[發明專利]具有超壓保護的液壓控制系統

有效

• 申請號: 201380045275.0
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104583611A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: R·N·彼得森;A·M·埃格爾加;R·塞蘇爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B13/02;F15B1/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術領域

本發明總體涉及一種液壓控制系統并且，尤其地，涉及一種具有超壓保護的液壓控制系統。

背景技術

諸如挖掘機、裝載機、推土機、機動平土機的機器，及其它類型的重型設備，使用由機器上的泵供給液壓流體的一個或多個致動器完成各種任務。這些致動器通常是基于操作員接口裝置的致動位置進行速度控制的。例如，操作員接口裝置，如操縱桿、踏板或其它適合裝置能夠移動以產生指示相關液壓致動器的期望速度的信號。當操作員移動接口裝置時，該操作員期望液壓致動器在相關的預定速度下移動。

在某些情況下，提供給(多個)致動器的流體的壓力很可能超過期望水平。這種超壓情況可能發生，例如，當作業工具運動變為失速時(如，當作業工具撞上不動物體時)。在這些情況下，該致動器或相關系統的其它部件可能會出故障或被損壞。因此，應該注意避免這種情況的發生。

通常地，使用兩種不同方式之一處理超壓情況。第一，當系統壓力超過期望壓力時，與系統相關聯的主壓力安全閥(relief?valve)就會打開。然后，系統的高壓流體經過打開的閥門被排入低壓罐，從而減小系統的壓力。雖然有效，但是這種策略效率很低，因為排放的流體包含大量浪費的能源。同時，浪費的能源以熱的形式消散，這就引發其自身的冷卻問題。第二種處理高壓的方式為實施被稱為高壓截斷的泵控制策略，檢測到超壓情形就自動地減少泵的輸出。由于系統中加壓流體被消耗，泵輸出減少允許系統壓力相應減少。雖然也有效，但是高壓截斷可能會引起動力的突然的意外下降。另外，高壓截斷自身可能響應不足以確保不發生有害的超壓峰值。

在某些情形下，主安全閥可以與高壓截斷策略一起使用。特別地，當系統壓力增加時，能控制泵以減少動力，且當系統壓力進一步增加并超過期望水平時，主安全閥能打開以保護系統部件不受破壞性極端損害。然而，這種策略可能仍會引起操作員意想不到的和不期望的動力下降。

這里公開的液壓控制系統旨在克服以上提出的一個或多個問題和/或現有技術中的其它問題。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種液壓控制系統。該液壓控制系統可包括罐、被配置為從罐中抽取流體并給流體加壓的泵、致動器以及控制閥，被配置為將流體從泵選擇性地引導到致動器以及從致動器選擇性地引導到罐以移動致動器。該液壓系統還可具有主安全閥，當引導到致動器中的流體的壓力超過第一閾值壓力時，主安全閥可移離閉合位置以將加壓流體傳送到罐中，該液壓系統還可具有與泵連通的控制器。控制器可被配置為：當引導到致動器中的流體壓力超過第二閾值壓力時，主安全閥移離閉合位置后，選擇性地減少泵的排量。

本發明的另外一方面涉及一種操作液壓控制系統的方法。該方法可包括用泵給流體加壓，并將加壓流體從泵引導到致動器并將流體從致動器中排出以移動致動器。該方法可進一步包括：當致動器處的流體的壓力超過第一閥值壓力時，將主安全閥從閉合位置移離，并且當致動器處的流體壓力超過第二閥值壓力，主安全閥移離閉合位置之后，減少泵的排量。

附圖說明

圖1為處于作業環境中的示例性公開機器的示意圖；

圖2為可與圖1中的機器配合使用的示例性公開液壓控制系統的示意圖；以及

圖3是可用于圖2中液壓控制系統的示例性公開控制圖。

具體實施方式

圖1示出了示例性機器10，機器10具有協同挖掘土制材料并將土制材料裝載到附近的拖車12上的多個系統和部件。在描述的例子中，機器10為液壓挖掘機。然而，可以設想，機器10能選擇性地實施為另一種類型的挖掘或物料處理機器，如反向鏟、前鏟機、平路機、推土機或其它相似機器。除了別的之外，機器10還可包括：實施系統14，被配置為在溝內或樁上的挖掘位置18與傾卸位置20，例如，在拖車12上方之間移動作業工具16。機器10還可包括用于人工控制實施系統14的操作員站22?？梢栽O想，如果需要，機器10能執行除了裝車之外的操作，如起重、挖溝、物料搬運、散裝物料移除、平整、推土等等。