CN100504079C - 流量阀和具有多个流量阀的流量分配器 - Google Patents

流量阀和具有多个流量阀的流量分配器 Download PDF

Info

Publication number
CN100504079C
CN100504079C CNB2004800399730A CN200480039973A CN100504079C CN 100504079 C CN100504079 C CN 100504079C CN B2004800399730 A CNB2004800399730 A CN B2004800399730A CN 200480039973 A CN200480039973 A CN 200480039973A CN 100504079 C CN100504079 C CN 100504079C
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
flow
pressure regulator
control
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800399730A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1902404A (zh
Inventor
卡尔·克鲁格-卡修斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of CN1902404A publication Critical patent/CN1902404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100504079C publication Critical patent/CN100504079C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/163—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for sharing the pump output equally amongst users or groups of users, e.g. using anti-saturation, pressure compensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/05—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed specially adapted to maintain constant speed, e.g. pressure-compensated, load-responsive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4035—Control of circuit flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/44—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic with more than one pump or motor in operation
    • F16H61/456—Control of the balance of torque or speed between pumps or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20576—Systems with pumps with multiple pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/25—Pressure control functions
    • F15B2211/253—Pressure margin control, e.g. pump pressure in relation to load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40553—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with pressure compensating valves
    • F15B2211/40569—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with pressure compensating valves the pressure compensating valve arranged downstream of the flow control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41572—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a pressure source and an output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/605—Load sensing circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7058—Rotary output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7114—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders with direct connection between the chambers of different actuators
    • F15B2211/7128—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders with direct connection between the chambers of different actuators the chambers being connected in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

揭示了一种流量阀和用来为若干液压消耗装置提供压力液的流量分配器。每个流量阀包括测流口和压力调节器。压力调节器的压力调节器活塞上设置有两个控制边缘，其中一个在压力液流的“液流积蓄”时作用，另一个在压力液流的“液流分配”时作用。所述流量阀还包括至少一个LS控制边缘，用来在压力调节器打开时控制LS截面打开，通过该LS截面将对应负载压力的压力指示到负载管线中。

Description

流量阀和具有多个流量阀的流量分配器
技术领域
本发明涉及用于流量分配器的流量阀，所述的流量分配器用来为若干液压消耗装置(hydraulic consumer)提供压力液，本发明还涉及包含此种流量阀的流量分配器。
背景技术
液压流量分配器确保给定压力的液流按照期望的分量(partialquantities)流经若干互相并联设置并独立于负载压力的液压消耗装置或液压负载。如果采用流量分配器的各个独立的流量阀位于液压消耗装置的上游的方式引导压力液流，称之为液流分配(dividing)操作状态。但是，如果各个独立的流量阀位于液压消耗装置的下游，则称之为液流积蓄(accumulating)操作状态。
流量分配器的每个流量阀都具有一个测流口和一个压力调节器，该压力调节器在液流分配操作状态时被设置于测流口的下游。在液流分配操作状态时，各个压力调节器在关闭方向承受最大负载压力并强有力地限制其对应的测流口和负载之间的液流，该限制非常强烈，致使所有测流口之后的压力等于或稍稍大于最大负载压力。对于压力调节器的这种布置方式和压力应用，流量分配器类似于所谓的负载独立流量分配(LUDV，load-pressure independent flow distribution，)控制系统，例如，WO 95/32364公开了一种负载感测控制系统的特例。在这种控制系统中，将最大负载压力指示给可变容积泵，并且该可变容积泵受到控制，使泵压管道中的主导泵压按预定压差Aep高于负载压力。在LUVD控制系统中，即使在泵压下降时也维持对各个独立的部分液流的液流分配。因为在这种所谓的供应不足的情况下，测流口下游的压力没有任何改变。所有测流口的前面都被施加下降后的泵压，使位于所有测流口的压差都按相同方式变化。
不论使用可变容积泵还是定量泵作为压力液供给源，也不论可变容积泵是如何被调节的，都可以使用流量分配器。在行程驱动装置中使用时，排出量得到调节，例如，通过操纵杆或踏板调节排出量，流量分配器就会按照期望的容积比将排出量按比例分配给液压消耗装置。
WO 95/32364的控制系统不能够执行“压力液分量的积蓄”。因为，在液流积蓄时必需保证在压力调节器的关闭方向上压力调节器与液压消耗装置之间不再是最大压力而是最小压力为主导，这里，在最大负载液压消耗装置处的主导压力是最低压力。
用于液流分配和液流积蓄的流量分配器已经在DE 195 31 497 A1中公开。在这种控制结构中，分配给液压消耗装置的压力调节器被调心弹簧顶到打开位置，在“液流分配”操作状态中其被施加以最大负载压力，而在“液流积蓄”操作状态中通过导向阀其被施加以相应的最小有效负载压力，这样在这两种操作状态中，能够将测流口之上的压力损失保持恒定，而与负载压力无关。
上述现有技术方案的缺陷在于，必需对应操作状态对导向阀进行控制，并且需要使用昂贵的装置将最大和/或最小负载压力排出(tap off)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流量阀和由此种流量阀构成的流量分配器，其能够以最小的成本实现“液流分配”和“液流积蓄”操作状态。
上述目的是以下方案实现的，本发明提出一种用于流量分配器的流量阀，该流量分配器为多个液压消耗装置提供压力液，该流量阀包括压力调节器和测流口，压力液流可由该测流口流过，以便在消耗装置的方向将液流分配，并且在相反方向上将压力液流积蓄，其中压力调节器包括被顶入原始位置的压力调节器活塞，一方面可以向该压力调节器活塞施加LS管线中的主导压力，另一方面可以向该压力调节器活塞施加测流口和压力调节器之间的压力液流通道中的主导压力，所述压力调节器活塞包括两个控制边缘，其中一个控制边缘在液流积蓄过程中起作用，另一个控制边缘在液流分配过程中起作用，并且，还至少提供一个LS控制边缘，当压力调节器被打开时，为了将负载指示到LS管线中，通过该LS控制边缘对LS截面进行控制，将该LS截面打开以便将压力液流通道中主导的压力排出。
本发明的目的还通过以下方案实现，本发明提出一种用来为多个消耗装置供应压力液流量分配器，其具有多个上述的流量阀。
根据本发明的分配到对应液压消耗装置的流量阀包括测流口和压力调节器，该压力调节器在测流口的一侧调节最大或最小负载压力。根据本发明，压力调节器的压力调节活塞被设计为具有两个控制边缘的结构，其中一个控制边缘被分配给“液流积蓄”操作状态，另一个控制边缘被分配给“液流分配”操作状态。该流量阀还包括一个LS控制边缘，借助该控制边缘能够在压力调节器被完全打开以便向LS管线中指示负载时控制LS截面打开。当控制LS截面打开时，压力可从测流口和压力调节器入口之间的压力液流道排出。该压力首先对应于压力调节器被完全打开时在被分配的液压消耗装置处的主导负载压力。这种情况发生在液压消耗装置引导最大负载压力的“液流分配”操作状态，这是因为分配给该液压消耗装置的流量阀的压力调节器是完全打开的，而分配给较低负载的液压消耗装置的其他流量阀的压力调节器被转换到控制位置，以便将测流口下游处的初始压力限制在这些液压消耗装置的较低负载压力。
在“液流积蓄”操作状态中，a.m.压力液流通道中的压力基本上与最小负载液压消耗装置的压力对应，控制开始时最小量的压力液流到压力调节器，并且后者被打开或保持打开状态，而压力液流通道中的压力受到其他高负载消耗装置的压力调节器的限制，直到压力调节器活塞上的力达到平衡。
根据本发明，能够在“液流分配”和“液流积蓄”两种操作之间自动转换，这种转换是通过分别将位于打开的压力调节器与测流口之间的压力液流通道中的对应最大负载压力(“液流分配”)和对应最小负载压力(“液流积累”)的压力排出实现的。在较高负载和较低负载的液压消耗装置的流量阀中，分别控制LS截面关闭，使得相关压力调节器的控制面在关闭方向被施加与最大负载压力(“液流分配”)相对应的压力，并在打开方向被施加与最小负载压力(“液流积蓄”)相对应的压力。
在一优选技术方案中，流量阀的压力调节器在原始位置被打开。
可以通过二位二通方向控制阀对LS截面进行控制，该控制阀具有两个LS控制边缘，其中一个用于“液流分配”，另一个用于“液流积蓄”。
在本发明的一个紧凑结构的特定变化例中，该方向控制阀被结合到压力调节器活塞中，该活塞是方向控制阀的内部活塞，其在压力调节器活塞的导向孔中被引导并且该内部活塞包括控制环，在该控制环的两个环形端面上形成两个前述的LS控制边缘。
通过向一个端面施加泵压并向另一个端面施加LS管线的LS压力将该内部活塞(方向控制阀的转换)启动。“液流分配”时，该内部活塞被高泵压切换到第一切换位置，“液流积蓄”时，该内部活塞受到低泵压的作用被切换到另一切换位置。在上述两种位置中，上述LS控制边缘之起到控制打开LS截面的作用。
在上述技术方案中，较好的是LS管线与压力调节器的LS弹簧腔室连通，通过控制打开LS截面，使弹簧腔室与一个用来引导与负载压力对应的压力的通道之间连通。
在本发明的一个优选变化例中，压力调节器还包括另一个弹簧腔室，该弹簧腔室经由延内部活塞外周延伸的连通通道与LS弹簧腔室连通。
更好的流量阀结构是当内部活塞伸出LS弹簧腔室并且在所述被引出压力调节器端部形成导向环，该导向环在流量阀的螺旋塞的压力腔室中被引导。在该压力腔室中为内部活塞形成一个挡块，并且向该内部活塞施加泵压。
为了更好地进行引导，内部活塞可包括一个径向环(radial collar)，该径向环沿压力调节器活塞导向孔的内周部分与其邻接。在径向环和控制环的外周和导向孔的内周表面都形成有纵向凹口，使压力液流能够在两个弹簧腔室之间流动。
压力调节器活塞较佳的是被设计为在形成两个控制边缘的端面上具有一中央控制槽的结构。压力调节器活塞被两个调心弹簧顶入其开放的中央位置。
压力调节器活塞包括一个或多个径向孔，以便将压力调节器和测流口之间的压力液流通道之间的压力排出。
较佳的是第一个流量阀都包括一个压力进给阀，通过该压力进给阀保护液压消耗装置不会由外部过载，并且如果发生充注不足时会注入压力液，以避免发生空泡并使系统保持封闭。
附图说明
以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是处于“液流分配”操作状态的流量分配器的功能图。
图2是图1所示流量阀的截面图。
图3是图2所示流量阀的压力调节器的详图。
图4是图3所示压力调节器的内部活塞在“液流分配”时的不同操作位置。
图5是“液流分配”时较低负载液压消耗装置的流量阀。
图6是根据图1的处于“液流积蓄”操作状态的流量分配器的功能图。
图7是“液流积蓄”时图4所示内部活塞的位置。
图8是较低负载液压消耗装置的流量阀的截面图。
图9是本发明的流量阀的回路符号图。
1 流量分配器                 2 可变容积泵
4、6、8、10 液压马达         12、14、16、18 流量阀
20 座圈                      22 LS管线
24 测流口                    26 压力调节器
28 压力进给阀                30 泵
32 进给通道                  34 进给管线
36 供应管线                  38 推进管线
40 流管线                    43 压力调节器活塞
44、46 螺旋塞                50、52 调心弹簧
54、56 环形腔室              57 环形台
58 测流口开孔                60 螺丝
62 角孔                      64 腔室
66 倾斜通道                  68 环形通道
70 压力腔室                  72 连通通道
74、76 弹簧板                78、80 座
81 控制槽                    82 液流分配控制边缘
84 液流积蓄控制边缘          86 弹簧腔室
88 LS弹簧腔室                90 通道
92 导向孔                    94 内部活塞
96 导向环                    98 径向孔
100 控制环                   102 径向环
104、106 纵向凹口           105 径向延伸部
108、110 LS控制边缘         112 LS截面
114 固定在外壳上的控制边缘   116 弹簧腔室一侧的控制边缘
具体实施方式
本发明主要用于具有封闭或开放液压回路的静液压驱动的机械装置，并主要应用于旋转驱动装置，例如绞车驱动、皮带驱动或行走驱动装置。
图1所示为用于移动工作装置的行走驱动的流量分配器的功能图。控制结构部分是一个封闭的回路并具有一可变容积泵2。该行走驱动装置具有4个由可变容积泵2提供压力液的液压马达4、6、8、10。
在图中所示实施例中，通过分别分配给消耗装置4、6、8、10的流量阀12、14、16、18分配压力液。流量阀12、14、16、18组成一个控制部件。
如图所示，以流量阀12为例，其包括座圈20，该座圈20上形成有压力终端P、进给终端S、工作终端A(B、C、D)和LS终端LS。控制结构1的各个负载压力终端LS通过LS管路22互相连通。座圈20中提供可变测流口24、压力调节器26和压力进给阀28。压力调节器26按液流向消耗装置4流动的方向被设置于测流口24的下游。如上所述，独立于负载压力的压力调节器26使可变测流口24上方的压力降保持恒定，这样流过测流口24的压力液的体积仅仅取决于测流口24自身的开孔横截面。
通过压力进给阀使工作终端A(B、C、D)处的主导压力被限制在最大值，这样可保护消耗装置4(6、8、10)不会发生过载。而且，当发时充注不足时，例如下坡驱动时，或是在牵引负载时，可以通过进给终端S，并且如果合适的话通过泵30由压力进给阀28以现有的方法重新充注压力液。这种情况下，压力液由后者自槽T中吸出并通过进给通道34被送入流量阀12、14、16、18对应的进给终端S。
可变容积泵2的压力终端P通过分支压力或进入通路与阀的压力终端P连接。流量阀12、14、16、18对应的工作终端A、B、C、D通过推进管线38、40、42、44与消耗装置4、6、8、10的压力终端连接。压力液由消耗装置经由共用回流通路40流到可变容积泵2的吸入终端R。在图2将图1中的流量阀12放大显示。其他流量阀14、16、18的结构与之相同。
如图2所示，压力调节器开孔42在水平方向上穿透阀盘20，该开孔在两个端面分别被螺旋塞44、46封闭。在压力调节开孔42中，被中央弹簧50、52顶入中部的压力调节器活塞43能够在轴向被引导移动。压力调节器开孔在中部延伸形成两个环形腔室54、56，环形腔室54、56之间夹持一环形台57。环形腔室56与工作终端A连接，在图2中，测流口开孔58垂直延伸并与环形腔室54连通，并且测流口24插置于所述测流口开孔中。其具体结构设计在另一应用中被展示，并且该结构设计并非本发明的重点所在。只是假定测流口24具有可变的横截面。但是本发明并不受此种结构设计的限制。
在图2所示实施例中相对于投影平面垂直延伸的压力终端P与测流口开孔58连通。测流口开孔58的底部被螺丝60封闭(由图2看)。
在环形腔室56中，还设置有一斜角开孔62，该斜角开孔62的一端进入水平延伸的支管，具有弹筒结构的压力进给阀旋于该支管上。进给终端S通入腔室64，该腔室64通过一条垂直于图2投影平面延伸的通路构成测流口开孔58的径向延伸。
压力终端P通过倾斜通路66与环形通路68连接，环形通路68包围着螺旋塞46的外周。在螺旋塞46中形成与压力调节器开孔42同轴延伸的压力腔室70，该压力腔室70借由连接通路72与环形通路68连接，这样，在压力腔室70中压力终端P处的压力总是占主导，也就是说，总是在施加泵压。
下面通过放大的视图图3说明压力调节器的结构。
相应地，压力调节器活塞43的中央弹簧50、52被分被支承于邻近的螺旋塞46和44上，并且中央弹簧50、52通过杯状弹簧板74、76作用于压力调节器活塞43上，并且在作用的同时，中央弹簧50、52部分地没入位于压力调节器活塞43端面的承座78、80中，从而缩短压力调节器在轴向上的长度。
在压力调节器活塞43的中部区域的周侧设置有周向控制槽81，该周向控制槽81的环形端面形成两个与环形台57相互作用的控制边缘。在下文中，图3中左侧的控制边缘被称为“液流分配”控制边缘82，该“液流分配”控制边缘82在进行“液流分配”时起作用，图3中右侧的控制边缘称为“液流积蓄”控制边缘84，该“液流积蓄”控制边缘84在进行“液流积蓄”时起作用。图2中，两个控制边缘82、84处于原始位置，与环形台57离开一段距离，这样，从工作终端A(B、C、D)到测流口开孔58并到压力终端P的压力液连接是通畅的。
中央弹簧52被布置于弹簧室86中，弹簧室86的端面受到压力调节器活塞43和螺旋塞44限制。压力调节器活塞43的另一端与螺旋塞46共同定义出一个LS弹簧室88，一负载指示终端LS通过相对于投影平面垂直延伸的通路与LS弹簧室88连通。相应地，在所有流量阀12、14、16、18的LS弹簧室88中压力都相同，在“液流分配”时大致相当于消耗装置的最大负载压力，而在“液流积蓄”时大致相当于消耗装置的最小负载压力。
参见图3，导向孔92中的内部活塞94被引导，能够轴向移动并沿轴向穿过压力调节器活塞43。该内部活塞左端部穿过LS弹簧腔室88，并在那里具有导向环96，用来在螺旋塞46的压力腔室70内密封地引导该内部活塞。
另一端延伸到弹簧腔室86中，在其露出端位置由螺旋塞44支承。当内部活塞94向左移动时，其左端部紧靠压力腔室70的底部，这样其两端的位置由于紧靠在相应的螺旋塞44或46上而被限制。
压力调节器活塞43中控制槽81以左的位置上至少形成一个径向孔98，该径向孔98一方面通入导向孔92，另一方面通入环形腔室54。在所述径向孔98的区域，在内部活塞94上形成一个径向突起的控制环100。内部活塞94向右一段距离提供一径向环102，内部活塞94经由该径向环102在导向孔92中得到引导。压力调节器活塞43在与环100、102相邻的部位具有较小的直径并与导向孔92的内周表面形成一环形腔室。如图3所示，控制环100和和径向环102上具有纵向凹口104、106，使控制油能够在弹簧腔室86、88之间沿所述环形缝隙和纵向凹口104、106流动。在径向孔98以右，导向孔92沿径向伸入径向延伸部105，沿控制环100的外周形成环形间隙。
在控制环100的环形端面上形成LS控制边缘108、110，控制边缘110在“液流分配”时作用于最大负载压力消耗装置的流量阀，而分配给最小负载压力消耗装置的流量阀的LS控制边缘108在“液流积蓄”时起作用。
关于对功能的进一步详细说明，首先假定控制结构1在“液流分配”的操作状态下工作。参阅图1，消耗装置4的负载压力将达到400巴，消耗装置6的负载压力将达到600巴，消耗装置8的负载压力将达到200巴，消耗装置10的负载压力将达到100巴，相应地通过旋转提供410巴的泵(“10巴计量弹簧”时)将泵压增加到410巴。所述泵压(410巴)通过通道66同样施加到压力腔室70内，使内部活塞的左端面负载该泵压，而较低压力作用于内部活塞的右端面，以下将该较低压力称为压力腔室54中的主导压力。在图中所示的实施例中，流量阀12的测流口24之上的压力下降10巴，压力调节器26之上的压降在中部位置可以忽略。测流口24出口的主导压力作用于内部活塞43的右端面。该压力在压力调节器26的打开位置中对应于最大负载压力，即工作终端A的主导压力。由于压力差(泵压减去最大负载压力)的存在，内部活塞94被向右移动，进入图3所示的活塞中，该活塞中内部活塞94的右端部靠近螺旋塞44。在这种位置中，控制环100的LS控制边缘110打开LS截面，径向孔98通过该截面与弹簧腔室88连接，这样环形腔室54中的主导压力也被施加到弹簧腔室88。也就是说，此400巴的压力(最大负载压力)经由LS管线22也被指示给了其他流量阀的压力腔室88中。分配给较低负载消耗装置的其他压力调节器26的内部活塞94借由高泵压也同样地被向右移动进入图3所示的端部位置。
为了便于理解，在图4中示出了内部活塞94的控制边缘110区域和邻近的压力调节器活塞43区域。图4b)为前述的最大负载消耗装置4的压力调节器26的负载指示位置，其中的最大负载压力(400巴)被指示到LS管线22中。如前所述，在压力调节器活塞43的中央部位和内部活塞94的右端位置，控制环100的控制边缘110控制LS截面112打开以便进行负载指示，这样弹簧腔室88中被施加相应的负载压力，更为确切地说就是测流口24的出口外的主导压力。该压力经由前述的环形间隙包括径向延伸部105和纵向凹口106也被指示到右边的弹簧腔室86中，这样流量阀12的压力调节器活塞43在端面被压力补偿并保持其中部位置，因此最大负载压力消耗装置的压力调节器26被完全打开，并且不限制压力液体积流动。
图5示例性地展示了与对应的工作终端B、C、D连接的低负载消耗装置6、8、10的流量阀14、16、18将要采用的控制位置。如前文所述，就低负载消耗装置的流量阀14、16、18而言，内部活塞94的右端也毗邻螺旋塞44。这样，流量阀12的压力调节器26的信号被指示到流量阀14、16、18的弹簧腔室88中，这样使400巴的最大负载压力同样被施加到弹簧腔室88中。在控制初期，在液流分配到较低负载消耗装置期间，压力液最初流向具有最低流体阻力的消耗装置。接着，流量阀14、16、18的压力调节器活塞43由于受到LS弹簧腔室88中的最大负载压力的作用开始顶着调心弹簧52的压力由中央位置向右移动，并且，由此压力调节器活塞43与环形台57之间的流量截面通过“液流分配”控制边缘82被控制关闭，从而使压力液流受到限制。直到所有压力调节器都实现压力平衡才解除对压力液流的限制，并且流到消耗装置的量与负载无关。这意味着在本实例中，中等负载消耗装置的压力调节器接近一相对较大的程度，而两个较高负载消耗装置(200巴、300巴)的压力调节器采取的位置为图4a所示的中性位置和图5所示的小流量截面的位置的中间位置。通过将压力调节器活塞43相对毗邻螺旋塞44的内部活塞94向右移动，根据图4，LS截面112由内部活塞94的控制边缘110和固定到外壳的被分配的控制边缘114控制关闭，这样径向孔98与LS弹簧腔室88之间的连接被中断(图4a中性位置)。在图4c)中所示的控制位置中，控制环100大致位于弹簧腔室88和径向孔98之间形成平台之间的区域。随后，通过径向孔98、导向孔径向延伸部105、内部活塞94外周面和导向孔92内周壁之间连通的的环形间隙、以及径向环102的纵向凹口106，测流口24出口处的主导压力被指示到弹簧腔室86中，这样使压力调节器活塞43的左侧承载有最大负载压力，并在其右侧承载测流口24下游的压力。
内部活塞的小纵向凹口104和106以及内部活塞94与导向孔之间的环形腔室还具有以下功能：控制油能够在压力调节活塞43的控制运动期间经由该控制油流道由缩小的弹簧腔室中排出。在这种情况中控制汕经过LS管线22由LS弹簧腔室88的排出并非总是足够，而且并非总是足够快，例如在最极端负载压力的压力调节器进行交换时。
图6所示为与应图1对应的“液流积蓄”操作状态的功能图。假定最小负载压力消耗装置4的主导负载压力为35巴，而其他消耗装置的负载压力分别为50、100和200巴。在可变容积泵2的入口P处积蓄的压力液体积流动压力为25巴，而在由终端R引至消耗装置4、6、8、10的回流管线40(实际上为供给管线)中施加400巴的压力。
由于供应管线36(25巴)中为低压，内部活塞94由其右端面上较高压力的作用向左移动，直到其左端面与螺旋塞46的压力腔室70的底部相邻。由图6可知，此种变化发生在所有流量阀12、14、16、18中。
在控制初期，流向消耗装置的压力调节器的压力液具有最低流体阻力，在液流积蓄时这此消耗装置为较高负载消耗装置，这样其压力调节器最先作出反应。最小负载消耗装置4的压力调节器26保持在或移动到其中央位置。控制环100的轴向长度经选择，这样通过相对压力调节活塞43向左移动内部活塞94使右LS控制边缘108起作用。上述内容体现在图7b中。在此种分配给最小负载消耗装置的压力调节器26的负载指示位置(内部活塞94左移，压力调节器活塞43基于其中部位置)，LS控制边缘108打开一LS截面112，该截面在外壳一侧被弹簧腔室一侧的控制边缘114限制。压力腔室54和LS弹簧腔室88之间经由开放的LS截面112连通，这样最小负载压力(35巴)被指示到LS管线22中，并因此被施加到所有流量阀12、14、16、18的LS弹簧腔室中。该最小负载压力还作用到流量阀12的压力调节器活塞43的右端面上，这样使后者保持在其中央位置。如图8所示，由于压力液流向其他较高负载消耗装置的压力调节器，其压力调节器活塞43被移向左侧并进入控制活塞(请同时参阅图7c)。在这种控制位置中，该控制活塞中较高负载消耗装置14、16、18的压力调节器26的开放的截面由于“液流积蓄”控制边缘而变化，并且在达到力平衡前压力液流受到限制。因此，压力液能够由消耗装置流回，而与负载无关，其中压降恒定保持在相应的测流口24之上。在平衡位置上的压力调节器活塞43为一相对于中性位置(图7a)和显示控制位置(图7c)之间的内部活塞94的相对位置，这取决于较高负载压力处主导的负载压力。在图7a的中性位置中，LS截面被控制边缘108、114关闭，在图中所示的控制位置中，由于压力调节器活塞43由中性位置向左的轴向位移，控制环94被置于径向孔98和LS弹簧腔室88之间的平台区域中。
图9中显示了本发明的流量阀的回路符号。例如，分配到消耗装置4的阀由点划线表示并包括终端P、S、A和LS。在阀中压力进给阀28、可变测流口24和压力调节器26用二位二通方向控制阀显示，该方向控制阀在具体技术方案由导入压力调节器活塞43的内部活塞94构成。如图9所示，该内部活塞与压力调节器26机械连接。由倾斜通道66排出的泵压作用于内部活塞94的左端面，而径向孔98排出的在测流口24和压力调节器26之间的压力液流通道中主导的压力作用于右端面。在“液流分配”期间，内部活塞94被移至固定在外壳上的挡块，在此处为螺旋塞44，在“液流积累”期间，内部活塞94被靠向螺旋塞46形成的挡块上。
在压力调节器26开放的原始位置中，测流口24和压力调节器26之间的主导压力经由内部活塞94和适当打开的二位二通方向控制阀被指示到LS弹簧腔室88中并进入LS管线22，并且被施加到所有流量阀的弹簧腔室88。当将压力调节器由打开位置移动到控制位置时，内部活塞94被机械轴联移动到显示的锁定位置中，这样测流口24到压力调节器26之间的压力液流通道中的主导压力不再能够经由二位二通方向控制阀(内部活塞94)排出。在图9中，LS管线22中的主导压力还被施加到右侧的内部活塞94的端面。
压力调节器活塞43一方面承载LS通道22中的压力，另一方面承载经由测流口24与压力调节器26之间的纵向凹口106排出的压力，当国平衡时，压力液流受到压力调节器26的限制，这样测流口24之上的压降保持恒定并且与负载无关。
如前所述，在控制初期分配给具有最小流体阻力的消耗装置并在最初受到最大量压力液的的压力调节器26首先起作用。在“液流分配”时，该压力调节器就是分配给最小负载消耗装置的压力调节器，而在“液流积蓄”时，分配给最大负载消耗装置的压力调节器首先起作用。
本发明揭示了流量阀和用于多个消耗装置压力液供应的液流分配器。每个流量阀包括测流口和压力调节器。压力调节器的压力调节器活塞上具有两个控制边缘，其中一个在压力液流的“液流积蓄”期间起作用，另一个在压力液流的“液流分配”期间起作用。所述流量阀还包括至少一个LS控制边缘，通过该控制边缘可以在压力调节器打开时控制LS截面打开，与负载压力对应的压力经由该LS截面被指示到负载管线中。

Claims (13)

1.一种用于流量分配器的流量阀，该流量分配器为多个液压消耗装置(4、6、8、10)提供压力液，该流量阀包括压力调节器(26)和测流口(24)，压力液流可由该测流口(24)流过，以便在消耗装置(4、6、8、10)的方向将液流分配，并且在相反方向上将压力液流积蓄，其中压力调节器(26)包括被顶入原始位置的压力调节器活塞(43)，一方面可以向该压力调节器活塞(43)施加LS管线(22)中的主导压力，另一方面可以向该压力调节器活塞(43)施加测流口(24)和压力调节器(26)之间的压力液流通道中的主导压力，其特征在于
所述压力调节器活塞(43)包括两个控制边缘(82、84)，其中一个控制边缘在液流积蓄过程中起作用，另一个控制边缘在液流分配过程中起作用，并且，还至少提供一个LS控制边缘(108、110)，当压力调节器(26)被打开时，为了将负载指示到LS管线(22)中，通过该LS控制边缘(108、110)对LS截面(112)进行控制，将该LS截面(112)打开以便将压力液流通道中主导的压力排出。
2.根据权利要求1所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述压力调节器(26)在原始位置被打开。
3.根据权利要求1所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中在液流积蓄期间LS控制边缘(108)起作用，而另一LS控制边缘(110)在液流分配期间起作用，并且这两个控制边缘是由二位二通方向控制阀形成的。
4.根据权利要求3所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述的二位二通方向控制阀是由所述压力调节器活塞(43)的导向孔(92)中引导的内部活塞(94)形成，并且该内部活塞(94)在两个环形端面处包括控制环(100)，该控制环(100)上设置有两LS控制边缘(108、110)。
5.根据权利要求4所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于能够在内部活塞(94)的一个端面上施加泵压，并在内部活塞(94)的另一个端面上施加与负载压力对应的压力。
6.根据权利要求4所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述的LS管线(22)通向压力调节器(26)的LS弹簧腔室(88)，并且可通过控制环(100)的LS控制边缘(108、110)控制其中所述的LS弹簧腔室(88)与压力调节器活塞(43)的通道(98)之间的用来引导负载压力的LS截面(112)打开。
7.根据权利要求6所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述的LS弹簧腔室(88)通过内部活塞(94)与导向孔(92)之间延伸的连通通道与弹簧腔室(86)连通，内部活塞的径向收进端部伸入该弹簧腔室(86)并对着挡块(44)移动。
8.根据权利要求7所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述内部活塞(94)的另一端部穿过LS弹簧腔室(88)并被在螺旋塞(46)的压力腔室(70)中被导向环(96)导引，泵压被施加到该螺旋塞(46)上，并且该螺旋塞(46)具有为内部活塞(94)设置的挡块。
9.根据权利要求7所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述的内部活塞(94)包括用来在导向孔(92)中引导内部活塞(94)的径向环(102)，并且在径向环(98)和控制环(100)上形成纵向凹口(104、106)，并且内部活塞(94)的相邻区域被设计为具有径向间隙，从而形成连通通道。
10.根据权利要求所述1的用于流量分配器流量阀，其特征在于其中所述的压力调节器活塞(43)包括位于环端面的中央控制槽(81)，在该端面上形成两个控制边缘(82、84)，并且所述压力调节活塞(43)被两个调心弹簧(50、52)顶入中央位置。
11.根据权利要求10所述的用于流量分配器的流量阀，其特征在于其中所述的压力调节器活塞(43)具有至少一个径向孔(98)开孔，一方面，在控制环(100)中进入导向孔(92)的区域，并且另一方面，进入引导负载压力的腔室(54)。
12.根据权利要求1-11任一项所述的用于流量分配器流量阀，其特征在于其包括压力进给阀(28)。
13.用来为多个消耗装置供应压力液流量分配器，其特征在于其具有多个根据前述任一权利要求所述的流量阀(12、14、16、18)。
CNB2004800399730A 2004-01-07 2004-12-29 流量阀和具有多个流量阀的流量分配器 Expired - Fee Related CN100504079C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004001253.9 2004-01-07
DE102004001253 2004-01-07
DE102004010374.7 2004-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1902404A CN1902404A (zh) 2007-01-24
CN100504079C true CN100504079C (zh) 2009-06-24

Family

ID=34716346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800399730A Expired - Fee Related CN100504079C (zh) 2004-01-07 2004-12-29 流量阀和具有多个流量阀的流量分配器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN100504079C (zh)
DE (1) DE102004010374A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE388330T1 (de) 2004-02-05 2008-03-15 Bosch Rexroth Ag Messblendenanordnung für ein hydraulisches stromteil- und stromsummiergerät
CN106958546B (zh) * 2017-04-17 2018-04-06 燕山大学 数字型液压变压器

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004010374A1 (de) 2005-08-04
CN1902404A (zh) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6644025B1 (en) Control arrangement for at least two hydraulic consumers and pressure differential valve for said control arrangement
CN107917118B (zh) 复合控制液压回路
JPH1172102A (ja) 案内電磁制御バルブおよび同バルブを使用する液圧制御装置
KR20020080338A (ko) 작업기계의 리프트 실린더를 제어하기 위한 방법 및 장치
JPH0249405B2 (zh)
US5170691A (en) Fluid pressure amplifier
KR20130061134A (ko) 압력 리미터를 갖는 유압 밸브
CN104564866B (zh) 具有阀装置的阀组
USRE38355E1 (en) Electrohydraulic control device for double-acting consumer
US11407192B2 (en) Hydraulic extrusion press and method for operating a hydraulic extrusion press
US6874526B2 (en) Hydraulic control device
WO2008037665A1 (en) Continuously variable transmission with a hydraulic control system and method for controlling said transmission
CN100504079C (zh) 流量阀和具有多个流量阀的流量分配器
CN103452939A (zh) 流体静力的阀装置和具有所述阀装置的流体静力的控制装置
EP0607108B1 (en) A method for controlling a hydraulic motor and a hydraulic valve therefor
US7870729B2 (en) Hydraulic control device
US6179393B1 (en) Distributing valve for load-independent control of a hydraulic consumer with regards to direction and speed
US3752176A (en) Fluid flow proportioning device
US4872472A (en) Fluid pressure regulating valve
US7017470B2 (en) Flow control apparatus for construction heavy equipment
US7380491B2 (en) Flow valve and flow distributor comprising several flow valves
CN100504080C (zh) 液压分流器和蓄流装置的测流口装置
RU2060386C1 (ru) Гидросистема горной машины
CN100513803C (zh) 方向控制阀和设置有该方向控制阀的控制系统
JP2004232687A (ja) 自動潤滑装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090624

Termination date: 20111229