平衡的液壓夾緊力控制裝置的制造方法
【專利說明】平衡的液壓夾緊力控制裝置
[0001]本申請是申請日為2009年8月31日、申請?zhí)枮?00980136402.1、題為“平衡的液壓夾緊力控制裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般地涉及一種用在材料裝卸設(shè)備上的液壓閥回路，更具體地涉及一種適用于與包括自由升降門架的材料裝卸設(shè)備有關(guān)的夾緊元件的重量響應(yīng)控制裝置的液壓閥回路。
【背景技術(shù)】
[0003]標準叉車及其他類型的材料裝卸設(shè)備一般包括用于將負載從一個高度吊到或提升到另一個高度的門架組件，并且這種門架組件一般被配置為支撐被設(shè)計為裝卸特定種類負載的各種附加裝置。舉例來說，可以使用例如紙箱夾具或紙卷夾具的負載夾緊附加裝置，每個附加裝置包括液壓控制的負載夾緊元件，用于在負載側(cè)施加充分的抓緊力從而實現(xiàn)提升并將負載從一個位置搬運到另一個位置。
[0004]門架組件一般是兩個通用型“自由升降”或“非自由升降”中的一個。自由升降門架允許將負載在“自由升降”活動范圍內(nèi)從一個高度升降到另一個高度，而不需要在門架系統(tǒng)的總高度上進行相應(yīng)改變。將負載升降到超出自由升降的活動范圍需要使門架伸縮以便擴展提升范圍。門架可以具有幾個連續(xù)地，一個接一個伸縮的級。每一級通常具有一個或多個可延伸的液壓缸，當啟動時這些液壓缸在一個或多個與下一級有關(guān)的可延伸液壓缸啟動之前完全伸展。每個連續(xù)級中的液壓缸通常需要比前一級氣缸更高的啟動推動力。因此，例如在具有提升運動的自由提升范圍和提升運動的主提升范圍的自由提升門架中，直到該自由提升缸已經(jīng)到達其充分伸展位置主提升缸才會開始伸展。
[0005]相反，在提升負載時非自由升降門架立刻開始伸縮。門架的這種伸縮在高空限制環(huán)境中是不希望的。舉例來說，密封拖拉機掛車內(nèi)部例如可被限制為104英寸的內(nèi)高。如果特定的升降裝卸車具有79到84英寸之間的折疊門架高度，這對平衡的降落升降裝卸車也是通用的，在門架的進一步伸縮與掛車的頂棚相抵觸之前，門架可能只有20到25英寸的垂直空間進行伸縮。
[0006]部分由于自由升降門架一般需要階梯式或逐漸升高的拖動管線壓力來使門架伸展到自由提升活動范圍外，利用這種門架不能獲得大部分液壓控制系統(tǒng)，這些液壓控制系統(tǒng)適用于利用提升管線壓力來感測負載重量以及根據(jù)這種壓力相應(yīng)自動地調(diào)整抓緊力。使用電子控制器進行這種抓緊力調(diào)整的選擇設(shè)計方案具有如下缺陷，例如較高的單位生產(chǎn)成本和增加的系統(tǒng)復(fù)雜性，以及對必須根據(jù)門架伸展移動的電導(dǎo)體的要求。因此，對具有自由升降門架的材料裝卸系統(tǒng)有關(guān)的負載夾緊元件的自動重量響應(yīng)力控制需要不同的液壓閥回路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了一種液壓閥回路，其適合于控制具有液力抓緊執(zhí)行器的負載抓緊裝置，所述液力抓緊執(zhí)行器能夠響應(yīng)于手動啟動負載夾緊選擇閥將自動可變負載重量響應(yīng)抓緊力施加到負載上，所述負載抓緊裝置還具有至少一個細長的、可縱向延伸的升降裝置，所述升降裝置具有液力升降執(zhí)行器，所述液力升降執(zhí)行器能夠通過所述升降執(zhí)行器中的流體壓力支承所述負載，所述流體壓力可根據(jù)所述負載的重量級變化并且還可根據(jù)所述升降裝置的不同的可縱向延伸的位置變化，所述液壓閥回路包括至少一個流體閥組件，所述流體閥組件可與所述負載抓緊裝置液壓互連，并且能夠?qū)⒘黧w從所述液力升降執(zhí)行器轉(zhuǎn)移到所述液力抓緊執(zhí)行器從而與所述升降裝置的所述不同的可縱向延伸的位置無關(guān)地增加所述負載上的所述抓緊力，而沒有同時手動驅(qū)動所述負載夾緊選擇閥并且沒有同時手動驅(qū)動所述負載升降選擇閥。
【附圖說明】
[0008]為了更完整地了解本發(fā)明，附圖在此示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式的示例性液壓回路。然而附圖沒有限制本發(fā)明的范圍。
[0009]圖1是根據(jù)各個實施方式的負載升降系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括自由升降門架和適用于負載夾緊元件的重量響應(yīng)控制裝置的各個液壓閥回路。
[0010]圖2是作為圖1中柱塞驅(qū)動閥的示例性備選方案的、圖1中帶有電磁控制的二通液壓閥的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]在接下來的詳細說明中，為了徹底了解各個實施方式闡述了大量細節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解沒有這些細節(jié)本發(fā)明也可實施，本發(fā)明未被限制為所述實施方式，以及本發(fā)明可以各種備選實施方式實施。在其他情況下，眾所周知的方法、步驟、元件和系統(tǒng)都沒有詳細描述。
[0012]圖1中給出了包括具有自由升降門架的負載提升系統(tǒng)100和適用于這種系統(tǒng)中負載夾緊元件的重量響應(yīng)控制的各個液壓閥回路的示意性線路圖。如圖所示，該系統(tǒng)100通常包括一個或多個能夠一致運行的液力執(zhí)行器101、103以將抓緊力施加到固定在負載夾緊元件(未示出)之間的負載上。圖1中示意性示出的至少一個細長的、可縱向延伸的液力升降裝置具有自由升降級154和主升降級156。提供手動操作的負載夾緊134和負載提升146選擇閥和用于根據(jù)選擇閥134、146的手動操作控制液力執(zhí)行器101、103和升降裝置154、156的各個液壓閥回路。
[0013]其中至少一個可通過一個或多個液力執(zhí)行器101、103控制的負載夾緊元件包括紙卷夾緊臂或任一種通過至少一個液力執(zhí)行器控制的負載夾緊元件。例如，該負載夾緊元件包括紙箱夾緊附加裝置中的夾緊臂。然而對本發(fā)明來說，負載升降系統(tǒng)100將在紙卷夾緊附加裝置范圍內(nèi)進行描述，該紙卷夾緊附加裝置具有一對設(shè)置為串聯(lián)操作的負載夾緊元件，每個負載夾緊元件通過一個液力執(zhí)行器101、103進行控制。在串聯(lián)設(shè)置中，液力執(zhí)行器101、103可被配置為:在將液壓流體通過流體管線(或液壓流體管道)118、120引入液力執(zhí)行器(或缸)101、103的缸蓋端時以及將液壓流體通過流體管線122、124從液力執(zhí)行器101、103的桿側(cè)同時排出時關(guān)閉該負載夾緊元件。
[0014]每個動力執(zhí)行器101、103都通過負載夾緊閥組件126進行控制，該組件包括用于關(guān)閉或打開該負載夾緊元件的液壓回路。用于負載夾緊閥126的特定回路包括用于操作至少一個動力執(zhí)行器101、103的常規(guī)回路，用來根據(jù)至少一個負載夾緊閉合管線(或液壓流體管道)130和至少一個負載夾緊打開管線132來選擇性關(guān)閉或打開負載夾緊元件。舉例來說，該負載夾緊閥組件126包括先導(dǎo)止回閥和用于控制紙卷夾緊附加裝置的夾緊元件的相關(guān)回路。作為另一個例子，該負載夾緊閥組件126包括先導(dǎo)止回閥和用于控制紙箱夾緊附加裝置的夾緊元件的流體分配器/組合器。
[0015]如圖1中示意性示出的那樣，升降系統(tǒng)100包括至少一個細長的、可縱向延伸的液力升降裝置154、156，該液力升降裝置具有自由升降級154和至少一個主升降級156。該升降裝置154、156可能是具有自由升降活動范圍(圖1中以154示意性示出)和至少一個主升降活動范圍(圖1中以156示意性示出)的單個多級液力裝置。然而，該升降裝置154、156可以包括液力裝置組件，其配置為具有用于升降該負載夾緊元件而不打開門架的縱向自由升降活動范圍和至少一個在升降裝置伸展時由此打開門架的縱向主升降活動范圍。如示意性示出的那樣，因為自由升降級154活塞具有比主升降級156活塞更大的壓力表面積，自由升降級154在管線158中需要比主升降級156更低的用于可伸展動作的流體壓力。因此，增加管線158的液壓流體使自由升降級154伸展至其行程端，此后增加管線158的流體使主升降級156開始伸展。
[0016]圖1中的液壓閥回路顯示為集合成三個不同的模塊或閥組件128、150和152，盡管各個元件可能是不同集合或集合成不同數(shù)量的模塊或閥組件。例如，150和152中的回路包括單個模塊或閥組件。另外，圖1中的部分回路可單獨使用或采用代替回路。例如，150、152中的回路可采用不同于128中所示的回路。
[0017]如圖所示，集合成閥組件128的液壓閥回路包括回路，以用于在管線168中接收來自與升降裝置154、156有關(guān)的液壓回路的感測負載重量，和用于使用該負載夾緊元件的重量響應(yīng)控制裝置的感測負載重量。集合成閥組件150和152的液壓閥回路包括回路，以用于確保補償管線168中接收的感測負載重量從而與升降裝置154、156的可縱向延伸的位置基本無關(guān)，和用于使包括升降裝置154、156的氣缸在負載夾緊134和負載升降146選擇閥閉合時用作蓄能器，因此為負載升降系統(tǒng)100的負載夾緊元件提供全時的自動重量響應(yīng)力控制。
[0018]閥組件128中所示的液壓閥回路包括用于接收來自負載夾緊選擇閥134的液壓流體的負載夾緊閉合回路。舉例來說，配有用于裝卸紙卷的負載升降系統(tǒng)100的升降裝卸車操作者可以通過移動負載夾緊選擇閥134來關(guān)閉負載夾緊元件從而使液壓流體從栗142流入負載夾緊閉合管線136，打開先導(dǎo)閥190，通過第一流體管道186然后通過流體管道130繼續(xù)流向負載夾緊閥126。當流體被引入負載夾緊閉合管線130時，液壓流體同時通過負載夾緊打開管線132排出。彈簧偏壓的常開二通閥196為通過負載夾緊打開管線132排出的流體提供路徑返回容器(或油箱)140。當負載夾緊選擇閥134設(shè)置為增加負載夾緊打開管線138中的流體壓力時，該二通閥196顯示為由負載夾緊打開管線138控制使該閥移動到閉合的、無流動位置。如果在系統(tǒng)100中產(chǎn)生超壓，提供安全減壓閥144來使流體返回到容器 140。
[0019]當負載夾緊元件接近負載時，將抓緊力施加到負載側(cè)面，負載夾緊閉合管線136中的液壓壓力通過可調(diào)節(jié)的溢流閥194或其他匹配的閥增加到要求的臨界(或起動)抓緊壓力。例如，可將該溢流閥194設(shè)為將負載夾緊閉合管線136限制為650psi以使超過這個限制的、來自負載夾緊選擇閥134的液壓流體返回升降裝卸車容器140而不是繼續(xù)增加該夾緊的負載的抓緊壓力。
[0020]當負載夾緊閉合管線136中的流體壓力增加到溢流閥194的設(shè)定值，即臨界壓力時，在184處先導(dǎo)止回閥190下游立即感測到的流體壓力也增加到臨界壓力。先導(dǎo)管線174接收184處的感測壓力用于控制兩個先導(dǎo)的、可彈簧調(diào)節(jié)偏壓的二位閥172、176的位置，這些閥用來選擇性地控制從管線168和與升降裝置154、156有關(guān)的液壓回路接收的流體壓力的范圍。優(yōu)選該閥172用來設(shè)置壓力下限，低于該壓力時該負載夾緊閉合回路與負載升降回路液壓分離，而閥176用來設(shè)置最大夾緊壓力，高于該