專利名稱：減少靜水壓元件所需要的輸入扭矩的靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)裝置領(lǐng)域。更加具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種尤其在冷油起動(dòng)期間減少靜水壓元件所需要的輸入扭矩的靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥。采用閉式環(huán)路或者閉環(huán)靜水壓傳遞從而推動(dòng)拖拉機(jī)或者其它車輛是公知的。傳統(tǒng)地，可變式靜水壓傳遞裝置或者元件可以直接由拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。在較冷天氣進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的條件下，特別在沖程中，轉(zhuǎn)動(dòng)靜水壓元件所需要的扭矩比在較暖天氣下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)大得多。來(lái)自靜水壓元件的附加扭矩負(fù)荷可以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)超負(fù)荷，從而使得在冷天氣起動(dòng)困難或者不能起動(dòng)。
如果靜水壓可變的元件設(shè)置在0移動(dòng)(即中間位置)上，那么起動(dòng)扭矩將較小。但是，車輛原始裝置的制造商不能保證在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，可以實(shí)現(xiàn)中間條件。在起動(dòng)期間，尤其是在冷天氣條件下，需要用成本一效果分析法來(lái)減少靜水壓扭矩。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥，從而減少起動(dòng)期間的靜水壓扭矩。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有一個(gè)或者多個(gè)環(huán)路調(diào)壓閥的靜水壓元件，在冷油條件下，即使在該元件在中間位置沒(méi)有被起動(dòng)時(shí)，該調(diào)壓閥減少了靜水壓元件輸入扭矩。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥，在該環(huán)路每一邊上的加液壓力(charge pressure)上升時(shí)，該閥可以自動(dòng)地關(guān)閉，因此靜水壓元件不會(huì)由于在沒(méi)有油的情況下以更高速度運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，該閥可以自動(dòng)地排干該環(huán)路。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥和靜水壓傳遞裝置，該裝置相對(duì)而言制造便宜、簡(jiǎn)單及在使用時(shí)耐久且可靠。
本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)裝置領(lǐng)域。尤其地，本發(fā)明涉及靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥，該閥在冷油起動(dòng)期間可以減少靜水壓元件所需要的輸入扭矩。
本發(fā)明的靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥包括通常借助于偏壓而打開(kāi)的調(diào)壓閥，該閥把一個(gè)或者多個(gè)系統(tǒng)壓力線連接到容器中。在發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該調(diào)壓閥將打開(kāi)，并且借助于重力從該環(huán)路中排出油。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后并且以足夠大的速度轉(zhuǎn)動(dòng)靜水壓元件從而產(chǎn)生較大的加液壓力時(shí)，調(diào)壓閥關(guān)閉，而且該元件能夠正常工作。因此，使起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和靜水壓元件所需要的、原始輸入的扭矩減少到最小而且在起動(dòng)之后不會(huì)損害靜水壓元件或者不會(huì)干擾它的正常工作。
在一個(gè)實(shí)施例中，該環(huán)路的每一側(cè)上設(shè)置了簡(jiǎn)單的調(diào)壓閥。該調(diào)壓閥包括止回球，一般地該止回球借助于彈簧的偏壓而與座有選擇接合脫開(kāi)，并且可工作地連接到集油槽或者盒式排出裝置中。
這些調(diào)壓閥設(shè)置在該環(huán)路的較低部分上，因此當(dāng)止回球離座時(shí)，流體排出該環(huán)路。在另一個(gè)相似實(shí)施例中，調(diào)壓閥是速度保險(xiǎn)絲(velocity fuse)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，新穎的環(huán)路沖洗往復(fù)閥和調(diào)壓閥結(jié)合使用，從而確保調(diào)壓閥進(jìn)行工作而把流體從系統(tǒng)壓力線中排出到容器中，而與靜水壓元件是否處于中間位置、前部位置或者后部位置無(wú)關(guān)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是配置有本發(fā)明第一實(shí)施例的調(diào)壓閥的可變式靜水壓元件的示意圖。
圖1A是與圖1相似的示意圖，但是它表示了具有速度保險(xiǎn)絲而不具有彈簧-球止回閥的調(diào)壓閥。
圖2是配置有本發(fā)明另一實(shí)施例的調(diào)壓閥的可變式靜水壓元件的示意圖。
在附圖中，相同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號(hào)。圖1公開(kāi)了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。借助于一對(duì)系統(tǒng)或者工作壓力線14、16，把變?nèi)菔揭簤罕?0以閉路的方式連接到液壓馬達(dá)12上。優(yōu)選地，泵10是具有流體容量改變?cè)?8的變?nèi)菔奖?，該元?8的位置借助于相對(duì)的伺服機(jī)構(gòu)20、22來(lái)控制。液壓馬達(dá)12可以是定容式馬達(dá)(如所示出的一樣)或者是變?nèi)菔今R達(dá)。
調(diào)壓閥24、26各自連接到第一和第二系統(tǒng)壓力線14、16上。每個(gè)調(diào)壓閥24、26包括止回球28，止回球28被彈簧30偏壓到這樣的位置上在這個(gè)位置上，它不能接合位于線34的入口處的座32，而線34被連接到盒式排出裝置或者容器36中。優(yōu)選地，實(shí)際上把調(diào)壓閥24、26設(shè)置在閉環(huán)路的較低部分上從而可以完全地排出它。優(yōu)選地，彈簧30是盤壓型(coil compression type)彈簧。
工作時(shí)，在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生加液壓力。彈簧30推開(kāi)或者偏壓開(kāi)調(diào)壓閥24、26。這就使得油從該環(huán)路中排出來(lái)，并且如果有的話，那么只需要很小的扭矩來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸42。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，壓力線14、16中的加液壓力將上升，并且最終克服彈簧30的力，從而關(guān)閉調(diào)壓閥24、26。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，可變靜水壓元件40可以低速工作一個(gè)較短時(shí)間，而不會(huì)被損害并且不需要較大的輸入扭矩。但是，當(dāng)靜水壓元件40加熱并且形成了高速時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生加液壓力，并且調(diào)壓閥24、26將被關(guān)閉，從而確保充分地給靜水壓環(huán)路加液。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，調(diào)壓閥24、26將會(huì)再一次自動(dòng)打開(kāi)，從而排出該環(huán)路的壓力線。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程開(kāi)始之前，借助重力排出油。
在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程期間，調(diào)壓閥24、26將在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器起動(dòng)之前打開(kāi)。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段期間，將從該環(huán)路中泵出油。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，油將重新加入到靜水壓環(huán)路中。
在圖1A中，示出了調(diào)壓閥的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，速度保險(xiǎn)絲閥24A、26A取代了彈簧-球止回型調(diào)壓閥24、26。每個(gè)速度保險(xiǎn)絲閥24A、26A是兩位置、雙通閥，它由彈簧30A偏壓到打開(kāi)位置。每個(gè)閥24A、26A借助于所示出的領(lǐng)示線33A、35A來(lái)進(jìn)行領(lǐng)示工作。小孔31A在工作時(shí)與閥24A、26A的打開(kāi)位置有關(guān)，并且止回球28A和座32A結(jié)合到閥24A、26A的關(guān)閉位置上。
在工作時(shí)，速度保險(xiǎn)絲閥24A、26A在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)器起動(dòng)之前打開(kāi)。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段期間，通過(guò)小孔31A從該環(huán)路中泵出油。一旦得到較大的流量，那么小孔31A產(chǎn)生了壓降，而該壓降本身表示了領(lǐng)示線33A、35A之間的壓差。該壓差最后克服了彈簧30A的偏壓力，并且迫使閥24A、26A到達(dá)圖1A中的右手邊或者關(guān)閉位置。
圖2示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。彈簧對(duì)中的、三位置、三開(kāi)口環(huán)路的沖洗往復(fù)閥44以平行于馬達(dá)12的方式連接到該系統(tǒng)壓力線14、16上。該往復(fù)閥44借助于一對(duì)領(lǐng)示線46、48來(lái)控制領(lǐng)示壓力，而該對(duì)領(lǐng)示線各自連接到系統(tǒng)壓力線14、16上。往復(fù)閥44具有第一和第二進(jìn)入口50、52，而第一和第二進(jìn)入口50、52各自連接到系統(tǒng)壓力線14、16上。此外，往復(fù)閥44具有出口54。
在往復(fù)閥44的第一端位置上，第二系統(tǒng)壓力線16通過(guò)第二進(jìn)入口52而連接到出口54。在往復(fù)閥44的第二端位置上，第一系統(tǒng)壓力線14通過(guò)第一進(jìn)入口50而使流體流到出口54。閥44在兩個(gè)相對(duì)的端位置之間具有平衡位置或者中間位置。在該中間位置上，內(nèi)部通道56、58連接起來(lái)從而形成內(nèi)部通道60，并且通過(guò)它們各自的進(jìn)入口50、52把兩個(gè)系統(tǒng)壓力線14、16連接到出口54。優(yōu)選地，小孔62、64各自包含在通道56、58中。這些小孔足夠大，從而在小流量起動(dòng)條件期間產(chǎn)生最小壓降，但是這些小孔足夠小，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生理想的背壓，從而保持環(huán)路加液壓力。調(diào)壓閥66設(shè)置在環(huán)路沖洗往復(fù)閥44的下游處。調(diào)壓閥66是兩位置、兩開(kāi)口的領(lǐng)示工作閥，該領(lǐng)示工作閥被彈簧68偏壓到打開(kāi)位置上。領(lǐng)示信號(hào)來(lái)自加液線路。在打開(kāi)位置上，調(diào)壓閥66排出油，這些油通過(guò)排出線72從往復(fù)閥44的出口54流到容器70中。當(dāng)施加到調(diào)壓閥66的右手邊的領(lǐng)示信號(hào)具有足夠的壓力從而克服彈簧68的偏壓力時(shí)，調(diào)壓閥66移動(dòng)到左邊或者右邊的位置上。在這個(gè)位置上，到達(dá)容器或者盒式排出裝置70的流量被調(diào)壓閥66中的止回閥73中斷，并且從往復(fù)閥44的出口54中流出的油流過(guò)冷卻環(huán)路74(用熱交換器的液壓符號(hào)來(lái)表示)，而沒(méi)有流過(guò)固定小孔76。
在工作過(guò)程中，沒(méi)有加液壓力時(shí)，圖2所示的調(diào)壓閥66和環(huán)路把油排出到容器70中。往復(fù)閥44的中間位置成形為把環(huán)路14、16的兩側(cè)連接到調(diào)壓閥66中。調(diào)壓閥一般連通到容器70中，并且借助于加液環(huán)路中的領(lǐng)示壓力來(lái)關(guān)閉。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，將從該環(huán)路中泵出油，直到加液壓力上升到足夠大從而克服了彈簧68的偏壓為止，然后關(guān)閉調(diào)壓閥66。在這個(gè)實(shí)施例中，相信環(huán)路沖洗閥44的設(shè)計(jì)是新穎的，因?yàn)楫?dāng)靜水壓元件40A處于中間位置時(shí)(當(dāng)該環(huán)路的兩側(cè)之間沒(méi)有壓差時(shí))，油可以流過(guò)閥44。在該靜水壓元件處于中間位置時(shí)，傳統(tǒng)的環(huán)路沖洗閥阻塞了沖洗流。但是，即使靜水壓元件處于中心的中間位置時(shí)，本發(fā)明允許環(huán)路中的油通過(guò)往復(fù)閥44。
權(quán)利要求
1．一種靜水壓傳遞裝置的靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥，它包括液壓泵；液壓馬達(dá)，借助于第一和第二系統(tǒng)壓力線把它以閉環(huán)的方式流體地連接到液壓泵上；環(huán)路調(diào)壓閥包括一對(duì)調(diào)壓閥，每個(gè)調(diào)壓閥流體地各自連接到第一和第二系統(tǒng)壓力線上；調(diào)壓閥一般通過(guò)彈簧偏壓到打開(kāi)位置上，因此在傳遞裝置的起動(dòng)期間，流體通過(guò)調(diào)壓閥而排出；及，一旦各自在第一和第二系統(tǒng)壓力線中的壓力超過(guò)彈簧偏壓力，那么調(diào)壓閥自動(dòng)關(guān)閉。
2．如權(quán)利要求1所述的環(huán)路調(diào)壓閥，其特征在于一對(duì)調(diào)壓閥包括第一和第二調(diào)壓閥，每個(gè)調(diào)壓閥包括通常借助于彈簧的偏壓而打開(kāi)的止回閥，在止回閥打開(kāi)時(shí)，該止回閥使系統(tǒng)壓力降低，而在各自系統(tǒng)壓力線中具有足夠壓力克服彈簧的偏壓時(shí)該止回閥關(guān)閉。
3．在環(huán)路調(diào)壓閥環(huán)路和靜水壓傳遞裝置的結(jié)合中，它包括液壓泵；液壓馬達(dá)，借助于第一和第二系統(tǒng)壓力線把它以閉環(huán)的方式流體地連接到液壓泵上；環(huán)路的排出環(huán)路(loop dump circuit)，它包括彈簧對(duì)中的、領(lǐng)示壓力操作的環(huán)路沖洗往復(fù)閥平行于馬達(dá)地連接到第一和第二系統(tǒng)壓力線上；環(huán)路沖洗往復(fù)閥，它具有出口端和第一及第二進(jìn)入口；及調(diào)壓閥，它包括兩位置、兩開(kāi)口閥，該兩位置、兩開(kāi)口閥設(shè)置在往復(fù)閥的出口的下游處，調(diào)壓閥一般被偏壓到第一位置上，其中，在缺少來(lái)自加液環(huán)路中的足夠壓力的領(lǐng)示信號(hào)來(lái)克服該偏壓的情況下，從往復(fù)閥流出的流體自動(dòng)地排出，并且當(dāng)領(lǐng)示信號(hào)具有足夠大的壓力來(lái)克服該偏壓時(shí)，調(diào)壓閥把壓力領(lǐng)示到第二位置上，其中從往復(fù)閥流出的流體被阻止流過(guò)調(diào)壓閥。
4．如權(quán)利要求3所述的結(jié)合，其特征在于環(huán)路沖洗往復(fù)閥是三位置、三開(kāi)口閥，它具有第二系統(tǒng)壓力線通過(guò)第二進(jìn)入口而連接到出口的第一端位置；第一系統(tǒng)壓力線通過(guò)第一進(jìn)入口而連接到出口的第二端位置；及第一和第二系統(tǒng)壓力線各自通過(guò)第一和第二進(jìn)入口而連接到出口的中間位置。
5．一種靜水壓傳遞裝置的靜水壓環(huán)路的排出環(huán)路，它包括液壓泵；液壓馬達(dá)，借助于第一和第二系統(tǒng)壓力線把它以閉環(huán)的方式流體地連接到液壓泵上；環(huán)路的排出環(huán)路，它包括至少一個(gè)調(diào)壓閥，它流體地連接到第一和第二系統(tǒng)壓力線中的至少一個(gè)上；調(diào)壓閥，它一般通過(guò)彈簧偏壓到打開(kāi)位置上，因此在傳遞裝置的起動(dòng)期間，流體通過(guò)調(diào)壓閥而排出；及調(diào)壓閥，一旦在第一和第二系統(tǒng)壓力線中的至少所述的一個(gè)中的壓力超過(guò)彈簧偏壓力，那么該調(diào)壓閥自動(dòng)移到關(guān)閉位置上。
全文摘要
一種用來(lái)減少靜水壓元件所需要的起動(dòng)扭矩的靜水壓環(huán)路調(diào)壓閥包括一般通過(guò)偏壓而打開(kāi)的調(diào)壓閥,該調(diào)壓閥把一個(gè)或者多個(gè)系統(tǒng)壓力線連接到容器中。在發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),該調(diào)壓閥將自動(dòng)打開(kāi)并且借助于重力吸出油。在發(fā)動(dòng)機(jī)以足夠大的速度轉(zhuǎn)動(dòng)靜水壓元件從而產(chǎn)生較大的加液壓力時(shí),這些調(diào)壓閥將關(guān)閉,并且該元件正常工作。因此,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和靜水壓元件所需要的輸入扭矩減少到最小,而不會(huì)損害靜水壓元件。
文檔編號(hào)F15B11/04GK1299015SQ0013015
公開(kāi)日2001年6月13日 申請(qǐng)日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月7日
發(fā)明者史蒂文·H·格盧克, 大衛(wèi)·K·沃爾斯多夫 申請(qǐng)人:沙厄-丹福絲股份有限公司