[发明专利]液压机和系统

说明书

一种液压系统，采用具有多个工作腔室的电子换向流体工作机，每个工作腔室具有一个或多个电子可控的阀，这些阀由至少一个控制器主动控制，以基于每个周期调节工作流体进出低压和高压歧管的净流量，从而满足需求信号指示的需求。高压歧管具有至少一个附加出口，其由电子可控的出口阀、比如比例流量阀调节。如果设想由需求信号指示的需求导致可能激发共振模式的脉动流量或振动，则至少一个控制器使工作腔室的工作流体排量超过需求信号指示的需求，且至少一个控制器同时(至少部分地)打开电子可控的出口阀，以允许一些过量流量从中离开，使流体的净排量满足所需的流体排量，同时减少脉动流量或非期望的振动。

技术领域

本发明涉及电子换向液压机和包括这种机器的液压系统的领域。

背景技术

电子换向液压机(ECM)包括带有容积周期性变化的一个或多个工作 腔室(例如活塞缸)的流体从动和/或流体驱动的机器。当工作腔室执行泵 送循环时，低压歧管充当流体的净源，而高压歧管充当流体的净池。当工 作腔室执行机动循环时，高压歧管充当流体的净源，而低压歧管充当流体 的净池。ECM可以具有多于一个低压歧管和/或多于一个高压歧管。

ECM的工作腔室具有电子可控的阀，其可在每个工作腔室容积周期上 受到控制，以调节流体来自低压歧管(在一些实施例中为高压歧管)或进 入低压歧管的进出工作腔室的流量。

在一些ECM中，只有单个高压歧管，并且所有工作腔室都与其连通， 并将流体排入或排出高压歧管，以满足需求。然而，可能有与一个或多个 工作腔室中的不同组连通多个高压歧管，并且响应于单独的需求信号来控 制每个组，使得该组中工作腔室的组合排量满足需求。因此，各个工作腔 室组可以用作独立的泵或马达。

需求由需求信号表示，该需求信号可以指示直接或间接耦合到相关高 压歧管的液压致动器的目标压力、流率、功率输出或特性(例如位置)。 为了满足需求，ECM的控制器决定工作腔室容积的每个循环应为有效循环 (其中存在工作流体的净排量)还是无效循环(其中没有工作流体的净排 量)。这导致工作腔室致动的型式(有效或无效循环)以及流入或流出相 应的高压歧管的型式。这样以来，可以快速响应需求的变化。通常，输出 不会在瞬间而是要在较短的平均时间上才完美地匹配需求，净输出趋向于 需求。这样的机器是高效的且高度响应的。

然而，一些气缸致动型式会引起液压机内的振动。一些振动频率可能 会导致液压机内共振模式的激发，从而可能导致损坏机器部件并给用户带 来不适。当工作腔室为了满足需求执行有效还是无效循环的型式的频谱在 可激发共振的频率上具有大分量时，会出现这种情况。

在低流量水平下，流体的排量可能是高度脉动的。如果输出为最大排 量分数的5％，则可能是每20个循环有一个有效循环且其间是无效循环的 重复型式。这同样会导致振动、用户的不适以及损坏机器的风险。类似地， 当液压机以低流率运行时，它们的运行会变得效率低下。

因此，本发明试图减少或减轻现有的电子换向液压机的上述缺点中的 一些或全部。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种液压系统，包括：

液压机，该液压机包括可旋转轴、低压歧管和高压歧管、以及一个 或多个工作腔室，工作腔室的容积随可旋转轴的旋转而周期性地变化，每 个工作腔室都既具有调节低压歧管与工作腔室之间的连通的低压阀也具有 调节高压歧管与工作腔室之间的连通的高压阀，其中，对于每个工作腔室， 相应的低压阀和相应的高压阀中的至少有一者是电子可控的工作腔室阀；

高压歧管，其在一个或多个所述工作腔室与一个或多个致动器端口 与一个或多个附加出口之间延伸；

一个或多个液压致动器，其通过一个或多个致动器端口流体连接到 所述高压歧管，并由此由液压机液压驱动；

一个或多个电子可控的出口阀，其调节一个或多个附加出口的打开 或关闭；以及