液压系统技术方案

一种用于由操作者控制的机器的液压系统，包括：至少一个用于使机械部件运动的执行机构；加压流体源，在系统压力下将加压流体输送到可在操作者的控制下动作的控制阀，以控制载荷压力下从流体源沿载荷压力路径流到执行机构的流体的流量；流量控制设备，控制从流体源至控制阀的流体流量，被包括执行部件，其通过弹性装置朝向流量控制设备提供最大流量的流体到控制阀的状态而被偏压，由系统压力流体抵抗并由控制压力下的流体支撑的弹性装置使执行部件运动，控制压力来源于载荷压力，该系统包括载荷压力被传递到其上的压力控制装置，其在操作者的控制下动作，以在载荷压力下或在低于该载荷压力的改变的压力下将控制压力传递到流体控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压系统，并且更具体地涉及一种用于对工作机器的至少一个执 行机构(actuator)进行操作的液压系统。
技术介绍
众所周知，液压系统能用在具有执行机构的工作机器中，该执行机构用于相对于 机器本体运动机械部件，该机械部件例如为工作臂，该工作臂承载作业工具，例如仅作为示 例的挖掘铲斗。这种系统通常包括加压液压流体源，其通常为由该机器的发动机驱动的泵；以 及控制阀，该控制阀可包括一个或多个阀芯等，用以控制由泵供给的流到一个或多个下游 执行机构中的各个执行机构的流体的流量，该控制阀下游的压力为载荷压力，或者在具有 多个同时被操作的阀芯等的情况下该控制阀下游的压力为最大载荷压力。在一个实例中，该泵为定容积泵，对于给定的机器发动机速度，该定容积泵的输出 是大体恒定的。公知的是，设置本质上为减压阀的流量控制设备，以便在一个或多个执行机 构不需要由泵输送的过剩流体时，这些过剩流体能够依赖于载荷压力而被排到低压区，例 如流体罐。这种流量控制设备通常包括弹性装置，以便在所有的系统压力流体或者至少最 大流量的系统压力流体被供给到一个或多个执行机构时朝向关闭状态偏压执行部件。系统 压力被传递到减压阀而作用到执行部件上来对抗弹性装置的力，以促使执行部件向打开状 态移动，从而至少一部分的系统压力流体穿过流量控制设备到达低压区，由此，至少减少的 (minimising)流体流向控制阀的下游，并且连通到减压阀的在载荷压力下的流体会作用到 执行部件上以支撑弹性装置。因此，当控制阀打开时，载荷对执行机构操作的阻力将形成为 传递到减压阀的载荷压力，以便至少部分地关闭减压阀。因此，系统压力(即，泵压力)将 增大，这导致流过控制阀的流体增多而流到低压区的流体减少。因此，通过控制阀的压降将等于弹性装置的偏压力。如果例如当控制阀关闭时载 荷压力减小，则减压阀打开，并且控制阀上游的系统压力将同样地减小，即，以相同的量减 小，由此保持系统压力与载荷压力之间的压差(即，通过控制阀的压差)恒定。在另一实例中，该泵为变容积泵，该变容积泵的输出依据需要被供给到一个或多 个执行机构的流体的量而改变。在一个实例中，流量控制设备包括泵，或者包括至少泵的执 行部件，例如旋转斜盘。流量控制设备可包括弹性装置，该弹性装置沿一个方向被偏压，以 便控制泵将最大流量的流体输送到控制阀。系统压力被传递到流量控制设备，并起到对抗 执行部件上的弹性装置的力的作用，载荷压力也被传递到执行部件以支撑弹性装置。将理解到的是，为了例如在将挖掘臂上的铲斗中的物质从装载位置输送到卸载位 置时提供执行机构的最快操作，对于手动控制的给定运动而言，需要打开控制阀以允许最 大流量的流体通过控制阀。手动控制的运动与通过控制阀的流量之间大体为线性关系，这意味着仅在响应于 手动控制的较小程度的运动时能够实现较好(精密或精细)的流量控制，由此需要操作者更精确地操控。然而，在需要精密控制执行机构的情况下，例如在挖掘操作中，对于较大的 手动控制的运动而言，期望执行机构的较慢的运动。对于传统的系统，控制阀设计必须在当 控制阀完全打开时允许最大的流体流量的控制阀设计(这种设计最适合于执行机构的速 度优先的情况)与允许较小流体流量的控制阀设计(这种设计最适合于执行机构的更精确 控制)之间寻求一种妥协。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方案，提供一种用于由操作者控制的机器的液压系统，该系统 包括至少一个执行机构；加压流体源，用于将系统压力下的加压流体输送到控制阀，该控 制阀能在操作者的控制下操作，用以控制从流体源沿载荷压力路径到执行机构的流体的流 量；流量控制设备，其依据载荷压力路径中的载荷压力来控制系统压力并由此控制从流体 源流过控制阀的流体的流量，该流量控制设备包括执行部件，该执行部件通过弹性装置而 朝向流量控制设备提供通过控制阀的最大流体流量的状态被偏压，通过由控制压力下的流 体支撑的弹性装置使得执行部件运动，该控制压力来源于载荷压力，其中该系统包括压力 控制装置，载荷压力被传递到该压力控制装置，压力控制装置在操作者的控制下被操作，以 在载荷压力下或在低于载荷压力的改变的压力下将控制压力传递到流体控制装置。本专利技术利用了下面的原理依赖于载荷压力，通过排出由定容积泵供给的过剩流 体或减小变容积泵的输出来改变流到控制阀的流体流量，但是，通过在载荷压力下将控制 压力传递到流量控制设备能够使流量较大的流体通过该控制阀(例如，用于执行机构的较 快操作)，或者通过在低于该载荷压力的改变的压力下将控制压力传递到流量控制设备能 够使流量较小的流体通过该控制阀(例如，用于执行机构的较慢的更精密控制的操作)。因此，对于具体的控制阀设置而言，这不需要妥协于允许最大的流体流量到一个 或多个执行机构的控制阀设计，因为系统压力将致使最大流量的流体通过控制阀，并且在 需要执行机构的较慢的精密控制的情况下，通过操作该压力控制装置使得传递到流量控制 设备的控制压力为改变的载荷压力，这样，对于相同的载荷和控制阀设置，将有较少的流体 流经控制阀，同时允许通过控制阀进行执行机构的更精密的控制。本专利技术可应用于加压流体源为定容积泵和/或变容积泵的液压系统。在定容积泵的情况中，流量控制设备可为减压阀，该执行部件为在通过阀体的流 动路径中的阀构件，该阀构件可在阀体的通道中移动，并在一个方向上受到弹性装置和控 制压力流体的作用，而在相反的方向上受到系统压力流体的作用。因此，该阀体可包括连接到流体源的系统压力流体的系统压力流体入口以及连接 到载荷压力路径的控制压力流体的端口。在这种情况中，优选地，具有通到低压区的排放部，用以释放任何在压力控制装置 与流量控制设备之间收集到的控制压力流体，该排放部例如当控制阀关闭时能影响减压阀 完全打开的能力。在变容积泵的情况下，流量控制设备可包括泵的执行部件，该执行部件可运动以 增大或减小泵的容量。例如，该执行部件可以是旋转斜盘。该流量控制设备的弹性装置可 以以控制压力在第一方向上偏压执行部件，以便使执行部件运动，从而使泵输送最大的输 出压力并由此输送最大流量的流体通过控制阀。系统压力流体可被传送而作用于连接至执行部件的活塞上，以对抗弹性装置的偏压和控制压力，促使执行部件运动以减小泵的输出。 该控制压力流体可被传送到连接至执行部件的另一活塞，以承受弹性装置的偏压。该弹性 装置可被设置在容置有控制压力作用于其上的活塞的缸体中，从而以控制压力作用于活塞 上。在一个实例中，压力控制装置可包括简单的转换装置，例如可手动操控的电控阀 或先导控制阀，或者该转换装置可响应依靠于任何期望的操作参数的来自控制器的输入， 而在各种情况下改变转换阀的状态，从而在载荷压力下通过第一控制压力输送路径输送控 制压力流体，或在改变的压力下通过包括减压孔的第二控制压力输送路径输送控制压力流 体。在另一实例中，压力控制装置可以为可变节流孔，该可变节流孔仍然可以是可手 动操控的电控阀或先导控制阀，或者该可变节流孔可响应于在各种情况下表示控制阀的手 动控制操作的输入而将控制压力从载荷压力转变为取决于可变节流孔的打开程度的改变 的较低的载荷压力。根据本专利技术的第二方案，提供一种包括根据本专利技术的第一方案的液压系统的工作 机器。根据本专利技术的第三方案，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由操作者控制的机器（Ｍ）的液压系统（１０），所述液压系统（１０）包括：至少一个用于使机械部件（Ｗ１）运动的执行机构（１２）；加压流体源（１４），用于将系统压力下的加压流体输送到控制阀（１６），所述控制阀（１６）能在操作者的控制下操作，以便控制从所述流体源（１４）沿载荷压力路径（３８）到所述执行机构（１２）的流体的流量；流量控制设备（２０），其依赖于所述载荷压力路径（３８）中的载荷压力来控制所述系统压力并由此控制从所述流体源（１４）流过所述控制阀（１６）的流体的流量，所述流量控制设备（２０）包括执行部件（５０），所述执行部件（５０）通过弹性装置（２４）而向所述流量控制设备（２０）提供最大流量的流体到所述控制阀（１６）的状态被偏压，通过由控制压力下的流体支撑的所述弹性装置（２４）使得所述执行部件（５０）运动，所述控制压力来源于所述载荷压力，其中所述液压系统（１０）包括压力控制装置（３０，３０’），所述载荷压力被传递到所述压力控制装置（３０，３０’），所述压力控制装置（３０，３０’）在操作者的控制下被操作，以在所述载荷压力下或在低于所述载荷压力的改变的压力下将所述控制压力传递到所述流体控制装置（２０）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈里什钱德拉马尼拉尔纳罗汉姆，马丁罗伯特史密斯，
申请(专利权)人：JC班福德挖掘机有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]