31還進一步設計成使第一個空間34和第二個空間35在滑閥處在如圖所示位置時，只通過第一個小徑區(qū)段40才能互相連通。如果滑閥33向右移動一段預定的距離，它們就通過小徑區(qū)段40和狹槽41而互相連通。狹槽41設置在滑閥33的圓周表面上起節(jié)流作用。如果滑閥33向左移動一段預定的距離，滑閥上的大徑區(qū)段42就與滑閥腔32相配合，使得第一個空間34與第二個空間35被阻隔開而不能相通。因此，通過這種結構使得第一個空間34和第二個空間35之間可以選擇地被連通和被隔斷，這樣就形成一條可以改變孔的節(jié)流面積的主要連接通路a。
在上述滑閥33上制有一軸向孔43，從軸向孔43的右邊端部插入一個塞44，并在其中固定，從而在軸向孔43內(nèi)表面與塞44的左端之間形成一個空間段45，該空間段45設計成通過第一個小孔46和滑閥33的第二個小徑區(qū)段47，使空間段45與第一個環(huán)形空間34相通，通過第二個小孔48能與滑閥33的第一個小徑區(qū)段40相通，于是就形成一條具有預定的節(jié)流孔面積的輔助通路b，通過這條輔助通路，第一個環(huán)形空間34與第二個環(huán)形空間35可以相互連通。
上述滑閥33在面對第三個空間36區(qū)域形成一條環(huán)形的凹槽79，相對凹槽79，滑閥3左端直徑小，右端直徑大，在凹槽上就形成了一個壓力接收部49，通過這個壓力接收部49可以將滑閥33向右推。因此，這樣設置的滑閥在作用于壓力接收部49上的排放壓力的作用下被向右推動或朝著使上述主要連接通路a的節(jié)流孔面積減小的方向推動。
上述滑閥33也可設置得被推向左邊或朝著主要連接通路a的節(jié)流孔面積增大的方向推動。向左推動是通過彈簧50和壓力接收室51內(nèi)的壓力流體來實現(xiàn)的。彈簧50設置在一個彈簧筒78內(nèi)，彈簧筒78與滑閥腔32的右端采用螺紋連接，并通過彈簧支承座63與塞44的右端相接觸。壓力接收室51設置在滑閥33的右端。
在滑閥腔32的左端有一個塞52螺紋連接在上面，在滑閥33的左端面、塞52和滑閥腔32之間形成一個空間53。空間53通過油箱孔54與油箱56連通，因此，滑閥33在空間53的軸向長度上可以向左向右滑動。
如圖2所示，上述壓力接收室51通過開關閥57與流體壓力源55和油箱56中的一個相連。
開關閥57在彈簧57a的作用下可以執(zhí)行排放位置E，在通電螺線管58的激勵作用下執(zhí)行供給位置F。通過操縱裝置59可以使螺線管58處于通電激勵狀態(tài)和非通電狀態(tài)。
現(xiàn)在對可調(diào)節(jié)流閥30的運作進行說明。
當開關閥57執(zhí)行排放位置E而螺線管處于非通電狀態(tài)時，壓力接收室51就與油箱56相連。于是，通過作用在壓力接收部49上的排放壓力與彈簧50的彈力之差使滑閥33向左或向右滑動。
這樣使得在自身排放壓力較低時，如圖3所示滑閥33向左移動，從而使第一個環(huán)形空間34與第二個環(huán)形空間35之間通過小徑區(qū)段40而相互連通，于是主要連接通路a上孔的節(jié)流面積增大。
當自身排放壓力較高時，滑閥33將向右移動，如圖4所示，使得第一個環(huán)形空間34與第二個環(huán)形空間35之間通過第一個小徑區(qū)段40及狹槽41而相互連通。于是主要連接通路a上孔的節(jié)流面積減小。
可見，通過這種方式使得當自身排放壓力較低時，可調(diào)節(jié)流閥30的孔的節(jié)流面積較大，當自身排放壓力較高時，孔的節(jié)流面積變得較小。因此，排放壓力越高，流入和流出容積控制缸6的大徑室7的壓力流體的流量所受到的限制就越大。因而，隨著自身排放壓力的升高，反應速度就被減慢下來。
如果通過控制操縱裝置59，使螺線管58通電激勵，那么開關閥57將轉(zhuǎn)換到執(zhí)行供給位置F，允許流體壓力源55中的壓力流體流入接收室51，于是，滑閥33被推向左邊，直到與塞52接觸為止，如圖5所示。
這樣使主要連接通路a被第一個大徑區(qū)段42阻隔，所以第一個環(huán)形空間34和第二個環(huán)形空間35只通過輔助連接通道b相互連通。
因此，通過控制操縱元件59，可以使可調(diào)節(jié)流閥30的孔節(jié)流面積調(diào)節(jié)為一個由第一個小孔46和第二個小孔48決定的值，于是反應速度可以設定為一個預先希望的值。
在圖2所示的裝置中，應當注意，在第6-1流體通路29-1，其中該第6流體通路29與第一個孔37相連，在第6-2流體通路29-2，其中它與第二個孔38相連，而且，流體通路29-1和29-2通過支路61相連。
這樣，壓力流體就可以通過支路61直接從第二個控制閥9的第二孔28流入容積控制缸6的大徑室7內(nèi)，這就使得當容積減小時可以提高反應性能。
應當注意，上述可調(diào)節(jié)流閥30也可以設置在第四條流體通路25，第五條流體通路27和排放流體通路62中的任何一條中，其中，第一個控制閥8的排放孔18可以與圖2中的油箱56相連。
圖6是可調(diào)節(jié)流閥30的第二種實施例。在這個實施例中，滑閥33內(nèi)的空間45設計成使它和第二個孔38通過第二個小孔48而相互連通。小孔48位于滑閥33上狹槽41的左邊。在這個實施例中，空間53通過一個開關閥57與油箱56及流體壓力源55中的一個相連。
采用這種裝置時可看出，如果開關閥57執(zhí)行供給位置F時，使壓力流體從流體壓力源55流入空間53，壓力流體作用在滑閥33的左端面33a上，使得滑閥33向右移動，直到彈簧支承座63與彈簧筒78內(nèi)設置的限位器64相接觸為止。由于這樣造成了狹槽41被關閉，并使主要連接通路a被關閉，但允許第一個環(huán)形空間34和第二個環(huán)形空間35之間通過輔助連接通路b相互連通，因此，和前一個實施例一樣可以把孔的節(jié)流面積調(diào)節(jié)到一個由第一個小孔46和第二個小孔48確定的值。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，可看出當自身排放壓力升高時，可以防止容積控制的反應速度過快，而且可以把容積控制的反應速度設定成一個預定的值，這個預定的值與自身排放壓力無關，于是就可以根據(jù)工作要求和操作者的熟練程度及喜好來設定所希望的反應速度。
下面結合圖7，詳細說明本發(fā)明的容積控制裝置的第二個實施例。
在這個實施例中，第一個控制閥8上安裝了一個輔助壓力接收元件70，輔助壓力接收元件70用來將第一個控制閥8推向供給位置A，輔助壓力接收元件70與上述排放流體通路62相連，在排放流體通路62中設置一個節(jié)流閥71，以便使節(jié)流閥71上游端的壓力作用到輔助壓力接收元件70上。
如果采用這種結構，可看出通過從容積控制缸6的大徑室7中排出的壓力流體，在節(jié)流閥71的上游端產(chǎn)生一個壓力，這個壓力作用于輔助壓力接收元件70上，以把第一個控制閥8推向供給位置A。應該注意，在上述節(jié)流閥71上游端的壓力變?yōu)榕c排出的壓力流體流速的平方成正比的壓力。而排出的壓力流體的流速與容積控制活塞6a朝容積增大方向滑動的速度成正比。
正因為這樣，當自身排放壓力較低時，容積控制活塞6a朝著增大容積的方向慢慢移動，此時，在節(jié)流閥71上游端的壓力非常低，以致將第一個控制閥8推向供給位置A的推力也很小，使得在閥8的出口孔17和排放孔18之間打開的面積大體上與沒有輔助壓力接收元件70時相等。
另外，當自身排放壓力較高時，容積控制活塞6a朝著容積增大的方向迅速移動，此時，節(jié)流閥上游端的壓力將非常高，以致于將第一個控制閥8推向供給位置A的推力也會很大，并使得在第一控制閥8的出口孔17和排放孔18之間打開的面積也會非常小，這是與在沒有輔助壓力接收元件70時相比而言的。
因此，當自身排放壓力較低時，如果朝著容積增大方向的反應速度稍被加速，那么當自身排放壓力較高時，反應速度就不會被加速很多，而會稍稍減慢一些。
圖8表示本發(fā)明容積控制裝置的第三個實施例。在這個實施例中，第二個控制閥9上設置了一個輔助壓力接收元件70，通過這個壓力接收元件70可把控制閥9推向供給位置C，在第五條流體通路27上設置了一個節(jié)流閥71，以便使節(jié)流閥71上游端的壓力能傳送到輔助壓力接收元件70上。
采用這種裝置時，可看出由于對第二個控制閥9的第一個孔26和第二個孔28之間打開的面積控制方式與第二個實施例中對第一個控制閥8的出口孔17和排放孔18之間打開的面積控制方式相同，因此，和前一個例子一樣，當自身排放壓力很高時，朝著容積增大方向的反應速度不能被加速很多，而是有點被減慢了。
本發(fā)明容積控制裝置的第四個實施例如圖9所示。在這個實施例中，有一條輔助排放流體通路72，設置在排放流體通路62的節(jié)流閥71的上游端，利用開關閥73可以打開和關閉這條輔助排放流體通路72。應當注意，上述開關閥73通常是適于執(zhí)行連通位置G的，當通過操縱裝置75使螺線管74通電激勵時，開關閥73執(zhí)行阻斷位置H。
采用這種裝置時，可看出如果開關閥73執(zhí)行連通位置G，則在節(jié)流閥71的上游端就不會產(chǎn)生壓力，因而對第一個控制閥8的控制將與沒有輔助壓力接收元件70中的情況一樣。從而可使反應速度為一個預定的反應速度。如果開關閥73被置于執(zhí)行阻止位置H，那么對朝著容積增大方向的反應速度的控制與上述第二個實施例中的原理相同。
本發(fā)明容積控制裝置的第五個實施例如圖10所示。在這個實施例中，在排放流體通路62上安置一個開關閥76，開關閥76的設計通常是執(zhí)行連通位置I的，當通過操縱裝置75使螺線管77通電激勵時，開關閥76接通以執(zhí)行節(jié)流連通位置J。
采用這種裝置時，可看出當開關閥76接通以執(zhí)行連通位置I時，對反應速度的控制將與沒有設置輔助壓力接收元件70時的情況一樣，當開關閥76執(zhí)行節(jié)流連通位置J時，對朝著容積增大方向的反應速度的控制與前面第二個實施例中的控制一樣。
通過前面的描述，可以看出根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例到第五個實施例，當容積控制活塞6a朝著容積增大的方向移動時，自身排放壓力越大，通路上開口的面積被節(jié)流得越大。而壓力流體從第一個控制閥8或第二個控制閥9的容積控制缸6的大徑室7內(nèi)的排出都是通過這個開口面積的，因此可看出，當自身排放壓力低時，容積增大方向上的反應速度可以變得稍快，而當自身排放壓力高時，容積增大方向上的反應速度不致于被加速得過快。因此有效地防止了流體泵內(nèi)部元件的任何損壞和泵內(nèi)氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。
雖然在這里利用實施例及附圖對本發(fā)明作了詳細的描述，但很明顯對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容和保護范圍的條件下，很容易作一些變化，增加或省略其中的一些部分。因此，應當理解本發(fā)明并不受上述特定的實施例的限制，而是包括具有權利要求書中所述特征的所有可能的實施方式以及包括所有與之等同的實施方式。
權利要求
1.一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置包括一個容積控制缸，它具有一個用于驅(qū)動變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制元件的容積控制活塞，和一個大徑室及一個小徑室，大徑室和小徑室分別位于容積控制活塞的兩邊，利用流入大徑室內(nèi)的壓力流體，驅(qū)動容積控制活塞，使容積控制活塞朝著變?nèi)菔搅黧w泵容積減小的方向移動；利用流入小徑室內(nèi)的壓力流體，驅(qū)動容積控制活塞，使容積控制活塞朝著泵容積增大的方向移動；一條將小徑室和流體泵排放通路連通起來的通路；至少一個用于控制變?nèi)菔搅黧w泵容積的控制閥，這種容積控制是通過大徑室與流體泵壓力排放通路和油箱中的一個進行選擇性地連通來實現(xiàn)的；一個可調(diào)節(jié)流閥，這個節(jié)流閥設在這樣一條通路中，在這條通路上，使大徑室與流體泵壓力排放通路和油箱中的一個可以選擇性地連通；該可調(diào)節(jié)流閥可切換成兩種狀態(tài)，第一狀態(tài)是孔的節(jié)流面積與泵排放通路的自身排放壓力成反比，第二種狀態(tài)是預定的孔的節(jié)流面積與流體泵的自身排放壓力無關，而響應于外部信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個控制閥是與容積控制活塞相聯(lián)系的，并利用流體泵的排放通路上的自身排放壓力來驅(qū)動該控制閥，從而保持變?nèi)菔搅黧w泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩恒定。
3.根據(jù)權利要求1所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個控制閥可以利用流體泵排放通路上的自身排放壓力和負荷壓力兩種壓力來驅(qū)動，從而使自身排放壓力與負荷壓力之間的壓差保持恒定。
4.根據(jù)權利要求1所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個的控制閥包括第一控制閥，它與容積控制活塞相聯(lián)系，并通過流體泵排放通路上的自身排放壓力驅(qū)動，從而使變?nèi)菔搅黧w泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩保持恒定；和第二控制閥，它可利用流體泵排放通路上的自身排放壓力和負荷壓力兩種壓力來驅(qū)動，從而使自身排放壓力與負荷壓力之間的壓差保持恒定。
5.根據(jù)權利要求1到4中的任何一個權利要求所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中的可調(diào)節(jié)流閥包括一個閥體；一個滑閥，它插在滑閥體內(nèi)形成的滑閥腔中；一條主要的連接通路，這條主要連接通路上孔的節(jié)流面積隨著滑閥的移動而增大和減小，當滑閥移動預先確定的一段距離時，這條主要連接通路就被阻隔；一條輔助的連接通路，具有預定的孔節(jié)流面積，當滑閥移動一段預定距離時，這條輔助的連接通路就連通；一個壓力接收部，自身排放壓力可被引入該壓力接收部，在自身排放壓力的作用下，朝著使孔的節(jié)流面積減小的方向推動滑閥；一根彈簧，用于朝著使孔的節(jié)流面積增大的方向推動滑閥；一個滑閥驅(qū)動裝置，它響應于外部信號，以將滑閥移動一段預定的距離。
6.根據(jù)權利要求5所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中的滑閥驅(qū)動裝置包括一個壓力接收室，它設置于滑閥的一端；和一個開關閥，用于使壓力接收室與流體壓力源及油箱中的一個進行選擇性地連通。
7.一種變?nèi)萘黧w泵的容積控制裝置，包括一個容積控制缸，其具有一個用于驅(qū)動變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制元件的容積控制活塞，一個大徑室和一個小徑室，它們分別位于容積控制活塞的兩邊，利用供給大徑室內(nèi)的壓力流體，驅(qū)動容積控制活塞，朝著變?nèi)菔搅黧w泵容積減小的方向移動，利用供給小徑室內(nèi)的壓力流體，驅(qū)動容積控制活塞，朝著泵容積增大的方向移動；一條將小徑室和流體泵排放通路連接起來的通路；至少一個用于控制變?nèi)菔搅黧w泵容積的控制閥，這種容積控制是通過大徑室與流體泵的排放通路和油箱中的一個進行選擇性地連通來實現(xiàn)的；一個節(jié)流閥，設置在將從大徑室排出的壓力流體排到油箱中去的流體通路上；和一個輔助壓力接收部分，設置在至少一個的控制閥中；節(jié)流閥上游端的壓力被引入該輔助壓力接收部分中，并在節(jié)流閥上游端壓力的作用下，朝泵排放通路與大徑室相連通的方向上推動至少一個控制閥。
8.根據(jù)權利要求7所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個控制閥與容積控制活塞相聯(lián)系，利用流體泵排放通路上的自身排放壓力來驅(qū)動該控制閥，從而使變?nèi)菔搅黧w泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩保持恒定。
9.根據(jù)權利要求7所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個控制閥是利用流體泵排放通路上的自身排放壓力和負荷壓力兩種壓力來驅(qū)動的，從而使自身排放壓力和負荷壓力之間的壓差保持恒定。
10.根據(jù)權利要求7所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中至少一個控制閥包括第一控制閥，它與容積控制活塞相聯(lián)系，利用流體泵排放通路上的自身排放壓力來驅(qū)動第一控制閥，使得變?nèi)菔搅黧w泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩保持恒定；和第二控制閥，它利用流體泵排放通路上的自身排放壓力和負荷壓力兩種壓力來驅(qū)動的，從而使自身排放壓力和負荷壓力之間的壓差保持恒定。
11.根據(jù)權利要求7到10之間的任何一個權利要求所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中節(jié)流閥可以根據(jù)外部信號切換成兩種狀態(tài)；當閥處于第一種狀態(tài)時，壓力流體能夠從節(jié)流閥內(nèi)流過，當節(jié)流閥切換到第二種狀態(tài)時，壓力流體不能從節(jié)流閥流過。
12.根據(jù)權利要求11所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中一條輔助排放通路與節(jié)流閥的上游端相接，在這條輔助排放通路中設有一個開關閥，它根據(jù)外部信號可以打開和關閉。
13.根據(jù)權利要求11所述的變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，其中在把從大徑室排出的壓力流體排放到油箱中去的流體通路上，設置了一個開關閥，還設有節(jié)流閥和連接通路；根據(jù)外部信號在節(jié)流閥與連接通路之間進行切換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制裝置，它包括一個容積控制缸(6)，其有一個容積控制活塞(6a)、一個大徑室(7)和一個小徑室(10)，容積控制活塞(6a)用于驅(qū)動變?nèi)菔搅黧w泵的容積控制元件(5)，大徑室和小徑室分別位于容積控制活塞(6a)的兩端，通過壓力油流入大徑室(7)來驅(qū)動容積控制活塞(6a)，使泵容積減小，通過壓力油流入小徑室(10)來驅(qū)動容積控制活塞(6a)，使它朝著泵容積增大的方向移動，一條把小徑室(10)與流體泵的排放通路(2)連接起來的通路；至少一個控制閥(8，9)，利用大徑室(7)與排放通路或油箱(56)進行選擇性地連通，以便控制變?nèi)菔搅黧w泵的容積，一個可調(diào)節(jié)流閥(30)，設置在這樣一條通路中，此時大徑室(7)可以與流體泵的排放通路(2)或油箱(56)連通，控制壓力油從大徑室(7)內(nèi)流入和流出，可調(diào)節(jié)流閥(30)可以在兩種狀態(tài)中切換，在第一種狀態(tài)中，節(jié)流面積與排放通路上的排放壓力成反比，在第二種狀態(tài)下，節(jié)流面積是一個預定的值，它與排放壓力無關。
文檔編號E02F9/22GK1157647SQ9519505
公開日1997年8月20日 申請日期1995年9月14日 優(yōu)先權日1994年9月14日
發(fā)明者小田庸介, 森野健治, 石崎直樹 申請人:株式會社小松制作所