專利名稱：具有回壓補(bǔ)償器的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一液壓系統(tǒng)，具體來說，涉及一具有回壓補(bǔ)償器的液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
諸如推土機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自動(dòng)平路機(jī)和其它類型重型機(jī)械的工作機(jī) 器使用一個(gè)或多個(gè)液壓致動(dòng)器來完成各種任務(wù)。這些致動(dòng)器流體地連接到工作 機(jī)器的泵上，其對(duì)致動(dòng)器內(nèi)的腔室提供加壓流體。 一電動(dòng)液壓閥結(jié)構(gòu)通常流體 地連接在泵和致動(dòng)器之間，以控制加壓流體流入和流出致動(dòng)器腔室的流速和方 向。
在致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)過程中，作用在工作機(jī)器上的重力會(huì)迫使流體以比流體填充 致動(dòng)器更快的速度從致動(dòng)器流出。在此情形中，由于填充腔室在致動(dòng)器內(nèi)膨脹 (空穴化)可形成空穴或真空?？昭ɑ蓪?dǎo)致工作機(jī)器不理想和/或不希望的 運(yùn)動(dòng)，并可損壞液壓致動(dòng)器。此外，在這些情形中，致動(dòng)器可能超速或比預(yù)期 或期望的移動(dòng)得更快。
2000年10月17日授予Poorman的美國(guó)專利No.6,131,391 (，391專利)描
述了一種將空穴化和超速現(xiàn)象減到最小的方法。'391專利描述了一種液壓回 路，該回路具有一貯箱、 一泵、 一馬達(dá)、四個(gè)獨(dú)立操作的電動(dòng)液壓計(jì)量閥、一 馬達(dá)輸入壓力傳感器、 一馬達(dá)輸出壓力傳感器，以及一泵供應(yīng)壓力傳感器。當(dāng) 馬達(dá)輸出處測(cè)得的壓力大于馬達(dá)和泵供應(yīng)的輸入處測(cè)得的壓力時(shí)，就可確定超 速的狀態(tài)。當(dāng)確定出一超速狀態(tài)時(shí)，其中一個(gè)電動(dòng)液壓計(jì)量閥被致動(dòng)而限制從 馬達(dá)流出的液壓流體的流動(dòng)，以減慢馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)和流出馬達(dá)的流體的流速。
盡管'391專利中描述的液壓回路可減少超速和空穴化的可能性，但它可能 響應(yīng)緩慢并且會(huì)變得復(fù)雜和昂貴。尤其是，因?yàn)闇p慢馬達(dá)的機(jī)構(gòu)包括一電磁閥， 液壓回路的響應(yīng)時(shí)間可以是5-15hz的量級(jí)。對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)，在確定出超速狀態(tài)并已平衡之時(shí)，空穴化或超速的效應(yīng)己經(jīng)被工作機(jī)器所經(jīng)歷。此外，因 為'391專利的超速保護(hù)是基于檢測(cè)到的信息，所以，系統(tǒng)會(huì)很復(fù)雜。為提供 檢測(cè)信息所需要的附加的傳感器也會(huì)增加系統(tǒng)的成本。
本發(fā)明揭示的液壓系統(tǒng)旨在克服一個(gè)或多個(gè)以上所闡述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明針對(duì)一種液壓系統(tǒng)。該液壓系統(tǒng)包括一構(gòu)造成容納供 應(yīng)流體的貯器以及一構(gòu)造成加壓流體的加壓源。該液壓系統(tǒng)還包括一流體致動(dòng) 器、 一第一閥和一第二閥。第一閥構(gòu)造成有選擇地將加壓源與流體致動(dòng)器流體 連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)。第二閥構(gòu)造成有選擇地將流體致動(dòng)
器與IG器流體連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)。該液壓系統(tǒng)還包括一
比例壓力補(bǔ)償閥，其構(gòu)造成對(duì)在流體致動(dòng)器和貯器之間被引導(dǎo)的流體的壓力進(jìn) 行控制。
在另一方面，本發(fā)明針對(duì)一種操作一液壓系統(tǒng)的方法。該方法包括加壓一 流體和通過一第一閥將加壓流體引導(dǎo)到一流體致動(dòng)器以利于流體致動(dòng)器沿第 一方向的運(yùn)動(dòng)。該方法還包括通過一第二閥從流體致動(dòng)器中排出流體以利于流 體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)。該方法還包括用比例壓力補(bǔ)償閥來控制從致動(dòng)器 中排出的流體壓力。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一示范實(shí)施例的工作機(jī)器的示意側(cè)視圖；以及
圖2是用于圖1工作機(jī)器的本發(fā)明示范的液壓回路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一示范的工作機(jī)器10。工作機(jī)器IO可以是執(zhí)行某種類型操作的 機(jī)器，這種類型的操作與諸如開礦、建筑、農(nóng)業(yè)之類的行業(yè)或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所 公知的任何其它行業(yè)相關(guān)。例如，工作機(jī)器IO可以是諸如推土機(jī)、裝載機(jī)、 鋤耕機(jī)、挖掘機(jī)、自動(dòng)平路機(jī)、自動(dòng)傾斜卡車之類的移動(dòng)泥土的機(jī)器，或任何 其它移動(dòng)泥土的機(jī)器。工作機(jī)器IO可包括一動(dòng)力源12和一相連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 14以驅(qū)動(dòng)多個(gè)拖拉裝置16 (圖1中僅示出一個(gè))。
動(dòng)力源12可以是一發(fā)動(dòng)機(jī)，例如，柴油機(jī)、汽油機(jī)、諸如天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 的氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的任何其它的發(fā)動(dòng)機(jī)。 動(dòng)力源12還可包括諸如燃料電池、動(dòng)力儲(chǔ)存裝置的其它動(dòng)力源，或本技術(shù)領(lǐng) 域內(nèi)公知的任何其它動(dòng)力源。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14可以是一靜液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來將動(dòng)力從動(dòng)力源12傳遞到拖 拉裝置16。靜液壓的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由一泵18、 一馬達(dá)20和一比例控制器(未 示出)組成。比例控制器可操縱泵18和馬達(dá)20的排量，由此，控制傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 14的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)。馬達(dá)20可通過管道流體地連接到泵18，管道將流體來回地供 應(yīng)和返回到泵18和馬達(dá)20，允許泵18通過流體壓力有效地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20?？?以構(gòu)思工作機(jī)器10可在一雙路徑的結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)以上連接到動(dòng)力源12的傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)14。
泵18和馬達(dá)20可以是變排量、變輸送量、固定排量，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公 知的任何其它構(gòu)造。泵18可以通過一輸入軸26直接連接到動(dòng)力源12?；蛘?， 泵18可通過一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器、 一齒輪箱、 一電路或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的任何其 它方式連接到動(dòng)力源12。泵18可以是專門僅對(duì)馬達(dá)20供應(yīng)加壓流體，或者 可以是對(duì)工作機(jī)器IO內(nèi)的其它液壓系統(tǒng)(未示出)供應(yīng)加壓流體。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14還可包括一將馬達(dá)20連接到拖拉裝置16的輸出軸21。工作 機(jī)器IO可以包括或不包括一減速齒輪結(jié)構(gòu)，例如， 一設(shè)置在馬達(dá)20和拖拉裝 置16之間的行星結(jié)構(gòu)。
拖拉裝置16可包括一位于工作機(jī)器10每一側(cè)上的履帶24(圖中僅示出一 側(cè))。或者，拖拉裝置16可包括輪子、傳動(dòng)帶或其它被驅(qū)動(dòng)的拖拉裝置。拖 拉裝置16可以被馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)從而根據(jù)輸出軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖2所示，泵18和馬達(dá)20可在一液壓系統(tǒng)22內(nèi)發(fā)揮功能而移動(dòng)拖拉 裝置16(參見圖1)。液壓系統(tǒng)22可包括一向前供應(yīng)閥27、 一反向排放閥28、 一反向供應(yīng)閥30、 一向前排放閥32、 一貯箱34，以及一比例壓力補(bǔ)償閥36。 可以構(gòu)思液壓系統(tǒng)22可包括附加的和/或不同的部件，例如，壓力傳感器、溫 度傳感器、位置傳感器、控制器、蓄能器、補(bǔ)充閥(make-up valve)、卸壓閥， 以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的其它部件。還可構(gòu)思液壓系統(tǒng)22可與一不是馬達(dá)20 或除馬達(dá)20之外的液壓致動(dòng)器連接，例如， 一液壓缸。
向前供應(yīng)閥27可以設(shè)置在泵18和馬達(dá)20之間，并構(gòu)造成調(diào)節(jié)流入馬達(dá) 20的加壓流體的流量，以幫助沿向前方向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20。具體來說，向前供應(yīng) 閥27可包括一彈簧偏壓的比例閥機(jī)構(gòu)，其是電磁驅(qū)動(dòng)閥并構(gòu)造成在一第一位 置和一第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，允許流體流入馬達(dá)20，而在第二位 置，流體與馬達(dá)20阻塞?？梢詷?gòu)思向前供應(yīng)閥27替換為液壓致動(dòng)的、機(jī)械致 動(dòng)的、氣動(dòng)致動(dòng)的，或任何其它合適方式致動(dòng)的。還可構(gòu)思向前供應(yīng)閥27可 以構(gòu)造成當(dāng)馬達(dá)20內(nèi)的壓力超過從泵18引入馬達(dá)20的壓力時(shí)，在一重建 過程中，允許流體從馬達(dá)20流過向前供應(yīng)閩27。
反向排放閥28可以設(shè)置在馬達(dá)20和貯箱34之間，并構(gòu)造成調(diào)節(jié)從馬達(dá) 20的流入貯箱34的加壓流體的流量，以幫助沿向前方向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20。具體來 說，反向排放閥28可包括一彈簧偏壓的比例閥機(jī)構(gòu)，其是電磁驅(qū)動(dòng)閥并構(gòu)造 成在一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，允許流體從馬達(dá)20流 出，而在第二位置，阻塞流體從馬達(dá)20流出?？梢詷?gòu)思反向排放閥28替換為 液壓致動(dòng)的、機(jī)械致動(dòng)的、氣動(dòng)致動(dòng)的，或任何其它合適方式致動(dòng)的。
反向供應(yīng)閥30可以設(shè)置在泵18和馬達(dá)20之間，并構(gòu)造成調(diào)節(jié)流入馬達(dá) 20的加壓流體的流量，以幫助沿與向前方向相對(duì)的反向方向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20。具 體來說，反向供應(yīng)閥30可包括一彈簧偏壓的比例閥機(jī)構(gòu)，其是電磁驅(qū)動(dòng)閥并 構(gòu)造成在一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，允許流體流入馬達(dá) 20，而在第二位置，流體與馬達(dá)20阻塞?？梢詷?gòu)思反向供應(yīng)閥30替換為液壓 致動(dòng)的、機(jī)械致動(dòng)的、氣動(dòng)致動(dòng)的，或任何其它合適方式致動(dòng)的。還可構(gòu)思反 向供應(yīng)閥30可以構(gòu)造成當(dāng)馬達(dá)20內(nèi)的壓力超過從泵18引入到反向供應(yīng)閥 30的壓力時(shí)，在一重建過程中，允許流體從馬達(dá)20流過反向供應(yīng)閥30。
向前排放閥32可以設(shè)置在馬達(dá)20和貯箱34之間，并構(gòu)造成調(diào)節(jié)從馬達(dá) 20流入貯箱34的加壓流體的流量，以幫助沿反向方向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20。具體來說， 向前排放闊32可包括一彈簧偏壓的比例閥機(jī)構(gòu)，其是電磁驅(qū)動(dòng)閥并構(gòu)造成在 一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，允許流體從馬達(dá)20流出， 而在第二位置，阻塞流體從馬達(dá)20流出。還可以構(gòu)思向前排放閥32替換為液 壓致動(dòng)的、機(jī)械致動(dòng)的、氣動(dòng)致動(dòng)的，或任何其它合適方式致動(dòng)的。
向前和反向供應(yīng)和排放閥27、 28、 30、 32可以流體地互連。尤其是，向 前和反向供應(yīng)閥27、 30可平行于一上游公共的流體通道60進(jìn)行連接。向前和 反向排放閥32、 28可平行于一公共的信號(hào)通道62和一公共的排放通道64進(jìn) 行連接。向前供應(yīng)閥27和反向排放閥28可平行于一第一馬達(dá)通道61進(jìn)行連 接。反向供應(yīng)閥30和向前排放閥32可平行于一第二馬達(dá)通道63進(jìn)行連接。
液壓系統(tǒng)22可包括一附加的部件來控制流體壓力和液壓系統(tǒng)22內(nèi)的流 量。具體來說，液壓系統(tǒng)22可包括一設(shè)置在公共信號(hào)通道62內(nèi)的滑閥74。 滑閥74可構(gòu)造成流體地將具有較高流體壓力的向前和反向排放閥32、28中的 一個(gè)閥連接到比例壓力補(bǔ)償閥36。因?yàn)榛y74允許較髙的壓力來影響比例壓 力補(bǔ)償閥36，比例壓力補(bǔ)償閥36的功能可維持恒定的排放流，并響應(yīng)于由重 力或慣性力造成的馬達(dá)內(nèi)過度的壓力水平，將空穴化和/或超速減到最小。
ie箱34可構(gòu)成一r:器，其構(gòu)造成容納供應(yīng)的流體。流體可以包括專用液
壓油、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑油，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的任何其它流體。 工作機(jī)器10內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)液壓系統(tǒng)可從Jt箱34中抽取流體以及將流體返回 到]C箱34。還可構(gòu)思將液壓系統(tǒng)22連接到多個(gè)分離的流體貯箱。
比例壓力補(bǔ)償閥36可以是設(shè)置在公共排放通道64和貯箱34之間的液壓 一機(jī)械致動(dòng)的比例控制閥以控制從馬達(dá)20流出的流體壓力。具體來說，比例 壓力補(bǔ)償閥36可包括一閥元件，其被彈簧偏壓和液壓偏壓朝向一流動(dòng)通過的 位置，并通過液壓的壓差可移動(dòng)朝向流體阻塞的位置。在一實(shí)施例中，比例壓 力補(bǔ)償閥36可通過從滑閥74經(jīng)一流體通道78引出的流體而朝向流動(dòng)阻塞位 置移動(dòng)。 一節(jié)流孔板80可以設(shè)置在流體通道78內(nèi)以將流體通道78內(nèi)的壓力 和/或流量波動(dòng)減到最小。比例壓力補(bǔ)償閥36可通過一流體通道82從就在比 例壓力補(bǔ)償閥36上游的一點(diǎn)朝向流動(dòng)通過的位置移動(dòng)到比例壓力補(bǔ)償閥36 的一端。 一節(jié)流孔板84可以設(shè)置在流體通道82內(nèi)以將流體通道82內(nèi)的壓力 和/或流量波動(dòng)減到最小。可以構(gòu)思比例壓力補(bǔ)償閥36的閥元件也可選擇用彈 簧偏壓朝向流動(dòng)阻塞位置，且從流體通道82流出的流體可選擇將比例壓力補(bǔ) 償閥36的閥元件偏壓朝向流動(dòng)通過的位置，和/或從流體通道78流出的流體 可選擇將比例壓力補(bǔ)償閥36的閥元件移向流動(dòng)阻塞的位置。還可構(gòu)思，如果 需要的話，節(jié)流孔板80和84可以省略。
液壓系統(tǒng)22還可包括一備用設(shè)備，在工作機(jī)器10運(yùn)行期間，如果第一或
第二馬達(dá)通道61、 63破裂，則該備用設(shè)備用來防止超速和空穴化。尤其是， 第一止回閥86可以設(shè)置在鄰近于馬達(dá)20的第一馬達(dá)通道61內(nèi)，而一第二止 回閥88可以設(shè)置在鄰近于馬達(dá)20的第二馬達(dá)通道63內(nèi)。第一信號(hào)通道90 可從第一馬達(dá)通道61延伸到第二止回閥88，而第二信號(hào)通道92可從第二馬 達(dá)通道63延伸到第一止回閥86。第一信號(hào)通道90內(nèi)的流體壓力或第二馬達(dá) 通道63內(nèi)的流體壓力足以克服彈簧偏壓力和與第二止回閥88相關(guān)的背壓，以 在正常操作過程中移動(dòng)第二止回閥88朝向流動(dòng)通過的位置。類似地，第二信 號(hào)通道92內(nèi)的流體壓力或第一馬達(dá)通道61內(nèi)的流體壓力足以克服彈簧偏壓力 和與第一止回閥86相關(guān)的背壓，以在正常操作過程中移動(dòng)第一止回閥86朝向 流動(dòng)通過的位置。在馬達(dá)沿反向方向運(yùn)動(dòng)過程中，如果第二馬達(dá)通道63破裂， 則第二信號(hào)通道92內(nèi)的流體壓力可能不足以將第一止回閥86移至流動(dòng)通過的 位置。類似地，在馬達(dá)沿向前方向運(yùn)動(dòng)過程中，如果第一馬達(dá)通道61破裂， 則第一信號(hào)通道90內(nèi)的流體壓力可能不足以將第二止回閥88移至流動(dòng)通過的 位置。當(dāng)?shù)谝换虻诙够亻y86和88中的任何一個(gè)處于流動(dòng)阻塞的位置時(shí)，可 阻止馬達(dá)20轉(zhuǎn)動(dòng)。
工業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明的液壓系統(tǒng)可以適用于任何工作機(jī)器，該種工作機(jī)器包括其中沒有 空穴化和超速的液壓致動(dòng)器。本發(fā)明的液壓系統(tǒng)可提供高度響應(yīng)的壓力調(diào)節(jié).， 該種調(diào)節(jié)保護(hù)液壓系統(tǒng)的部件并在低成本和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)中提供相同的致動(dòng)器 特性。現(xiàn)將解釋液壓系統(tǒng)22的操作。
馬達(dá)20可通過流體壓力響應(yīng)于操作者的輸入而移動(dòng)。流體可被泵18加壓 并引導(dǎo)到向前和反向供應(yīng)閥27和30。響應(yīng)于操作者的輸入而沿向前或反向方 向移動(dòng)拖拉裝置16，向前和反向供應(yīng)閥27和30之一的閥元件可移動(dòng)到打開 位置以將加壓流體引導(dǎo)到馬達(dá)20?；旧贤瑫r(shí)地，向前和反向排放閥32和28 之一的闊元件移動(dòng)到打開位置以將流體從馬達(dá)20引導(dǎo)到貯箱34而橫貫馬達(dá) 20兩端形成一壓差，該壓差致使馬達(dá)20轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，如果要求馬達(dá)20向前 轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，向前供應(yīng)閥27可移至打開位置而引導(dǎo)加壓流體從泵18流到馬達(dá)
20?；旧显谝龑?dǎo)加壓流體流入馬達(dá)20的同時(shí)，向前排放閥32可移至打開位 置以允許流體從馬達(dá)20流到貯箱34。如果要求馬達(dá)20反向轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，反 向供應(yīng)閥30可移至打開位置而引導(dǎo)加壓流體從泵18流到馬達(dá)20?；旧显?引導(dǎo)加壓流體流入馬達(dá)20的同時(shí)，反向排放閥28可移至打開位置以允許流體 從馬達(dá)20流到貯箱34。
因?yàn)橹亓捎绊戱R達(dá)20的轉(zhuǎn)動(dòng)以及流出馬達(dá)20的相關(guān)的流體流，所以， 馬達(dá)20會(huì)在某些情形中趨于超速或空穴化。例如，當(dāng)傾斜向下移動(dòng)時(shí)，作用 在工作機(jī)器10上的重力會(huì)造成拖拉裝置比所要求的更快地轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)20。如果 任其不加控制，那么，會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)20和拖拉裝置16不一致的和/或不希望的 運(yùn)動(dòng)，并可能導(dǎo)致縮短液壓系統(tǒng)22的部件壽命。通過比例壓力補(bǔ)償閥36的閥 元件響應(yīng)于從馬達(dá)20排出的流體的壓力在流動(dòng)通過位置和流動(dòng)阻塞位置之間 的移動(dòng)，比例壓力補(bǔ)償閥36可解決這些影響以橫貫馬達(dá)20兩端提供最大可接 受的壓降。
當(dāng)向前和反向排放閥32、 28之一的閥元件移動(dòng)到流動(dòng)通過位置時(shí)，流過流 動(dòng)通過閥進(jìn)入滑閥74的信號(hào)流體的壓力可高于流過處于流動(dòng)阻塞位置的閥的 信號(hào)流體的壓力。其結(jié)果，較高的壓力可偏壓滑閥74而將從流動(dòng)通過閥流出 的較高的壓力連通到比例壓力補(bǔ)償閥36。然后，該較高的壓力可作用而抵抗 比例壓力補(bǔ)償閥的彈簧力和來自流體通道82的壓力。該合力隨后可將比例壓 力補(bǔ)償閥36的閥元件移向流動(dòng)阻塞位置或流動(dòng)通過位置。當(dāng)流出馬達(dá)20的流 體響應(yīng)于重力載荷而使壓力增加時(shí)，比例壓力補(bǔ)償閥36的閥元件可朝向流動(dòng) 阻塞位置移動(dòng)而限制從馬達(dá)20流出的流體，由此，提高馬達(dá)20的背壓并使馬 達(dá)20保持一可接受的速度。類似地，當(dāng)流出馬達(dá)20的流體壓力減小時(shí)，比例 壓力補(bǔ)償閥36可朝向流動(dòng)通過位置移動(dòng)，由此使馬達(dá)20保持一可接受的速度。 以此方式，比例壓力補(bǔ)償閥36可調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)22內(nèi)的流體壓力而將空穴化和 超速減到最小。
因?yàn)楸壤龎毫ρa(bǔ)償閥36是液壓一機(jī)械致動(dòng)的，所以，在液壓系統(tǒng)22內(nèi)的 壓力波動(dòng)可顯著地影響馬達(dá)20的運(yùn)動(dòng)或液壓系統(tǒng)22的部件壽命之前，該壓力 波動(dòng)就可快速地得到調(diào)和。尤其是，比例壓力補(bǔ)償閥36的響應(yīng)時(shí)間可以約為 200hz或更長(zhǎng)，這遠(yuǎn)大于響應(yīng)時(shí)間約為5-15hz的典型的電磁閥。此外，因?yàn)楸?br> 例壓力補(bǔ)償閥36可以是液壓一機(jī)械致動(dòng)的而不是電子致動(dòng)的，所以，液壓系
統(tǒng)22的成本可降到最小。而且，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)22不依賴于檢測(cè)到的信息，所 以，可減小液壓系統(tǒng)22的復(fù)雜性和部件成本。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會(huì)明白對(duì)于本發(fā)明揭示的液壓系統(tǒng)可作出各種 修改和變化。考慮到本說明書和對(duì)所揭示的液壓系統(tǒng)的實(shí)踐，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的 技術(shù)人員將會(huì)明白其它的實(shí)施例。本說明書和實(shí)例應(yīng)被認(rèn)為只是示范的，真正 的范圍由下面的權(quán)利要求書和其等價(jià)物予以指明。
權(quán)利要求
1.一種液壓系統(tǒng)，其包括一構(gòu)造成容納供應(yīng)流體的貯器(34)；一構(gòu)造成加壓流體的加壓源(18)；一流體致動(dòng)器(20)；一第一閥(27)，其構(gòu)造成有選擇地將加壓源與流體致動(dòng)器流體連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)；一第二閥(32)，其構(gòu)造成有選擇地將流體致動(dòng)器與貯器流體連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)；以及一比例壓力補(bǔ)償閥(36)，其構(gòu)造成對(duì)在流體致動(dòng)器和貯器之間被引導(dǎo)的流體的壓力進(jìn)行控制。
2. 如權(quán)利要求l所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，比例壓力補(bǔ)償闊包括一閥 元件，其響應(yīng)于超過預(yù)定壓力的流過第二閥的流體壓力朝向一流動(dòng)阻塞位置移動(dòng)，由此減慢液壓致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括.-一第三閥(30)，其構(gòu)造成有選擇地將加壓源與流體致動(dòng)器流體連通 以利于流體致動(dòng)器沿一第二方向運(yùn)動(dòng)；以及一第四閥(28)，其構(gòu)造成有選擇地將流體致動(dòng)器與貯器流體連通以 利于流體致動(dòng)器沿第二方向運(yùn)動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括一設(shè)置在流體致動(dòng)器與第一和第四閥之間的第一流體通道(61);一設(shè)置在流體致動(dòng)器與第二和第三閥之間的第二流體通道(63);一設(shè)置在第一流體通道內(nèi)的第一止回閥(86)，其在流體致動(dòng)器沿第 一方向運(yùn)動(dòng)過程中，被彈簧偏壓而有選擇地阻止流體從流體致動(dòng)器流到第一和 第四閥；以及一設(shè)置在第二流體通道內(nèi)的第二止回閥(88)，其構(gòu)造成在流體致動(dòng) 器沿第二方向運(yùn)動(dòng)過程中，有選擇地阻止流體從流體致動(dòng)器流到第二和第三 閥； 一第一信號(hào)通道(90)，其構(gòu)造成連通第一流體通道和第二止回閥；以及一第二信號(hào)通道(92)，其構(gòu)造成連通第二流體通道和第一止回閥。
5. 如權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在貯器與第二 和第四閥之間的第一流體通道(64)，其中，第二和第四閥平行地連接到第一 流體通道，而比例壓力補(bǔ)償閥設(shè)置在第一流體通道和貯器之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括一第一信號(hào)通道(82)，其中，比例壓力補(bǔ)償閥包括一在流動(dòng)通過位 置和流動(dòng)阻塞位置之間移動(dòng)的閥元件，第一信號(hào)通道構(gòu)造成將流體從比例壓力 補(bǔ)償閥和第一信號(hào)通道之間引導(dǎo)到比例壓力補(bǔ)償閥，以偏壓閥元件朝向流動(dòng)通 過位置和流動(dòng)阻塞位置中的一個(gè)位置；一第二信號(hào)通道(62)，其設(shè)置在第二和第四閥的上游，第二和第四 閥與第二信號(hào)通道流體連通；一滑閥(74)，其設(shè)置在第二和第四閥之間的第二信號(hào)通道內(nèi)，并可在一第一位置和一第二位置之間移動(dòng)，在第一位置，從第二閥流出的加壓流體 通過滑閥，而在第二位置，從第四閥流出的加壓流體通過滑閥；以及一第三信號(hào)通道(78)，其構(gòu)造成通過滑閥將加壓流體從第二和第四 閥之一引導(dǎo)到比例壓力補(bǔ)償閥，以偏壓比例壓力補(bǔ)償閥的閥元件朝向流動(dòng)通過 位置和流動(dòng)阻塞位置中的另一個(gè)位置。
7. —種操作一液壓系統(tǒng)(22)的方法，該方法包括 加壓一流體；通過一第一閥(27)將加壓流體引導(dǎo)到一流體致動(dòng)器(20)以利于流體 致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)；通過一第二閥(32)從流體致動(dòng)器中排出流體以促進(jìn)流體致動(dòng)器沿第一 方向的運(yùn)動(dòng)；以及 .用比例壓力補(bǔ)償閥(36)來控制從致動(dòng)器中排出的流體壓力。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括通過一第三閥(30)引導(dǎo)加壓流體到流體致動(dòng)器以利于沿第二方向的運(yùn)動(dòng)； 通過一第四闊(28)從流體致動(dòng)器中排放流體以利于沿第二方向的運(yùn)動(dòng)；在流體致動(dòng)器沿第一方向運(yùn)動(dòng)過程中，響應(yīng)于超過預(yù)定值的橫貫流體致動(dòng)器的壓差而有選擇地阻止流體從流體致動(dòng)器流到第一和第四閥；以及在流體致動(dòng)器沿第二方向運(yùn)動(dòng)過程中，響應(yīng)于超過預(yù)定值的橫貫流體 致動(dòng)器的壓差而有選擇地阻止流體從流體致動(dòng)器流到第二和第三閥。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括引導(dǎo)加壓流體從就在比例壓力補(bǔ)償閥上游的地方流向比例壓力補(bǔ)償閥 的一端，以推動(dòng)比例壓力補(bǔ)償閩的閥元件朝向一流動(dòng)通過位置；以及引導(dǎo)加壓流體從第二和第四獨(dú)立的計(jì)量閥流向比例壓力補(bǔ)償閥的一端， 以推動(dòng)比例壓力補(bǔ)償閥的閥元件朝向 一流動(dòng)阻塞位置。
10. —工作機(jī)器(10)，其包括一動(dòng)力源(12); 一拖拉裝置(16);如權(quán)利要求l一6中任何一項(xiàng)所述的液壓系統(tǒng)(22)被動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)并構(gòu) 造成使拖拉裝置移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一用于工作機(jī)器(10)的液壓系統(tǒng)(22)。該液壓系統(tǒng)具有一構(gòu)造成容納供應(yīng)流體的貯器(34)以及一構(gòu)造成加壓流體的加壓源(18)。液壓系統(tǒng)還具有一流體致動(dòng)器(20)、一第一閥(27)，以及一第二閥(32)。第一閥構(gòu)造成有選擇地將加壓源與流體致動(dòng)器流體連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)。第二閥構(gòu)造成有選擇地將流體致動(dòng)器與貯器流體連通以利于流體致動(dòng)器沿第一方向的運(yùn)動(dòng)。液壓系統(tǒng)還具有一比例壓力補(bǔ)償閥(36)，其構(gòu)造成對(duì)在流體致動(dòng)器和貯器之間被引導(dǎo)的流體的壓力進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F15B11/00GK101184923SQ200680018475
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者M·R·施瓦布, 佼 章, 馬鵬飛 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司;新卡特彼勒三菱有限公司