CN101135325A - 直行进液压回路 - Google Patents

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Abstract

公开了一种直行进液压回路，在进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作的情形下，该液压回路可防止由于工作装置的过载造成的设备倾斜。该直行进液压回路包括：第一和第二可变液压泵；左行进马达和连接于第一液压泵的第一工作装置；安装于第一液压泵的流道内的开关阀；右行进马达和连接于第二液压泵的第二工作装置；安装于第二液压泵的流道内的开关阀；安装于第二液压泵的流道内的直行进阀；以及安装于从第二液压泵的流道分支出来的分支流道内的控制阀。直行进阀被移动以将来自第一液压泵的液压流体供给左行进马达和右行进马达，并且将来自第二液压泵的液压流体供给第一工作装置和第二工作装置。控制阀连接直行进阀的入口部分和出口部分，并且当进行组合操作时被移动从而阻断从第二液压泵向行进马达供给液压流体。

Description

直行进液压回路
相关申请的交叉参考
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.10-2006-82262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
本发明涉及一种直行进液压回路，当行进装置和工作装置同时被驱动时，该液压回路可防止设备的倾斜。
更具体地，本发明涉及直行进液压回路，在进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作的情形下，该液压回路可防止由于出现在例如悬臂等的工作装置中的过载造成的设备倾斜。
背景技术
如图1所示，传统的直行进液压回路包括：第一和第二可变液压泵15和18；左行进马达2和例如臂等的第一工作装置(未示出)，该第一工作装置连接到第一液压泵15，并且当液压流体被供应到它时被驱动；多个开关阀12和26，它们安装于第一液压泵15的流道1内，并且响应施加于其上的控制信号压力a1和b1被移动以控制供应至左行进马达2和第一工作装置的液压流体；右行进马达3和例如悬臂等的第二工作装置(未示出)，该第二工作装置连接于第二液压泵18，并且当液压流体被供应到它时被驱动；多个开关阀11和28，它们安装于第二液压泵18的流道9内，并且响应施加于其上的控制信号压力a2和b2被移动以控制供应至右行进马达3和第二工作装置的液压流体；以及直行进阀4，该直行进阀4安装于流道9内，并且响应施加于其上的控制信号压力a3被移动，以将从第一液压泵15供应的液压流体供给左和右行进马达2和3，将从第二液压泵18供应的液压流体的一部分通过流道32供给第一工作装置开关阀26，并且同时将从第二液压泵18供应的液压流体的一部分通过流道7供给第二工作装置开关阀28。
附图中，附图标记10表示主安全阀，当超过液压回路中的预定压力的过载出现时，该主安全阀通过使部分液压流体排到液压箱16来保护液压系统。
A)在仅进行行进操作的情形下：
当对左行进马达开关阀12施加控制信号压力a1时，开关阀12的内阀芯如图所示向左移动。因此，从第一液压泵15供应的液压流体通过流道1、开关阀12和流道14被供至左行进马达2。
当对右行进马达开关阀11施加控制信号压力a2时，开关阀11的内阀芯如图所示向右移动。因此，从第二液压泵18供应的液压流体通过流道9、开关阀11和流道20被供至右行进马达3。
也就是说，在只驱动左行进马达2或右行进马达3的情形下，从第一液压泵15供应的液压流体被供至左行进马达2，并且从第二液压泵18供应的液压流体被供至右行进马达3。
B)在通过同时驱动行进装置和工作装置而进行组合操作的情形下：
当对直行进阀4施加控制信号压力a3时，直行进阀4的内阀芯如图所示向右移动。同时，当对第一工作装置开关阀26施加控制信号压力b1时，开关阀26的内阀芯如图所示向左移动。因此，信号压力c1被施加于第一中心旁通阀22以向左移动旁通阀22的内阀芯，因此在第一中心旁通流道内形成压力。
因此，从第一液压泵15供应的液压流体的一部分通过流道1、开关阀12和流道14被供至左行进马达2。同时，从第一液压泵15供应的液压流体的一部分通过流道8、直行进阀4、开关阀11和流道20被供至右行进马达3。
也就是说，从第一液压泵15供应的液压流体被用于驱动左行进马达2和右行进马达3。
在另一方面，从第二液压泵18供应的液压流体通过流道9、直行进阀4以及流道32被供至第一工作装置开关阀26，以驱动相应的例如臂等的工作装置。
也就是说，从第二液压泵18供应的液压流体被供至第一工作装置开关阀26并且被用于驱动相应的装置。
在上述条件下，如果用来移动第一工作装置开关阀26的压力逐渐增加并且其内阀芯被移至全行程状态，则压力就增加至主安全阀10的预定压力。在这种情况下，从第二液压泵18供应的液压流体就不再被供至第一工作装置开关阀26。
也就是说，供给开关阀26的液压流体的一部分穿过流道32、直行进阀4、流道9和流道7，接着通过止回阀5的孔6被供至右行进马达3。被供至开关阀26的液压流体的一部分通过流道8被供至左行进马达2。
在这种情况下，行进马达开关阀12和11响应施加于其上的控制信号压力a1和a2被移动。在组合操作期间，被保持在大约10～12K的行进侧控制信号压力移动开关阀12和11。因此，在行进马达开关阀11和12被移动一半的情形下，可以通过P-N槽口(它控制从液压泵供应到液压箱的液压流体)、P-C槽口(它控制从液压泵供应到液压缸的液压流体)和C-T槽口(它控制从液压缸供应到液压箱的液压流体)控制液压流体的流动。
在传统的液压回路中，当开关阀26和第一中心旁通阀22被移动时，没有液压流体通过P-N槽口被供应。因此，通过开关阀11和12被供应的液压流体可通过P-C槽口或C-T槽口被控制。
行进马达开关阀11和12的阀芯槽口具有相同的结构。但是，由于阀芯之间累积公差和加工条件的差异，阀芯槽口很难保持同样的横截面积。
也就是说，因为穿过阀芯的液压流体的流率与阀芯的横截面积成比例，当阀芯槽口的横截面积彼此不同时，穿过行进马达开关阀12的液压流体的流率不同于穿过行进马达开关阀11的液压流体的流率。在行进马达开关阀12和11的流率彼此不同的情形下，在流率相对较高的一侧的行进马达的驱动速度变得很高，而在流率较低的一侧的行进马达的驱动速度变得更低。
如上所述，在进行行进马达开关阀12和11的阀芯被移动一半(此时，直行进阀4的阀芯被完全移动)的状态下驱动行进马达2和3的组合操作，并且例如悬臂等的工作装置与行进装置被同时驱动的情况下，由于工作装置内出现的过载，因而可能导致设备发生倾斜。
发明内容
因此，作出本发明以解决出现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一种直行进液压回路，在进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作的情形下，该液压回路可防止由于例如悬臂等的工作装置中出现的过载而造成的设备倾斜，并因此改善设备的操作。
为实现该目的，根据本发明的一个方面提供了一种直行进液压回路，其包括：第一和第二可变液压泵；左行进马达和连接于第一液压泵的第一工作装置；多个开关阀，它们安装于第一液压泵的流道内并且被移动以控制供应至左行进马达和第一工作装置的液压流体；右行进马达和连接于第二液压泵的第二工作装置；多个开关阀，它们安装于第二液压泵的流道内并且被移动以控制供应至右行进马达和第二工作装置的液压流体；直行进阀，它安装于第二液压泵的流道内并且被移动以将从第一液压泵供应的液压流体供给左行进马达和右行进马达，并且将从第二液压泵供应的液压流体供给第一工作装置和第二工作装置；以及控制阀，它安装于从第二液压泵的流道分支出来并连接直行进阀的入口部分和出口部分的分支流道内，且当进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作时被移动从而阻断从第二液压泵通过直行进阀向行进马达供给液压流体。
控制阀可包括：主阀，该主阀由提动阀芯、活塞和弹性部件组成，该提动阀芯具有与行进开关阀的入口侧上的流道连接的流道，并且打开/关闭分支流道，当从外侧施加信号压力时，该活塞挤压提动阀芯以阻断分支流道，该弹性部件弹性地支撑在提动阀芯与活塞之间，并且弹性地偏压已经被挤压以阻断分支流道的控制提动阀芯，使其恢复初始状态；以及辅助阀，该辅助阀由阀芯和阀簧组成，该阀芯响应被供至其上的控制信号压力被移动以在直行进阀的入口侧供应液压流体至活塞作为信号压力，该阀簧弹性地偏压已经阻断直行进阀的入口侧的液压流体供应到活塞作为信号压力的阀芯，使其恢复初始状态。
根据本发明的实施例的直行进液压回路还包括至少一个孔，该至少一个孔以阶梯状形成于主阀的提动阀芯的外围之上，并且当通过使提动阀芯与底座接触从而阻断分支流道时作为缓冲器。
根据本发明的实施例的直行进液压回路还可包括止回阀，该止回阀安装于从直行进阀的入口侧上的流道分支出来的流道内并且向主阀的活塞供应信号压力。
根据本发明的实施例的直行进液压回路还可包括孔，该孔安装于直行进阀的出口侧上的流道与主阀之间的分支流道内。
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的结合附图的详述更为清楚，其中：
图1为传统的直行进液压回路的线路图；
图2为根据本发明的一个实施例的直行进液压回路的线路图；
图3为根据本发明的一个实施例的包括在直行进液压回路中的控制阀的横截面图；
图4为沿图3的线A-A取得的控制阀的截面图；
图5为图3的控制阀在使用状态的截面图；
图6为图3所示的孔部分的详细截面图；以及
图7为示出根据本发明的一个实施例的直行进液压回路的主要部件的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图描述本发明的优选实施例。描述中限定的如详细的结构和元件的内容仅是辅助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2-7所示，根据本发明实施例的直行进液压回路包括第一和第二可变液压泵15和18；左行进马达2和连接于第一液压泵15的第一工作装置(例如未示出的臂等)；多个开关阀12和26，它们安装于第一液压泵15的流道1内，并且响应施加于其上的控制信号压力a1和b1被移动以分别控制供应至左行进马达2和第一工作装置的液压流体；右行进马达3和连接于第二液压泵18的第二工作装置(如悬臂等的)；多个开关阀11和28，它们安装于第二液压泵18的流道9内，并且响应施加于其上的控制信号压力a2和b2被移动以控制供应至右行进马达3和第二工作装置的液压流体；直行进阀4，它安装于第二液压泵18的流道9内，并且响应施加于其上的控制信号压力a3，被移动以将从第一液压泵15供应的液压流体供给左行进马达2和右行进马达3，并且将从第二液压泵18供应的液压流体分别供给第一工作装置和第二工作装置；以及控制阀31，它安装于分支流道7-1内，该分支流道从第二液压泵18的流道9分支出来并连接直行进阀的入口部分和出口部分，并且当进行行进装置和工作装置同时被驱动的组合操作时，该控制阀31被移动以阻断从第二液压泵18通过直行进阀4到左行进马达2和右行进马达3供应液压流体。
在本发明的实施例中，控制阀31包括：主阀31a，该主阀31a由提动阀芯47、活塞38和弹性部件46(例如压缩卷簧)组成，该提动阀芯47具有与行进开关阀11的入口侧上的流道连接的流道，并且打开/关闭分支流道，当从外侧施加信号压力时，该活塞38挤压提动阀芯47以阻断分支流道7-1，该弹性部件46弹性地支撑在提动阀芯47与活塞38之间，并且弹性地偏压已经被挤压以阻断分支流道7-1的控制提动阀芯47，使其恢复初始状态；以及辅助阀31b，该辅助阀31b由阀芯42和阀簧33组成，该阀芯42响应被供至其上的控制信号压力a4被移动以将直行进阀4的入口侧上的液压流体供应到活塞38作为信号压力，该阀簧33弹性地偏压阀芯42以使其恢复初始状态，该阀芯已经阻断作为信号压力被供应到活塞38的直行进阀4的入口侧的液压流体。
根据本发明实施例的直行进液压回路还包括：至少一个孔47a，该孔47a以阶梯状形成于主阀31a的提动阀芯47的外围，并且当提动阀芯47与底座ST接触而阻断分支流道7-1时作为缓冲器。
根据本发明实施例的直行进液压回路还包括安装在流道中的止回阀48，该流道从直行进阀4的入口侧上的流道分支出来，并且向主阀31a的活塞38供应信号压力。
根据本发明实施例的直行进液压回路还包括孔6，该孔6安装在位于直行进阀4的出口侧上的流道与主阀31a之间的分支流道7-1内。
在本发明的整体描述中，在各个附图中，与图1中所示的同样的附图标记用于相同的元件，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直行进液压回路的工作。
A)在仅进行行进操作的情形下：
通过施加到左行进马达开关阀12的控制信号压力a1，开关阀12的内阀芯如图所示向左移动。因此，从第一液压泵15供应的液压流体通过流道1、开关阀12和流道14被供至左行进马达2。
另一方面，通过施加到右行进马达开关阀11的控制信号压力a2，开关阀11的内阀芯如图所示向右移动。因此，从第二液压泵18供应的液压流体通过流道9、开关阀11和流道20被供至右行进马达。
也就是说，在只驱动左行进马达2或右行进马达3的情形下，左行进马达2被从第一液压泵15供应的液压流体所驱动，并且右行进马达3被从第二液压泵18供应的液压流体所驱动。
B)在通过同时驱动行进装置和工作装置执行组合操作的情形下：
通过施加到直行进阀4的约40K的控制信号压力a3，直行进阀4的内阀芯如图所示向右移动。同时，通过施加到第一工作装置开关阀26的控制信号压力b1，开关阀26的内阀芯如图所示向左移动。而且，通过施加到第一中心旁通阀22压力信号c1，旁通阀22的内阀芯向左移动，因此在第一中心旁通流道内形成压力。
另一方面，通过施加到辅助阀31b的约40K的控制信号压力a4，直行进阀4的内阀芯42如图7所示向右移动(而阀芯42在图5中向左移动)。在这种情况下，阀簧接受压缩力。
因此，从第一液压泵15供应的液压流体的一部分通过流道1、开关阀12和流道14被供至左行进马达2。同时，从第一液压泵15供应的液压流体的一部分通过流道8、直行进阀4、开关阀11和流道20被供至右行进马达3。
也就是说，从第一液压泵15供应的液压流体被用于驱动左行进马达2和右行进马达3。
同时，从第二液压泵18供应的液压流体通过流道9、直行进阀4以及流道32被供至第一工作装置开关阀26，以驱动相应的工作装置(例如臂等)。
也就是说，从第二液压泵18供应的液压流体被供至第一工作装置开关阀26，并且被用于驱动相应的装置。
在上述条件下，如果用来移动第一工作装置开关阀26的压力逐渐增加并且其内阀芯被移至全行程状态，压力就增加至主安全阀10的预定压力。在这种情况下，从第二液压泵18供应的液压流体就不再被供至第一工作装置开关阀26。
也就是说，从第二液压泵18供应给开关阀26的液压流体的一部分通过流道32、直行进阀4和流道9被供至流道7。已被供至流道7的液压流体依次穿过控制阀31的提动阀芯47和孔6，该控制阀31安装于连接直行进阀4的出口到流道7的分支流道7-1内。
也就是说，如果从第二液压泵18供应的液压流体通过流道7被供至分支流道7-1，它就如图3所示向上推动提动阀芯47以打开分支流道7-1。从流道7分支出来的流道7-2内的液压流体通过图4所示的止回阀48被供至流道7-3。在这种情况下，流道7-3内的液压流体如图3所示被阀芯42阻断。
更具体地，从第二液压泵18供应的液压流体的一部分通过行进开关阀11被供至右行进马达3，并且同时，从第二液压泵18供应的液压流体的一部分通过流道8被供至左行进马达2。
在这种情况下，控制信号压力a4通过端口41施加至辅助阀31b，因此内阀芯42如图7所示向右移动(而阀芯42在图5中向左移动)。因此，从第二液压泵18供应的液压流体依次通过控制阀、直行进阀4和流道9被供至流道7。
在这种情况下，从流道7分支出来的分支流道7-1被控制阀31阻断。也就是说，已被供至流道7的第二液压泵18内的液压流体被控制阀31阻断从而不能被供至左行进马达2或右行进马达3。
如上所述，在通过同时驱动行进装置和工作装置而执行组合操作的情形下，从第一液压泵15供应的液压流体被供至左行进马达2和右行进马达3以驱动设备，但是从第二液压泵18供应的液压流体不被供至左行进马达2或右行进马达3。
现在详述控制阀31的运行。
如图3、5和7所示，当控制信号压力a4施加于端口41时，阀芯42如图所示向左移动(而在图5中阀芯向右移动)。在这种情况下，流道7-3内的备用液压流体在穿过由阀芯42的槽口53控制的流道45之后挤压活塞38，从而向下移动活塞38。
具体地，当活塞38被挤压时，该活塞向下移动以阻断分支流道7-1。因此，如图5所示，从分支流道7-1连接至行进开关阀11的入口侧的流道被阻断。
另一方面，如图6所示，在提动阀芯47的外围上形成至少一个阶梯形的孔47a(图6中示出两个孔)。因此，当施加于活塞38上的强压力迫使提动阀芯与底座ST接触时，防止提动阀芯47由于震动而损坏。
具体地，当活塞38和提动阀芯47处于半行程时，分支流道7-1内的压力通过如图6所示形成于提动阀芯外围上的孔47a(它对应于底座ST的内径D与提动阀芯47的第二外径D2之间的间隙，或底座ST的内径D与提动阀芯47的外径D2之间的间隙)被增加至主安全阀10的预定压力。因此，孔47a作为缓冲器，该缓冲器在分支流道7-1内形成反作用力以对抗在提动阀芯47下降期间被施加的压力。
也就是说，在给予接触底座ST的提动阀芯47半缓冲之后通过提动阀芯47与底座ST的接触而阻断分支流道7-1，或通过底座ST与提动阀芯47之间的微小开口穿过大部分液压流体，减小当提动阀芯47与底座ST接触时产生的震动，从而防止提动阀芯47损坏。
另一方面，行进马达开关阀12和11响应施加于其上的控制信号压力a1和a2被移动。在组合操作期间，保持为大约10～12K的行进侧控制信号压力移动开关阀12和11。因此，在开关阀12和11的行进马达被移动一半的情形下，可以通过P-N槽口(它控制从液压泵供应到液压箱的液压流体)、P-C槽口(它控制从液压泵供应到液压缸的液压流体)和C-T槽口(它控制从液压缸供应到液压箱的液压流体)控制液压流体的流动。
在开关阀26和第一中心旁通阀22的第一工作装置被移动的情形下，没有液压流体通过P-N槽口被供应。因此，通过开关行进马达开关阀12和11供应的液压流体可通过P-C槽口或C-T槽口被控制。
行进马达开关阀11和12的阀芯槽口具有相同的结构，但是由于阀芯之间累积公差和加工条件的差异，阀芯槽口很难保持同样的横截面积。然而，即使在阀芯槽口具有不同的横截面积的情况下，也可在控制阀31的控制下通过阻断从第二液压泵18至左行进马达2或右行进马达3的液压流体的供应，从而防止设备发生倾斜。
如上所述，根据本发明的直行进液压回路具有如下优点。
在进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作的情形下，可防止由于出现在例如悬臂等的工作装置中的过载而造成的设备倾斜，从而改善了设备的操作和稳定性。
虽然为说明性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，可以进行各种改进、添加和替换而不脱离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神。

Claims (5)

1.一种直行进液压回路，包括：
第一和第二可变液压泵；
左行进马达和连接到该第一液压泵的第一工作装置；
多个开关阀，其安装于该第一液压泵的流道内，并且被移动以控制供应至该左行进马达和该第一工作装置的液压流体；
右行进马达和连接到该第二液压泵的第二工作装置；
多个开关阀，其安装于该第二液压泵的流道内，并且被移动以控制供应至该右行进马达和该第二工作装置的液压流体；
直行进阀，它安装于该第二液压泵的流道内，并且被移动以分别将从该第一液压泵供应的液压流体供给该左行进马达和该右行进马达，并将从该第二液压泵供应的液压流体供给该第一工作装置和该第二工作装置；以及
安装在分支流道内的控制阀，该分支流道从该第二液压泵的流道分支出来并连接该直行进阀的入口部分和出口部分，且当进行工作装置和行进装置同时被驱动的组合操作时，被移动以阻断从该第二液压泵通过该直行进阀供给到行进马达的液压流体。
2.如权利要求1所述的直行进液压回路，其中所述控制阀包括：
主阀，该主阀由具有流道的提动阀芯、活塞和弹性部件组成，该提动阀芯的流道连接到所述行进开关阀的入口侧上的流道，并且打开/关闭分支流道，当从外部施加信号压力时，该活塞挤压该提动阀芯以阻断该分支流道，该弹性部件弹性地支撑在该提动阀芯与该活塞之间，并且弹性地偏压已经被挤压以阻断分支流道的控制提动阀芯，以使其到达其初始状态；以及
由阀芯和阀簧组成的辅助阀，该阀芯响应被供至其上的控制信号压力被移动以将该直行进阀的入口侧的液压流体供应至该活塞作为信号压力，该阀簧弹性地偏压已经阻断作为信号压力供应到该活塞的该直行进阀的入口侧的液压流体的该阀芯，使其到达其初始状态。
3.如权利要求2所述的直行进液压回路，还包括至少一个孔，该至少一个孔以阶梯状的形式形成在所述主阀的提动阀芯的外围之上，并且当所述提动阀芯与底座接触从而阻断所述分支流道时作为缓冲器。
4.如权利要求2所述的直行进液压回路，还包括止回阀，该止回阀安装在从所述直行进阀的入口侧上的流道分支出来的流道内，并且向所述主阀的活塞供应信号压力。
5.如权利要求2所述的直行进液压回路，还包括孔，该孔安装在位于所述直行进阀的出口侧上的流道与所述主阀之间的分支流道内。
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