[发明专利]用于控制液压系统的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载检测液压系统，更具体地涉及一种用于控制这种液压系统的方法和旁通阀装置。这里，液压系统更确切地说是指包括静液力马达(例如液压缸)的液压系统。

背景技术

具体地，在移动式液压系统中，例如在车载液压操纵负载处理起重机中，通常使用具有固定排量的静液力泵来向静液力马达(特别是工作缸)提供增压液压流体。阀布置在泵和马达之间，该阀控制通向不同液压马达功能的压力和流量。

液压系统包括具有旁通阀的进口部分，该旁通阀处于打开位置时使得泵的出口与用于液压流体的储罐连接。旁通阀由于预应力(通常通过压缩弹簧来获得)而常闭，但是在一定的相对较低的压力(即预应力的压力，通常表示为ΔP，例如10-20巴，这在系统中需要作为无负载压力，即当并不启动液压工作功能时)下打开。当通过打开控制阀(以便释放通向马达的流体流，该流体流执行液压工作功能)来启动液压工作功能时，泵必须能够在比无负载压力高得多的压力下供给流体流，通常是无负载压力的几十倍。

当启动液压工作功能时，旁通阀用于根据检测的负载压力信号而向上调节泵压力至高于该功能所需的ΔP的特定水平，或者当多个工作功能要同时执行时，则调节泵压力至高于需要用于不同工作功能的最大压力要求ΔP那么多。这一点通过以下方式实现：检测控制阀下游的压力(负载压力)，并传送给旁通阀并沿关闭方向与预应力的压力相互作用地作用在该旁通阀上，从而迫使泵升高所供给的流体流的压力至合适水平。

在旁通阀上的压力降引起功率消耗，它与泵流量(恒定的)和压力降的乘积成比例。当泵工作时，即使当液压系统处于空载模式时，这样的功率消耗一直存在。在很多情况下，空载操作构成总操作时间的主要部分，因此希望尽可能降低空载功率消耗，特别是因为这种功率消耗通常需要液压系统装备有重要的冷却系统。

在电控制液压系统中，已知通过使得系统提供有电控制卸压阀而相对简单地降低在空载时的功率消耗，一旦系统从执行一个或多个工作功能变成以无负载模式(空载)工作，该电控制卸压阀就降低泵压力。在市场上可获得的、具有机械控制的控制阀的系统中，空载压力的降低必须以液压或液压机械方式来进行。

对于具有机械或液压机械操纵控制阀的液压系统，通常提供具有液压辅助缸和管理卸压阀的旁通阀。卸压阀常开，并使得辅助缸能够以与泵的无负载压力相等的压力而与预应力相反地作用，以便降低有效预应力(因此降低泵的空载压力)至例如当泵处于用于执行工作功能的启动操作时作用的有效预应力的一半。当控制阀打开以便启动工作功能时，所检测到的负载压力使卸压阀关闭，使得辅助缸被卸压，且使得旁通阀随后被加载至完全预应力，并在该预应力下操作。

对于降低空载功率消耗的上述问题的普通解决方案都有多个缺点：结构复杂并且昂贵，且当所检测到的负载压力远低于最大预应力压力时很难使得旁通阀加载至最大预应力。因此，为了以可靠方式实现加载，空载压力可以并不设置成低于最大预应力压力太多，该最大预应力压力设置了用于降低空载功率消耗的上限。

发明内容

本发明克服了上述缺点，并提供了一种用于控制负载检测液压系统的方法和旁通阀装置，该系统可以具有较低空载压力，但是当一个或多个液压工作功能要被启动时将使得旁通阀可靠地加载至更高的预应力压力。

根据本发明，旁通阀的预应力设置为用于空载的第一或较低压力，例如3巴，该第一或较低压力比设定的第二较高压力(通常为10-20巴)低得多，当一个或多个马达在系统中将执行工作功能(例如升高负载)时，液压系统将在该第二较高压力下工作。当液压系统中的马达通过打开用于马达的控制阀而被启动时，唯一的液压调节器负责使泵压力从第一压力升高至预设的第二压力，该第二压力应当在启动液压工作功能时起作用。因此，当执行无液压工作功能时，第二压力自动减小返回第一压力。

第一压力和第二压力的值以及在这些压力之间的差或关系将根据液压系统的结构、适用性和特征进行合适选择，因此可以在特定区间中变化。一方面，第一较低压力和第二较高压力应当尽可能低，另一方面对于液压系统要足够高，以便可靠地：(1)将旁通阀打开至与第一压力相对应的位置；(2)当控制阀打开时将泵压力向上调节至第二较高压力，用于启动工作功能；以及(3)一旦全部工作功能都停用，就返回第一压力。通常，对于多个移动式液压系统有效的是，第一压力应当为至少大约3巴，第二压力应当至少为第一压力的两倍。

附图说明

通过下面对示例性实施例的说明，将更明白本发明和它的特征，该示例实施例在附图中示意表示。