用于轮式装载机中的转向功能和作业功能的系统架构技术方案

一种用于作业机械的液压系统(40)，包括：优先回路(41)，其包括至少第一优先致动器(47，48)和用于控制对第一优先致动器(47，48)的液压流体的供应并用于提供指示作用在第一优先致动器(47，48)上的负载的负载感测信号的优先控制阀(58)；附属回路(42)，其包括至少第一附属致动器(51)和用于控制对第一附属致动器(51)的液压流体的供应的至少第一附属控制阀(80)；用于产生液压流体的流的至少第一泵(46)；以及优先阀(74)，其用于根据负载感测信号将来自泵(46)的流分配到优先回路(41)和附属回路(42)，以操作优先回路的和附属回路的各自的致动器，其中，优先考虑优先回路(41)。

System architecture for steering and operation functions in wheel loaders

A hydraulic system for a work machine (40), including: (41), the first circuit includes at least first actuator (47, 48) and for the control of the first actuator (47, 48) of the hydraulic fluid supply and for providing indication in the first actuator (47, 48) priority control valve on the load sensing signal (58); the affiliated circuit (42), which includes at least first affiliated actuator (51) and used to control the first affiliated actuator (51) of the hydraulic fluid supply at least the first affiliated control valve (80); for the production of hydraulic fluid flow at least the first pump (46); and (74), the priority valve according to the load sensing signal coming from the pump (46) the flow is assigned to priority circuit (41) and (42), an auxiliary loop, each loop in operation priority and ancillary circuit wherein priority priority circuit (4 1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮式装载机中的转向功能和作业功能的系统架构相关申请数据本申请要求2014年11月24日提交的美国临时申请No.62/083,876和2015年7月27日提交的美国临时申请No.62/197,209的权益，上述两项申请通过引用而全部并入本文中。
本专利技术涉及用于非道路车辆中的转向功能和附属功能的液压控制系统。
技术介绍
诸如集材拖拉机、装载机和铲运机等的非道路施工车辆已经使用了液压馈送转向系统，液压馈送转向系统可以使得大型车辆在所有操作期间都可以相对轻松地机动。这种车辆还设置有液压馈送附属功能，从而能够操作如以下事物：抓斗、装载机铲斗和刮铲。附属功能常常与转向系统共享液压流体。按照惯例，液压流体穿过将流体分支到转向系统和附属功能的优先阀，通常优先考虑转向系统。也就是说，转向系统的流体要求优先于一个或多个附属功能的流体要求。按照惯例，优先阀包括阀芯，流体压力作用在阀芯上以克服弹簧并侵占第一阀芯位置。第一位置允许优先阀将流体转运至转向系统的主转向阀以及并转运至附属功能。当由液压回路压力减少而偶然引起流体压力下降到低于预定量时，在阀芯上的弹簧力使阀芯切换至第二位置，将所有进入的流体转运到主转向阀。美国专利No.3,455,210公开了一种这样的系统，其中到优先负载回路和附属负载回路的流体受到单个的流体源和单个的优先流控制阀的影响。另外在本领域已知的是，通过成对的流体源和装阀布置向优先负载回路和附属负载回路提供承压流体，该成对的流体源和装阀布置通常仅根据需要将所有的来自主要源的流直接引导至优先负载回路，而将来自次要源的流体引导至优先负载回路。为了能够更高效利用为转向系统开发的液压动力，根据美国专利No.4,215,720，压力补偿器感测正常的液压转向负载，并使转向泵的任何过量的流体动力输出对于工具的控制可用。根据该专利的系统主要用于轻载设备，其中单个泵可用于工具控制和转向控制，其中优先考虑转向控制以防止由于工具过载而产生的转向损失。节约能量和容易的可操作性在非道路施工机械设计中获得更多的关注。常规的轮式装载机呈现这样的平台：期望当协调在典型的工作周期期间执行的多个功能时改进系统效率。系统设计包括通过泵流共享管理转向系统和工具系统的相互作用，以实现高效率和对操作者输入的可接受的系统响应的双目标。特别是，转向回路设计应当避免轮式装载机应用中的稳定性问题和振荡问题。由于负载的性质，转向易于在转向工作开始时受到冲击，冲击应被抑制以保持生产力和可操作性。系统设计由于以下事实而是复杂的：工具(即悬臂和铲斗)和转向系统共享总的泵流，应当将总的泵流分成满足操作者需求而不损害整体性能。选择泵的数目和类型以在实现负载匹配到最小损失时满足总的流需求是影响系统的能量效率的另一设计决定。在本领域中已知包括单个或多个固定位移泵或可变位移泵的各种架构，且它们具有其各自的优点和缺点。欧洲专利申请No.2,123,541A1公开了一种用于抑制作业车辆的转向系统中的冲击的解决方案，其利用不同变形的预补偿器阀。预补偿器阀具有相同的目的，即，控制转向阀两端的压差，并因此控制穿过转向阀的流速，但缺乏将流在转向部分和工具部分之间分开的多泵式架构或转向岐管设计的任何建议。
技术实现思路
本专利技术提供了用于控制在转向功能和工具功能之间的液压流并在转向功能和工具功能之间分配流的各种新颖的布置。转向优先级可以经由与转向命令成比例的优先阀来实现。操作者可以在转向和工具同时发生的时刻与在仅转向的时刻感觉到相同的转向轮力。在优选的实施方式中，优先阀、截止阀、选择阀、减压阀和顺序阀集成到单个的岐管中。工具致动可以是中心打开的系统，尽管也可以设想中心关闭的系统。新颖的卸荷阀布置提供了高效的固定泵卸荷功能，并使系统流扰动最小化。另外公开了一种直接的电子控制架构，该电子控制架构能够实现更简化的液压回路并提供更大的能量节约。根据本专利技术的一个方面，一种用于作业机械的液压系统，包括：优先回路，所述优先回路包括至少第一优先致动器和优先控制阀，所述优先控制阀用于控制对所述第一优先致动器的液压流体的供应并用于提供指示作用在所述第一优先致动器上的负载的负载感测信号；附属回路，所述附属回路包括至少第一附属致动器和至少第一附属控制阀，所述第一附属控制阀用于控制向所述第一附属致动器的液压流体的供应；至少第一泵，所述第一泵用于产生液压流体的流；以及优先阀，所述优先阀用于根据所述负载感测信号将来自所述泵的流分配到所述优先回路和附属回路，以操作所述优先回路的和附属回路的各自的致动器，其中，优先考虑所述优先回路。减压阀可以连接在所述泵和所述优先控制阀之间，用于控制供应至所述优先控制阀的液压流体的流速。预补偿阀可以连接在所述泵和所述优先控制阀之间，用于控制供应至所述优先控制阀的液压流体的流速。所述减压阀或所述预补偿阀可以接收来自控制器的先导控制压力，所述先导控制压力决定所述优先控制阀两端的压降。所述控制器可以具有与其相关联的、用于感测所述系统中的压力的一个或多个压力传感器，诸如用于感测所述泵的出口处的压力的压力传感器和用于感测负载感测压力的压力传感器。负载感测可以向所述优先阀的先导端口供应所述负载感测信号，使得根据呈现于所述第一优先致动器上的负载来确定所述优先阀的位置。所述第一泵可以为固定位移泵或可变位移泵。所述第一泵的位移可以通过控制器根据所述负载感测信号来改变。所述第一泵的所述位移可以通过控制器根据作用在所述第一附属致动器上的负载来改变。二位三路阀可以用来向所述优先阀的先导端口馈送压力。所述二位三路阀可以保持关闭，直到从操纵杆供应的最高先导压力信号克服了弹簧力，在从操纵杆供应的最高先导压力信号克服了弹簧力之后，所述优先阀可以朝向打开位置转移，以向所述优先阀的先导端口供应线路感测信号。所述第一附属控制阀为中心关闭的类型、后补偿式中心关闭的类型或中心打开的类型。泵位移可以通过电子控制器根据以下信号中的一者或多者来控制：所述负载感测信号、附属负载感测信号和泵出口压力信号。所述泵的移位和所述阀中的至少一者的控制可以同时进行。所述系统可以包括：用于产生液压流的第二泵。所述第二泵可以向所述附属回路供应液压流，以及所述第一泵可以向所述优先回路供应液压流。所述第一泵可以基于优先级向所述优先回路供应液压流，其中，任何过量的流被供应至所述附属回路。所述第一泵和所述第二泵可以为固定位移泵或可变位移泵。当在所述优先回路中没有需求时，所有的泵流可被按路线发送到附属回路。所述第一泵可以为位可变位移泵，并且所述负载感测信号或来自所述附属回路的压力信号中的较高者可以用来确定所述第一泵的位移。可以设置卸荷阀，所述卸荷阀在供应至所述附属回路的压力超过规定量时，使过量的流卸荷穿过安全阀。发送至所述优先回路的压力和流的稳定性可以通过设置在减压阀上的孔口来实现。根据本专利技术的另一方面，一种用于作业机械的液压系统包括：优先回路，所述优先回路包括至少第一优先致动器和优先控制阀，所述优先控制阀用于控制对所述第一优先致动器的液压流体的供应；附属回路，所述附属回路包括至少第一附属致动器和至少第一附属控制阀，所述第一附属控制阀用于控制对所述第一附属致动器的液压流体的供应；至少第一泵，所述第一泵用于产生液压流体的流；以及优先阀，所述优先阀用于将来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于作业机械的液压系统，包括：优先回路，所述优先回路包括至少第一优先致动器和优先控制阀，所述优先控制阀用于控制对所述第一优先致动器的液压流体的供应并用于提供指示作用在所述第一优先致动器上的负载的负载感测信号；附属回路，所述附属回路包括至少第一附属致动器和至少第一附属控制阀，所述第一附属控制阀用于控制对所述第一附属致动器的液压流体的供应；至少第一泵，所述第一泵用于产生液压流体的流；以及优先阀，所述优先阀用于根据所述负载感测信号将来自所述泵的所述流分配到所述优先回路和所述附属回路，以操作所述优先回路的和所述附属回路的各自的所述致动器，其中，优先考虑所述优先回路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.24 US 62/083,876;2015.07.27 US 62/197,2091.一种用于作业机械的液压系统，包括：优先回路，所述优先回路包括至少第一优先致动器和优先控制阀，所述优先控制阀用于控制对所述第一优先致动器的液压流体的供应并用于提供指示作用在所述第一优先致动器上的负载的负载感测信号；附属回路，所述附属回路包括至少第一附属致动器和至少第一附属控制阀，所述第一附属控制阀用于控制对所述第一附属致动器的液压流体的供应；至少第一泵，所述第一泵用于产生液压流体的流；以及优先阀，所述优先阀用于根据所述负载感测信号将来自所述泵的所述流分配到所述优先回路和所述附属回路，以操作所述优先回路的和所述附属回路的各自的所述致动器，其中，优先考虑所述优先回路。2.根据权利要求1所述的液压系统，包括：减压阀，所述减压阀连接在所述泵和所述优先控制阀之间，用于控制供应至所述优先控制阀的液压流体的流速。3.根据权利要求1所述的液压系统，包括：预补偿阀，所述预补偿阀连接在所述泵和所述优先控制阀之间，用于控制供应至所述优先控制阀的液压流体的流速。4.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述减压阀或所述预补偿阀接收来自控制器的先导控制压力，所述先导控制压力决定所述优先控制阀两端的压降。5.根据权利要求4所述的液压系统，其中，所述控制器具有与其相关联的、用于感测所述系统中的压力的一个或多个压力传感器，诸如用于感测所述泵的出口处的压力的压力传感器和用于感测负载感测压力的压力传感器。6.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，负载感测向所述优先阀的先导端口供应所述负载感测信号，使得根据呈现于所述第一优先致动器上的所述负载来确定所述优先阀的位置。7.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述第一泵为固定位移泵。8.根据权利要求1至6中任一项所述的液压系统，其中，所述第一泵为可变位移泵。9.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述第一泵的位移通过控制器根据所述负载感测信号来改变。10.根据权利要求9所述的液压系统，其中，所述第一泵的所述位移通过控制器根据作用在所述第一附属致动器上的所述负载来改变。11.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述优先阀包括在转向岐管块中。12.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，二位三路阀向所述优先阀的先导端口馈送压力。13.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述二位三路阀保持关闭，直到从操纵杆供应的最高先导压力信号克服了弹簧力，在所述从操纵杆供应的最高先导压力信号克服了弹簧力之后，所述优先阀将朝向打开位置转移，以向所述优先阀的先导端口供应线路感测信号。14.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述第一附属控制阀为中心关闭的类型。15.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述第一附属控制阀为后补偿式中心关闭的类型。16.根据权利要求1至14中任一项所述的液压系统，其中，所述第一附属控制阀为中心打开的类型。17.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，泵位移通过电子控制器根据以下信号中的一者或多者来控制：所述负载感测信号、附属负载感测信号和泵出口压力信号。18.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，其中，所述泵的位移和所述阀中的至少一者的控制同时进行。19.根据前述权利要求中任一项所述的液压系统，包括：用于产生液压流的第二泵。20.根据权利要求19所述的液压系统，其中，所述第二泵向所述附属回路供应液压流，以及所述第一泵向所述优先回路供应液压流。21.根据权利要求20所述的液压系统，其中，所述第一泵基于优先级向所述优先回路供应液压流，其中，任何过量的流被供应至所述附属回路。22.根据权利要求19至21中任一项所述的液压系统，其中，所述第一泵为固定位移泵或可变位移泵，以及所述第二泵为固定位移泵或可变位移泵。...

【专利技术属性】
技术研发人员：浩·张，雷蒙德·科利特，拉杰尼希·库马尔，王强，张苗，詹姆斯·豪兰，
申请(专利权)人：派克汉尼芬公司，
类型：发明
国别省市：美国,US