具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)總體上涉及一種液壓系統(tǒng)，更具體地，涉及一種具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器，例如公路卡車、推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自動(dòng)平地機(jī)以及其它類型的重型設(shè)備通常包括用于完成各種任務(wù)的一個(gè)或多個(gè)不同的液壓系統(tǒng)。這些液壓系統(tǒng)可以包括其中的冷卻系統(tǒng)、實(shí)施系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、原料處理系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)。在完成分配任務(wù)的過(guò)程中，可以命令液壓系統(tǒng)中的致動(dòng)器以相對(duì)較快的速度和以相對(duì)較慢的速度移動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整將承壓流體輸送到致動(dòng)器的泵的速度或通過(guò)控制供給到致動(dòng)器的流體的量和/或壓力(例如，通過(guò)傾倒來(lái)自致動(dòng)器上游的系統(tǒng)的流體)來(lái)控制該致動(dòng)器的速度。
[0003]在具有由流體驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)所驅(qū)使的風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)內(nèi)，可以根據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油的溫度、進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣的溫度和/或環(huán)境溫度來(lái)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。當(dāng)這些溫度中的一種或多種上升時(shí)，可以使得風(fēng)扇加速并且強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。類似地，當(dāng)這些溫度中的一種或多種下降時(shí)，同樣能夠降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以減少冷卻、增加效率、和/或節(jié)省燃料。
[0004]在某些情況下，可能無(wú)法完全讓液壓致動(dòng)器(例如，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的發(fā)動(dòng)機(jī))的速度慢下來(lái)。特別地，驅(qū)動(dòng)該致動(dòng)器的泵可以具有最小速度和/或排量，其產(chǎn)生所述致動(dòng)器的相應(yīng)最小速度在某些情況下可能不足夠慢。同樣，該系統(tǒng)能夠釋放最大量的壓力或流向致動(dòng)器的上游，產(chǎn)生對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能不足夠慢的對(duì)應(yīng)的固定最小速度。另外，當(dāng)致動(dòng)器的速度變得太低時(shí)，速度會(huì)變得不穩(wěn)定和不可靠。
[0005]本公開(kāi)的液壓系統(tǒng)旨在克服一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題和/或現(xiàn)有技術(shù)中的其他問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)，可以通過(guò)位于發(fā)動(dòng)機(jī)入口的壓力補(bǔ)償?shù)退匍y門提供精確的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。
[0007]一方面，本公開(kāi)涉及一種液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括油箱、具有流體入口和流體出口的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及配置用于將流體從油箱抽吸并在高壓下排出到發(fā)動(dòng)機(jī)的泵；可調(diào)整泵的輸出以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的速度；所述液壓系統(tǒng)還包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)流體出口與所述油箱之間的低速閥門，所述低速閥門被配置用于通過(guò)控制泵的輸出，來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)的正速度減小到最低正速度以下。
[0008]其中，所述泵的輸出是壓力和流量中的至少一個(gè)，通過(guò)控制所述泵的排量調(diào)整所述泵的輸出。
[0009]進(jìn)一步的，所述的液壓系統(tǒng)還包括連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇被配置用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。
[0010]又進(jìn)一步的，所述液壓系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，其配置用于產(chǎn)生指示所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的信號(hào)；控制器，其與所述溫度傳感器、所述泵以及所述低速閥門連接，所述控制器配置用于:當(dāng)所述信號(hào)指示所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于第一閾值時(shí)，調(diào)整所述泵的操作以降低所述風(fēng)扇的速度；以及當(dāng)所述信號(hào)指示所述發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于更低的第二閾值時(shí)，啟動(dòng)所述低速閥門。
[0011]其中，所述溫度傳感器與冷卻劑、潤(rùn)滑油、液壓工具油以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境狀況中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
[0012]其中，所述控制器被配置為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度下降時(shí)，調(diào)節(jié)所述泵的操作以按比例降低所述風(fēng)扇的速度；
[0013]再進(jìn)一步的，啟動(dòng)所述低速閥門來(lái)導(dǎo)致所述風(fēng)扇速度的階越變化；所述控制器被配置為在啟動(dòng)所述低速閥門后，將所述泵的排量在最小排量位置保持至少閾值量的時(shí)間。
[0014]更進(jìn)一步的，所述低速閥門包括:控制元件，其具有默認(rèn)通流位置和可控阻流位置；壓力補(bǔ)償器，其被配置為當(dāng)所述控制元件位于所述控制阻流位置時(shí)，通過(guò)具有固定量的流體。
[0015]另一方面，本公開(kāi)涉及一種操作液壓系統(tǒng)的方法，該方法包括使用泵對(duì)流體加壓，以及將加壓流體引入發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入端以驅(qū)動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)；該方法還包括通過(guò)調(diào)節(jié)所述泵的操作，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的速度，并且選擇性地啟動(dòng)連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)出口的低速閥門，以進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。
[0016]本公開(kāi)的液壓系統(tǒng)能夠以可控制的方式減小發(fā)動(dòng)機(jī)的最小正速度。這一能力允許發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)進(jìn)行某些旋轉(zhuǎn)，但是處于比通常僅通過(guò)泵控制更低的水平。另外，速度的穩(wěn)定性可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)器的可靠性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1示出了示例性公開(kāi)的機(jī)器的示意圖；
[0018]圖2示出了示例性公開(kāi)的液壓系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)可以與圖1所示的所述機(jī)器一起使用；
[0019]圖3示出了用于描述示例性公開(kāi)的圖2所示液壓系統(tǒng)的操作方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1示出了示例性機(jī)器10在工地12發(fā)揮特殊功能。機(jī)器10可以包括固定的或移動(dòng)的機(jī)器，并具有與產(chǎn)業(yè)，例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、發(fā)電、油和氣體，或本領(lǐng)域已知的其它產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的特殊功能。例如，機(jī)器10可以是移動(dòng)式機(jī)器，例如圖1所示的公路載重車、推土機(jī)、機(jī)動(dòng)平路機(jī)或輪式裝載機(jī)。機(jī)器10可以選擇性地包括固定的機(jī)器，例如發(fā)動(dòng)機(jī)組或泵送機(jī)構(gòu)。機(jī)器10可以包括任何合適的操作執(zhí)行機(jī)器。
[0021]機(jī)器10可以配置發(fā)動(dòng)機(jī)14，其可以向一個(gè)或多個(gè)車載液壓系統(tǒng)(例如，冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、工具系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等)提供動(dòng)力。在執(zhí)行大多數(shù)任務(wù)期間，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力可能在不同的液壓系統(tǒng)中分散以驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的操作。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)14的尺寸可以設(shè)置為提供足夠的動(dòng)力以滿足不同液壓系統(tǒng)的最大組合需求。發(fā)動(dòng)機(jī)14可以以旋轉(zhuǎn)機(jī)器輸出的形式向液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，其中不同的液壓系統(tǒng)隨后可以以循環(huán)通過(guò)系統(tǒng)的加壓流體的形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤簞?dòng)力。
[0022]圖2示出了示例性液壓系統(tǒng)16。在該實(shí)施例中，液壓系統(tǒng)16用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)14。液壓系統(tǒng)16可以包括，除其他之外，直接機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出端20的泵18，發(fā)動(dòng)機(jī)22通過(guò)開(kāi)放回路24流體地連接到泵18，并且風(fēng)扇26機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22并由該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)14可以通過(guò)輸出端20驅(qū)動(dòng)泵18從油箱28抽吸低壓流體并在高壓下排出流體。發(fā)動(dòng)機(jī)22可以接收并將加壓流體轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇26以讓空氣流動(dòng)的機(jī)器動(dòng)力。氣流可以根據(jù)需要通過(guò)熱交換器(未示出)直接和/或間接冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)14。
[0023]泵18可以是本領(lǐng)域中已知的任何類型的泵，例如具有固定的或可變排量的單向或過(guò)中心泵。例如，泵18可以包括具有機(jī)軸(未示出)的通過(guò)輸出端20連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)式或活塞驅(qū)動(dòng)式泵，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)引起泵18進(jìn)行相應(yīng)的抽吸運(yùn)動(dòng)。泵18的抽吸運(yùn)動(dòng)可以經(jīng)低壓通道30在高壓下從油箱28抽吸低壓流體，并經(jīng)高壓通道32將流體排放到發(fā)動(dòng)機(jī)22。流體在流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)22后可以通過(guò)引流通道34流回油箱28。低壓通道30、高壓通道32以及引流通道34可以一起形成回路24。泵18可以通過(guò)高壓通道32專用于僅向發(fā)動(dòng)機(jī)22提供加壓流體，或者可選擇地，還可以根據(jù)需要向與機(jī)器10(例如，向與液壓回路相關(guān)聯(lián)的工具系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等)相關(guān)聯(lián)的其它液壓回路提供加壓流體。同樣地，泵18可以通過(guò)低壓通道30專用于抽吸低壓流體，或者可選擇地，還可以根據(jù)需要從其它油箱和/或機(jī)器10的回路抽吸低壓流體。
[0024]在圖2的特定實(shí)施例中，泵18包括單向的、排量可變的泵送機(jī)構(gòu)36，該機(jī)構(gòu)通過(guò)電磁閥裝置進(jìn)行壓力控制。具體地，泵送機(jī)構(gòu)36可以配置行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38，例如擋板，其位置可液壓機(jī)械地進(jìn)行調(diào)整，其中，風(fēng)扇26的預(yù)期速度(或借助于風(fēng)扇26對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14進(jìn)行的預(yù)期冷卻)改變泵18的輸出(例如，排放速度)。泵送機(jī)構(gòu)36的排量可以從最小排量位置調(diào)整到最大排量位置，其中在所述最小排量位置，泵18的每次旋轉(zhuǎn)會(huì)讓泵18排出最少量的流體，在所述最大排量位置，泵18以最大速度排出流體到高壓通道32。排量致動(dòng)器40可以機(jī)械地連接到行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38并配置為用于當(dāng)填充滿加壓流體時(shí)，移動(dòng)行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38。排量致動(dòng)器40可以通過(guò)彈簧偏移向最小排量