[发明专利]带有压力补偿的方向滑阀和再生分流阀的液压阀组件

说明书

技术领域

本发明涉及操作例如气缸/活塞结构的致动器的液压系统，更特别地涉及以动力和再生模式操作致动器的液压系统。

背景技术

大量机器由带有多个液压致动器的液压系统操作，所述液压致动器例如为连接到机器的一个部件上的气缸和通过活塞杆连接到另一部件上的活塞。活塞将气缸内部分成两个内部腔室，并且在压力下给每个腔室交替施加液压流体使活塞沿相反方向移动，从而使两个部件相对于彼此移动。

在普通液压系统中，手动操纵阀控制液压流体流向气缸，其中操作员移动机械连接到位于阀孔内的阀芯上的控制杆，如美国专利No.5,579,643所示。控制杆的移动将阀芯放置到与孔中腔室相关的各种位置，所述孔与来自泵的供给管道、通向流体箱的回流管和通向相关气缸腔室的管道连通。沿一个方向移动阀芯控制加压的液压流体从泵流向一个气缸腔室并且允许另一腔室内的流体流向油箱。这使活塞和连接到其上的活塞杆沿一个方向驱动。沿相反方向移动阀芯使流体相对于气缸腔室反向流动，从而产生沿相反方向的运动。改变阀芯沿适当方向的移动量来改变计量孔的尺寸，并因此改变流向相关气缸腔室的流体流速，从而以按比例不同的速度驱动活塞。压力补偿机构通常整合到滑阀组件中以提供穿过计量孔的大体恒定的压降。

存在摆脱手动操作液压阀，倾向于电控电磁阀的趋势。美国专利No.6,637,461描述了由一对电动液压阀进行先导操作以控制阀芯的双向运动的滑阀。

利用手动和电动操作装置，滑阀组成通常称作阀部分的单独主体，用于多种机器功能的阀部分用螺栓并排连接以形成位于机器的操作员工作站上的阀组件。每个阀部分具有用于连接到相应气缸腔室的工作端口。每个阀部分还具有用于供给管道、油箱回流管道和负载感应回路的通道，其中这些通道与相邻阀部分中的类似通道对准以传送流体通过整个阀组件。阀组件的端部分具有连接供给管道和油箱管道的端口以及其中安装有卸压阀的孔。

滑阀的可选方案包括由四个比例电动液压阀构成的惠斯通桥结构，其中每个电动液压阀连接在正方形的两个不同角之间。两个对角连接到用于两个气缸腔室的工作端口。桥的一个剩余角连接到供给管道，并且最后一个角连接到油箱回流管道。在操作气缸的动力伸出和缩回模式下，位于桥对边上的两个阀打开，使得来自供给管道的流体流入一个气缸腔室，并且流出另一气缸腔室的所有流体流向油箱回流管道。

在过载情况下，作用于机器上的外载荷或其它作用力导致液压致动器伸出或缩回，而无需来自供给管道的显著压力。所述作用力驱动流体流出一个气缸腔室，同时另一腔室的扩大从供给管道吸入流体。在这种情况下，流体在较高压力下流出气缸，从而在流体释放到油箱中时包含损失能量。

惠斯通桥结构相对能够以再生模式操作的滑阀而言更为有利，其中排放流体的能量再循环，而不是将不用的流体释放到油箱中。在自再生模式中，连接到油箱回流管道的桥的供给管道角的两个相邻阀打开，而其它阀保持关闭。因此，从一个气缸腔室排出的流体通过比例电动液压阀中的两个流向扩大的另一气缸腔室。因此，从收缩的气缸腔室流出的流体流入并充满扩大的腔室，从而减少或消除来自供给管道所需的流体量。这要求必须精确控制两个比例电动液压阀以适当计量再生流体。因此，施加电流将两个阀打开到精确、一致的位置。另外，再生流体在两个阀中都产生能量损失。试图减少能量损失的幅度涉及将第五电动液压阀直接连接在阀桥的两个工作端口之间。但是，在阀组件和气缸之间的软管内的能量损失仍然影响再生模式的效率。

希望给操作员工作站上使用滑阀的液压系统提供一种低能量损失的再生模式。这能够使现有机器设计利用再生操作模式进行改进。

发明内容

提供一种用于控制液压致动器的第一端口和第二端口与传送加压流体的供给管道和油箱回流管道中每一个之间的流体流动的液压回路。该液压回路包括具有连接到供给管道线的入口、连接到油箱回流管道线的出口、第一工作端口和第二工作端口的滑阀。滑阀有选择地将流体从入口引向第一和第二工作端口之一，并将流体从第一和第二工作端口中的另一个引向出口。

工作端口闭塞阀将第一工作端口连接到液压致动器的第一端口。再生分流阀连接到液压致动器，并且通过所述再生分流阀流体在第一端口和第二端口之间流动。

在液压回路的一个实施例中，工作端口闭塞阀和再生分流阀远离滑阀并紧靠液压致动器设置。在另一个实施例中，再生分流阀远离滑阀并紧靠液压致动器设置，而工作端口闭塞阀紧靠滑阀设置。