[发明专利]液压传动系统

说明书

本发明涉及到诸如液压挖掘机和液压起重机之类的液压工程机械用的液压传动系统，这种传统系统均带有多个液压致动器。更具体地说是涉及到一种使用流量调节阀来控制供给液压致动器的液压液流速的液压传动系统，每一个流量调节阀都有压力补偿作用。

迄今的液压结构机械（例如挖掘机和液压起重机）用的液压传动系统均有多个液压致动器，这种液压系统一般由下列几个部分组成：至少1个液压泵、多个液压致动器（它们通过各个主通路与液压泵相连并由液压泵输送液压液体进行传动）以及分别与液压泵和各液压致动器间的各主通路相连的多个流量调节阀。

美国专利No.4，617，854发明了这样一种液压传动系统，它在每个流量调节阀的主通路上游装一个辅助阀，辅助阀中有两个相对的工作零件，流量调节阀的进口压力和出口压力都引入到其中的第一个零件上、而液压泵的输送压力和多个液压致动器中的最大负荷压力则都引入到第二个零件上。此外，还配置了一个负荷传感式的泵调节器，用来使液压泵的输送压力保持比最大负荷压力高一个预定值。在此布局中，由于把流量调节阀的进口压力和出口压力都引入到辅助阀相对的工作零件的第一个零件，就使流量调节阀的负荷压力得以补偿。而且，通过把由泵调节器调节的液压泵输送压力和多个液压致动器中的最大负荷压力引入到辅助阀相对的工作零件的第二个零件，这在多个各自具有不同负荷压力的液压致动器联合工作中，就有可能使得即使在各液压致动器的指令流速（即要求的流速）之总和超过液压泵的最大输送流速的情况下，液压泵的输送流速仍能按照指令流速的相对比值来分配，因而保证了液压液在较高负荷一边也能可靠地通过液压致动器。

另一方面，美国专利No.4，535，809发明了一种针对单个而不是多个液压致动器的液压传动系统，在此系统中，每一个同液压泵与液压致动器之间的主通路连接的流量调节阀是由一个座阀式的主阀与一个连接在主阀的反压室与输出端之间的控制管路的导阀组成的。在控制管路中，也配置一个辅助阀，而导阀的输入和输出压力分别引入到辅助阀相对的各个工作零件上，以便产生压力补偿作用。该专利还发明一种改型机构，采用自负荷压力来改变单个液压致动器的操作，以便修正压力补偿作用。

但是，在专利No.4，617，854中，配置在主通路的流量调节阀和辅助阀都包含有尺寸较大的滑阀，因此，如果为了节能而提高液压通路的压力时，就会出现有相当量的液压液从这些滑阀中漏失的问题，而且，由于辅助阀是配置在流速较大的主通路内，又会引起另一个问题，即增大辅助阀的压力损失。

一般说来，液压传动系统中的液压致动器最好以相同的流速供给液压液，而不受自负荷压力和其它液压致动器的负荷压力所影响。同时，在某种情况下，用于液压挖掘机一类机械的液压传动系统最好能根据工作部件类型和工作方式由自负荷压力或其它的液压致动器的负荷压力来起作用，因此最好由相联的液压致动器来驱动。

例如，当液压挖掘机同时进行摆动操作和起吊操作把土装到卡车上时，在摆动操作之初，旋座马达的负荷压力就会升高，并且超过保护管路的安全阀的限制压力（因为摆动体是惯性体）。相反地，代表悬臂保持压力的悬臂负荷压力却低于摆动负荷压力，在这样的工作方式中，如果在摆动操作之初摆动负荷压力保持在较高水平时供给到悬臂的液压液尽可能多，而不减压，那么能量的浪费就小些，起吊操作和摆动操作能够自动地调节各自的速度，以致在初始阶段，起吊速度增加比摆动速度快，在悬臂升起到一定高度后，摆动速度才逐渐增大。

同理，在单独摆动操作或与其它液压致动器联合的摆动操作中，在摆动之初，摆动负荷压力要超过安全阀的限制压力（如上所述），因此，如果供给旋座马达的液压液的量能够随摆动负荷压力之增加而减少的话，能量的浪费就会少些。

在液压致动器的某些工作方式中，例如在由悬臂和支臂联合动作构成垂直表面的操作中，希望根据悬臂操纵杆与支臂操纵杆的操纵量之比值精确地分配流速，而不管负荷压力的大小。

因此，象液压挖掘机这一类结构机械最好具有流量调节阀的特性，这种阀不仅仅决定于特定的压力补偿作用和/或液流分配作用，而且可改变成容易产生各种取决于工作部件类型和工作方式的功能。并被各个液压致动器所驱动。

但是，在美国专利No.4，617，854中，采用上面所述的辅助阀来获得压力补偿作用和流量分配作用时，并未考虑到利用从其他液压致动器来的负荷压力或自负荷压力的影响来改变这些功能。因此，该专利不能满足上面所述根据工作部件的类型来改变流量调节阀特性的要求。