壓力時該負(fù)載夾緊閉合回路與負(fù)載升降回路液壓分離。二位閥176顯示為常開閥，允許流體流動除非通過管線174移動到閉合或者無流體流動狀態(tài)，反之二位閥172顯示為常閉閥，阻止流體流動除非通過管線174移動到打開的流體流動狀態(tài)。每個二位閥172、176都是彈簧偏壓的以便保持其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)直到先導(dǎo)管線壓力超出彈簧阻力的設(shè)定值。負(fù)載夾緊打開管線132和彈簧過載管線170中的壓力使閥172、176恢復(fù)其正常狀態(tài)。負(fù)載夾緊打開管線132、138中的壓力還通過先導(dǎo)管線192打開止回閥190允許流體由負(fù)載夾緊閉合回路排出。
[0021]優(yōu)選為閥172設(shè)定的彈簧阻力小于為溢流閥194設(shè)定的臨界或起動壓力，但仍然足夠高從而防止負(fù)載夾緊元件在接近用來抓緊負(fù)載時向下漂移。一般彈簧阻力設(shè)定值為:閥172中的彈簧為600psi而閥176中的彈簧為1800psi。舉例來說，一旦在184處感測到的流體壓力達(dá)到閥172的彈簧設(shè)定值或600psi，閥172打開從而允許在目前打開的閥172的下游、常開閥176的下游以及止回閥178的下游感測流體壓力。當(dāng)閥172和176打開時，來自管線168的流體壓力以及負(fù)載的重量可在180處感測到。直到閥172打開，負(fù)載夾緊閉合回路中的壓力才能消除推動管線148和168中的壓力之間的相互影響。只有當(dāng)兩個二位閥176和172打開時，來自管線168的流體可被接收到180處的負(fù)載夾緊閉合回路中。止回閥178防止來自負(fù)載夾緊閉合回路的流體通過管線168回流到負(fù)載升降回路。
[0022]止回閥182防止來自管線168的流體在負(fù)載夾緊閉合回路的上游流動，而是使流體流過壓力調(diào)節(jié)閥188。該壓力調(diào)節(jié)閥188可被用來相對于通過管線168接收的重量比流體壓力來調(diào)整通過負(fù)載夾緊元件施加的夾緊壓力。例如，對于具有大容量液力執(zhí)行器101、103的升降系統(tǒng)，源自管線168的重量比液壓壓力會產(chǎn)生施加到負(fù)載上的、過大的抓緊力。在這種情況下壓力調(diào)節(jié)閥188可被用來減少抓緊負(fù)載所用的最大壓力。其它因素，例如某種類型負(fù)載的脆性和穩(wěn)定性、包括升降裝置154、156的負(fù)載升降缸的尺寸和容量和接下來更詳細(xì)描述的那些，與升降裝置154、156有關(guān)的壓力補(bǔ)償回路150的壓力強(qiáng)化作用，需要減少源自管線168的夾緊力。
[0023]響應(yīng)于管線168中的壓力變化的所有匹配類型的壓力調(diào)節(jié)閥可被用于閥188的位置，包括一個或多個先導(dǎo)控制的卸壓閥或減壓閥。
[0024]在負(fù)載升降操作過程中，在達(dá)到夾緊負(fù)載的臨界壓力之后，負(fù)載夾緊選擇閥134回復(fù)到其中間的、未工作位置，推動或負(fù)載升降選擇閥146移動到允許液壓流體從栗142流到推動驅(qū)動管線148中用于伸展升降裝置154、156以升降負(fù)載。如果流體管道148、158和168僅僅簡單地互連在一起，管線168處感測的負(fù)載重量和管線168中液壓壓力之間的關(guān)系將根據(jù)升降裝置154、156的位置改變，因為在自由升降154中的升降負(fù)載需要比在主升降156中升降相同負(fù)載更小的液壓壓力。例如主升降級156需要額外的400psi液壓壓力用于起動。因此，來自這種升降系統(tǒng)的負(fù)載重量信號根據(jù)該升降裝置是自由升降還是主升降進(jìn)行變化。
[0025]集合到閥組件150和152中的液壓閥回路包括用于確保管線168中接收到的感測負(fù)載重量被平衡以便與該升降裝置154、156的可縱向延伸的位置基本無關(guān)的回路。如圖所示，示例性閥組件150包括補(bǔ)償自由升降缸154和主升降缸156之間驅(qū)動壓力差值的壓差式調(diào)節(jié)閥164。舉例來說，與管線158中用來操作主升降缸156較小面積活塞所需的更高的下游壓力相比，壓力調(diào)節(jié)閥164可被調(diào)整為使管線158中壓力減少400psi以操作自由升降缸154。在自由升降缸154操作期間，通過閥164有效地加強(qiáng)管線148中的壓力以便將管線168中的感測負(fù)載重量平衡到其在主升降缸156操作期間自然存在的重量。
[0026]在自由升降154期間，由于負(fù)載升降而不伸縮門架，主升降級156保持固定。在一個實(shí)施方式中，包括常閉、柱塞驅(qū)動二通閥160的閥組件152安裝到位于門架可移動的主升降伸縮部分的橫向構(gòu)件198下方的最下端(固定的)門架部分的橫向構(gòu)件上。在自由升降級154到達(dá)其行程上端之后，在主升降級156被驅(qū)動時，主升降橫向構(gòu)件198從柱塞162向上移動，因此允許管線168中的壓力將二通閥160移動到其打開位置。這使流體繞過平衡閥164，消除其減壓作用。由于通過管線148引入其他液壓流體以繼續(xù)提升負(fù)載，流體能夠繞過平衡閥164因此可在管線148中獲得更高的壓力來驅(qū)動升降裝置154、156的主升降級156。其它種類的閥或元件可能被用來在升降裝置154、156處于其主升降156活動范圍時繞過該平衡閥164。
[0027]當(dāng)在主升降156活動范圍內(nèi)縮回升降裝置154、156時，允許液壓流體流過二通(或旁通)閥160。一旦二通閥160關(guān)閉(當(dāng)主升降橫向構(gòu)件198壓低柱塞162時)，流體能夠通過流經(jīng)止回閥166繞過平衡閥164，隨后在升降裝置154、156進(jìn)一步縮回時提供用于液壓流體從自由升降級154排出的路徑。
[0028]止回閥166還能在負(fù)載夾緊134和負(fù)載升降146選擇閥關(guān)閉時使包括升降裝置154、156的缸用作蓄能器，因此為該負(fù)載升降系統(tǒng)100提供負(fù)載夾緊元件的全時、自動的重量響應(yīng)力控制。舉例來說，如果感測負(fù)載重量的量級增加，止回閥166能夠使來自升降裝置154、156的流體通過管線168自動向負(fù)載夾緊閉合回路增加流體而不需要同時驅(qū)動負(fù)載夾緊134或負(fù)載升降146選擇閥。類似地，如果施加到負(fù)載上的抓緊力減少，止回閥166能夠使來自升降裝置154、156的流體自動向負(fù)載夾緊閉合回路增加流體而不需要同時驅(qū)動負(fù)載夾緊134和負(fù)載升降146選擇閥。
[0029]盡管已經(jīng)描述了包括柱塞驅(qū)動二通閥160的閥組件152，該閥組件152可以包括，例如響應(yīng)于門架延伸位置并且通過電線206向閥組件150中的常開電磁驅(qū)動二通閥200提供觸發(fā)信號的開關(guān)204，如圖2所示。電磁驅(qū)動二通閥200在圖2中示出為與圖1中一致的驅(qū)動閉合位置，表示二通閥160在自由升降154活動范圍內(nèi)處于操作升降裝置154、156的閉合(封閉)位置。在一個實(shí)施方式中，舉例來說，開關(guān)觸發(fā)元件或例如為目標(biāo)(target)202的其他設(shè)備可以安裝到門架可移動主升降部分的橫向構(gòu)件198上，并且開關(guān)204 (例如近程開關(guān))可以安裝到門架的下部或固定部分上。在一個實(shí)施方式中，近程開關(guān)204提供觸發(fā)信號，使得在自由升降154活動范圍內(nèi)使螺線管驅(qū)動二通閥200在升降裝置154、156的整個伸展上保持在驅(qū)動閉合位置。在自由升降級154到達(dá)其行程上端之后，主升降橫向構(gòu)件198遠(yuǎn)離門架的固定部分向上移動，因此分開開關(guān)元件并使螺線管驅(qū)動的二通閥200停止工作，隨后將二通閥200移動到其打開位置。這使流體繞過平衡閥164，消除其減壓作用。由于通過管線148引入其他液壓流體以繼續(xù)提升負(fù)載，流體能夠繞過平衡閥164因此可在管線148中獲得更高的壓力來驅(qū)動升降裝置154、156的主升降級156。即使開關(guān)204和電磁閥200是電氣的，它們兩個都安裝到固定并且沒有根據(jù)門架伸展移動的門架部分或升降裝卸車上，因此不需要必須根據(jù)門架伸展進(jìn)行移動從而存在危險和持久性問題的任一個電導(dǎo)體。其它種類的閥或元件可能被用來在升降裝置154、156處于其主升降156活動范圍時繞過該平衡閥164。
[0030]當(dāng)在主升降156活動范圍內(nèi)縮回升降裝置154、156時，允許液壓流體流過二通(或旁通)閥200。一旦二通閥200關(guān)閉，流體能夠通過流經(jīng)止回閥166繞過平衡閥164，隨后在升降裝置154、156進(jìn)一步縮回時提供用于液壓流體從自由升降級154排出的路徑。
[0031]盡管已經(jīng)描述了兩級(即自由升降和主升降)升降裝置，可通過增加平衡閥和旁通閥適應(yīng)其他的主升降級從而補(bǔ)償所需的高驅(qū)動力，因此管線168處感測的負(fù)載重量保持與升降裝置的可縱向延伸的位置無關(guān)。舉例來說，如果升降裝置包括除圖1所示的單個主升降級之外的第二主升降級，可以增加另一個與平衡閥164串聯(lián)的平衡閥，和另一個用于旁通的閥，增加的平衡閥可被用于在第一主升降級156到達(dá)其行程端部時驅(qū)動其他的(第二)主升降級。
[0032]在前述說明書中采用的術(shù)語和措辭在這里被用作解釋而非限制術(shù)語，沒有意欲使用排除示出描述特征或其部分的相等物的這種術(shù)語和措辭，應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明的范圍僅由接下來的權(quán)利要求限定和限制。
【主權(quán)項】
1.一種液壓閥回路，其適合于控制具有液力抓緊執(zhí)行器的負(fù)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(fù)載夾緊選擇閥將自動可變負(fù)載重量響應(yīng)抓緊力施加到負(fù)載上，所述負(fù)載抓緊裝置還具有至少一個細(xì)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(fù)載，所述流體壓力可根據(jù)所述負(fù)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(fù)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(fù)載上的所述抓緊力，而沒有同時手動驅(qū)動所述負(fù)載夾緊選擇閥并且沒有同時手動驅(qū)動所述負(fù)載升降選擇閥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平衡的液壓夾緊力控制裝置，適合于對具有自由升降門架的負(fù)載升降系統(tǒng)的負(fù)載夾緊元件進(jìn)行自動重量響應(yīng)控制的液壓閥回路。該負(fù)載升降系統(tǒng)一般地包括一個或多個用于將抓緊力施加到負(fù)載上的液力執(zhí)行器、具有一個自由升降活動范圍和至少一個主升降活動范圍的至少一個細(xì)長的、可縱向延伸的液力升降裝置、以及手動操作的負(fù)載夾緊和負(fù)載升降選擇閥。該液壓閥回路在提升負(fù)載時獨(dú)立地提供負(fù)載夾緊元件的重量響應(yīng)控制、在沒有同時手動驅(qū)動負(fù)載夾緊或負(fù)載升降選擇閥的情況下提供負(fù)載夾緊元件的全時自動重量響應(yīng)力控制、以及提供感測的負(fù)載重量的平衡，以使得感測的負(fù)載重量基本獨(dú)立于該升降裝置的可縱向延伸的位置。
【IPC分類】B66F9/22, B66F9/18
【公開號】CN105174149
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】D·W·彼得羅內(nèi)克
【申請人】卡斯卡特公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2009年8月31日