[发明专利]用于移动载荷操纵设备的流体动力控制系统

说明书

背景技术

本发明涉及通常安装在自动装卸车或其他工业车辆上的多个协同工作的液压致动载荷啮合(load-engaging)构件的流体动力控制系统的改进。所述多个载荷啮合构件可以是载荷操纵叉、用于弯曲构造、平面构造或其他构造的载荷表面的夹臂、用于同时操纵多个不同大小的载荷的对开夹臂、层拣选机夹臂及其支撑悬臂、翻料机或者其他多个可通过直线或旋转液压致动器产生协作式的但往往不同的移动的载荷啮合构件。相应的多个载荷啮合构件的相应的协作移动当中存在的差异包括位置、速度、加速度、减速度和/或其他变量方面的一项或多项差异。尽管这样的差异有时是故意的，但是它们通常是非故意的，并且使得协同操作的载荷啮合构件变得不协调。

就常规而言，这样的协同操作的移动载荷啮合构件的相应的移动要么是人工控制的，要么是通过调节流经通往移动每一载荷啮合构件的独立液压致动器的并行连接的液压流体的相应流量的流体动力阀门组件加以控制的。通常采用液流分流器/合流器阀门尝试自动分配往返于所涉及的各个独立液压致动器的相应液流，从而试图实现这样的并行连接的液压致动器的协调的同步移动。但是，这样的分流器/合流器阀门只能大致控制各个独立的液压致动器的移动，结果就是它们在任何液压控制系统中的存在都会妨碍对致动器的精确控制，并且允许累积误差。其他通过监测各个独立的液压致动器的相应位置而向相应的液压控制阀提供反馈从而对各个液压致动器的相应的同时移动当中的非故意差异进行自动校正的现有系统要么同时对各个独立的控制阀进行变化调节，要么完全阻塞所述阀门之一直到完成校正为止，因而极大限制了致动器能够完成其预计移动的速度。

附图说明

图1是可在本发明当中使用的示范性流体动力控制系统的简化电动液压图示。

图2是可在本发明当中使用的备选示范性流体动力控制系统的简化电动液压图示。

图3是可与图1和图2的系统一起使用的示范性逻辑流图示.

具体实施方式

图1示出了一对具有独立的横向延伸的、朝向相反的液压活塞和液压缸组件A和B的形式的示范性线性液压致动器。一般而言，所述朝向相反的活塞和液压缸组件是自动装卸车的载荷操纵车上的极为常见的布置。或者，液压致动器A和B根据载荷操纵应用具有旋转液压马达类型。

在本公开中适于致动器A和B的活塞和液压缸组件的示范性类型是美国专利6834574中所示的Parker-Hannifin活塞和液压缸组件，通过引用将其公开内容全文并入本文。这样的活塞和液压缸组件包括诸如图1中的传感器11或传感器13的光传感器，其能够读取沿每一相应的活塞杆10或12的长度的标有精细刻度的唯一增量位置标记，其被示意性地标示15。标记15能够使相应的传感器11或13辨别出活塞杆相对于液压缸的位置，以及活塞杆随着伸出或缩进而产生的变化的位移，上面的美国专利6834574对此给出了解释。也可用于这一目的的备选传感器组件类型可以包括(例如)磁代码类型传感器或电位器类型传感器。

传感器11和13优选向基于微处理器的时间基准控制器14发射信号输入，从而使所述控制器能够感测液压致动器A和B的相应移动当中存在的差异，所述差异不仅包括每一活塞杆10和12的相应线性位置、位移和行进方向的差异，还包括每一活塞杆的相应速度(作为感测到的位移相对于时间的一阶导数)以及每一活塞杆的相应加速度或减速度(作为感测到的位移相对于时间的二阶导数)的差异。在希望液压致动器产生旋转运动而不是直线运动的情况下，可以结合旋转分量采用相同的基本原理。

图1的液压回路优选通过管道22和三位流量及方向控制阀24接收处于泄压阀控制的压力之下的来自自动装卸车(未示出)上的贮存器16和泵18的加压液压流体。阀门24优选具有按比例流控制类型，可以通过人工方式或者通过按比例类型的线性电致动器24a响应于控制器14对其进行变化调节。泵18还通过管道26对其他自动装卸车液压部件及其各自的控制阀(未示出)提供馈送。管道28使所有液压部件排出的流体返回至贮存器16。

为了使活塞杆10和12从致动器A和B的缸同时向相反的方向伸出，使阀门24的阀芯在图1中向上移动，从而将处于压力下的流体从泵18提供至管道30，继而提供至并行管道32和34，从而完成对相应的液压致动器A和B的活塞末端的馈送。随着活塞杆的伸出，流体同时从致动器A和B的杆末端分别通过经由常开阀40和42的管道36和38，继而通过阀门24和导管28排放至贮存器16。