[發(fā)明專利]具有開環(huán)電液壓力補(bǔ)償?shù)囊簤合到y(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310753689.0
• 申請(qǐng)日: 2013-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN103806495A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約瑟夫·L·普法夫;科里·K·昆內(nèi)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫斯科國(guó)際有限公司
• 主分類號(hào): E02F9/22
• 分類號(hào): E02F9/22
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

不適用

關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及用于例如越野結(jié)構(gòu)和農(nóng)用車輛的設(shè)備的液壓系統(tǒng)，更特別地涉及一種裝置，其用于控制在這樣的系統(tǒng)中使用的可變排量泵和用于精確地控制加壓流體到設(shè)備上的液壓致動(dòng)器的流動(dòng)。

背景技術(shù)

參考圖1，反鏟裝載機(jī)10是一種常見類型的運(yùn)土設(shè)備，其具有連接到一拖拉機(jī)15的后部的反鏟組件20和安裝在拖拉機(jī)前部的裝載機(jī)組件25。反鏟組件20包括轉(zhuǎn)臂12，轉(zhuǎn)臂的一端可移動(dòng)地聯(lián)接到拖拉機(jī)15的機(jī)架上而另一端可樞轉(zhuǎn)地安裝有鏟斗13。挖斗14樞轉(zhuǎn)地連接到鏟斗13的遠(yuǎn)端。挖斗14可被其他類型工作器具替換。轉(zhuǎn)臂12通過第一液壓致動(dòng)器16相對(duì)于拖拉機(jī)15的機(jī)架升高和降低。第二液壓致動(dòng)器17使得鏟斗在轉(zhuǎn)臂的遠(yuǎn)端處樞轉(zhuǎn)。第三液壓致動(dòng)器18使挖斗14相對(duì)于鏟斗13傾斜。接頭21使整個(gè)反鏟組件20相對(duì)于拖拉機(jī)15的后端左、右旋轉(zhuǎn)，該運(yùn)動(dòng)被稱為“擺動(dòng)”或“回轉(zhuǎn)”。第四液壓致動(dòng)器19被連接在拖拉機(jī)15的機(jī)架和轉(zhuǎn)臂12之間，并為反鏟組件20的擺動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。

該裝載機(jī)組件25包括裝載挖斗27，裝載挖斗27可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到提升臂26的前端，提升臂具有可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到拖拉機(jī)15的后端。提升液壓致動(dòng)器28升高和降低提升臂26，載荷液壓致動(dòng)器29使得裝載挖斗27在提升臂26的端部處上下樞轉(zhuǎn)。

在示例性的反鏟裝載機(jī)10中，液壓致動(dòng)器16-19、28和29是汽缸-活塞組件，然而，在某些情況下可以使用其他類型的液壓致動(dòng)器，如液壓馬達(dá)。

反鏟裝載機(jī)10的前輪24由在圖1中另一液壓致動(dòng)器(未示出)轉(zhuǎn)向。

流向或從每個(gè)液壓致動(dòng)器16-19、28和29流出的液壓流體流是通過由人操作者控制的控制閥組件供應(yīng)。致動(dòng)器和控制閥組件的每種組合是液壓功能件的一部分。用來驅(qū)動(dòng)液壓致動(dòng)器的加壓流體是由泵提供的，泵由拖拉機(jī)15上的發(fā)動(dòng)機(jī)23驅(qū)動(dòng)。為了更加有效率，可變排量泵通常被用來操作反鏟裝載機(jī)10的操作者在給定時(shí)間指令的、所有的液壓致動(dòng)器所需的流體流量。

現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)，如在美國(guó)專利號(hào)6,098,403中描述的，采用載荷感應(yīng)(LS)型可變排量泵。泵排量由載荷感應(yīng)壓力信號(hào)控制，該信號(hào)對(duì)應(yīng)于根據(jù)作用在致動(dòng)器上的載荷力在所有的液壓致動(dòng)器中產(chǎn)生的最大的壓力。由于液壓系統(tǒng)的控制演變成使用計(jì)算機(jī)控制器，開發(fā)出根據(jù)電信號(hào)改變排量的泵。所述電控可變排量控制泵價(jià)格昂貴，而且不容易應(yīng)用于多種類型機(jī)器所需的全容量和物理尺寸。

因此，仍需提供一種機(jī)構(gòu)，通過它來自液壓系統(tǒng)控制器的電信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)來改變泵的流量。

每個(gè)功能件方面必須考慮的另一個(gè)控制因素是壓力補(bǔ)償。假定第一功能件的操作需要以相對(duì)低的壓力供給流體。相應(yīng)的，操作泵以提供低壓，并且液壓功能件的控制閥組件被相應(yīng)地打開。當(dāng)需要明顯更大的壓力的第二液壓功能件工作時(shí)，可變排量泵的輸出壓力增加以滿足更大的壓力需求。更高壓力下的供給流體也被施加到第一液壓功能件，這無補(bǔ)償?shù)貙?dǎo)致液壓致動(dòng)器的流動(dòng)速率增加，從而導(dǎo)致相關(guān)的液壓致動(dòng)器的速度超過操作者的指令。為了避免不希望的結(jié)果，液壓功能件包括一封閉環(huán)型的壓力補(bǔ)償閥，壓力補(bǔ)償閥響應(yīng)于感應(yīng)載荷壓力和供給壓力。因此在上面的例子中，壓力補(bǔ)償閥通過限制流體流動(dòng)對(duì)供給壓力的增加作出反應(yīng)，因此不管供應(yīng)壓力變化在第一液壓致動(dòng)器出現(xiàn)相對(duì)恒定的流量。

發(fā)明內(nèi)容

液壓系統(tǒng)具有泵，其從罐抽出流體并在壓力下通過出口將流體輸送到供給節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)還包括多個(gè)液壓功能件，每個(gè)均包括液壓致動(dòng)器和控制閥組件，流體通過它們從供給節(jié)點(diǎn)流向液壓致動(dòng)器，并流體通過它們從液壓致動(dòng)器流向回流管路。

根據(jù)一方法控制該液壓系統(tǒng)，該方法包括接收多個(gè)指令，每個(gè)指令指定所需的多個(gè)液壓功能件中的不同的一個(gè)的所需操作。對(duì)于每個(gè)指令，該指令值被用來導(dǎo)出指定與各個(gè)液壓功能件相關(guān)的載荷大小的功能件載荷值和表示各個(gè)液壓功能件的供給壓力水平的功能件壓力值。

對(duì)于接受指令的每個(gè)給定的液壓功能件，根據(jù)給定的液壓功能件的功能件載荷值和多個(gè)液壓功能件中最大的功能件壓力值，操作相關(guān)聯(lián)的控制閥組件。

根據(jù)本控制方法的一個(gè)方案，每個(gè)指令用于導(dǎo)出功能件流量值，功能件流量值指定為各個(gè)液壓功能件的控制閥組件的流量，從而產(chǎn)生多個(gè)功能件流量值；其中也是根據(jù)給定的液壓功能件的功能件流量值來操作給定的液壓功能件的相關(guān)聯(lián)的控制閥組件。