[发明专利]具有可变排量泵的流体流量求和控制和流体流量的优先权分配的液压系统

说明书

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不适用

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资助研究或开发声明

不适用

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种用于液压动力机械的阀组件；更具体的涉及可产生压力信号的阀组件，压力信号控制可变排量液压泵并优先使用来自泵的流体来运转所选的液压制动器。

2.相关技术说明

一台机器上的液压驱动作业构件的速度取决于液压系统的主窄面孔口的横截面积，以及跨越这些孔口的压降。为便于控制，压力补偿液压系统设计成用于控制压降。这些先前的控制系统包括负载传感导管，该负载传感导管可将阀作业端口处的压力传输到在系统中供给增压流体的可变排量液压泵的输入口。所得到泵输出的自调节在提供跨越控制孔口的大致恒定的压降，该控制孔口的横截面积可由机器操作者控制。这便于控制的原因在于压降保持恒定，作业构件的移动速度由孔口的横截面积确定。

一种这样的系统在美国专利第5715865号中公开，题为《Pressure Compensating Hydraulic Control Valve System(压力补偿液压阀系统)》，其中单独的阀部分控制从泵到驱动作业构件的每个液压制动器的液压流体流量。这些阀部分是这样的类型：感测作用于液压致动器的最大载荷压力以提供传递到泵的控制输入端口的载荷传感压力。最大载荷压力根据接受来自所有阀部分的载荷压力的一系列梭阀确定。

每个阀部分包括具有可变计量孔口的控制阀以及分开的压力补偿阀。泵的输出压力响应于载荷感测压力施加到计量孔口的一侧和计量孔口的另一侧处的压力补偿阀，使得跨越计量孔口的压降保持大致恒定。

尽管该系统是有效的，但除了具有计量孔口的控制阀之外，其还需要每个阀部分内分开的压力补偿阀和梭阀。这些附加部件增加了液压系统的成本和复杂性，对于较廉价的机器来说这会是重要的考虑。因此，需要用于执行该功能的较为廉价且较不复杂的技术。

在某些机器上，所选的液压功能具有优于其它液压功能的操作优先权。因此，必须确保最大可能程度地满足较高优先权功能的供给流体需求，即使这样会导致其它液压功能的性能较低。先前的流量优先权技术通常具有效率损失，诸如热损失。因此，仍然需要实施液压功能优先权的其它技术。此外，某些机器需要多于两个的液压功能优先级。

发明内容

提供一种用于液压系统的控制阀组件，其中可变排量泵将从箱体抽吸的流体送到供应管道以运行多个液压功能。每个液压功能具有液压致动器和控制阀，控制阀控制从供应管道至液压致动器的流体流量。来自每个液压功能内液压致动器的流体经由返回管道传送到箱体。

在控制阀组件内设置流量求和节点。第一供应节点连接到第一液压功能和流量求和节点。第二供应节点连接到第二液压功能。

所有控制阀都具有可变第一路径和可变第二路径，流体通过可变第一路径从泵流到流量求和节点，流体通过可变第二路径从与相应液压功能相关的第一或第二供应节点流到相关联的液压致动器。每个控制阀还包括可变第三路径，其中所有这些第三路径在流量求和节点与返回管道之间串联连接，由此形成旁通通路。本文提到可变路径是指液压系统运行期间通过该路径的流体流量可以变化。在本发明的一实施例中，每个控制阀包括(1)第一路径内的可变流体源孔口，(2)第二路径内的可变计量孔口，以及(3)第三路径内的可变旁通孔口。这些孔口尺寸变化以扩大和收缩相应的可变路径，且因此增加和减小流过其中的流体流量。

每个控制阀构造成使得当第二路径内的可变计量孔口尺寸增加以运行相关液压致动器时，第一路径内的可变流体源孔口尺寸也成比例增加以将更多流体从供应管道传送到流量求和节点。同时，第三路径内的旁通孔口尺寸成比例减小以限制从流量求和节点到返回管道的流体流量。控制阀的该操作改变流量求和节点处的压力，该压力用于操作可变排量裕度控制的泵。该泵通过控制到供给管道的流体流量以满足控制阀的需求来作出响应。

控制阀组件还包括第一优先权止回阀，流体通过该第一优先权止回阀从旁通通路上在第一与第二液压功能之间的点流入第二供应节点。流体还能够通过固定第一供应孔口从流量求和节点流到第二供应节点。

第一优先权止回阀和固定第一供应孔口用于给予第一液压功能以消耗来自泵的输出流量的优先权。第一供应节点较佳地直接连接到流量求和节点，使得流体基本上不受限制地供给到第一液压功能。于是，第一液压功能具有使用由泵供给的流体的最高优先权。