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闭环静液传动系统及其控制方法技术方案

技术编号:2228151 阅读:135 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种闭环静液传动系统,该系统包括一个适于供给加压流体的泵(11),一个适于接受所述加压流体的马达(13),和用于在所述泵(11)和所述马达(13)之间传送流体的高压导管(15)及低压导管(17);一个适于利用所述低压导管(17)进行流体输送的较低压力的补充流体源(23);一个设置在所述补充流体源(23)和所述高压导管(15)之间的泄压和止回阀组件(25);所述组件(25)包括一个泄压阀元件(81),在所述高压导管(15)的流体压力超过预定最大压力的情况下,可操纵该泄压阀元件抵抗减压弹簧(79)的偏压力而偏压打开,以允许流体从所述高压导管(15)传送到所述低压导管(17);并且所述组件(25)包括一个止回阀元件(71),在所述高压导管(15)的流体压力低于所述较低压力的补充流体的压力的情况下,可操作该止回阀元件抵抗止回弹簧(87)的偏压力而偏压打开,以允许流体从所述补充流体源(23)传送到所述高压导管(15);其特征在于:    (a)在所述高压导管(15)中不存在较高的压力时,所述止回弹簧(87)设置在由一个实质上相对于所述止回阀元件(71)固定的元件(83)在一侧限定的弹簧室(85)中;    (b)一个具有一个与所述弹簧室(85)的流体连通的入口并具有一个与系统贮存器(45)的流体连通的出口的常闭的排泄阀(97);和    (c)其中,相应于预定输入(101),所述排泄阀(97)将从其常闭状态转换到打开状态,使所述弹簧室(85)中的流体排到所述系统贮存器(45)中,并使所述止回阀元件(71)在所述较低压力补充流体的影响下打开。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及静液传动/传输(“HST”)系统及其控制,更具体地,涉及一种包括一个作为闭环的补充流体(make-upfluid)源及系统控制的控制流体源的供给泵的闭环静液传动系统。然而,应该理解,本专利技术也可以有利地应用于通过液力以外的供给泵的控制压力来控制泵的HST系统。例如,当利用一个其旋转斜盘的角度通过机械手柄人工地控制的泵时,本专利技术将提供相当大的益处。在这种泵中,如本领域的技术人员所了解的,该泵仍然包括一个供给泵,但是供给泵对于机械致动泵的唯一作用是为闭环提供补充流体以补偿泄漏。美国专利No.4936095图示说明和描述了一种典型的本专利技术涉及的闭环静液传动系统,该专利已被转让给本专利技术的受让人并被结合在本文中作为参考。在这种闭环HST系统中,通过一对通常包含在设置于泵端盖里的阀组件中的高压(“过压”)泄压阀保护闭环和各系统构件部免受过大的压力。此外,典型的闭环HST系统包括一个可以“横向流出(cross porting)”(或短路)闭环静液回路的旁通阀组件。无论是在车辆不能运动还是必须(例如通过拖引)运动一短距离的时候,旁通阀组件的一个基本作用都能得到体现。旁通阀组件通常通过某种机械装置起作用,其中,可以致动该机械装置以推动(提升)两个止回阀离开它们各自的止回阀座,从而允许油自由地从静液闭环的一侧流向另一侧。在所述情形下,马达可以随着车辆的拖引自由转动,而不会引起流体过热。虽然上述用于使静液闭环短路的在先技术的布置在功能上是适用的,但是给旁通阀组件增加某种可以使两个止回阀离开阀座的机械结构的需要的确大大增加了旁通阀组件和整个HST系统的复杂性和成本。而且,将HST系统的泵“隐藏”在车辆内的不易发现处是很寻常的,这使车辆操作者不能实际接触到旁通阀(有时也称为“拖引阀”)。对于这种车辆,在车辆需要拖引的情况下,为了让操作者接触到用于“横向流出”旁通阀的机械装置,可能必须对车辆进行一些拆卸。这种部分拆卸将大大地增加整体成本和车辆停机时间的不便。此外,闭环HST控制系统领域的技术人员已经意识到了其它各种希望使静液闭环短路的操作情况,但是其中用于使止回阀离开阀座的机械装置的致动不具有可行性。例如,无论车辆操作者什么时候使用车辆制动器,都希望确保马达不会通过泵的加压流体向前驱动。对于HST系统推动的车辆,提供其“负载保持”扭矩大于HST系统的扭矩输出的驻车制动器以确保车辆不会“驶出(drive through)”车辆驻车制动是很寻常的。这种制动能力大的驻车制动增加了车辆的整体成本,却没有增加任何益处。对于伺服泵(即,泵排量由液力控制的泵),防止驶出驻车制动的方法之一是增加一个特殊的阀,其中,无论什么时候使用车辆驻车制动,都将致动该阀以阻止供给泵的控制压力传送到伺服控制装置。这种方法一般在功能上是适用的,但增加了泵和控制器的成本和复杂性,尤其是因为目前有相互连接驻车制动器和泵控制器的需要,而进行该相互连接除了防止“驶出制动”问题外没有别的目的。另一种希望使静液闭环短路的情况及一例有关安全的情况是车辆操作者不在操作位置时的情况(通常由某种电子位置感应器测定的)。对于多数车辆,使用一个指示车辆操作者不在操作者位置的电子信号以采取一些与安全有关的动作,例如不允许发动机点火操作,或在HST具有电子泵控制的情况下,不允许泵旋转斜盘从其正常、零旋转位置移动到一偏移位置。在本专利技术之前,对于安全问题,在为了解决前面讨论的驻车制动问题所需的所有结构之外,还需要一些使泵无冲程的布置。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是提供一种改进的闭环静液传动和控制系统,它克服了在先技术的用于使止回阀移位(unseating)以使静液闭环短路的机械布置的缺陷。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的闭环静液传动和控制系统,在该系统中,可以相应于一电子信号获得希望的静液闭环的短路。本专利技术的另一个目的还在于提供一种改进的控制闭环静液传动系统的方法,在该方法中,可以相应于根据发生的任何一个或多个预定车辆情况而产生的电子输入信号而使静液闭环短路。本专利技术的另一个目的还在于提供一种改进的控制闭环静液传动系统的方法,该方法实现了上述目的,并且对于多数车辆而言,可以利用一个扭矩能力较小的驻车制动器。可以通过提供一种改进的闭环静液传动系统实现本专利技术的上述和其它目的,该系统包括一个适于供给加压流体的泵,一个适于接受加压流体的马达,和用于在泵和马达之间传送流体的高压及低压导管。较低压力的补充流体源适于利用低压导管进行流体输送。在补充流体源和高压导管之间设置有一个泄压和止回阀组件。该组件包括一个泄压阀元件,在高压导管的流体压力超过预定最大压力的情况下,可操作该泄压阀元件抵抗减压弹簧的偏压力而偏压打开以允许流体从高压导管传送到低压导管。该组件包括一个止回阀元件,在高压导管的流体压力低于较低压力的补充流体的压力的情况下,可操作该止回阀元件抵抗止回弹簧的偏压力而打开以允许流体从补充流体源传送到高压导管。该改进的闭环静液传动的特征在于,在高压导管中不存在较高的压力时,止回弹簧设置在由一个实质上相对于止回阀元件固定的元件在一侧限定的弹簧室中。一个通常闭合的排泄阀具有一个与弹簧室的流体连通的入口并具有一个与系统贮存器的流体连通的出口。相应于预定输入,排泄阀将从其常闭状态转换到打开状态,使弹簧室中的流体排到系统贮存器中,并使止回阀元件在较低压力补充流体的影响下打开。根据本专利技术的另一方面,提供了一种改进的控制闭环静液传动的方法,其中,该传动在前文中已有所描述。泄压和止回阀组件设置在补充流体源和高压导管之间并包括一个第一止回阀元件,在高压导管的流体压力低于补充流体的压力的情况下,可操作该第一止回阀元件以抵抗与第一止回弹簧的力而偏压打开。该组件还包括一个第二止回阀元件,在低压导管的流体压力低于补充流体的压力的情况下,可操作该第二止回阀元件以抵抗第二止回弹簧的偏压力而打开。该控制方法包括感应预定车辆状况的存在并产生一个代表该状况的电子信号的步骤。该改进的控制闭环静液传动的方法的特征在于,在高压和低压导管中不存在较高的压力时,第一和第二止回弹簧分别设置在第一和第二弹簧室中,所述室分别由实质上分别相对于第一和第二止回阀元件固定的第一和第二元件在一侧限定。该方法包括提供一个常闭电磁致动排泄阀,该排泄阀具有一个与第一和第二弹簧室的流体连通的入口,并具有一个与系统贮存器的流体连通的出口。最后,该方法包括将电子信号传输给排泄阀以使排泄阀从其常闭状态转换到打开状态,使弹簧室中的流体完全排到贮存器中并使第一和第二止回阀元件打开,从而允许在高压和低压导管之间进行较自由的流体传送。附图简要说明图1是本专利技术所涉及类型的闭环静液传动和控制系统的液力原理图。图2是说明包含在本专利技术中的泄压和止回阀的视图,其中,部分是示意图,部分是剖视图。图3是较详细说明本专利技术的与图2类似的放大的局部轴向剖视图。优选实施例的详细说明现在将参考附图说明典型的本专利技术所涉及类型的闭环静液传动结构,其中,本专利技术并不限于附图所示。仅作为示例的图1的系统包括一个通常由11表示的排量可变的轴向活塞泵,该轴向活塞泵通过一对流体导管15和17与一固定排量的轴向活塞马达13液力地连接。泵11可以是包括一个输入轴19的已知类型,该泵以本领域的技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:C·L·彼得森
申请(专利权)人:伊顿公司
类型:发明
国别省市:

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