專利名稱：液壓雙回路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓雙回路系統(tǒng)，用于控制特別是按權(quán)利要求1和13前序部分所述履帶裝置這種移動裝置的消耗器。
背景技術(shù)：
US 6,170,261 B1公開了一種例如鏈?zhǔn)窖b置或者履帶裝置這種移動裝置的液壓雙回路系統(tǒng)。在這種履帶裝置中，行走機構(gòu)具有兩個履帶，它們各自通過一個液壓回路可彼此單獨控制。此外，在鏈?zhǔn)窖b置的兩個液壓回路上還連接回轉(zhuǎn)機構(gòu)以及其他機組裝備，例如像起重臂、斗柄和鏟斗。兩個液壓回路的每一個由一個輔助液壓泵供給壓力介質(zhì)，在取決于各自所分配回路內(nèi)消耗器的各自最高負(fù)載壓力情況下對輔助液壓泵進行控制。然而，也可為液壓雙回路系統(tǒng)設(shè)想其他的用途，例如輪式挖掘機或者起重機。
為避免壓力介質(zhì)供給不足存在的可能性是將兩個液壓回路組合。在US 6,170,261 B1公開的解決方案中，兩個液壓回路通過一個組合閥設(shè)置進行這種組合，通過該組合閥將與兩個泵連接的壓力管線以及兩個回路的負(fù)載壓力信號線路組合。在取決于向附加消耗器輸送壓力介質(zhì)的情況下對組合閥設(shè)置進行控制。此外，操作人員可以手動干涉并將兩個回路組合。
在申請人后公開的申請書DE 102 52 241中介紹了一種與US6170,261 B1相比改進了的解決方案，其中組合閥設(shè)置這樣構(gòu)成，在回路組合時，使一個回路內(nèi)低壓力介質(zhì)需求下的更高負(fù)載壓力不向更低負(fù)載壓力的另一個回路內(nèi)發(fā)出信號。
然而這種解決方案中的缺陷是，在LUDV-系統(tǒng)中，消耗器分別前置的帶有測量孔板的比例換向閥和后置的壓力天平必須根據(jù)體積流量設(shè)計，該體積流量在兩個回路組合時可以向所分配的消耗器最大限度地輸送。也就是說，在該系統(tǒng)的雙回路運行時，設(shè)置在各自主軸上的比例換向閥，特別是其測量孔板尺寸過大。
此外的缺陷是，在這些公開的解決方案中非常早地轉(zhuǎn)換到單回路系統(tǒng)上，因為如果所需要的壓力介質(zhì)大于通過泵所能提供的量，組合閥設(shè)置就將回路組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于提供一種雙回路系統(tǒng)，其中，對所要組合的消耗器與負(fù)載壓力無關(guān)的控制所需要的測量孔板以最佳的方式與雙回路運行狀態(tài)配合；其中，可以防止提前組合。
該目的通過具有權(quán)利要求1或者13所述特征的雙回路系統(tǒng)得以實現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明，壓力介質(zhì)流的組合不是像開頭所介紹的現(xiàn)有技術(shù)中那樣在所分配給消耗器的主軸的測量孔板的前面，而是在該測量孔板和壓力天平的后面進行，從而這種組合只需與所分配回路的泵量相配合。因為組合由此在組合的消耗器的測量孔板后面才進行，所以組合的主軸的所有測量孔板均可以根據(jù)各自泵的泵量確定。通過這種措施大大提高了可控制性，因為在多個消耗器疊加時，泵壓力和負(fù)載壓力之間的欠飽和(Δp)程度沒有過強下降。在控制壓力降低時，各消耗器的速度隨著更高的放大變化，從而由發(fā)送裝置(例如控制桿)預(yù)先規(guī)定的控制信號更快和更精確地轉(zhuǎn)換。
可以進一步防止過早轉(zhuǎn)換到單回路上，方法是這樣選擇控制組合閥設(shè)置的控制信號，使其在雙回路中的消耗器通過其消耗器閥門軸已經(jīng)例如加速度控制的情況下才進行組合。
在一種特別優(yōu)選的實施例中，在分配給每個消耗器的主軸上使用帶有測量孔板和方向部件的比例換向閥，其中，測量孔板后置一個LUDV-壓力天平。通過這種措施可以保持輸送到消耗器的與負(fù)載壓力無關(guān)的體積流量。
在一種特別優(yōu)選的實施例中，組合閥設(shè)置具有構(gòu)成后置組合壓力天平的組合測量孔板。這種組合比例閥的控制可以電動、機械或者液壓進行。通過適當(dāng)調(diào)整控制信號，組合比例閥的控制因此可以這樣控制雙回路系統(tǒng)到單回路系統(tǒng)的連接，使工作范圍上盡可能長地雙回路運行，從而液壓消耗器的可控制性和能量平衡最佳化。
在液壓控制組合比例閥時，可以在取決于操作例如伺服閥這種發(fā)送裝置的情況下向組合比例閥施加控制壓力。
依據(jù)本發(fā)明一具有優(yōu)點的進一步構(gòu)成，組合閥設(shè)置具有LS-信號閥，通過該閥在組合時將各自的LS-信號輸送到組合軸的LUDV-壓力天平上。在此方面，如果最高負(fù)載壓力在接收回路的量上低于釋放回路的量，那么不提升接收回路上的泵壓力。與此相反，如果接收回路的負(fù)載壓力高于釋放回路的話，提升釋放回路量上的泵壓力。
此外，還可以為組合閥設(shè)置分配一個控制閥，通過該閥輸送泵壓力和輸送負(fù)載壓力的管線相互連接。該控制閥例如通過控制壓力進行控制，它根據(jù)操作人員預(yù)先規(guī)定的手動控制信號釋放。也就是說，雙回路系統(tǒng)借助于該控制閥而與回路中的欠飽和無關(guān)地轉(zhuǎn)換到單回路系統(tǒng)。例如，如果履帶行走裝置與其他消耗器疊加控制的話，那么這一點是需要的。
控制閥和LS-信號閥的功能也可以與組合比例閥一體化。在一優(yōu)選的備用方案中，該組合比例閥具有附加的開關(guān)位置構(gòu)成，在該位置上兩個回路輸送泵壓力的兩個管線相互連接。這一點例如可以由此實現(xiàn)，即將組合比例閥的閥門節(jié)流板在其基本位置(關(guān)閉位置)預(yù)張緊的控制彈簧設(shè)置這樣構(gòu)成，使控制彈簧的預(yù)張緊力可以單側(cè)減小，閥門節(jié)流板然后根據(jù)單側(cè)減小的力移動到所述的開關(guān)位置。
為改變這種彈簧預(yù)張緊，組合比例閥的控制彈簧可以借助于控制壓力而液壓預(yù)張緊，其中，輸送該控制壓力的控制管線可借助于過載閥而與油箱連接，從而降低該控制壓力并相應(yīng)減小控制彈簧的預(yù)張緊力。
在兩個回路組合和同時控制多個消耗器時，該系統(tǒng)可以在欠飽和下工作，從而保證與負(fù)載壓力無關(guān)地控制各自的消耗器。為降低這種效應(yīng)，可以在通常低負(fù)載壓力消耗器的組合點上前置噴嘴，由此可以為從另一回路輸送的量，確切地說，可以在低負(fù)載壓力和高負(fù)載壓力消耗器之間保持所輸送量所要求的分配。
依據(jù)本發(fā)明，上述的組合完全可以僅在由消耗器軸的比例閥預(yù)先規(guī)定的一個壓力介質(zhì)流動方向上進行，而在反向上不進行組合。在此方面，特別優(yōu)選來自所接通回路的壓力介質(zhì)流通入消耗器閥門軸的負(fù)載保持閥和比例閥的方向部件之間的管線段內(nèi)。
本發(fā)明其他具有優(yōu)點的進一步構(gòu)成為其他從屬權(quán)利要求的主題。


下面借助附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明雙回路系統(tǒng)基本功能的原理圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明用于履帶裝置的雙回路系統(tǒng)電路圖；圖3示出圖2組合閥設(shè)置的放大圖；圖4、4a示出另一實施例的組合閥設(shè)置；
圖5示出第三實施例，其中在組合時兩個回路的LS-壓力始終相同；圖6a、6b示出第四實施例的兩個備用方案。
具體實施例方式
圖1示出挖掘機控制裝置的原理圖，它作為具有兩個液壓回路2、4的雙回路系統(tǒng)構(gòu)成。通過兩個回路可以控制例如像帶有兩個履帶的行走機構(gòu)的行走傳動裝置這種挖掘機的消耗器8、10，或者例如像回轉(zhuǎn)機構(gòu)、斗柄、鏟斗或者起重臂這種挖掘機的裝備。兩個回路2、4的壓力介質(zhì)供給各自通過輔助液壓泵6、7進行，它們最好在取決于各自回路中最大負(fù)載壓力的情況下進行控制。
如果控制消耗器8要求高于所分配的輔助液壓泵6所能提供的壓力介質(zhì)，那么消耗器8欠飽和運行。為避免這種欠飽和具有組合閥設(shè)置12，通過該設(shè)置可從輔助液壓泵7向消耗器8輸送可預(yù)先規(guī)定的壓力介質(zhì)量。
在這種挖掘機控制裝置中，與負(fù)載壓力無關(guān)地進行消耗器8、10……的供給，其中，在每個消耗器閥門軸上設(shè)置一個可調(diào)整的測量孔板14和一個該孔板后置的壓力天平16。該壓力天平在打開方向上由測量孔板14下游的壓力加載，在關(guān)閉方向上由各自回路2、4中的最高負(fù)載壓力加載。每個回路2、4的這種最高負(fù)載壓力在LS-管線18、20中等待處理。壓力天平活塞進入調(diào)節(jié)位置，在該位置上，壓力降通過測量孔板14而與負(fù)載壓力無關(guān)地保持恒定。在壓力天平和消耗器之間各自還設(shè)置一個負(fù)載保持閥21。這種LS-控制裝置早已公知，從而閥門軸的工作原理無須贅述。特別是公知最高負(fù)載壓力通過壓力天平16上的一個附加控制邊緣選擇(例如US 5,305,789)。
從輸送泵壓力的泵管線22分支出一個通向組合閥設(shè)置12的組合管線24。該組合管線24具有組合測量孔板26，其后置一個LUDV-組合壓力天平28。該壓力天平像消耗器閥門軸的壓力天平16那樣，在打開方向上由測量孔板26下游的壓力加載，在關(guān)閉方向上加載回路4內(nèi)的負(fù)載壓力。這種負(fù)載壓力在本案例中通過LS-管線18向壓力天平28發(fā)出信號。壓力天平28也后置一個負(fù)載保持閥21。
組合管線24沿壓力天平16、負(fù)載保持閥21和分配給消耗器8的消耗器閥門軸順流通到通向消耗器8的工作管線30內(nèi)。也就是說，在測量孔板14、壓力天平16和負(fù)載保持閥21之后才進行組合，從而其橫斷面僅與由泵6所提供的最大壓力介質(zhì)體積流量相配合。
此外，組合閥設(shè)置12還具有一個LS-信號閥32。在其彈簧預(yù)張緊的基本位置上，LS-信號閥32阻斷LS-管線18到壓力天平28的連接。通過轉(zhuǎn)換到貫通位置，LS-管線18與壓力天平28連接。例如可以依賴于改變的測量孔板14的控制而轉(zhuǎn)換LS-信號閥32。在上述實施例中，僅需將回路4的壓力介質(zhì)輸入回路2內(nèi)。在這種單側(cè)供給情況下可以取消本身的LS-信號閥32并將壓力天平28的控制側(cè)持續(xù)與LS-管線18連接。不言而喻，通過組合閥設(shè)置12的適當(dāng)構(gòu)成也可以在相反方向上進行組合，從而將回路2的壓力介質(zhì)輸入到回路4內(nèi)。因為然后需要一個LS-信號閥，所以圖1中也標(biāo)出了該閥。
現(xiàn)借助圖2和3介紹這種實施例。
圖2示出帶有履帶傳動裝置的挖掘機的雙回路控制裝置的部分電路圖。該雙回路控制裝置也具有借助于組合閥設(shè)置12相互連接的兩個回路2、4。每個回路2、4供給幾個消耗器，其中，回路2例如向左履帶、鏟斗和起重臂供給壓力介質(zhì)，而回路4則向右履帶、斗柄、回轉(zhuǎn)機構(gòu)(未示出)和一個可選的消耗器供給壓力介質(zhì)。為每個回路2、4分配一個輔助泵6、7，它們在取決于各自回路2、4內(nèi)最高負(fù)載壓力的情況下進行控制。為每個消耗器(行走機構(gòu)、鏟斗、起重臂、斗柄、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、選擇對象)分配一個消耗器閥門軸，它包括一個可按比例調(diào)整的換向閥34，通過該換向閥構(gòu)成一個速度部件(LUDV-測量孔板14)和一個方向部件。在速度部件(LUDV-測量孔板14)的下游具有LUDV-壓力天平16，它像上述實施例中那樣在打開方向上由比例閥的測量孔板下游的壓力加載，在關(guān)閉方向上由該回路內(nèi)的最高負(fù)載壓力加載。分配給其他消耗器的消耗器閥門軸類似構(gòu)成。
組合閥設(shè)置12的組合軸具有構(gòu)成組合測量孔板26的組合比例閥36。組合比例閥36的下游具有組合壓力天平28，通過該壓力天平組合測量孔板26上的壓力降可以保持恒定。
在該實施例中，組合閥設(shè)置12同樣利用LS-信號閥32構(gòu)成，通過該閥LS-管線18或者LS-管線20可以連接在壓力天平28上。
在特殊的運行狀態(tài)下，例如在挖掘機行走和操作一個或者多個其它消耗器時，具有優(yōu)點的是雙回路系統(tǒng)手動轉(zhuǎn)換成單回路系統(tǒng)，以保證行走機構(gòu)足夠和均勻的壓力介質(zhì)供給并因此保證直線行駛。在圖2的實施例中，這種到單回路系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換通過控制閥38完成，該閥在其彈簧預(yù)張緊的基本位置上將回路2、4輸送泵壓力的泵管線40、42以及兩個LS-管線18、20相互連接。控制閥38借助于控制壓力可轉(zhuǎn)換到其貫通位置，其中，該控制壓力取決于由操作人員產(chǎn)生的控制信號而被截取。
在圖2示出的解決方案中，組合軸的組合比例閥36液壓控制。挖掘機在其駕駛室內(nèi)具有許多伺服裝置，其中，圖2中例如具有手動伺服裝置44、46，用于操作斗柄與回轉(zhuǎn)機構(gòu)(伺服裝置44)和起重臂與鏟斗(伺服裝置46)。行走傳動裝置通過兩個腳踏伺服裝置48、50進行控制，其中，伺服裝置48和伺服裝置50分別分配給左履帶和右履帶。
伺服裝置44、46、48、50在直接控制的減壓閥基礎(chǔ)上工作。有關(guān)這些控制裝置的功能請參閱文獻例如Bosch Rexroth的資料RD 64552。
通過伺服裝置操縱桿的偏移，與偏移相應(yīng)釋放用于控制所分配消耗器的控制壓力。在圖2示出的實施例中，由伺服裝置44為控制斗柄而釋放的控制壓力通過伺服管線52截取并輸送到組合比例閥46的控制側(cè)。由伺服裝置46為控制起重臂或者鏟斗而釋放的最高控制壓力通過換向閥和另一伺服管線54截取并輸送到組合比例閥36的其他控制面。
通過換向閥設(shè)置56截取由控制裝置44、46釋放的最高控制壓力，并通過控制通道60和開關(guān)閥62輸送到換向閥64，在其另一輸入端上可施加手動預(yù)選的更高控制壓力。這兩個更高的壓力然后輸送到控制閥38在打開方向上作用的控制面。
開關(guān)閥62在其基本位置上將控制通道60與油箱連接，從而控制閥38在未操作伺服裝置48、50的情況下只能通過由外部施加的控制壓力，例如通過轉(zhuǎn)換開關(guān)“單回路系統(tǒng)”轉(zhuǎn)換到其連接兩個回路2、4的開關(guān)位置。開關(guān)閥62借助于由兩個腳踏控制裝置48、50釋放的最高控制壓力進行操作，該壓力通過換向閥設(shè)置58截取。也就是說，如果兩個行走傳動裝置通過控制裝置48、50控制并同時操作裝備的話，那么開關(guān)閥62轉(zhuǎn)換到其貫通位置，在該位置上由控制裝置44、46釋放的最高控制壓力通過控制通道60和換向閥64通到控制閥38，從而該閥可以與組合比例閥36上等待處理的控制壓差無關(guān)為連接兩個回路2、4進行轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換可以在上述運行狀態(tài)下或者通過從外部施加所要求的控制壓力手動進行。
現(xiàn)借助圖3的放大圖介紹組合軸和消耗器閥門軸的其他細(xì)節(jié)。
組合比例閥36具有兩個壓力連接管P1、P2，它們與回路2、4的泵管線40或42連接。在兩個壓力連接管P1、P2之間具有兩個組合連接管S1、S2，它們與回路2的組合管線24和回路4的組合管線66連接。
此外，組合比例閥36還具有一個輸出連接管P″和一個回流連接管P′。輸出連接管P″和回流連接管P′分別與組合壓力天平28的輸入連接管P和輸出連接管A連接。連接管P″和P之間通道內(nèi)的壓力通過控制管線截取并輸送到在組合壓力天平28的打開方向上作用的控制面。組合壓力天平28通過一個常常存在但并非強制需要的弱彈簧以及通過負(fù)載壓力在其關(guān)閉方向上預(yù)張緊。這種負(fù)載壓力通過作為可按比例調(diào)整的換向閥構(gòu)成的LS-信號閥32截取。LS-信號閥32具有兩個輸入連接管LS1與LS2和一個輸出連接管X。兩個輸入連接管LS1和LS2與回路2的LS-管線20或與回路4的LS-管線18連接。輸出連接管X通過控制通道與組合壓力天平28的連接管LS并還與該壓力天平在關(guān)閉方向上作用的控制面連接。LS-信號閥32通過截取在伺服管線52、54上的控制壓差進行控制。也就是說，LS-信號閥32加載了與組合比例閥36的閥門節(jié)流板相同的控制壓差。
正如前面已經(jīng)提到的那樣，通過比例閥34構(gòu)成測量孔板14以及方向部件72。比例閥34具有壓力連接管P以及與壓力天平16的輸入連接管P連接的輸出連接管P′。連接管P′上的壓力通過控制管線輸送到壓力天平16在打開方向上作用的控制面。在反向上，也就是在關(guān)閉方向上，壓力天平16通過彈簧以及通過LS-管線20內(nèi)等待處理的負(fù)載壓力加載。此外，壓力天平16還具有輸出連接管A以及與LS-管線20連接的控制連接管LS。壓力天平16的輸出連接管A通過分支的壓力通道與兩個連接管P″和P連接。比例閥14的油箱連接管T與兩個回路2、4共用的油箱通道74連接。比例閥34通過控制壓力進行控制，該控制壓力通過控制連接管a5、b5通到比例閥34的控制面。在所示的基本位置上，連接管A、B、P′、P″與油箱連接管T連接，連接管P、P關(guān)閉。
正如從圖3還可看到的那樣，組合管線24通過組合通道68和單向閥70與連接通道76的分支部分連接，其中單向閥70也可滿足圖1中壓力天平28后置的負(fù)載保持閥21的功能。該連接通道分支成兩個分通道80、78，里面各自設(shè)置一個負(fù)載保持閥82或84。組合通道68通入負(fù)載保持閥82和所分配的連接管P″之間的分支通道80內(nèi)。
為控制例如挖掘機起重臂這樣的消耗器，在連接管a5上施加高于連接管b5的控制壓力，從而比例閥84的閥門節(jié)流板與圖3所示相應(yīng)向上移動。通過這種移動連接管P和P′相互連接并調(diào)整測量孔板14的相應(yīng)開度。壓力介質(zhì)然后通過連接管P′流向壓力天平的連接管P并對其在打開方向上加載。壓力天平16進入調(diào)節(jié)位置，在該位置上壓力降通過測量孔板14可以與負(fù)載壓力無關(guān)地保持恒定。也就是說，在該調(diào)節(jié)位置上，壓力天平16的閥門節(jié)流板依據(jù)圖3所示向上移動，從而控制壓力天平的連接管P和A之間的連接。壓力介質(zhì)然后通過連接通道76和分支通道80以及負(fù)載保持閥82流向連接管P″，并從那里通過工作連接管A流向起重臂?；亓鞯膲毫橘|(zhì)通過工作連接管B、油箱連接管T和油箱通道74返回油箱。在起重臂下降時，相應(yīng)地向控制連接管b5上施加更高的控制壓力，從而閥門節(jié)流板依據(jù)圖3所示向下移動并相應(yīng)改變起重臂的運動方向。
LUDV-消耗器閥門軸的基本功能公知，因此不再贅述。其他消耗器閥門軸相應(yīng)構(gòu)成，其中，在圖2所示實施例中回路2內(nèi)鏟斗和起重臂的消耗器閥門軸以及回路4內(nèi)斗柄的消耗器閥門軸與組合管線24或66連接。在此方面，這些消耗器閥門軸不是在兩個作用方向上與組合管線24、66連接，而是僅在存在更大壓力介質(zhì)需求的方向上，也就是例如在起重臂的方向上與其連接。一般在由液壓缸控制消耗器的情況下，最好只為輸送到缸室的壓力介質(zhì)流進行組合。
如果現(xiàn)在例如挖掘機的起重臂通過控制裝置46的操作進行控制，那么通過伺服管線54內(nèi)更高的控制壓力，組合比例閥36移動到采用(b)標(biāo)注的位置并與此同時打開組合測量孔板26。組合比例閥36與回路4的泵管線42連接的輸入連接管P2然后通過測量孔板26與輸出連接管P″連接，后者從它那方面與組合壓力天平28的輸入連接管P連接。組合測量孔板26下游的壓力在打開方向上作用于壓力天平活塞，從而該活塞移動到調(diào)節(jié)位置，在該位置上輸入連接管P與輸出連接管A連接。壓力介質(zhì)然后從該輸出連接管A通過連接管P′和組合比例閥36的方向部件流向與回路2的組合管線24連接的組合連接管S1，從而所要組合的消耗器閥門軸，也就是在本案例中回路2上的起重臂額外從回路4供給壓力介質(zhì)。在操作起重臂時，通過伺服管線54內(nèi)更高的控制壓力，LS-信號閥32的活塞依據(jù)圖3所示向右移動，使得回路4的LS-壓力通過LS-信號閥32輸送到組合壓力天平28在關(guān)閉方向上作用的控制面。
在組合回路4的消耗器時，組合比例閥36的節(jié)流板移動到采用(a)標(biāo)注的位置——與上述方式相應(yīng)進行組合成回路4上所要組合的軸。
在組合測量孔板下游26的壓力大于LS-管線18或20內(nèi)負(fù)載壓力的情況下，組合壓力天平28的壓力天平活塞進入采用(b)標(biāo)注的調(diào)節(jié)位置，在該位置上供給LS-管線18或20這種更高的壓力(連接管P和組合壓力天平28的LS相互連接，后者也與LS-信號閥32的連接管X連接)。
一般可以作如下說明如果所要從第二回路輸送的量的第一回路內(nèi)的消耗器，也就是組合的消耗器的負(fù)載壓力高于第二回路的最高負(fù)載壓力，那么組合壓力天平28完全打開并將組合的消耗器的更高負(fù)載壓力向第二回路的LS-管線內(nèi)發(fā)出信號，從而提升其泵壓力。也就是可以組合。在此方面，泵壓力僅上升到組合的消耗器的負(fù)載壓力所要求的程度。如果第一回路中同時還要操作不能組合的其他消耗器，而且其負(fù)載壓力高于組合的消耗器的負(fù)載壓力，那么更高的負(fù)載壓力雖然在第一回路的LS-管線內(nèi)等待處理，但并不在第二回路的那個管線內(nèi)等待處理，并因此對第二回路的泵壓力沒有影響。如果反之第一回路內(nèi)組合的消耗器的負(fù)載壓力小于第二回路的最高負(fù)載壓力，那么壓力天平28處于調(diào)節(jié)位置上并相應(yīng)調(diào)節(jié)組合流。進入第一回路LS-管線內(nèi)的LS-壓力僅通過第一回路受到操作的消耗器的負(fù)載壓力確定，并不涉及第二回路可能更高水平的LS-壓力。避免了不必要的能源消耗。
通過適當(dāng)控制組合軸12可以進行向各自消耗器閥門軸相移的組合。這種相移例如可以調(diào)整，方法是通過適當(dāng)選擇控制彈簧的預(yù)張緊力，將組合軸的控制范圍調(diào)整到例如17-24bar之間向上移動的范圍上，而消耗器閥門軸的控制范圍例如為6-24bar。也就是說，只有在連接管a4和b4上的控制壓差大于17bar的情況下才進行組合。直至這一界限，也就是在控制壓差小于17bar的情況下，該系統(tǒng)才作為雙回路系統(tǒng)工作，并只有通過操作控制閥38才能轉(zhuǎn)換到單回路系統(tǒng)。
在上述的實施例中，控制閥38和LS-信號閥32單獨由組合比例閥36構(gòu)成。
在圖4所示的實施例中，LS-信號閥32和控制閥38的功能與組合比例閥36一體化。消耗器閥門軸在圖4所示的實施例中與上述實施例相同構(gòu)成，也就是說，每個軸由一個LUDV-測量孔板14和一個后置的LUDV-壓力天平16構(gòu)成，其中，幾個消耗器閥門軸(行走機構(gòu)、鏟斗、起重臂(回路2)和斗柄)可以組合。
組合閥設(shè)置12也包括組合比例閥136，帶有組合測量孔板26和后置的組合壓力天平28。組合比例閥136的閥門節(jié)流板也通過控制連接管a4和b4、伺服管線52、54和控制裝置44、46加載控制壓差，以便進行組合。為便于觀察，組合比例閥136的開關(guān)符號在圖4a中放大示出。據(jù)此，組合比例閥136具有兩個壓力連接管P1、P2，組合連接管S1、S2以及沿測量孔板順流設(shè)置的連接管P″和設(shè)置在方向部件前面的回流連接管P′。此外，具有兩個LS-連接管LS1和LS2以及另一控制連接管LS。兩個連接管LS1和LS2與LS-管線20或18連接，組合連接管S1、S2與組合管線24、66連接，兩個泵連接管P1、P2與泵管線40、42連接。
連接管P″，同上述實施例中那樣通到組合壓力天平28的輸入連接管P，其輸入端A通過連接通道與回流連接管P′連接。組合比例閥136的另一LS-連接管LS與組合壓力天平28的LS-連接管LS連接，其中，連接管LS上等待處理的控制壓力與弱彈簧在關(guān)閉方向上共同作用于壓力天平活塞。測量孔板26下游存在的壓力通過另一控制管線輸送到壓力天平活塞在打開方向上作用的控制面。
組合比例閥136通過控制彈簧設(shè)置在其基本位置(0)上預(yù)張緊。在該基本位置上全部連接管關(guān)閉。通過施加控制壓力，閥門節(jié)流板可以移動到采用(a)、(b)標(biāo)注的調(diào)節(jié)位置，通過該位置確定測量孔板26的打開以及壓力介質(zhì)流動的方向。就此而言，組合比例閥136的功能與圖2中詳細(xì)介紹的功能相應(yīng)。除了該調(diào)節(jié)位置外，組合比例閥136還具有第四開關(guān)位置(c)，在該位置上兩個連接管P1與P2和LS1與LS2相互連接，而其他所有連接管關(guān)閉。
依據(jù)圖4，組合比例閥136的閥門節(jié)流板通過兩個控制彈簧設(shè)置86、88預(yù)張緊。為調(diào)整基本位置，這些控制彈簧設(shè)置預(yù)張緊，其中預(yù)張緊力(如前面介紹的那樣)可以這樣選擇，在控制消耗器和組合軸時使消耗器閥門軸和組合軸之間存在相移。組合比例閥136具有第四位置(c)，通過控制通道92和過載閥94加載例如30bar的高控制壓力，將活塞90保持在止擋上。在該止擋位置上，控制彈簧設(shè)置88施加其基本預(yù)張緊力，其中閥門節(jié)流板處于其基本位置(0)上。過載閥94通過換向閥96進行控制，其功能與圖2的換向閥64相應(yīng)。也就是說，換向閥96的輸入連接管連接在控制通道60(參見圖2)和通到一未示出的控制裝置的控制管線上，通過該控制裝置由操作人員手動產(chǎn)生控制壓力。這兩個控制壓力更大的那個(由控制裝置47、46、50、48釋放的最大控制壓力或者手動預(yù)先規(guī)定的控制壓力)通過換向閥96施加到過載閥94的控制面上，從而該閥逆復(fù)位彈簧的力可進入其(a)標(biāo)注的開關(guān)位置，在該位置上控制通道92與油箱T連接。輸送高控制壓力的控制管線98在過載閥94的開關(guān)位置(a)上與另一控制通道100連接，該通道如圖4下部所示通向其另一輸入連接管與伺服管線52連接的換向閥102。也就是說，另一控制通道100或者伺服管線52內(nèi)等待處理的兩個控制壓力更大的那個通過換向閥102輸送到連接管a4，并向組合比例閥136的控制節(jié)流板在第四位置(c)的方向上加載。
過載閥94轉(zhuǎn)換到開關(guān)位置(a)時，活塞90卸載并向后邊的止擋移動和相應(yīng)降低控制彈簧設(shè)置88的預(yù)張緊力?？刂乒芫€98內(nèi)的控制壓力借助于過載閥94向另一控制通道100發(fā)出信號并輸送到換向閥102。由于控制彈簧設(shè)置88和連接管a4上等待處理的控制壓力(100內(nèi)的控制壓力或者52內(nèi)的控制壓力)卸載，然后閥門節(jié)流板移動到第四開關(guān)位置(c)，在該位置上兩個泵連接管P1、P2和相應(yīng)還有泵管線40、42以及LS1、LS2相互連接，該設(shè)置然后轉(zhuǎn)換到單回路系統(tǒng)，而且這種模式例如在行駛時和同時操作裝備的情況下所要求的。也就是說，通過該開關(guān)位置(c)，圖2控制閥38的功能與組合比例閥一體化。
為組合消耗器閥門軸，組合比例閥136進入采用(a)或者(b)標(biāo)注的位置。在例如分配給斗柄(參見圖2)的消耗器閥門軸組合時，通過操作伺服裝置44在連接管a4上施加比較高的控制壓力，從而閥門節(jié)流板移動到采用(a)標(biāo)注的位置。閥門節(jié)流板的軸向移動使測量孔板26打開，由此泵連接管P1和輸出連接管P″相互連接。通過測量孔板下游的壓力，組合壓力天平28進入調(diào)節(jié)位置，從而其輸入連接管P與輸出連接管A連接。壓力介質(zhì)通過組合壓力天平的該輸出連接管A回流到回流連接管P′，并從那里通過組合連接管S2進入組合管線66并繼續(xù)流向所要組合的消耗器(斗柄)。所要組合的壓力介質(zhì)流的供給如在圖3所示的實施例中那樣也通過組合通道68進行，該通道通過單向閥70連接到通向比例閥34的分支通道78或者80，其中，組合一般僅在存在提高壓力介質(zhì)需求的方向上進行。
此外，在組合比例閥136的位置(a)上，兩個連接管LS1和LS相互連接，從而在壓力天平28上組合回路2的LS-壓力等待處理。對于測量孔板26下游的壓力大于LS-管線20內(nèi)的負(fù)載壓力這種情況來說，壓力天平28進入其終端位置，在該位置上其LS-連接管與連接管P連接，從而這種高于新的最大負(fù)載壓力的壓力向LS-管線20內(nèi)發(fā)出信號。
回路2中的消耗器通過以相應(yīng)方式向連接管b4施加更高的控制壓力進行組合，其中，然后組合比例閥進入采用(b)標(biāo)注的調(diào)節(jié)位置。
在控制回路2中多個消耗器的情況下，形成從回路4所輸送的泵流不再與所要組合的消耗器之間的負(fù)載壓力分布無關(guān)。為保證最佳控制負(fù)載更高的組合的消耗器，可以在比例閥34的組合通道68內(nèi)為通常負(fù)載較低的消耗器前置噴嘴138或者其他節(jié)流裝置，從而可以通過比例閥34內(nèi)的定向槽達到更簡單的油分布。
為更好地理解閥門設(shè)置，現(xiàn)介紹幾種運行狀態(tài)。
假設(shè)這樣選擇組合比例閥36、136閥門節(jié)流板的預(yù)張緊力，使其控制范圍大致處于17和24bar之間的范圍內(nèi)，而主軸的控制范圍選擇在6和24bar之間。
1.在伸長的挖掘機裝備快速展平時，伺服裝置44和46為調(diào)整功能斗柄-接通和起重臂-上升這樣操作，使其產(chǎn)生最大控制壓力，也就是說，對消耗器閥門軸內(nèi)的測量孔板滿負(fù)載控制。因為在兩個伺服管線52、54內(nèi)然后大致相同的控制壓力等待處理，所以組合軸仍處于其中間位置。兩個回路2、4彼此分離，存在雙回路系統(tǒng)，從而單個消耗器不會出現(xiàn)特別是在鏟斗臨界開動時重要的相互影響。只要兩個消耗器(斗柄、起重臂)開始加速，起重臂-上升的調(diào)整由于速度的斗柄運動學(xué)就必須持續(xù)回落到0。也就是說，在組合比例閥36、136的控制面上然后從伺服裝置44、46的不同調(diào)整中產(chǎn)生的控制壓差等待處理。然后從多于17bar的控制壓差開始進行組合，其中，變得自由的壓力介質(zhì)從起重臂回路(回路2)通過組合軸輸入組合管線66，并從那里輸送到斗柄，從而保證最大斗柄速度。
2.對于操作回轉(zhuǎn)機構(gòu)和控制功能起重臂-上升的情況來說，可以出現(xiàn)兩種情況a)組合軸加載通過伺服裝置46調(diào)整的控制壓力，其中，加載組合比例閥36的控制壓差≥17——組合軸將回路4與回路2連接，從而具有優(yōu)先權(quán)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)沒有接收的壓力介質(zhì)量額外沿測量孔板34和壓力天平16順流供給起重臂軸。這一點在回轉(zhuǎn)機構(gòu)加速度階段期間已經(jīng)完成。LS-管線18或者通過依據(jù)圖2和3實施例的LS-信號閥32或者通過依據(jù)圖4實施例組合比例閥136的LS-連接管連接到壓力天平28。
b)對于要求起重臂軸不組合的情況來說，可以通過固有的邏輯電路(未示出)截取回轉(zhuǎn)機構(gòu)的控制壓力信號或者其他適當(dāng)?shù)目刂菩盘枺l(fā)送到組合軸的連接管a4上，從而不進行組合，而且兩個回路為控制回轉(zhuǎn)機構(gòu)和起重臂可以彼此獨立工作。只有在連接管a4和b4上兩個控制壓力的差大于17bar的情況下，通過組合軸才將兩個回路連接。也就是說，在后面所述的可能性中，通過邏輯電路有目的地向組合軸發(fā)出控制壓力信號，只有在超過預(yù)先規(guī)定的控制壓差的情況下才允許組合。
3.在僅控制兩個履帶的情況下，兩個回路2、4即使在例如困難條件下轉(zhuǎn)彎行駛這種非常不同的控制壓力情況下仍舊分離，因為通過用于控制履帶的伺服裝置48、50沒有向組合軸發(fā)出控制信號。
4.在除了行走傳動外還接通其他消耗器的情況下，還必須保證直線行駛。在此方面，在依據(jù)圖2的實施例中，通過用于控制履帶的伺服裝置48、50釋放的控制壓力轉(zhuǎn)換開關(guān)閥62，從而控制閥38通過伺服裝置44、46通過管線60產(chǎn)生的控制壓力或者通過接入外部控制壓力轉(zhuǎn)換到其貫通位置，在該位置上兩個回路2、4連接為單回路。
在依據(jù)圖4的實施例中，到單回路的這種連接由此完成，即通過由伺服裝置44、46通過控制通道60和換向閥96釋放的控制壓力轉(zhuǎn)換過載閥94，從而活塞90卸載，而且組合比例閥136的閥門節(jié)流板進入采用(c)標(biāo)注的第四開關(guān)位置，在該位置上兩個回路2、4組合。如開頭提到的那樣，過載閥94也可以通過接入外部的控制信號進行轉(zhuǎn)換。
圖5實施例與圖2和3實施例的區(qū)別僅在于LS-信號閥32的不同構(gòu)成。圖2和3的LS-信號閥32在組合時兩個LS-管線18和20彼此分離，并根據(jù)組合方向LS-管線18或者LS-管線20與壓力天平28的一個控制側(cè)連接，而圖5的LS-信號閥32在組合時產(chǎn)生兩個LS-管線18和20之間以及這兩個LS-管線18、20之間與壓力天平28的一個控制側(cè)之間的連接。因此在組合時兩個回路2和4始終處于相同的壓力水平上，該壓力水平通過兩個回路2、4中操作的所有液壓消耗器的最高負(fù)載壓力確定。因為由此接收回路量上的壓力水平上升，如果那里最高負(fù)載壓力低于釋放回路的量，所以圖5的實施例在能量平衡方面不如圖2-4實施例那樣有利。
圖6a和6b示出從一個回路向另一個回路發(fā)出負(fù)載壓力信號實施例的兩個備用方案，在該實施例中，最高負(fù)載壓力的選擇不是利用裝備附加控制邊的壓力天平進行，而是例如通過換向閥鏈或者如圖所示通過單向閥139進行。在這里，如果第一回路的最高負(fù)載壓力(＝LS-壓力)高于第二回路的最高負(fù)載壓力的話，需要從接收量的第一回路向釋放量的第二回路發(fā)出最高負(fù)載壓力信號。依據(jù)圖6a，在兩個LS-管線18、20之間LS-信號閥32的兩個側(cè)面開關(guān)位置上分別連接一個單向閥140，它阻斷從第二回路的LS-管線18到第一回路的LS-管線20。如果在該第一回路中LS-壓力低于第二回路，那么第一回路中的壓力仍保持在該低水平上。反之，如果第一回路中的LS-壓力高于第二回路，那么該更高的LS-壓力可以向第二回路發(fā)出信號。
在圖6b的備用方案中，功能“將壓力天平28的一個控制側(cè)與第二回路的LS-管線連接”和“將第一回路的更高LS-壓力向第二回路發(fā)出信號”分配在兩個閥門32、33上。LS-信號閥32與圖2和3實施例的信號閥相同。LS-連接閥33同樣利用LS-信號閥32控制，并根據(jù)組合方向接通兩個LS-管線18、20之間的一個或者另一個單向閥140。
在圖6a和6b的兩個備用方案中，如果單個或者多個組合的消耗器的負(fù)載壓力雖然低于，但是第一回路的LS-壓力高于第二回路的LS-壓力的話，第一回路的LS-壓力也向第二回路發(fā)出信號。如果在這里如同圖2和4的實施例那樣，僅取決于組合的消耗器的負(fù)載壓力與第二回路LS-壓力的比較，那么組合的消耗器的最高負(fù)載壓力必須可以單獨選擇，而且與圖6a和6b的管線18、20中通到輔助液壓泵的LS-管線無關(guān)。
公開了一種液壓雙回路系統(tǒng)，用于控制特別是鏈?zhǔn)窖b置這種移動裝置的消耗器，其中，兩個回路可以借助于一個組合閥設(shè)置而為所選的消耗器進行組合。消耗器的壓力介質(zhì)供給分別通過LUDV-測量孔板和LUDV-壓力天平進行。該組合閥設(shè)置這樣構(gòu)成，使來自測量孔板下游的組合回路的組合體積流量供給到另一回路中和/或組合相當(dāng)晚地進行，也就是以相對于組合的消耗器相移的方式進行。
附圖標(biāo)記2第一回路4第二回路6輔助液壓泵7輔助液壓泵8消耗器10消耗器12組合閥設(shè)置14測量孔板16壓力天平18LS-管線20LS-管線21負(fù)載保持閥22泵管線24組合管線26組合測量孔板28組合壓力天平30工作管線32LS-信號閥33LS-壓力連接閥34比例閥36組合比例閥38控制閥40泵管線42泵管線44手動伺服裝置46手動伺服裝置48腳踏伺服裝置50腳踏伺服裝置52伺服管線
54伺服管線56換向閥設(shè)置58換向閥設(shè)置60控制通道62開關(guān)閥66組合管線68組合通道70單向閥72方向部件74油箱通道76連接通道78支線通道80支線通道82負(fù)載保持閥84負(fù)載保持閥86控制彈簧設(shè)置88控制彈簧設(shè)置90活塞92控制通道94過載閥96換向閥98控制管線100其他控制通道136組合比例閥138噴嘴139單向閥140單向閥
權(quán)利要求
1.液壓雙回路系統(tǒng)，用于控制特別是鏈?zhǔn)窖b置這種移動裝置的消耗器，其中，為每個液壓回路(2、4)分配一個取決于最高負(fù)載壓力而控制的輔助液壓泵(6、7)，通過該輔助液壓泵(6、7)可向所分配的消耗器供給壓力介質(zhì)；其中，兩個回路(2、4)通過一個組合閥設(shè)置(12)可這樣相互連接，使一個回路(2、4)的泵(6、7)向另一個回路(4、2)輸送壓力介質(zhì)，從而至少一個連接在該回路(4、2)上的消耗器可由兩個泵(6、7)供給壓力介質(zhì)；其中，為該消耗器分配一個帶有測量孔板(14)和壓力天平(16)的LUDV-閥設(shè)置，其特征在于，通過組合閥設(shè)置(12)，通過組合的消耗器的測量孔板(14)和壓力天平(16)下游的組合管線(24、66)供給來自一個接通的回路(2、4)的壓力介質(zhì)。
2.按權(quán)利要求1所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合管線(24、66)在測量孔板(14)下游并在構(gòu)成測量孔板(14)的比例閥(34)的方向部件上游接通。
3.按權(quán)利要求1或2所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合閥設(shè)置(12)具有帶后置組合壓力天平(28)的組合比例閥(36)。
4.按權(quán)利要求3所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合比例閥(36)通過借助于控制壓力加載而液壓進行控制。
5.按權(quán)利要求4所述的雙回路系統(tǒng)，其中，依賴于前置裝置(44、46、48、50)的操作或者依賴于其他邏輯電路，向組合比例閥(36)施加控制壓力。
6.按權(quán)利要求3-5之一所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合閥設(shè)置(12)具有LS-信號閥(32)，通過該閥可向組合壓力天平(28)的控制側(cè)施加回路(2、4)的最高負(fù)載壓力。
7.按權(quán)利要求3-6之一所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合閥設(shè)置(12)除了組合比例閥(36)外還具有控制閥(38)，通過該閥可依賴于控制信號而將兩個回路(2、4)輸送泵壓力和負(fù)載壓力的管線(40、42；18、20)相互連接。
8.按權(quán)利要求6和7所述的雙回路系統(tǒng)，其中，LS-信號閥(32)和/或控制閥(38)的功能與組合比例閥(136)一體化。
9.按權(quán)利要求3-8之一所述的雙回路系統(tǒng)，其中，分配給消耗器比例閥(34)的和組合比例閥(36)的主節(jié)流板借助于控制彈簧預(yù)張緊在基本位置上；其中，分配給組合比例閥(36)的控制彈簧的預(yù)張緊力大于分配給消耗器的比例閥(34)的預(yù)張緊力。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的雙回路系統(tǒng)，其中，通過節(jié)流裝置(138)向至少一個組合的消耗器(8、10)進行供給。
11.按權(quán)利要求8所述的雙回路系統(tǒng)，具有過載閥(94)，通過該閥可這樣向組合比例閥(136)施加控制信號，使其閥門節(jié)流板可進入一個預(yù)先規(guī)定的終端位置(c)，在該位置上兩個回路(2、4)相互連接。
12.按權(quán)利要求3-11之一所述的雙回路系統(tǒng)，其中，消耗器前置負(fù)載保持閥(82、84)，組合管線(24、66)通入負(fù)載保持閥(82、84)與比例閥(34)的方向部件之間。
13.液壓雙回路系統(tǒng)，用于控制特別是鏈?zhǔn)窖b置這種移動裝置的消耗器，其中，為每個液壓回路(2、4)分配一個取決于最高負(fù)載壓力而控制的輔助液壓泵(6、7)，通過該輔助液壓泵(6、7)可向所分配的消耗器供給壓力介質(zhì)；其中，兩個回路(2、4)通過一個組合閥設(shè)置(12)可這樣相互連接，使一個回路(2、4)的泵(6、7)向另一個回路(4、2)輸送壓力介質(zhì)，從而至少一個連接在該回路(4、2)上的消耗器可由兩個泵(6、7)供給壓力介質(zhì)；其中，為該消耗器分配一個帶有測量孔板(14)和壓力天平(16)的LUDV-閥設(shè)置，其特征在于，組合閥設(shè)置(12)可以取決于由控制裝置(44、46；50、48)為了控制消耗器而產(chǎn)生的控制信號并且通過邏輯電路而任意地控制。
14.按權(quán)利要求13所述的雙回路系統(tǒng)，其中，組合閥設(shè)置(12)具有組合測量孔板(26)和組合壓力天平(28)；其中，組合測量孔板(26)為導(dǎo)入組合而可以借助于控制壓力或者控制壓力差移動到打開位置。
全文摘要
一種液壓雙回路系統(tǒng)，用于控制特別是鏈?zhǔn)窖b置這種移動裝置的消耗器(8、10)，其中，兩個回路可以借助于組合閥設(shè)置(12)而為所選的消耗器組合。消耗器的壓力介質(zhì)供給分別通過LUDV－測量孔板(14)和LUDV－壓力天平(16)進行。這樣構(gòu)造組合閥設(shè)置(12)，使得來自測量孔板(14)下游的組合的回路的組合的體積流量供給到另一回路和/或者組合相當(dāng)晚地進行，即，以相對于組合的消耗器相移的方式進行。
文檔編號F15B11/17GK1711426SQ200380103081
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
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