用于工程機(jī)械的控流裝置和控流方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于工程機(jī)械的控制設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明涉及這樣的用于工程機(jī)械的控制設(shè)備和方法:當(dāng)執(zhí)行挖掘機(jī)的動(dòng)臂和斗桿的組合操作時(shí)，可防止出現(xiàn)從液壓泵排出的液壓流體的流量損失。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于工程機(jī)械的傳統(tǒng)的控流設(shè)備包括:
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)I ;
[0004]變量液壓泵(以下，稱作“液壓泵” )2，連接至發(fā)動(dòng)機(jī)I ;
[0005]第一液壓缸3和第二液壓缸4，連接至液壓泵2 ；
[0006]第一控制閥6，安裝在液壓泵2的中間旁通路徑5中，第一控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從液壓泵2排出的液壓流體返回到液壓箱T，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第一液壓缸3的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0007]第二控制閥7，安裝在液壓泵2的中間旁通路徑5的下游側(cè)上，第二控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從液壓泵2排出的液壓流體返回到液壓箱T，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第二液壓缸4的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0008]再生流動(dòng)路徑10以及安裝在再生流動(dòng)路徑10中的再生閥13，再生流動(dòng)路徑10被配置為在第一液壓缸3的縮回驅(qū)動(dòng)期間補(bǔ)充和再使用由于附件(包括動(dòng)臂、斗桿或鏟斗)自身的重量而從第一液壓缸3的大腔返回到液壓箱T的液壓流體。
[0009]如圖1所示，當(dāng)通過操作操縱桿(未示出)而利用來自先導(dǎo)泵(未示出)的先導(dǎo)信號(hào)壓力使第一控制閥6的閥芯在圖紙上向右移位時(shí)，從液壓泵2排出的液壓流體經(jīng)由第一控制閥6的入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑(meter-1n flow path) 12供應(yīng)至第一液壓缸3的小腔。在該情況下，從第一液壓缸3的大腔排出的液壓流體經(jīng)由第一控制閥6和回流路徑11返回至液壓箱T。因此，第一液壓缸3被驅(qū)動(dòng)為縮回，使得動(dòng)臂可被驅(qū)動(dòng)為執(zhí)行動(dòng)臂下降操作。
[0010]此外，當(dāng)通過操作操縱桿(未示出)而使第一控制閥6的閥芯在圖紙上向左移位時(shí)，從液壓泵2排出的液壓流體經(jīng)由第一控制閥6供應(yīng)至第一液壓缸3的大腔。在該情況下，從第一液壓缸3的小腔排出的液壓流體經(jīng)由第一控制閥6和回流路徑Ila返回至液壓箱T。因此，第一液壓缸3被驅(qū)動(dòng)為伸出，使得動(dòng)臂可被驅(qū)動(dòng)為執(zhí)行動(dòng)臂上升操作。
[0011]同時(shí)，當(dāng)來自第一液壓缸3的大腔的液壓流體由于第一液壓缸3的縮回驅(qū)動(dòng)而返回至液壓箱T時(shí)，通過安裝在回流路徑11中的背壓式止回閥18而在再生流動(dòng)路徑10中形成背壓。為此，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?的小腔內(nèi)的壓力較低時(shí)，從第一液壓缸3的大腔返回至液壓箱T的液壓流體可通過再生流動(dòng)路徑10而被補(bǔ)充地供應(yīng)至第一液壓缸3的小腔。
[0012]換句話說，當(dāng)在第一液壓缸3的縮回驅(qū)動(dòng)期間供應(yīng)至小腔的液壓流體不足時(shí)，從第一液壓缸3的大腔返回至液壓箱T的液壓流體可通過再生流動(dòng)路徑10而被再循環(huán)并補(bǔ)充地供應(yīng)至第一液壓缸3的小腔。
[0013]與此同時(shí)，當(dāng)用戶執(zhí)行動(dòng)臂和斗桿的組合操作時(shí)，S卩，當(dāng)?shù)谝灰簤焊?被驅(qū)動(dòng)為縮回以執(zhí)行動(dòng)臂的動(dòng)臂下降操作且第二液壓缸4被驅(qū)動(dòng)為縮回以執(zhí)行斗桿的斗桿伸出操作時(shí)，在第二液壓缸4中產(chǎn)生的載荷壓力相對高于在第一液壓缸3中產(chǎn)生的載荷壓力。在該情況下，根據(jù)液壓流體的特性，從液壓泵2排出的液壓流體大部分通過入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑12供應(yīng)至載荷壓力相對較低的第一液壓缸3。
[0014]換句話說，傳統(tǒng)的控流設(shè)備引起如下問題:因?yàn)閺囊簤罕?排出的液壓流體大部分通過入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑12供應(yīng)至第一液壓缸3，所以再循環(huán)的液壓流體的效率變低。此外，存在這樣的問題:來自液壓泵2的液壓流體被引入到第一液壓缸3的小腔中，這導(dǎo)致液壓流體的損失，因此，導(dǎo)致機(jī)械的能效降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，提出了本發(fā)明來解決在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的前述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于工程機(jī)械的控流設(shè)備和方法，該控流設(shè)備和方法能夠在動(dòng)臂和斗桿的組合操作期間限制從液壓泵供應(yīng)至動(dòng)臂缸(其載荷壓力相對較低)的液壓流體的流量，從而能夠防止液壓流體的不必要的損失。
[0016]技術(shù)方案
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于工程機(jī)械的控流設(shè)備，包括:
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0019]變量液壓泵，連接至發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0020]第一液壓缸和第二液壓缸，連接至液壓泵；
[0021]第一控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑中，第一控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從液壓泵排出的液壓流體返回到液壓箱，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第一液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0022]第二控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑的下游側(cè)上，第二控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從液壓泵排出的液壓流體返回到液壓箱，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第二液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0023]再生流動(dòng)路徑和安裝在再生流動(dòng)路徑中的再生閥，再生流動(dòng)路徑被配置為在第一液壓缸的縮回驅(qū)動(dòng)期間補(bǔ)充和再使用返回到液壓箱的液壓流體；
[0024]壓力補(bǔ)償式控流閥，安裝在第一控制閥的閥芯的入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中，并被配置為在第一液壓缸和第二液壓缸的組合操作期間限制從變量液壓泵供應(yīng)至第一液壓缸的液壓流體的流量。
[0025]壓力補(bǔ)償式控流閥可包括具有第一位置和第二位置的閥芯，通過經(jīng)過安裝在入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中的入口節(jié)流調(diào)速孔的壓力以及閥簧的彈力而在第一位置打開入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑，當(dāng)閥芯通過入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中的壓力移位時(shí)在第二位置關(guān)閉入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑。
[0026]壓力補(bǔ)償式控流閥可包括具有第一位置和第二位置的閥芯，通過經(jīng)過安裝在入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中的入口節(jié)流調(diào)速孔的壓力以及閥簧的彈力而在第一位置打開入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑，如果入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中的壓力高于閥簧的彈力，則通過使閥芯沿著減小入口節(jié)流調(diào)速孔的打開部分的方向移位而在第二位置限制液壓流體的流量。
[0027]第一液壓缸可以是動(dòng)臂缸，第二液壓缸可以是斗桿缸。
[0028]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種用于工程機(jī)械的控流設(shè)備，包括:
[0029]發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0030]變量液壓泵，連接至發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0031]第一液壓缸和第二液壓缸，連接至液壓泵；
[0032]第一控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑中，第一控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從變量液壓泵排出的液壓流體返回到液壓箱，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第一液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0033]第二控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑的下游側(cè)上，第二控制閥被配置為在其中位狀態(tài)下允許從變量液壓泵排出的液壓流體返回到液壓箱，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第二液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0034]再生流動(dòng)路徑以及安裝在再生流動(dòng)路徑中的再生閥，被配置為在第一液壓缸的縮回驅(qū)動(dòng)期間補(bǔ)充和再使用返回到液壓箱的液壓流體；
[0035]壓力補(bǔ)償式控流閥，安裝在第一控制閥的閥芯的入口節(jié)流調(diào)速流動(dòng)路徑中，并被配置為在第一液壓缸和第二液壓缸的組合操作期間限制從變量液壓泵供應(yīng)至第一液壓缸的液壓流體的流量；
[0036]至少一個(gè)壓力檢測傳感器，被配置為檢測被輸入到第一控制閥和第二控制閥以使第一控制閥和第二控制閥移位的先導(dǎo)壓力；
[0037]控制器，被配置為計(jì)算需要的液壓流體的流量并輸出控制信號(hào)，所述需要的液壓流體的流量對應(yīng)于由壓力檢測傳感器檢測的壓力，控制信號(hào)對應(yīng)于所述計(jì)算的需要的流量;
[0038]電子比例閥，被配置為向泵調(diào)節(jié)器輸出從其產(chǎn)生的輔助壓力作為控制信號(hào)，以對應(yīng)于從控制器施加到電子比例閥的控制信號(hào)，泵調(diào)節(jié)器控制從變量液壓泵排出的液壓流體的流量。
[0039]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種用于工程機(jī)械的控流方法，所述工程機(jī)械包括:
[0040]變量液壓泵，連接至發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0041]第一液壓缸和第二液壓缸，連接至變量液壓泵；
[0042]第一控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑中，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第一液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；
[0043]第二控制閥，安裝在液壓泵的中間旁通路徑的下游側(cè)上，并被配置為在其移位狀態(tài)下控制第二液壓缸的啟動(dòng)、停止和方向變化；