液压设备和操作方法技术

一种液压设备具有多个泵模块，所述多个泵模块中的每一个由具有共同高压力歧管的多个工作腔室形成。连接回路可切换地将泵模块连接到第一和第二液压回路部分以随着针对液压流体的第一和第二需求变化而分配容量。在可具有两个或更多个连接回路输出的设备中，可控制阀或使工作腔室泵送循环不活动以便于将泵模块从一个输出再分配到另一输出，且当针对液压流体的需求超出可用容量时，控制策略解决泵模块分配。分配。分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液压设备和操作方法


[0001]本专利技术涉及将液压流体的多个泵送流提供到例如载具(例如，挖掘机)或工业机器(例如，注射模制机、喷水切割机)等液压机器中的致动器回路的领域。

技术介绍

[0002]当前，常见做法是，常规挖掘机的液压致动器由串联的两个泵(第一和第二泵)驱动，其中所述泵由同一原动机驱动。通常，存在第一和第二液压回路部分，每一液压回路部分从液压流体输入延伸到致动器群组(第一和第二致动器群组)。第一和第二液压回路部分的液压流体输入连接到第一和第二泵且从第一和第二泵接收流体(具有一对一对应性)，使得第一和第二致动器群组在正常操作期间从不同泵接收经加压液压流体。每一液压流体回路部分例如通过使用串联连接的比例阀将液压流体分配到相应致动器群组内的个别致动器，所述比例阀使可控制量的液压流体分流到致动器。接收流体以在相反方向上致动(例如，左和右回转功能)的具有两个端口的单个致动器可连接到同一比例阀的不同输出。液压流体回路部分输入处流体的压力可例如归因于相关致动器的不同要求(例如，流速)而控制为不同的。
[0003]众所周知，在一些情形下，致动器的流量要求将变得足够高使得组合来自两个泵的流量以使用来自两个泵的经加压流体暂时驱动一个或两个致动器群组是有利的，且众所周知为此提供一个或多个可控阀。这可参见例如US 5940997(Hitachi)，其中比例阀10和8(
‘
臂I
’
和
‘
臂II
’
)可切换以组合流量从而获得到臂致动器的峰值流量，且比例阀7和11(
‘
吊杆I
’
和
‘
吊杆II
’
)可切换以组合流量从而获得到吊杆致动器的峰值流量。在没有执行组合功能的可控阀的情况下，泵将分别需要较高规格以提供最大流速和压力，且这将导致机器低效。
[0004]我们已发现，上述方法在实践中并非高效节能，尤其是在连接到不同液压回路部分的致动器群组具有不同流体供应要求的情况下。如果例如第一群组的致动器需要相对高压力但相对低流速下的液压流体，而第二群组的致动器需要相对低压力和相对高流速下的液压流体，则当泵输出通过合并阀组合时，要求泵递送相对高的流体压力(最高所需压力)和相对高的流速两者。归因于要求经由例如滑阀中的通路等孔口将流体节流到需要较低压力的液压回路部分，这导致相当大的能量损耗。我们还发现，举例来说，当挖掘机正刮削道路且要求挖掘机臂在低压力下快速移动且吊杆在高压力下缓慢升高时，此情境非常常见。相应地，利用混合阀组合流量的现有策略可能浪费能量，且本专利技术的实施例试图以相应致动器群组提供到不同液压回路部分的更高效受控的液压流体流量。
[0005]本专利技术的一些方面解决与从将液压流体导向一个致动器群组到将液压流体导向另一致动器群组的转变期间泵的控制相关的问题。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种设备，其包括：
[0007]第一和第二液压回路部分，
[0008]所述第一液压回路部分具有第一液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第一液压回路部分输入到至少两个(且通常至少三个)液压致动器的第一群组中的每一个的液压流体的流量，
[0009]所述第二液压回路部分具有第二液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第二液压回路部分输入到至少两个(且通常至少三个)液压致动器的第二群组中的每一个的液压流体的流量，
[0010]原动机，
[0011]液压机器，其具有与原动机驱动啮合的可旋转轴杆且包括具有随可旋转轴杆的旋转循环地变化的体积的至少三个工作腔室，液压机器的每一工作腔室包括调节工作腔室和低压力歧管之间的液压流体的流量的低压力阀以及调节工作腔室和高压力歧管之间的液压流体的流量的高压力阀，其中所述工作腔室形成为多个泵模块，每一泵模块包括工作腔室中的一个或多个的群组和所述群组中的每一工作腔室共同的高压力歧管，
[0012]液压连接回路，其包括多个连接回路输入，所述多个连接回路输入中的每一个与相应泵模块的高压力歧管成流体连通，第一连接回路输出与(即，第一液压回路部分的)第一液压回路部分输入成流体连通且第二连接回路输出与(即，第二液压回路部分的)第二液压回路部分输入成流体连通，所述液压连接回路被配置成将每一所述连接回路输出连接到所述液压回路部分输入，且包括多个阀，所述多个阀(例如，以电子方式)可切换(通常在控制器的控制下)以改变所述液压回路部分输入连接到的连接回路输出，使得每一泵模块一次连接到一个液压回路部分，且对于泵模块中的一些或全部，可改变相应泵模块连接到的液压回路部分，
[0013]控制器，其被配置成主动地控制至少所述工作腔室的低压力阀(且在一些实施例中，也控制高压力阀)以确定每一工作腔室经历活动循环还是不活动循环，所述活动循环具有工作腔室的低压力歧管和高压力歧管之间的工作流体的净移位，所述不活动循环不具有工作腔室的低压力歧管和高压力歧管之间的工作流体的净移位，以及所述阀，使得响应于对第一液压回路部分的液压流体的第一需求控制连接到第一液压回路部分的每一泵模块的工作腔室的净移位，且响应于对第二液压回路部分的液压流体的非相依第二需求控制连接到第二液压回路部分的每一泵模块的工作腔室的净移位。
[0014]本专利技术在第二方面中扩展到一种操作设备的方法，所述设备包括：
[0015]第一和第二液压回路部分，
[0016]所述第一液压回路部分具有第一液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第一液压回路部分输入到至少两个(且通常至少三个)液压致动器的第一群组中的每一个的液压流体的流量，
[0017]所述第二液压回路部分具有第二液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第二液压回路部分输入到至少两个(且通常至少三个)液压致动器的第二群组中的每一个的液压流体的流量，
[0018]原动机，
[0019]液压机器，其具有与原动机驱动啮合的可旋转轴杆且包括具有随可旋转轴杆的旋转循环地变化的体积的至少三个工作腔室，液压机器的每一工作腔室包括调节工作腔室和
低压力歧管之间的液压流体的流量的低压力阀以及调节工作腔室和高压力歧管之间的液压流体的流量的高压力阀，其中所述工作腔室形成为多个泵模块，每一泵模块包括工作腔室中的一个或多个的群组和所述群组中的每一工作腔室共同的高压力歧管，
[0020]液压连接回路，其包括多个连接回路输入，所述多个连接回路输入中的每一个与相应泵模块的高压力歧管成流体连通，第一连接回路输出与(即，第一液压回路部分的)第一液压回路部分输入成流体连通且第二连接回路输出与(即，第二液压回路部分的)第二液压回路部分输入成流体连通，所述液压连接回路被配置成将每一所述连接回路输出连接到所述液压回路部分输入，且包括多个阀，所述多个阀(例如，以电子方式)可切换(通常在控制器的控制下)以改变所述液压回路部分输入连接到的连接回路输出，使得每一泵模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，其包括：第一和第二液压回路部分，所述第一液压回路部分具有第一液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第一液压回路部分输入到至少两个液压致动器的第一群组中的每一个的液压流体的流量，所述第二液压回路部分具有第二液压回路部分输入，以及多个阀，所述多个阀被配置成调节从所述第二液压回路部分输入到至少两个液压致动器的第二群组中的每一个的液压流体的流量，原动机，液压机器，其具有与所述原动机驱动啮合的可旋转轴杆且包括具有随所述可旋转轴杆的旋转循环地变化的体积的至少三个工作腔室，所述液压机器的每一工作腔室包括调节所述工作腔室和低压力歧管之间的液压流体的流量的低压力阀以及调节所述工作腔室和高压力歧管之间的液压流体的流量的高压力阀，其中所述工作腔室形成为多个泵模块，每一泵模块包括所述工作腔室中的一个或多个的群组和所述群组中的每一工作腔室共同的高压力歧管，液压连接回路，其包括多个连接回路输入，所述多个连接回路输入中的每一个与相应泵模块的所述高压力歧管成流体连通，第一连接回路输出与所述第一液压回路部分输入成流体连通且第二连接回路输出与所述第二液压回路部分输入成流体连通，所述液压连接回路被配置成将每一所述连接回路输入连接到所述连接回路输出，且包括多个阀，所述多个阀可切换以改变所述连接回路输入连接到的所述连接回路输出，使得每一泵模块一次连接到一个液压回路部分，且对于所述泵模块中的一些或全部，可改变所述相应泵模块连接到的所述液压回路部分，控制器，其被配置成主动地控制至少所述工作腔室的所述低压力阀以确定工作腔室体积的每一循环期间每一工作腔室的净移位，以及所述阀，使得响应于对所述第一液压回路部分的液压流体的第一需求控制连接到所述第一液压回路部分的每一泵模块的所述工作腔室的所述净移位，且响应于对所述第二液压部分的液压流体的非相依第二需求控制连接到所述第二液压回路部分的每一泵模块的所述工作腔室的所述净移位。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一液压回路部分包括第一阀块部分且所述第二液压回路部分包括第二阀块部分，所述两个阀块部分是阀所处的金属块的一部分，且所述第一和第二阀块部分中的每一个可各自包括分别充当所述第一或第二液压回路部分输入的端口。3.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述阀是分流阀，所述分流阀可以电子方式控制以将泵模块的所述高压力端口专门连接到所述第一连接回路输出或所述第二连接回路输出。4.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述控制器至少控制所述工作腔室的所述低压力阀以针对工作腔室体积的每一循环确定每一工作腔室经历活动循环还是不活动循环，所述活动循环具有所述工作腔室的所述低压力歧管和所述高压力歧管之间的工作流体的净移位，所述不活动循环不具有所述工作腔室的所述低压力歧管和所述高压力歧管之间的工作流体的净移位。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述设备包括一个或多个另外的液压回路部分，每一另外的液压回路部分具有相应液压回路部分输入，以及一个或多个另外的液压致动器。其中所述液压连接回路针对每一另外的液压回路部分进一步包括与所述相应液压回路部分输入成流体连通的另一连接回路输出，其中所述液压连接回路的所述多个阀可切换以将每一相应泵模块的所述高压力歧管一次连接到所述连接回路输出中的一个或另一个。6.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述回路部分各自包含至少一个比例阀，所述比例阀可经控制以将由所述液压回路部分接收的一定比例的工作流体分流到一个或多个致动器。7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述第一和/或第二液压回路部分进一步包括液压导管，所述液压导管提供供液压流体不经由所述液压回路部分的比例阀和选择性地允许穿过所述液压导管的流体流的可控制旁通阀从所述液压回路部分输入流到所述液压回路部分的至少一个致动器的路径，使得可选择性地经由一个或多个比例阀或经由所述液压导管和任选地这两者从所述液压回路部分输入向所述至少一个致动器提供液压流体。8.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述设备被配置成使得当泵模块从连接到一个液压回路部分切换到另一液压回路部分时，致使所述相应泵模块的所述工作腔室在所述阀切换时仅实行不活动循环，和/或不致使所述工作腔室开始任何活动循环。9.根据任一前述权利要求所述的设备，其中一些或所有泵模块的所述高压力歧管经由第一阀连接到所述第一液压回路部分且经由第二阀连接到所述第二液压回路部分，其中所述控制器使所述第一和第二阀的切换交错，以避免两者同时闭合，通常其中所述第一和第二阀中的一个为常开阀且另一个为常闭阀。10.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述液压连接回路包括导管，所述导管在所述第一和第二连接回路输出之间延伸且沿着所述导管的长度具有多个流体接合部，每一接合部连接到不同的连接回路输入；以及多个阻挡阀，所述阻挡阀可经控制以选择性地阻挡所述导管且借此确定哪些连接回路输入连接到哪些连接回路输出，任选地其中所述导管沿闭合环路从所述第一连接回路输出延伸到所述第二输出且回到所述第一连接回路输出，其中所述接合部和阻挡阀围绕所述环路分布。11.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述液压连接回路包括延伸到所述第一连接回路输出的第一歧管部分、延伸到所述第二连接回路输出的第二歧管部分，以及延伸到连接到包括一个或多个致动器的第三群组的第三液压回路部分的输入的第三连接回路输出的第三歧管部分，和切换歧管部分，其中至少所述第一歧管部分、所述第二歧管部分和所述切换歧管部分各自可选择性地经由一个或多个阀连接到一个或多个所述连接回路输入，且其中所述液压连接回路进一步包括歧管分流阀，所述歧管分流阀可经控制以将所述切换歧管部分连接到所述第一歧管部分或所述第三歧管部分。12.一种设备，其包括：多个液压致动器，原动机，液压机器，其具有与所述原动机驱动啮合的可旋转轴杆且包括具有随所述可旋转轴杆的旋转循环地变化的体积的至少三个工作腔室，所述液压机器的每一工作腔室包括调节所
述工作腔室和低压力歧管之间的液压流体的流量的低压力阀以及调节所述工作腔室和高压力歧管之间的液压流体的流量的高压力阀，其中所述工作腔室形成为多个泵模块，所述多个泵模块中的每一个具有对于所述泵模块为共同的相应高压力歧管，液压连接回路，其包括多个输入，所述多个输入中的每一个与相应泵模块的所述高压力歧管成流体连通；多个连接回路输出，所述多个连接回路输出中的每一个与所述液压致动器中的一个或多个不同液压致动器成流体连通，所述液压连接回路被配置成将每一所述连接回路输入连接到所述连接回路输出且包括多个阀，所述多个阀可经切换以改变所述连接回路输入连接到的所述连接回路输出，使得每一泵模块一次连接到一个连接回路输出且借此连接到与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：阿尔特弥斯智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：