CN101052812B - 液压控制设备和液压回路 - Google Patents

Abstract

供给通道(32)、排出通道(33)、致动器通道(34)和阀芯孔(36)限定在外壳(31)中。阀芯孔(36)收容阀芯(35)，并与供给通道(32)、排出通道(33)和致动器通道(34)连通。负荷压力检测回路(21)的负荷压力检测回路部分(21a、21b)与转换位置对应设置。当致动器通道(34)连接到供给通道(32)时，每个负荷压力检测回路部分(21a、21b)都检测负荷压力。各个负荷压力检测回路部分(21a、21b)由设置在外壳(31)中的通孔限定并连通于阀芯孔(36)。止回阀(22)均被布置在相应一个负荷压力检测回路部分(21a、21b)中。这简化了各个负荷压力检测回路(21)的构造，节约了用于布置负荷压力检测回路(21)的空间。因此，其中限定负荷压力检测回路(21)的外壳(31)变得相对紧凑。

Description

液压控制设备和液压回路

技术领域

本发明涉及液压控制设备，其具有用于控制液压流体供给至液压致动器和从液压致动器排泄出来的方向转换阀，该方向转换阀是可在对应于阀芯运动的至少两个位置之间转换的滑阀，还涉及包括液压控制设备的液压回路。

背景技术

传统上，已知的液压控制设备具有用于控制液压流体向液压致动器供给和从液压致动器排泄的方向转换阀，该方向转换阀为滑阀。典型滑阀可在对应于阀芯运动的至少两个位置之间转换。例如，日本公开专利出版物No.3-172602和No.2004-19873均描述了这样的一种设备，其具有根据方向转换阀的操作、用于检测负荷压力的负荷压力检测回路。而且，日本公开专利出版物No.2004-19873中的液压控制设备具有设置在负荷压力检测回路中用于防止流体倒流的止回阀。

但是，在日本公开专利出版物No.3-172602和No.2004-19873中所述的每个设备中，负荷压力检测回路由单个整体回路形成(参见日本公开专利出版物No.3-172602的图1和日本公开专利出版物No.2004-19873的图1)。这使负荷压力检测回路的构造很复杂。此外，需要一个相对较大的空间来将负荷压力检测回路布置在结合有方向转换阀的外壳中，因而扩大了外壳。而且，在日本公开专利出版物No.2004-19873中公开的设备中，止回阀必须布置在负荷压力检测回路中，负荷压力检测回路由整体回路形成，由此构造紧凑。因而难以安装止回阀。这进一步使抑制负荷压力检测回路的构造的复杂化和用于布置负荷压力检测回路的空间扩大变得更加困难。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种液压控制设备，其简化了负荷压力检测回路的构造，从而减小收容回路的空间和其中结合负荷压力检测回路的外壳的尺寸。

为了实现本发明的前述目的及其它目的，提供了一种液压控制设备，包括方向转换阀、外壳、负荷压力检测回路和止回阀。方向转换阀控制液压流体向液压致动器供给和从液压致动器排泄。方向转换阀由在对应于阀芯运动的至少两个转换位置之间转换的滑阀形成。外壳包括用于供给液压流体的供给通道、用于排出液压流体的排出通道、连接于液压致动器的致动器通道和可移动地容纳阀芯的阀芯孔。阀芯孔连接于供给通道、排出通道和致动器通道。负荷压力检测回路包括负荷压力检测回路部分。负荷压力检测回路部分各自对应于转换位置中的一个。当致动器通道连接到供给通道时，每个负荷压力检测回路部分都检测负荷压力。各个负荷压力检测回路部分由设置在外壳中的通孔限定。负荷压力检测回路部分与阀芯孔连通。止回阀中的每一个布置在一个负荷压力检测回路部分中。

本发明还提供了一种液压回路，包括上述的液压控制设备和用于控制附加液压致动器的附加方向转换阀。

本发明进一步提供了一种液压回路，包括两个以上的上述液压控制设备和共用负荷压力检测回路。该共用负荷压力检测回路连接于设在液压控制设备中的每个负荷压力检测回路部分。

附图说明

图1是依照本发明实施例的液压回路的示意图；

图2是布置在图1中的液压回路中的液压控制设备的剖视图；以及

图3是结合在图2中的液压控制设备中的阀芯的主视图。

具体实施方式

现在参照附带的附图，将描述本发明的实施例。本发明一般可应用于液压控制设备，液压控制设备具有用于控制液压流体供给至液压致动器和从液压致动器排泄出来的方向转换阀，该方向转换阀为滑阀。滑阀可在对应于阀芯运动的至少两个位置之间转换。本实施例一般还可以应用于包括上述液压控制设备的液压回路。在下面的说明书中，本实施例应用于例如在铲车中形成的、用于驱动充当装载设备的不同液压致动器的液压回路以及设置在该液压回路中的液压控制设备。但是，本发明不局限于这样的应用。

图1是所示实施例的液压回路1的示意图。图1中的液压回路1应用于铲车的装载设备(均未图示)。液压回路1包括附件单元2、倾倒单元3、提升单元4和入口单元5。入口单元5具有连接于液压泵P的泵口6。液压回路1包括供给系统8，供给系统8通过泵口6接收液压流体，并向附件单元2、倾倒单元3和提升单元4供给液压流体。此外，入口单元5和附件单元2均包括连接于容器T的容器口7。液压回路1包括连接于容器口7的排出系统9。由此排出系统9将液压流体从附件单元2、倾倒单元3、提升单元4和入口单元5排出至容器T。附件单元2、倾倒单元3、提升单元4和入口单元5中的每一个都包括由单独的铸造体形成的外壳。液压回路1通过连续地布置外壳来限定。

如图1所示，分流器11结合在入口单元5中。分流器11将液压流体流量分成至优先流口10的流量和至供给系统8的流量，同时调节传送给泵口6的液压流体的流速。优先流口10连接于未示出的动力转向回路(优先流路)。此外，入口单元5包括压力补偿阀12，其用于通过改变供给系统8相对于排出系统9的连通状态，调节返回至容器T的液压流体的流速(供给到供给系统8的液压流体的流速)。

附件单元2(在下文中也被称为“液压控制设备2”)构成用于控制附件液压致动器(在下文中被称为“附件缸41”)的操作的液压控制设备，附件液压致动器由例如双作用缸形成。倾倒单元3(在下文中也被称为“液压控制设备3”)构成用于控制倾倒缸42或由双作用缸形成的倾倒液压致动器的操作的液压控制设备。提升单元4构成用于控制提升缸43的操作的液压控制设备，提升缸43是由单作用缸形成的提升液压致动器。附件单元2和倾倒单元3相当于依照示出的实施例的液压控制设备。也就是说，液压回路1包括示出的实施例的两个液压控制设备。

除了入口单元5之外，单元2、3、4分别包括方向转换阀13、14、15。每个方向转换阀13、14、15通过调节液压流体向致动器的供给和从致动器的排泄，控制相应的液压致动器的操作，相关单元2、3、4的既定口连接于致动器。每个方向转换阀13、14、15构成可在对应于阀芯运动的至少两个位置之间转换的滑阀。例如，方向转换阀13在两个位置之间转换，即在相对于中立位置13a的第一转换位置13b和第二转换位置13c之间转换。方向转换阀15控制液压流体向除对应于液压控制设备2、3的液压致动器之外的液压致动器(提升缸43)的供给和从上述液压致动器的排泄。

此外，单元2、3、4均包括根据相关方向转换阀13、14、15的操作、用于检测负荷压力的负荷压力检测回路21、23、25。各个负荷压力检测回路21、23、25各自包括止回阀22、24、26。附件单元2的负荷压力检测回路21具有分别与两个转换位置13b、13c相关的两个负荷压力检测回路部分21a、21b。负荷压力检测回路部分21a、21b分别包括止回阀部分22a、22b。同样，倾倒单元3的负荷压力检测回路23具有分别与两个转换位置相关的两个负荷压力检测回路部分23a、23b。负荷压力检测回路部分23a、23b分别包括止回阀部分24a、24b。

液压回路1包括共用负荷压力检测回路27。单元2、3、4的负荷压力检测回路21、23、24连接于共用负荷压力检测回路27。共用负荷压力检测回路27限定在入口单元5的外壳中。

参照图1，入口单元5的压力补偿阀12具有第一先导腔12a和第二先导腔12b。第一先导腔12a接收通道28中的液压流体的压力，液压流体从供给系统8流入该通道28。第二先导腔12b接收共用负荷压力检测回路27中的液压流体的压力，液压流体从负荷压力检测回路21、23、25通过相应的方向转换阀13、14、15流入共用负荷压力检测回路27中。第二先导腔12b还接收弹簧12c的作用力。压力补偿阀12根据第一先导腔12a产生的作用力和第二先导腔12b产生的作用力，控制液压流体传送给供给系统8的流速。更具体地说，压力补偿阀12根据第一先导腔12a和第二先导腔12b产生的作用力，改变供给系统8相对于排出系统9的连通状态。以这种方式，压力补偿阀12控制通过供给系统8传送给方向转换阀13、14、15的液压流体的流速。所以，如果操作至少一个方向转换阀13-15，并检测至少一个负荷压力检测回路21、23、25中的负荷压力，第二先导腔产生的作用力增大。这使压力补偿阀12起到限制从供给系统8流向排出系统9的液压流体的流速。因此，根据由相应的液压致动器产生的负荷，液压流体可靠地供给到被操作的方向转换阀。

下面，将以附件单元2(液压控制设备2)为例解释所示出的实施例的液压控制设备。图2是保持在对应于中立位置13a(见图1)的状态下的液压控制设备2的剖视图。如附图所示，液压控制设备2包括外壳31、方向转换阀13、负荷压力检测回路部分21a、21b和止回阀部分22a、22b。

外壳31包括不同的通道，即包括用于供给液压流体的供给通道32、用于排出流体至容器T的排出通道33、与附件缸41连通的致动器通道34。供给通道32形成供给系统8的一部分，排出通道33形成排出系统9的一部分。排出通道33包括第一排出通道部分33a和第二排出通道部分33b。供给通道32和排出通道33中的每个都通过相应的连通通道与阀芯孔36连通。致动器通道34包括第一致动器通道部分34a和第二致动器通道部分34b。第一和第二致动器通道部分34a、34b中的每个都与附件缸41中限定的相应的一个流体腔(未显示)相连通，附件缸41由双作用缸形成。

方向转换阀13包括阀芯35和在外壳31中限定的阀芯孔36。阀芯35可动地容纳在阀芯孔36中。阀芯孔36以这样的方式限定，即，使供给通道32、排出通道33和致动器通道34(致动器通道部分34a、34b)相互连通。如图3所示，阀芯35包括第一台肩部分35a和第二台肩部分35b，每个部分均具有相对于阀芯35的其余部分较小的直径。此外，多个凹口35c、35d、35e和35f限定在阀芯35中，用于调节连通时机，这将在下面描述。

参照图2，当致动器通道34连接到供给通道32时，负荷压力检测回路21检测负荷压力。正如所述，负荷压力检测回路21具有对应于第一转换位置13b的负荷压力检测回路部分21a和对应于第二转换位置13c的负荷压力检测回路部分21b(图1)。负荷压力检测回路部分21a、21b中的每一个均是限定在外壳31中的加工通孔，并且均与阀芯孔36连通。限定负荷压力检测回路部分21a、21b的通孔(在下文中也被称为“通孔21a、21b”)和阀芯孔36位于同一平面上(对应于图2的横截面的平面)。

垂直于通孔21a、21b延伸的通道39a、39b分别与通孔21a、21b连通。通孔21a、21b通过相应的通道39a、39b而与入口单元5的共用负荷压力检测回路27相连通。每个通道39a、39b均在相关止回阀部分22a、22b的下游位置与相应的通孔21a、21b相连通。此外，倾倒单元3的负荷压力检测回路部分23a和提升单元4的负荷压力检测回路25与通道39a相连通(见图1)。同样，倾倒单元3的负荷压力检测回路部分23b与通道39b相连通(见图1)。

如图2所示，止回阀部分22a布置在负荷压力检测回路部分21a中或布置在通孔21a中。止回阀部分22b布置在负荷压力检测回路部分21b中或布置在通孔21b中。止回阀部分22a包括阀座37a和阀体(球)38a。阀座37a由在通孔21a的壁中限定的阶梯状部分形成。阀体38a容纳在通孔21a中。类似地，止回阀部分22b包括阀座37b和阀体(球)38b。阀座37b由在通孔21b的壁中限定的阶梯状部分形成。阀体38b容纳在通孔21b中。

以下将解释如上所述地构成的液压控制设备2的操作。通过阀芯35沿图2箭头a指示的方向的运动，方向转换阀13从图2的中立位置13a转换至第一转换位置13b(图1)。更具体地说，阀芯35开始移动之后，首先通过凹口35e(见图2和图3)允许第一致动器通道部分34a和负荷压力检测回路部分21a之间的连通。由此在负荷压力检测回路部分21a中检测负荷压力。方向转换阀13设置有用于限制阀芯35在阀芯孔36中的周向转动的止转器。这可靠地允许，根据阀芯35的运动，通过凹口35e使第一致动器通道部分34a和负荷压力检测回路部分21a之间连通。当阀芯35进一步移动时，首先通过凹口35c允许供给通道32和第一致动器通道部分34a之间的连接，然后通过第一台肩部分35a允许其间的连接。由此，方向转换阀13完全转换到第一转换位置13b，在第一转换位置13b，液压流体供给到限定在附件缸41中的流体腔中的一个。当方向转换阀13保持在第一转换位置13b时，通过第一台肩部分35a保持第一致动器通道部分34a和负荷压力检测回路部分21a之间的连通。所以，液压流体通过止回阀部分22a和通道39a被引入共用负荷压力检测回路27，从而向压力补偿阀12的第二先导腔12b施加作用力。此外，在方向转换阀13保持在第一转换位置13b的情况下，允许通过第二台肩部分35b使第二致动器通道部分34b和第二排出通道部分33b之间连通。由此，液压流体从附件缸41中的另一个流体腔排出至排出系统9。

通过阀芯35沿图2箭头b指示的方向的运动，方向转换阀13从图2的中立位置13a转换至第二转换位置13c(见图1)。更具体地说，阀芯35开始移动之后，通过凹口35f(见图2和图3)允许第二致动器通道部分34b和负荷压力检测回路部分21b之间的连通。由此在负荷压力检测回路部分21b中检测负荷压力。当阀芯35进一步移动时，首先通过凹口35d允许供给通道32和第二致动器通道部分34b之间的连通，然后通过第二台肩部分35b允许其间的连通。以这种方式，方向转换阀13完全转换到第二转换位置13c，在第二转换位置13c，液压流体供给到附件缸41。当方向转换阀13保持在第二转换位置13c时，通过第二台肩部分35b维持第二致动器通道部分34b和负荷压力检测回路部分21b之间的连通。所以，液压流体通过止回阀部分22b和通道39b被引入共用负荷压力检测回路27，从而向压力补偿阀12的第二先导腔12b施加作用力。此外，在方向转换阀13保持在第二转换位置13c的情况下，允许通过第一台肩部分35a使第一致动器通道部分34a和第一排出通道部分33a之间连通。由此，液压流体从附件缸41排出至排出系统9。

正如所述，在示出的实施例的液压控制设备2中，随着通孔与阀芯孔36的连通，检测负荷压力的负荷压力检测回路部分21a、21b与转换位置13b、13c对应设置。因此，很容易针对每个转换位置13b、13c设置简单构造的负荷压力检测回路。此外，每个负荷压力检测回路部分21a、21b的简单构造使在负荷压力检测回路部分21a、21b中布置相应的止回阀部分22a、22b变得容易。因此，通过简化负荷压力检测回路21的构造，液压控制设备2减少了负荷压力检测回路21占据的空间，减小了容纳负荷压力检测回路21的外壳31的尺寸。液压控制设备3具有与液压控制设备2一样的优点。

此外，在液压控制设备2中，限定负荷压力检测回路21的阀芯孔36和通孔21a、21b位于同一平面上。这减少了外壳31的高度，外壳31变得紧凑。因而，外壳31的尺寸进一步减小。而且，像所示出的实施例一样，如果连续地布置液压控制设备2、3以便形成液压回路1，则由于每个液压控制设备2、3的高度相对较小，所以液压回路1的尺寸得到减小。

在液压控制设备2中，止回阀22包括阀座37a、37b和阀体38a、38b。阀座37a、37b由形成负荷压力检测回路21的相应通孔壁的一部分限定。阀体38a、38b容纳在通孔中。也就是说，布置在负荷压力检测回路21中的止回阀22的构造相对比较简单。这进一步减小了其中布置止回阀22的负荷压力检测回路21在外壳31中所占据的空间。负荷压力检测回路21和止回阀22也有效地安装在外壳31中。因而，可进一步减小外壳31的尺寸。

所示出的实施例的液压回路1具有与液压控制设备2一样的优点。更具体地说，液压回路1具有液压控制设备2、3，液压控制设备2、3具有相应的方向转换阀13、14，方向转换阀13、14可在两个位置之间转换。液压回路1还具有与方向转换阀13、14不同的方向转换阀15。因而，液压回路1的尺寸总体上变得相对较小。换句话说，液压回路1包括液压控制设备2、3，液压控制设备2、3具有用于控制相关的双作用缸或相关的液压致动器的相应的方向转换阀13、14。液压回路1还具有用于控制单作用缸或液压致动器的方向转换阀15。液压回路1的构造减小了液压回路1的尺寸。

在所示出的实施例中，由于减小了每个液压控制设备2、3的尺寸，所以总体上大大减小了液压回路1的尺寸。此外，分别具有止回阀22、24、26的负荷压力检测回路21、23、25合并成单个共用负荷压力检测回路27，从而形成了比较简单的回路。这可防止液压流体的倒流，从而使在负荷压力检测回路21、23、25中检测的负荷压力达到最大。此外，为了将负荷压力检测回路21、23、25合并成共用负荷压力检测回路27，负荷压力检测回路21、23、25简单地连接到共用负荷压力检测回路27上。这形成了比较简单的回路，其包括负荷压力检测回路21、23、25，总体上称为液压回路1。液压回路1的尺寸进一步减小。

尽管至此已经描述了本发明的实施例，但是，本发明不局限于所示出的实施例。应当理解，本发明可在不脱离本发明的范围的情况下具体化为其它各种修改方式。例如，本发明可以具体化为下列修改。

(1)本发明不局限于在所示出的实施例的液压回路中的应用，其包括若干个单元。也就是说，只要液压回路包括至少一个所示出的实施例的液压控制设备即可，根据需要，若干个液压控制设备或不同的方向转换阀都可以设置在液压回路中。

(2)在所示出的实施例中，当方向转换阀转换到不同的位置时，在供给通道与致动器通道之间允许连通之前，开始检测负荷压力检测回路中的负荷压力。但是，本发明不局限于此。也就是说，可以改变用于开始负荷压力检测或允许供给通道与致动器通道之间的连通的时间点(用于开始负荷压力检测的时间点可以与用于允许供给通道与致动器通道之间连通的时间点一致)。

(3)用于将通孔连接到共用负荷压力检测回路的结构和各个止回阀的构造不局限于所示出的实施例的相应结构或构造，其可以修改成其它各种形式。

Claims (8)

1.一种液压控制设备，其特征在于，

方向转换阀，用于控制液压流体向液压致动器的供给和从液压致动器的排泄，该方向转换阀由在对应于阀芯运动的至少两个转换位置之间转换的滑阀形成；

外壳，包括用于供给液压流体的供给通道、用于排出液压流体的排出通道、连接于液压致动器的致动器通道和可移动地容纳阀芯的阀芯孔，该阀芯孔连接于供给通道、排出通道和致动器通道；

负荷压力检测回路，包括负荷压力检测回路部分，这些负荷压力检测回路部分各自对应于转换位置中的一个，当致动器通道连接到供给通道时，每个负荷压力检测回路部分检测负荷压力，每个负荷压力检测回路部分由设置在外壳中的通孔限定，负荷压力检测回路部分与阀芯孔直接连通；和

止回阀，各自被布置在负荷压力检测回路部分之一中；

其中，每个止回阀包括阀座和阀体，阀座作为限定相应一个负荷压力检测回路部分的通孔的壁的一部分被形成，阀体容纳在通孔中。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，阀芯孔位于与限定负荷压力检测回路部分的通孔相同的平面上。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在方向转换阀开始从中立位置转换至第一转换位置或第二转换位置之后，通过限定在阀芯中用于调节连通时机的凹口，允许致动器通道部分和相应的一个负荷压力检测回路部分之间的连通，由此在负荷压力检测部分中检测负荷压力。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，每个止回阀包括阀座和阀体，阀座作为限定相应一个负荷压力检测回路部分的通孔的壁的一部分被形成，阀体容纳在通孔中。

5.一种液压回路，其特征在于，

至少一个如权利要求1或2所述的液压控制设备；和

用于控制附加液压致动器的附加方向转换阀。

6.一种液压回路，其特征在于，

至少一个如权利要求3所述的液压控制设备；和

用于控制附加液压致动器的附加方向转换阀。

7.一种液压回路，其特征在于，

多个如权利要求1或2所述的液压控制设备；和

共用负荷压力检测回路，该共用负荷压力检测回路连接于在液压控制设备中设置的每个负荷压力检测回路部分。

8.一种液压回路，其特征在于，

多个如权利要求3所述的液压控制设备；和

共用负荷压力检测回路，该共用负荷压力检测回路连接于在液压控制设备中设置的每个负荷压力检测回路部分。

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