CN101135324A - 用于挖掘机的选择装置的液压回路 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于挖掘机的选择装置的液压回路，该液压回路可以恒定地将液压流体供至如破碎机等等的可选择地安装于挖掘机上的选择装置而不论选择装置运行时的负载大小如何，并且控制不同种类选择装置所需的相应流率。液压回路包括可变液压泵，选择装置，被移动以控制供应至选择装置的液压流体的第一阀芯，提动阀芯和活塞，被移动以控制通过第一阀芯被供应至选择装置的液压流体的选择阀芯，被移动以控制供应至提动阀芯的背压室的液压流体的第二阀芯，以及控制装置，该控制装置安装于提动阀芯内部并且当活塞和提动阀芯被通过第二阀芯的移动从液压泵供应的液压流体施加时控制穿过提动阀芯的孔的液压流体。

Description

用于挖掘机的选择装置的液压回路

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2006年8月29日于韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2006-82265的优先权，该专利申请的公开内容以参考的方式在此全部并入。

技术领域

本发明涉及用于挖掘机的选择装置的液压回路，该液压回路可操作安装于挖掘机上的如破碎机、锤子、剪切机等等的选择装置。

更特别地，本发明涉及用于挖掘机的选择装置的液压回路，不论选择装置运行时的负载大小如何，该液压回路都能够恒定地将从液压泵供应的液压流体供应到选择装置，并且能够控制不同种类的选择装置所需的相应流率。

背景技术

如图1和2所示，用于挖掘机的选择装置的传统的液压回路包括可变排量的液压泵26；连接于液压泵26的选择装置24(例如，破碎机等等)；第一阀芯15，它安装在液压泵26与选择装置24之间的流道内并且响应施加于其上的控制信号压力Pi被移动以控制通过选择端口22被供至选择装置24的液压流体；提动阀芯14，它安装于液压泵26与第一阀芯15之间的流道内，以当第一阀芯15被移动时控制从液压泵26供应至选择装置24的液压流体；被弹性地支撑在提动阀芯14的背压室17内的活塞13；以及第二阀芯3，响应第一阀芯的入口部分的压力与第一阀芯15的出口部分的压力及阀簧5的弹力的总和之间的差异，该第二阀芯被移动以控制通过连接于背压室17的流道23从液压泵26供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体。

用于挖掘机的选择装置的传统的液压回路还包括：第一孔13a，它形成于活塞13内并且当第二阀芯3被移动时控制从液压泵26供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体；第二孔30，它形成于第二阀芯3与活塞13的背压室29之间的流道23内，并且当第二阀芯3被移动时控制从液压泵26供应至背压室29的液压流体；以及第三孔31，它安装于流道16内并且控制从液压泵26供应的液压流体以移动第二阀芯3，该流道16具有连接于第一阀芯15与提动阀芯14之间的流道的入口部分以及连接于第二阀芯3的出口部分。

在附图中，附图标记19表示连接于液压泵26的供应管线20以接收用来移动第二阀芯3的信号压力的控制流道。

下面，将要描述选择装置的传统液压回路的运行。

如图1和2所示，从液压泵26供应的液压流体被供至供应管线20和控制流道19。供应至供应管线20的液压流体如图所示将提动阀芯14向上推动。

供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体通过提动阀芯14的孔14a被供至室21，从而提动阀芯14被向上移动以与活塞13接触(在这种情况下，弹性部件12被压缩)。因此，供应管线20上的液压流体被供至室21。

当控制信号压力Pi施加于第一阀芯15的左端口时，第一阀芯15被向右移动。供应至室21的液压流体通过选择端口22被供至选择装置24以驱动选择装置24。

在这种情形下，当室21和选择端口22通过第一阀芯15的移动被连接在一起并且液压流体被供至选择装置24时，液压流体通过第二阀芯3之前的压力与液压流体通过第二阀芯3之后的压力之间发生压力损失。

如图1所示，由于第一阀芯15的移动而增加的压力沿着连接于室21的流道16被供至第二阀芯3的左端。当液压流体在通过形成于流道16的末端部分上的第三孔31后被供至第二阀芯3时，第二阀芯3如图所示向右移动(图2示出向左移动的第二阀芯3)。在这种情况下，如果假定第二阀芯的隔膜的横截面积为A1，则向右移动第二阀芯3的力就为(A1×P1)。

通过控制流道18后，选择端口22内的压力被施加于第二阀芯3的右端。因此，第二阀芯3如图所示向左移动(图2示出向右移动的第二阀芯3)。在这种情况下，如果假定第二阀芯的隔膜的横截面积为A2，则向左移动第二阀芯3的力就为(A2×P2)+F1(F1对应于阀簧5的弹力)。

也就是说，第二阀芯3被保持在其初始状态的情形(这对应于附图所示的情形)用(A1×P1)<((A2×P2)+F1)表示，并且第二阀芯3向右移动的情形用(A1×P1)>((A2×P2)+F1)表示。

在如图1所示向右移动第二阀芯3的情形下，液压流体通过流道16被供至第二阀芯3的左端，并且第二阀芯3被向右移动。供应至控制流道19的液压流体在依次通过第二阀芯3和贯穿流道23后被供至活塞13的背压室29，因此活塞如图所示向下移动。同时，被弹性部件12弹性安装的提动阀芯14向下移动。

供应管线20与室21之间的流道被提动阀芯14堵塞。当流道16内的压力被减小时，第二阀芯3如图1所示向左移动。这对应于(A1×P1)<((A2×P2)+F1)表示的状态。

当第二阀芯3如图所示向左移动时，控制流道19向贯通流道23的压力供应被截断。当提动阀芯14如图所示向上移动时，从液压泵26供应的液压流体通过室21和流道16被供至第二阀芯3。这就对应于(A1×P1)>((A2×P2)+F1)表示的状态。因此，第二阀芯3如图所示向右移动。

如图4A和4B所示，用来移动第二阀芯3的信号压力之间的压力损耗由于第二阀芯3的重复移动而变得恒定。

也就是说，已知被供至选择装置24的液压流体的流率Q＝(Cd×A×ΔP)。此处，Q表示流率，Cd表示流率系数，A表示阀芯的开口面积(A＝常数)，并且ΔP表示P1和P2之间的压力损失(ΔP＝常数)。

如上所述，在选择装置的传统液压控制阀结构中，不论选择装置24内负载大小如何，从液压泵26供应的液压流体都可被恒定地供至选择装置24。

相比之下，如图3所示，供至选择装置的液压流体的流率在选择装置的控制初期过冲(附图中用“a”表示)，并且随后随着预定时间的流逝逐渐稳定。这可导致在选择装置的运行初期选择装置的异常运行从而降低了选择装置的稳定性。

此外，选择装置取决于其制造商而具有不同的规格标准。尽管选择装置必需的流率和压力可能不同，供至不同选择装置的液压流体的流率不受控制，但始终对其实施同样的流率。

因此，即使具有丰富操作经验的操作员也不能有效地操纵选择装置，从而降低了可用性。

发明内容

因此，作出本发明以解决发生在现有技术中的上述问题同时保持了现有技术的优点。

本发明的一个目的在于提供用于挖掘机的选择装置的液压回路，不论选择装置的负载大小为何，该液压回路都可恒定地将液压流体供至选择装置以改善操作控制，并且能够控制不同种类的选择装置所需的相应流率。

在本发明的一个实施例中，液压回路在选择装置的控制初期能够防止流率过大，并且从而可以确保选择装置的稳定性。

为了实现这些目的，根据本发明的一个方面，提供了用于挖掘机的选择装置的液压回路，该液压回路包括：可变液压泵；连接于液压泵的选择装置；第一阀芯，它安装在液压泵与选择装置之间的流道内并且被移动以控制从液压泵供应至选择装置的液压流体；提动阀芯，它被安装以打开/闭合液压泵与第一阀芯之间的流道，并且当第一阀芯被移动时控制从液压泵供应至选择装置的液压流体，以及被弹性地支撑在提动阀芯的背压室内的活塞；选择阀芯，它安装于第一阀芯与选择装置之间的流道内并且被移动以控制通过第一阀芯被供应至选择装置的液压流体；第二阀芯，响应第一阀芯的入口部分的压力与第一阀芯的出口部分的压力及阀簧5的弹力的总和之间的差异，它被移动以控制通过连接于提动阀芯的背压室的流道从液压泵供应至提动阀芯的背压室的液压流体；以及控制装置，它安装于提动阀芯内部，并且当活塞和提动阀芯被通过第二阀芯的移动而从液压泵供应的液压流体所施压时，控制穿过提动阀芯的孔的液压流体；其中在选择装置的控制初期，防止通过第二提动阀芯的移动从提动阀芯的背室供应至选择装置的液压流体的流率超过控制装置预设定的流率。

控制装置可包括：垫片，它位于提动阀芯的孔的入口部分内并且具有形成于其中心的通孔以连接于提动阀芯的孔；以及止回阀，它安装于提动阀芯的孔的内部并且具有形成于其中心的孔。

用于挖掘机的选择装置的液压回路还可包括：第一孔，它形成于活塞内，并且当第二阀芯被移动时控制从液压泵供应至提动阀芯的背压室的液压流体；第二孔，它形成于第二阀芯与活塞的背压室之间的流道内，并且当第二阀芯被移动时控制从液压泵供应至活塞的背压室的液压流体；以及第三孔，它安装于一流道内并且控制从液压泵供应以移动第二阀芯的液压流体，所述流道具有与第一阀芯与提动阀芯之间的流道连接的入口部分以及连接于第二阀芯的出口部分。

附图说明

本发明的上述以及其它目的、特征和优点将根据下面结合附图的详述更为清楚，其中：

图1为用于挖掘机的选择装置的传统的液压回路的截面图；

图2为用于挖掘机的传统的选择装置的液压回路的图解；

图3为示出用于挖掘机的传统选择装置在控制初期中过冲的控制流率过冲的曲线图；

图4A和4B是示出用于挖掘机的选择装置的液压回路内相对于压力的流率变化的曲线图；

图5为根据本发明的一个实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路中提取出来的主要部分的截面图；

图6为根据本发明的一个实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路中的流率控制阀的截面图；和

图7为根据本发明的一个实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路的图解。

具体实施方式

下面，参照附图描述本发明的优选实施例。描述中限定的内容，例如详细的结构和元件，仅是有助于本领域技术人员全面理解本发明的特定细节，因此对本发明的范围没有限定作用。

如图5-7所示，根据本发明实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路包括可变液压泵26；连接于液压泵26的选择装置24(例如锤子，剪切机，破碎机等等)；第一阀芯15，它安装在液压泵26与选择装置24之间的流道内，并且响应施加于其上的控制信号压力Pi而被移动以控制从液压泵26被供至选择装置24的液压流体；提动阀芯14，它被安装以打开/闭合液压泵26与第一阀芯15之间的流道20，并且当第一阀芯15被移动时控制从液压泵26供应至选择装置24的液压流体，并且在提动阀芯14的背压室17内，弹性部件12(例如压缩卷簧)弹性地支撑活塞13；选择阀芯25，它安装于第一阀芯15与选择装置24之间的流道22内，并且响应控制信号压力5pa4和5pb4被移动以控制通过第一阀芯15供应至选择装置24的液压流体；第二阀芯3，它响应第一阀芯15的入口部分的压力与第一阀芯15的出口部分的压力及阀簧5的弹力的总和的差异被移动以控制通过连接于提动阀芯14的背压室17的贯穿流道23从液压泵26供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体；以及控制装置，它安装于提动阀芯14内部，并且当活塞13和提动阀芯14被从液压泵26供应的液压流体施压时通过第二阀芯3的移动来控制穿过提动阀芯14的孔14a的液压流体。

控制装置包括：垫片14c，它位于提动阀芯的孔14a的入口部分上，并且具有形成于其中心的通孔14-3以连接于提动阀芯14的孔14a；以及止回阀14b，它安装于提动阀芯14的孔14a的内部的并且具有形成于其中心的孔14-2。

根据本发明实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路还包括：第一孔13a，它形成于活塞13内并且当第二阀芯3被移动时控制从液压泵26供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体；第二孔30，它形成于第二阀芯3与活塞13的背压室29之间的流道23内，并且当第二阀芯3被移动时控制从液压泵26供应至活塞13的背压室29的液压流体；以及第三孔31，它安装于流道16内，并且控制从液压泵26供应以移动第二阀芯3的液压流体，该流道16具有连接于第一阀芯15与提动阀芯14之间的流道的入口部分以及连接于第三阀芯3的出口部分。

在本发明的整体描述中，在各个附图中，如图1中所示的同样的附图标记用于同样的部件，并且省略其详细描述。

下面，将参照附图描述根据本发明的一个实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路的工作情形。

如图7所示，从液压泵26供应的液压流体被供至供应管线20和控制流道19。供应至供应管线20的液压流体如图所示将提动阀芯14向上推动。同时，液压流体向上推动安装于提动阀芯14的孔14a内的止回阀14b，并且将止回阀移动至垫片14c的位置。

在这种情况下，供应至提动阀芯14的背压室17的液压流体通过安装在提动阀芯14内的止回阀14b的孔14-2被供至室21。因此，提动阀芯14被向上移动以与活塞13接触(在这种情况下，弹性部件12被压缩)。

因此，供应管线20上的液压流体被供至室21。这时，移向室21的液压流体被保持在中间状态的第一阀芯15截断，从而不被供至选择装置24。

当控制信号压力5pa4施加于选择阀芯25时，其内阀芯沿着如图7所示向左方向移动。因此，从液压泵26供应至流道20-1的液压流体由被移动的选择阀芯25截断，并且从液压泵26供应至流道22的液压流体通过流道5A4被供至选择装置24。

如图6所示，在控制信号压力Pi施加于第一阀芯15的左端口的情况下，第一阀芯15向右移动(而在图7中，第一阀芯15向左移动)。供应入室21的液压流体通过选择端口22被供至选择装置24，因此选择装置24被驱动。

也就是说，当第一阀芯15被控制信号压力Pi移动时，形成在第一阀芯15上的可变槽口部分27的横截面积根据第一阀芯15的移动而变化。因此，通过第一阀芯15供应至选择装置24的液压流体的流率可被控制。

如图6所示，当从液压泵26供应的液压流体通过第一阀芯15被供至选择阀芯25时，室21与选择端口22之间通过形成于第一阀芯15的外围的可变槽口部分27发生压力损失。在这种情况下，如果通过第一阀芯15的移动从室21供应至选择端口22的液压流体的流率增加，则压力损失也增加。

此时，在穿过连接于室21的流道16的第三孔31之后，具有通过第一阀芯15的移动而增加的压力的液压流体被供至第二阀芯3的左端。因此，第二阀芯3沿着如图所示的向右方向移动(而在图7中，第二阀芯3向左移动)。

在这种情况下，如果假定第二阀芯的隔膜的横截面积为A1，则向右移动第二阀芯3的力就为(A1×P1)。

在通过控制流道18后，选择端口22内的压力被施加于第二阀芯3的右端。因此，第二阀芯3如图6所示向左移动(而在图7中，第二阀芯3向右移动)。在这种情况下，如果假定第二阀芯3的隔膜的横截面积为A2，则向左移动第二阀芯3的力就为(A2×P2)+F1(对应于阀簧5的弹力)。

第二阀芯3被保持在其初始状态，即在其未移动状态的情形(这对应于附图6所示的状态)，用(A1×P1)<((A2×P2)+F1)表示。

相比之下，第二阀芯3如图6所示向右移动的情形用(A1×P1)>((A2×P2)+F1)表示。

在如图6所示向右移动第二阀芯3的情形下，被供应至连接于供应管线20的控制流道19的液压流体在依次穿过第二阀芯3和贯穿流道23后被供至活塞13的背压室29。因此，活塞13如图所示向下移动。同时，被弹性部件12弹性支撑的提动阀芯14向下移动。

此时，如果第二阀芯3被移动并且活塞13被从液压泵26供应的液压流体施压，则通过安装于提动阀芯14内的垫片14c和止回阀14b可减小穿过提动阀芯14的孔14a的液压流体的流率。

也就是说，从背压室17供应的液压流体依次穿过形成于放置在提动阀芯14的孔14a的入口部分内的垫片14c上的通孔14-3和形成于安装在提动阀芯14的孔14a内的止回阀14b上的孔14-2。

因此，在选择装置24的初期运行，从背压室17供应的液压流体穿过提动阀芯14的孔14a的时间以及液压流体穿过孔14a的流率可被减小。

通过提动阀芯14的移动，供应管线20与室21之间的流道被堵塞。随着流道16内的压力被减小，第二阀芯3如图6所示向左移动。这对应于(A1×P1)<((A2×P2)+F1)表示的状态。

当第二阀芯3如图所示向左移动时，控制流道19向贯穿流道23的压力供应被截断。因此，当提动阀芯14如图所示向上移动时，从液压泵26供应的液压流体通过供应管线20、室21和流道16被供至第二阀芯3的左端。

也就是说，第二阀芯3如图所示向右移动的情形表示为(A1×P1)>((A2×P2)+F1)。因此，第二阀芯3如图所示向右移动。

因此，在第二阀芯3进行重复移动时，室21与选择端口22之间发生的压力损耗变得恒定。

如图4A和4B所示，已知被供至选择装置24的液压流体的流率Q＝(Cd×A×ΔP)。此处，Q表示流率，Cd表示流率系数，A表示阀芯的开口面积(A＝常数)，并且△P表示P1和P2之间的压力损失(ΔP＝常数)。

如上所述，当具有安装其上的选择装置的挖掘机运行时，不论选择装置24内负载大小如何，从液压泵26供应的液压流体都可被恒定地供至选择装置24。而且，不同种类的选择装置所需的流率可被分别控制。此外，可防止在选择装置的控制初期被供至选择装置24的液压流体的流率超过预定流率。

如前所述，显然的是，根据本发明的一个实施例的用于挖掘机的选择装置的液压回路具有如下优点。

液压回路能够恒定地将液压流体供至选择装置，而不论选择装置的负载大小如何，因此选择装置的运行速率保持恒定从而改善操作控制。而且，液压回路可分别控制不同种类的选择装置所需的流率。

所述液压回路能够防止流率在选择装置的控制初期过大，从而可以确保选择装置的稳定性。

虽然为说明目的已经描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员将会了解，可以进行不同的改进、添加和替换而不脱离如所附权利要求限定的本发明的范围和精神。

Claims (5)

1.一种用于挖掘机的选择装置的液压回路，包括：

可变液压泵；

连接于该液压泵的选择装置；

第一阀芯，它安装在该液压泵与该选择装置之间的流道内，并且被移动以控制从该液压泵供应至该选择装置的液压流体；

提动阀芯，它被安装以打开/闭合该液压泵与该第一阀芯之间的流道，并且当该第一阀芯被移动时控制从该液压泵供应至该选择装置的液压流体，并且活塞被弹性地支撑在该提动阀芯的背压室内；

选择阀芯，它安装于该第一阀芯与该选择装置之间的流道内，并且被移动以控制通过该第一阀芯被供应至该选择装置的液压流体；

第二阀芯，其响应该第一阀芯的入口部分的压力与该第一阀芯的出口部分的压力及阀簧的弹力的总和之间的差异，被移动以控制通过连接于该提动阀芯的该背压室的贯穿流道从该液压泵供应至该提动阀芯的该背压室的液压流体；以及

控制装置，它安装于该提动阀芯内部，并且当该活塞和该提动阀芯被通过该第二阀芯的移动从该液压泵供应的液压流体施压时，控制穿过该提动阀芯的孔的液压流体；

其中在该选择装置的控制初期，防止通过该第二提动阀芯的移动从该提动阀芯的背室供应至该选择装置的液压流体的流率增加为超过该控制装置设定的预定流率。

2.如权利要求1所述的液压回路，其中所述控制装置包括：

垫片，它被放置在所述提动阀芯的所述孔的入口部分内，并且具有形成于其中心的通孔以连接于所述提动阀芯的所述孔；以及

止回阀，它安装于所述提动阀芯的所述孔的内部，并且具有形成于其中心的孔。

3.如权利要求1所述的液压回路，还包括第一孔，该第一孔形成于所述活塞内并且当所述第二阀芯被移动时控制从所述液压泵供应至所述提动阀芯的所述背压室的液压流体。

4.如权利要求1所述的液压回路，还包括第二孔，该第二孔形成于所述第二阀芯与所述活塞的所述背压室之间的流道内，并且当所述第二阀芯被移动时，控制从所述液压泵供应至所述活塞的所述背压室的液压流体。

5.如权利要求1所述的液压回路，还包括第三孔，该第三孔安装于流道内，并且控制从所述液压泵供应以移动所述第二阀芯的液压流体，该流道具有与所述第一阀芯和所述提动阀芯之间的流道连接的入口部分以及连接于所述第二阀芯的出口部分。

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