專利名稱：用于致動(dòng)工作機(jī)的液壓系統(tǒng)和液壓分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于致動(dòng)工作機(jī)的液壓系統(tǒng)和液壓分配器。具體地，本發(fā)明有利地應(yīng)用于致動(dòng)小型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，下面的討論將在不失一般性的情況下明確地參考小型挖掘機(jī)。
背景技術(shù)：
如例如在專利EP1860327B1中所描述類型的用于致動(dòng)小型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)包括多個(gè)分配器，其中每個(gè)分配器通過滑閥控制液壓致動(dòng)器，滑閥具有軸向滑動(dòng)的閥芯。每個(gè)滑閥的閥芯的移動(dòng)可通過由用戶致動(dòng)的控制桿所控制的液壓伺服控制器來產(chǎn)生或直接通過由用戶致動(dòng)的控制桿來產(chǎn)生(即，未插入液壓伺服控制器)。出于經(jīng)濟(jì)原因，在小型挖掘機(jī)中，大多數(shù)分配器具有由用戶致動(dòng)的桿直接控制的滑閥。當(dāng)小型挖掘機(jī)進(jìn)入保持狀態(tài)(“備用(standby)”)時(shí)，液壓系統(tǒng)中的油壓維持在約10-20巴(bar)的壓力下，該壓力代表公稱壓力的一小部分但仍足以確定液壓致動(dòng)器的致動(dòng)(盡管緩慢)。因此，直接控制滑閥的控制桿的意外位移可導(dǎo)致相應(yīng)的液壓致動(dòng)器的不想要的移動(dòng)。為了阻止直接由控制桿控制的滑閥所控制的液壓致動(dòng)器進(jìn)行不想要的移動(dòng)，必須設(shè)置適當(dāng)?shù)臋C(jī)械鎖，當(dāng)小型挖掘機(jī)進(jìn)入保持狀態(tài)時(shí)機(jī)械鎖阻止這樣的移動(dòng)。然而，這些機(jī)械鎖是復(fù)雜、昂貴且笨重的，并且需要相當(dāng)復(fù)雜的控制邏輯(因?yàn)闄C(jī)械鎖必須是極其可靠的以通過高安全裕度確保小型挖掘機(jī)操作者的安全)。在專利EP1860327B1中所描述類型的用于致動(dòng)小型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)還包括用于信號(hào)管路的排放系統(tǒng)，排放系統(tǒng)連接至致動(dòng)器控制滑閥。具體地，上述排放系統(tǒng)包括排出管路和補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償裝置又包括至少一個(gè)滑閥并插入信號(hào)管路與排出管路本身之間。具體地，如EP1860327B1所示，信號(hào)管路通過包括滑閥和壓力補(bǔ)償器的裝置連接至排出管路。已知的信號(hào)管路的排放系統(tǒng)具有這樣的缺陷，即信號(hào)管路排放的延遲，并且在液壓系統(tǒng)生產(chǎn)過程中請(qǐng)求既耗時(shí)、成本又高的高精度表面處理(拋光)的執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于致動(dòng)工作機(jī)的液壓系統(tǒng)和液壓分配器，該液壓系統(tǒng)和液壓分配器允許在消除上述缺陷的同時(shí)容易且經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，提供限定在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的液壓系統(tǒng)和液壓分配器。


下面將參照附圖描述本發(fā)明，附圖示出非限制性的實(shí)施方式，其中圖1為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，其中出于清楚的目的移除了一些零件；以及圖2以放大的比例示出圖1的液壓系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式在圖1中，用數(shù)字I指示作為整體的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)I用于致動(dòng)用于工作機(jī)(未示出)的多個(gè)液壓致動(dòng)器2。液壓系統(tǒng)I包括高壓油輸送裝置3、排放回流管路4和低壓油排放裝置5。液壓系統(tǒng)I還包括多個(gè)分配器6，每個(gè)分配器6與對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器2相關(guān)聯(lián)以調(diào)整饋送至致動(dòng)器2自身的油的形態(tài)，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。液壓系統(tǒng)I包括多個(gè)控制器7，每個(gè)控制器7調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的分配器6的操作。一些分配器6a (在圖1中僅示出其中的兩個(gè))由用戶通過手動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的控制桿來直接控制，每個(gè)控制桿機(jī)械地連接至相應(yīng)的控制器7a。其他分配器6b (在圖1中僅示出其中的一個(gè))通過插入液壓伺服控制器8由用戶間接控制；在這種情況下，每個(gè)分配器6b包括由液壓伺服控制器8液壓地致動(dòng)的控制器7b。如圖1所示，每個(gè)分配器6包括主滑閥9和壓力補(bǔ)償器10，主滑閥9由對(duì)應(yīng)的控制器7致動(dòng)并設(shè)有軸向滑動(dòng)的閥芯。補(bǔ)償器10液壓地連接至主滑閥9并具有主進(jìn)口 11和主排放裝置12，主進(jìn)口 11可通過主滑閥9連接至主輸送裝置3，主排放裝置12可通過主滑閥9連接至相應(yīng)的液壓致動(dòng)器2。此外，補(bǔ)償器10具有永久連接至輸送裝置11的前室13和可與排放裝置5連接的后室14，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。應(yīng)注意，由手動(dòng)控制桿控制的控制器7a致動(dòng)的每個(gè)分配器6a還包括排出管路15，在備用階段中排出管路15將補(bǔ)償器10的前室13連接至排放裝置5，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。由手動(dòng)控制桿控制的控制器7a致動(dòng)的每個(gè)分配器6a包括測(cè)量節(jié)流閥19，測(cè)量節(jié)流閥19布置在前室13的上游以及進(jìn)口 11與排出管路15之間；測(cè)量節(jié)流閥19的功能為限制在壓力下通過排出管路15流向出口 5的油量以增加總能效。由手動(dòng)控制桿控制的控制器7a致動(dòng)的每個(gè)分配器6a還包括單向閥20，單向閥20沿排出管路15布置；單向閥20的功能為防止油逆流并改進(jìn)補(bǔ)償器10的功能和致動(dòng)精度。如圖1所示，液壓系統(tǒng)I包括由對(duì)應(yīng)的手動(dòng)控制桿控制的多個(gè)分配器6a，各個(gè)補(bǔ)償器10的前室13通過相應(yīng)的排出管路15連接至同一共用排出管路16。液壓系統(tǒng)I還包括排出閥17，排出閥17沿共用排出管路16布置并適用于打開或關(guān)閉共用排出管路16。如圖1所示,液壓系統(tǒng)I還包括激活(activation)管路22,在激活管路22中饋送有通常比存在于輸送裝置3中的油的壓力小的壓力的油，激活管路22液壓地連接至排出閥17和伺服控制器8 ;激活閥23，激活閥23連接或隔斷激活管路22與加壓油的饋送，因而調(diào)節(jié)排出閥17的打開或關(guān)閉以及伺服控制器8的激活。如圖所示,液壓系統(tǒng)I還包括信號(hào)管路21，連接至每個(gè)補(bǔ)償器10的后室14 ；副排出管路25，連接至排放裝置5和用于每個(gè)分配器6的安全滑閥24。安全滑閥24與對(duì)應(yīng)的主滑閥9成一體，并且安全滑閥24沿副排出管路25布置并由對(duì)應(yīng)的控制器7致動(dòng)以打開或關(guān)閉副排出管路25。所有的安全滑閥24均沿副排出管路25串聯(lián)地互相連接；當(dāng)相應(yīng)的主滑閥9保持在備用狀態(tài)時(shí)，每個(gè)安全滑閥24不會(huì)中斷副排出管路25，而當(dāng)相應(yīng)的主滑閥9布置在與備用狀態(tài)不同的狀態(tài)時(shí)安全滑閥24中斷副排出管路25。如圖1所示，副排出管路25將信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28連接至排放裝置5。排出管路25連接至信號(hào)管路21并與安全滑閥24上游(相對(duì)于油循環(huán)的方向)的節(jié)點(diǎn)28相通。換言之，相對(duì)于排出管路25中的油的循環(huán)方向，節(jié)點(diǎn)28是安全滑閥24的上游。以這種方式，當(dāng)所有安全滑閥24處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)(即當(dāng)所有主滑閥9處于備用狀態(tài)時(shí))，液壓系統(tǒng)I允許信號(hào)管路21相對(duì)于已知類型的液壓系統(tǒng)更快地排放，因?yàn)樾盘?hào)管路21直接連接至排出管路25。我們說，排出管路25直接連接至信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28，這意味著在沒有插入任何其它裝置的情況下排出管路25連接至信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28。液壓系統(tǒng)I還包括調(diào)壓器26，其從輸送裝置3饋送并連接至信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28 ；限壓器27，其適用于將信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28連接至排放裝置5 ；輔助排出管路29，將信號(hào)管路21的節(jié)點(diǎn)28連接至排放裝置5 ；輔助滑閥30，其為電致動(dòng)并沿輔助排出管路29插入以打開或關(guān)閉輔助排出管路29自身。根據(jù)圖1所示，液壓系統(tǒng)I包括多個(gè)分配器6，多個(gè)分配器6組合成一體以形成(已知類型的并且如圖示意性所示的)分配塊B ;分配器6的數(shù)量與由液壓系統(tǒng)I饋送的液壓致動(dòng)器2的數(shù)量相匹配。通常，小型挖掘機(jī)適用于由9至12個(gè)致動(dòng)器饋送。每個(gè)分配器6具有(以已知方式且圖中示意性地示出)多個(gè)連接元件，從而例如允許油從分配器6流至相鄰的分配器，如圖1所示的那樣。每個(gè)排出管路15、共用排出管路16和信號(hào)管路21被制成為控制管(次要的)并由虛線示出；換言之，排出管路15、共用排出管路16和信號(hào)管路21存在減少的截面并適于用于調(diào)節(jié)補(bǔ)償器10操作的少量油通過。而輸送裝置3被制成為功率管(主要的)，并適于傳遞足夠壓力的油流以致動(dòng)致動(dòng)器2。在使用中，用于致動(dòng)小型挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)I饋送有190-240巴壓力的油；而在“備用”或空閑階段(如圖1所示)，輸送裝置3中的油壓保持在10-20巴之間。為了根據(jù)圖1所示的備用配置準(zhǔn)備液壓系統(tǒng)1，激活閥23被斷開(即斷電)，然后被布置成將激活管路22連接至排放裝置5的狀態(tài)。在這樣的情況下，激活管路22沒有連接至排放裝置5的液壓壓力；因此，致動(dòng)器8不能操作，因?yàn)槠淙狈Ρ匾囊簤簤毫?因此施加在伺服控制器8上的任何動(dòng)作不會(huì)在相應(yīng)的分配器6b以及因此在相應(yīng)的液壓致動(dòng)器2上產(chǎn)生任何效果)。此外，當(dāng)激活管路22沒有液壓壓力時(shí)，液壓控制的排出閥17布置成關(guān)閉狀態(tài)(排出閥17正常關(guān)閉)，從而確定分配器6a的補(bǔ)償器10的所有前室13連接至排放裝置5 ;因此作用在分配器6a的控制器7a上，不能獲得相應(yīng)的液壓致動(dòng)器2的任何移動(dòng)，因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)的補(bǔ)償器10因前室13連接至排放裝置5而完全失效。換言之，在由手動(dòng)控制桿控制的控制器7a致動(dòng)(意外或故意)例如以使相應(yīng)的主滑閥9處于工作狀態(tài)并且液壓系統(tǒng)I處于備用模式的情況下，從輸送裝置3送至補(bǔ)償器10的前室13的加壓油通過排出管路15朝向排放裝置5轉(zhuǎn)移。以這種方式，補(bǔ)償器10的致動(dòng)被禁止，其仍保持在防止油流至相應(yīng)的致動(dòng)器2的備用狀態(tài)。從上述公開中可知，上述液壓系統(tǒng)I允許通過較經(jīng)濟(jì)的液壓類型的調(diào)節(jié)元件和簡(jiǎn)單且快速的部署，完全禁止由手動(dòng)控制桿控制的控制器7a致動(dòng)的致動(dòng)器2的備用階段中的致動(dòng)。還可以看出，信號(hào)管路21直接連接至副排放管路25的液壓系統(tǒng)I的實(shí)施增加了以及液壓系統(tǒng)I的排放和反應(yīng)速度，并便利、加速生產(chǎn)時(shí)間且降低生產(chǎn)成本(在液壓系統(tǒng)中采用較少的機(jī)械組件和較少的表面處理，例如拋光)。因此，液壓系統(tǒng)I增加了小型挖掘機(jī)的安全性，確保了將備用狀態(tài)中每個(gè)致動(dòng)器2的禁止并避免使用機(jī)械鎖定裝置或復(fù)雜的邏輯控制。
權(quán)利要求
1.用于致動(dòng)工作機(jī)的液壓致動(dòng)器(2)的液壓系統(tǒng)；所述液壓系統(tǒng)(I)包括 高壓油輸送裝置(3); 低壓油排放裝置(5); 至少ー個(gè)第一滑閥(9)，所述第一滑閥(9)包括軸向滑動(dòng)的第一閥芯并控制第一液壓致動(dòng)器(2); 第一控制器(7a)，能夠由操作者通過控制桿直接致動(dòng)，所述第一控制器(7a)控制所述第一滑閥(9)的第一閥芯的狀態(tài)；以及 第一壓カ補(bǔ)償器(10)，液壓地連接至所述第一滑閥(9)，并具有主進(jìn)ロ(11)和主出口(12)，所述主進(jìn)ロ(11)能通過所述第一滑閥(9)連接至所述高壓油輸送裝置(3)，所述主出口(12)能通過所述第一滑閥(9)連接至所述第一液壓致動(dòng)器(2)，所述第一壓カ補(bǔ)償器(10)具有前室(13)，所述前室(13)確定所述壓カ補(bǔ)償器(10)的控制并永久連接至所述主進(jìn)ロ(11)； 所述液壓系統(tǒng)(I)的特征在于，所述液壓系統(tǒng)(I)包括第一排出管路(15)并設(shè)有排出閥(17)，所述第一排出管路(15)將所述第一壓カ補(bǔ)償器(10)的所述前室(13)連接至所述低壓油排放裝置(5)，所述排出閥(17)被致動(dòng)以打開或關(guān)閉所述第一排出管路(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，包括激活閥(23)，所述激活閥(23)控制所述排出閥(17)的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其中 所述排出閥(17)與激活管路(29)中的油壓相關(guān)地被液壓地致動(dòng)；以及 所述激活閥(23)選擇性地將所述激活管路(29)連接至所述低壓油排放裝置(5)或連接至中壓油輸送裝置(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓系統(tǒng)，還包括 第二滑閥(9)，包括軸向滑動(dòng)的第二閥芯并控制第二液壓致動(dòng)器(2);以及 液壓伺服控制器(8)，通過第二控制器(7b)控制所述第二滑閥(9)的第二閥芯的狀態(tài)，并通過所述激活閥(23)的動(dòng)作被啟用或禁用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液壓系統(tǒng)，包括測(cè)量節(jié)流閥(19)，所述測(cè)量節(jié)流閥(19)限制流過所述第一排出管路(15)的油的流速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述測(cè)量節(jié)流閥(19)布置在所述前室(13)的上游以及所述第一壓カ補(bǔ)償器(10)的所述主進(jìn)ロ(11)與所述第一排出管路(15)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓系統(tǒng)，包括單向閥(20)，所述單向閥(20)沿所述第一排出管路(15)布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的液壓系統(tǒng)，還包括 多個(gè)第一滑閥(9)，所述多個(gè)第一滑閥(9)中的每ー個(gè)包括軸向滑動(dòng)的第一閥芯并控制相應(yīng)的第一液壓致動(dòng)器(2)； 多個(gè)控制器(7a)，所述多個(gè)控制器(7a)中的每ー個(gè)能夠由操作者通過對(duì)應(yīng)的控制桿致動(dòng)，并直接控制相應(yīng)的第一滑閥(9)的第一閥芯的狀態(tài)；以及 多個(gè)第一壓カ補(bǔ)償器(10)，所述多個(gè)第一壓カ補(bǔ)償器(10)中的每ー個(gè)液壓地連接至相應(yīng)的第一滑閥(9)，并具有前室(13)，所述前室(13)連接至所有第一壓カ補(bǔ)償器共用的同一第一排出管路(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液壓系統(tǒng)，還包括 信號(hào)管路(21)，連接至所述第一壓カ補(bǔ)償器(10)的后室(14)； 第二排出管路(25)，將所述信號(hào)管路(21)的節(jié)點(diǎn)(28)連接至所述低壓油排放裝置(5);以及 第三安全滑閥(24)，包括第三閥芯，所述第三閥芯固定至所述第一滑閥(9)的第一閥芯，軸向滑動(dòng)，以及沿所述第二排出管路(25)插入以關(guān)閉或打開所述第二排出管路(25)自身。
10.用于權(quán)利要求1至9中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求所述類型的液壓系統(tǒng)的液壓分配器。
全文摘要
用于致動(dòng)工作機(jī)的液壓致動(dòng)器(2)的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)(1)具有輸送裝置(3)、排放裝置(5)、排出管路(25)、信號(hào)管路(21)、致動(dòng)相應(yīng)的液壓致動(dòng)器(2)的主滑閥(9)、與主滑閥(9)成一體并適用于打開或關(guān)閉排出管路(25)自身的安全滑閥(24)和壓力補(bǔ)償器(10)，壓力補(bǔ)償器(10)具有可通過主滑閥(9)連接至輸送裝置(3)的前室(13)和連接至信號(hào)管路(21)的后室(14)；排出管路(25)將信號(hào)管路(21)的節(jié)點(diǎn)(28)連接至排放裝置(5)。
文檔編號(hào)F15B11/16GK103038518SQ201180028386
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者克勞迪奧·保加萊利, 馬斯莫·利瓦 申請(qǐng)人:海德羅肯特羅獨(dú)資股份有限公司