CN102803748A - 用于控制液压系统的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制具有旁通阀(F)的负载检测液压系统的方法和装置，该旁通阀通过泵压力(P)来控制，当液压系统操作时使得液压流体的泵流体流转向储罐(E)。旁通阀(F)朝着关闭位置施加预应力，并通过泵压力(P)而逆着预应力的作用朝着打开位置施加负载。当液压系统在空载操作中工作时，第一预应力元件(I)将预应力限制为第一压力，且当启动液压系统时，压力调节器(10)通过施加恒定的液压第二预应力而将预应力增加至高得多的第二压力，该第二预应力加在第一预应力上，并比该第一预应力大得多。

Description

用于控制液压系统的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种负载检测液压系统，更具体地涉及一种用于控制这种液压系统的方法和旁通阀装置。这里，液压系统更确切地说是指包括静液力马达(例如液压缸)的液压系统。
背景技术
具体地，在移动式液压系统中，例如在车载液压操纵负载处理起重机中，通常使用具有固定排量的静液力泵来向静液力马达(特别是工作缸)提供增压液压流体。阀布置在泵和马达之间，该阀控制通向不同液压马达功能的压力和流量。
液压系统包括具有旁通阀的进口部分，该旁通阀处于打开位置时使得泵的出口与用于液压流体的储罐连接。旁通阀由于预应力(通常通过压缩弹簧来获得)而常闭，但是在一定的相对较低的压力(即预应力的压力，通常表示为ΔP，例如10-20巴，这在系统中需要作为无负载压力，即当并不启动液压工作功能时)下打开。当通过打开控制阀(以便释放通向马达的流体流，该流体流执行液压工作功能)来启动液压工作功能时，泵必须能够在比无负载压力高得多的压力下供给流体流，通常是无负载压力的几十倍。
当启动液压工作功能时，旁通阀用于根据检测的负载压力信号而向上调节泵压力至高于该功能所需的ΔP的特定水平，或者当多个工作功能要同时执行时，则调节泵压力至高于需要用于不同工作功能的最大压力要求ΔP那么多。这一点通过以下方式实现：检测控制阀下游的压力(负载压力)，并传送给旁通阀并沿关闭方向与预应力的压力相互作用地作用在该旁通阀上，从而迫使泵升高所供给的流体流的压力至合适水平。
在旁通阀上的压力降引起功率消耗，它与泵流量(恒定的)和压力降的乘积成比例。当泵工作时，即使当液压系统处于空载模式时，这样的功率消耗一直存在。在很多情况下，空载操作构成总操作时间的主要部分，因此希望尽可能降低空载功率消耗，特别是因为这种功率消耗通常需要液压系统装备有重要的冷却系统。
在电控制液压系统中，已知通过使得系统提供有电控制卸压阀而相对简单地降低在空载时的功率消耗，一旦系统从执行一个或多个工作功能变成以无负载模式(空载)工作，该电控制卸压阀就降低泵压力。在市场上可获得的、具有机械控制的控制阀的系统中，空载压力的降低必须以液压或液压机械方式来进行。
对于具有机械或液压机械操纵控制阀的液压系统，通常提供具有液压辅助缸和管理卸压阀的旁通阀。卸压阀常开，并使得辅助缸能够以与泵的无负载压力相等的压力而与预应力相反地作用，以便降低有效预应力(因此降低泵的空载压力)至例如当泵处于用于执行工作功能的启动操作时作用的有效预应力的一半。当控制阀打开以便启动工作功能时，所检测到的负载压力使卸压阀关闭，使得辅助缸被卸压，且使得旁通阀随后被加载至完全预应力，并在该预应力下操作。
对于降低空载功率消耗的上述问题的普通解决方案都有多个缺点：结构复杂并且昂贵，且当所检测到的负载压力远低于最大预应力压力时很难使得旁通阀加载至最大预应力。因此，为了以可靠方式实现加载，空载压力可以并不设置成低于最大预应力压力太多，该最大预应力压力设置了用于降低空载功率消耗的上限。
发明内容
本发明克服了上述缺点，并提供了一种用于控制负载检测液压系统的方法和旁通阀装置，该系统可以具有较低空载压力，但是当一个或多个液压工作功能要被启动时将使得旁通阀可靠地加载至更高的预应力压力。
根据本发明，旁通阀的预应力设置为用于空载的第一或较低压力，例如3巴，该第一或较低压力比设定的第二较高压力(通常为10-20巴)低得多，当一个或多个马达在系统中将执行工作功能(例如升高负载)时，液压系统将在该第二较高压力下工作。当液压系统中的马达通过打开用于马达的控制阀而被启动时，唯一的液压调节器负责使泵压力从第一压力升高至预设的第二压力，该第二压力应当在启动液压工作功能时起作用。因此，当执行无液压工作功能时，第二压力自动减小返回第一压力。
第一压力和第二压力的值以及在这些压力之间的差或关系将根据液压系统的结构、适用性和特征进行合适选择，因此可以在特定区间中变化。一方面，第一较低压力和第二较高压力应当尽可能低，另一方面对于液压系统要足够高，以便可靠地：(1)将旁通阀打开至与第一压力相对应的位置；(2)当控制阀打开时将泵压力向上调节至第二较高压力，用于启动工作功能；以及(3)一旦全部工作功能都停用，就返回第一压力。通常，对于多个移动式液压系统有效的是，第一压力应当为至少大约3巴，第二压力应当至少为第一压力的两倍。
附图说明
通过下面对示例性实施例的说明，将更明白本发明和它的特征，该示例实施例在附图中示意表示。
图1表示了本发明的示例实施例的示意图；
图2表示了根据图1的实施例的旁通阀装置的纵向截面图，该旁通阀装置设置有旁通阀、压力调节器和卸压阀，它们集成在公共本体内，其中，各部件表示为处于当液压系统静止时它们采取的位置；
图3表示了与图2相同的纵向截面图，但是部件表示为处于当液压系统在空档操作(无负载)中工作时它们采取的位置；
图4表示了与图2相同的纵向截面图，但是部件表示为处于当液压系统被启动以便执行工作功能(包括升高负载)时它们采取的位置；以及
图5表示了根据本发明第二实施例的旁通阀装置的纵向截面图，该旁通阀装置通过附加管道和止回阀而完成，其中，所示各部件处于当液压系统静止时它们采取的位置。
具体实施方式
图1中示意性表示了根据本发明的旁通阀装置的示例性实施例。所示实施例将用于控制液压系统，该液压系统用于成单作用液压缸A形式的液压马达，该单作用液压缸A的活塞运动通过控制阀B来控制，该控制阀B的一端与具有固定排量的液压泵C连接，在另一端通过止回阀D而与液压缸的活塞端连接，该止回阀D沿朝着缸A的方向打开。缸的活塞杆端以未示出的方式通过控制阀B而与储罐E连接。液压系统当然可以有多个液压马达，这些液压马达以相应方式与泵和储罐连接，并通过各自的控制阀来控制。液压缸A当然也可以是双作用缸，且另外的液压马达(当有时)可以是单作用或双作用。
在传统方式中，所示液压系统包括常闭的旁通阀F，该旁通阀F连接在泵C的出口和储罐E之间。旁通阀F根据泵压力(在泵出口处的压力)和呈预应力弹簧I形式的预应力元件而通过阀元件(例如滑动件，未示出)来控制在流体流进口G和流体流出口H之间的流动通道，该预应力元件I沿关闭方向作用在阀元件的一端上，以便抵销在阀元件的另一端上的泵压力P。
在控制阀B和止回阀D之间的流动管道中有负载检测点J，该负载检测点J通过节流器K而与储罐E连通，并与卸压阀M上的输入连通，该卸压阀M的输出与储罐E连接。而且，节流器L也与储罐E连接，更进一步靠近所述压力调节器10，以便通过卸压阀M而限制在其上面的压力。在负载检测点J中的压力(即负载压力)通常用于沿关闭方向作用在旁通阀F上。不过，根据本发明，这以与普通情况相当不同的方式来实现。
根据本发明，压力调节器10位于压力检测点J和旁通阀F之间，具有：第一压力信号输入口11，该第一压力信号输入口11使得所检测到的负载压力通过节流器L而传递给压力调节器；第二压力信号输入口12，该第二压力信号输入口12使得泵压力被传递给压力调节器；以及压力信号输出口13，该压力信号输入口13导入旁通阀F，以便使得输出压力沿关闭方向作用在旁通阀的阀元件上。
下面将介绍图1中所示的旁通阀装置的功能。
在空载时，当泵C朝着关闭控制阀B操作时，负载检测点J没有压力(压力检测点J通过节流器K与储罐E连通，并当有泄露流时排出泄露流)。泵压力P直接传送给旁通阀F的控制输入，并使得旁通阀的阀元件保持逆着预应力元件(压缩弹簧)I的作用而移动至打开位置，这样，泵流体流可以通过在流体流进口G和流体流出口H之间的通道在由预应力元件I确定的压力降下返回储罐H。在这种情况下，该压力降假定为3巴。
泵压力P还直接传送给压力调节器10上的第二压力信号输入口12，但是由下面参考附图2-4对压力调节器10的详细说明可知，在空载操作模式中的泵压力P并不引起流过压力调节器。在这种模式中，在压力调节器10上的压力信号输入口11由于通过节流器L和K与储罐E连通而没有压力，且由后面所述可知，压力调节器10的压力信号输出口13也没有压力，这样，压力调节器10并不起作用。因此，泵压力P产生的整个泵流体流在3巴的压力降下通过旁通阀F返回储罐E。
通过打开控制阀B以便使得泵C通过止回阀D与缸A连接，将启动工作功能，该工作功能包括液压缸A的活塞逆着要升高的负载的重力(由图1中的向下箭头表示)的作用而向上移位。止回阀D首先由于负载压力的作用而保持在关闭位置，该负载压力在这种情况下假定为100巴。因此，首先没有流体流向缸A，但是另一方面，负载检测点J和(因此)压力调节器10上的第一压力信号输入口11设置成泵压力P。由图2-4的说明可知，压力调节器10将泵压力P传递给旁通阀F，其中，泵压力沿与预应力元件I相同的方向作用，即使得它试图与预应力元件相互作用地使得旁通阀的阀元件沿关闭方向移位。因此，迫使泵C升高泵压力，该泵压力与旁通阀元件上的增大液压关闭力对应的压力成比例，这意味着旁通阀的预应力升高至更高值。
泵压力和(因此)在旁通阀的阀元件上的液压关闭力的升高实际上瞬间达到由压力调节器10确定的设置值，该设置值在这里假定为12巴，随后，实际上还瞬间达到刚好足以升高作用在液压缸A中的活塞上的要升高负载的值，即115巴。这时，在旁通阀F上的压力降等于15巴，其中3巴来自旁通阀的预应力元件，12巴来自压力调节器10引起的液压预应力。在液压缸A上的负载引起100巴的负载压力。
当控制阀B和(因此)止回阀D关闭时，负载检测点J和压力调节器10的第一压力信号输入口11通过节流器K而传送至储罐E，同时压力调节器的压力信号输入口13也传送至储罐，这样，只有由旁通阀F中的预应力元件引起的、等于3巴的较低预应力作用在压力调节器上。这时，泵压力P和(因此)在第二压力信号输入口12上的压力降回3巴。因此泵P再次提供具有3巴压力并直接转向储罐E的流体流。
图2-4表示了根据本发明的旁通阀装置实施例的纵向截面图，其中各部件处于三个不同的相互位置。在图2中表示了与当液压系统静止时相对应的、它们的相互位置(泵C关闭)，其中，除了液压缸A和止回阀D之外，整个液压系统都没有液压；在图3中表示了当系统在空载操作中工作时的位置(没有工作功能被启动)；以及在图4中表示了当系统中的工作功能被启动以便升高负载时的位置(泵压力足够高，以便升高负载)。图1中的大部分附图标记也在图2-4中与其它不图标记一起表示。
旁通阀装置具有长形本体14，该长形本体14具有在第一端处(在图2-4中，左端)的泵口15和在相对侧(右端)的端部块16。外部阀滑动件(旁通阀滑动件)17可移动地布置在滑动槽道18内，该滑动槽道18从泵口15延伸至端部块16中的腔室19，其中，呈压缩弹簧形式的预应力元件I在一端由端部块支承，在另一端由外部阀滑动件17的右端来支承，以便沿朝着泵口15的方向施加预应力。
多个凹口沿滑动槽道18布置，这些凹口成环形，并与储罐E连通。这样的凹口20被布置在泵口15内侧的较短距离处，并形成旁通阀F上的出口H。另一凹口21布置在凹口20的右侧，该凹口21使得卸压阀M的进口和第一压力信号输入口11通过节流器L和K而与储罐E相互连接。另一凹口22布置在该凹口21的右侧，该凹口22形成负载检测点J，并与在压力调节器10上的第一压力信号输入口11连接并与节流器K连接。随后更远离泵口15的是凹口23，该凹口23与储罐E恒定开口地连接，原因如后面所述。最后，凹口24位于前述凹口23之后，该凹口24通过在本体14中的槽道25而与泵口15恒定开口地连接，并与压力调节器10上的第二压力信号输入口12恒定开口地连接。
压力调节器10主要包括三个同轴部件，它们可在外部阀滑动件17的内部沿轴向移动，即为内部阀滑动件(调节器阀滑动件)26、阀机构27和压缩弹簧28，该压缩弹簧28位于内部阀滑动件26和阀机构27之间。压缩弹簧28的更大部分位于阀机构27内的弹簧腔室27A的内部，且在一端处由阀机构支承，在另一端处由内部阀滑动件26的第一端来支承。
内部阀滑动件26在支承压缩弹簧28的端部处封闭，但是它的更大长度部分通过轴向槽道朝着外部阀滑动件17的开口右端而开口，使得它与在端部块16中的腔室19开口连通。当它向右移位至第一轴向位置时，内部阀滑动件26使得压力调节器10上的第二压力信号输入口12通过径向开口29而与腔室19连接，且当向左移位至第二轴向位置时，内部阀滑动件26通过第二径向开口30而使得腔室19与在外部阀滑动件中的、布置阀机构27和压缩弹簧28的空间(即弹簧腔室27A)连接。
阀机构27中的弹簧腔室27A具有比内部阀滑动件26的相邻端更大的直径，使得阀机构27的前端可以接纳内部阀滑动件26的这一端。阀机构27的、朝着阀滑动件的相对端部分的外表面27B为锥形，以便形成阀元件，该阀元件可以通过与由外部阀滑动件17的环形边缘形成的相应阀元件17A相互作用而形成密封。
在阀机构27的一侧(即背离内部阀滑动件26的那侧)上，具有节流器开口31，弹簧腔室27A能够通过该节流器开口31而与压力调节器10上的第一压力信号输入口11连通。
卸压阀M以已知方式起作用，以便通过打开通向储罐E的卸压通道而防止液压系统中的压力有太大升高。卸压阀M位于外部阀滑动件17的内部并在它朝着泵口15的部分中。当负载检测点J处的压力和(因此)在卸压阀的壳体33中的控制开口32上的压力升高至高于设置的最大阈值压力时，阀机构34逆着压缩弹簧35的作用而移动至打开位置，以便使得负载检测点J通过在壳体33和外部阀滑动件17中的出口通道36以及通过在本体14中的凹口21而与储罐E连接。
如图2中所示，当液压系统处于静止(泵C关闭)，且因此并不加压时，预应力弹簧I使得旁通阀的外部阀滑动件17保持移位至由止动件结构确定的所示关闭位置。内部阀滑动件26基本无负载。
如图3中所示，当泵C在控制阀B处于关闭位置的情况下操作，使得没有负载压力作用在旁通阀装置上时(空载)，泵压力P以与本体14的外部滑动槽道18的截面面积成比例的力作用在旁通阀F的外部滑动件17上，即通过进口G通向出口H。外部阀滑动件17移动至打开位置，以便允许由泵压力P驱动的流体流通过本体14的凹口20而直接返回储罐E。泵压力P只由预应力弹簧I抵消，该预应力弹簧I的预应力假定为3巴，因此泵压力将限制为3巴。
内部阀滑动件26通过它的径向开口30和布置阀机构27的空间而使得端部块16中的腔室19与弹簧腔室27A连接。由阀元件17A和27B形成的阀处于打开位置，使得腔室19和(因此)压力调节器10的压力输出口13通过在外部阀滑动件17中的开口和本体14的凹口23而与储罐E连通。同时，阀机构27的节流器开口31与节流器L和K连通，因此与调节器10上的第一压力输入口11连通。在该位置，内部阀滑动件26阻塞在压力调节器10上的第二压力输入口12，使得其失效，即没有流体流可以流过该通路。
当控制阀B打开时(图4)，从3巴的空载压力快速增加的泵压力均直接传送给旁通阀F以及通过本体14的槽道25而传送给压力调节器10的第二压力输入口12和通过控制阀B而传送给负载检测点L和压力调节器的第一压力输入口11。传送给旁通阀F的压力增加用于增加泵压力P，而作用在压力调节器10的第二压力输入口12上的压力增加最初并不起作用。另一方面，传送给压力调节器10的第一压力输入口11的压力增加将作用在阀机构27上，并使得阀机构27向右移位，直到阀机构27在它的阀元件27B处通过与在外部阀滑动件17上的相应阀元件17A密封接触而停止。阀元件将在这时压缩压缩弹簧28，以使得压缩弹簧28的第二端在内部阀滑动件26上施加力，该力试图使得所述滑动件向右移位。阀滑动件26的移位通过由在压力调节器10的第二压力输入口12处的压力(该压力通过在内部阀滑动件中的开口29而作用在内部阀滑动件26上)引起的向左方向力来抵销。
因此，在第一压力输入口11和第二压力输入口12中的压力之间的压力差将调节至恒定为12巴，即与弹簧28作用在内部阀滑动件26上的弹簧作用力一样大。因此，当这样时，压缩弹簧28施加在内部阀滑动件26上的、向右方向的力将等于12巴的压力，该压力通过阀滑动件的开口29而在端部块16中的腔室19中作用到外部阀滑动件17的右侧上的左部。因此，该阀滑动件液压装载有作用在旁通阀F上的另一预应力，使得旁通阀F的有效预应力为弹簧I的预应力(等于3巴)和液压压力(等于12巴)的和。因此，这时外部阀滑动件17使得流体流转向储罐E，且压力降为15巴。
通过从15巴继续增加泵压力P直至当缸A处的负载开始运动的水平，即直到泵压力为115巴，该泵压力作用在100巴的负载压力上，阀元件17A和27B将继续处于关闭位置，其中，压力增加将只在左侧作用在外部阀滑动件17的右侧上，而在压力调节器的压力输出口13处的压力(该压力通过压力调节器10而降低)从这时将保持恒定在112巴。当负载开始运动时，旁通阀F的左侧将受到115巴的总泵压力P的作用，而右侧将受到100巴的负载压力作用，弹簧预应力对应于3巴，且液压预应力对应于12巴。
在图5中表示了本发明的第二实施例，其中，旁通阀装置设置有使得控制阀B的输出与端部块16中的腔室19连接的附加管道37。管道37设置有止回阀38，该止回阀38朝着腔室19开口。可以形成为旁通阀装置的整体部分或者可以提供为阀装置的外部部件的该附加管道37帮助在腔室19内部快速积累压力。

Claims (10)

1.一种用于控制具有旁通阀(F)的负载检测液压系统的方法，该旁通阀由泵压力来控制，并且该旁通阀在液压系统操作时使得液压流体的泵流体流转向储罐口(H、20)并朝着关闭位置施加预应力，并且该旁通阀通过所述泵压力而逆着所述预应力的作用朝着打开位置加载，其特征在于：所述预应力初始被限制为由第一预应力确定的第一压力，其中，所述预应力在液压系统启动时通过施加恒定的液压第二预应力而增加至高得多的第二压力，该第二预应力被加到所述第一预应力上，并比所述第一预应力大得多。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：呈压缩弹簧形式的预应力元件(I)提供所述第一预应力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当通过打开使得泵流体流供给泵(C)上的出口与液压马达(A)连接的泵管道中的控制阀(B)而从空载操作模式启动所述液压系统时，第一压力输入口信号由负载检测点(J)传给液压压力调节器(10)的第一输入口(11)，同时第二压力输入信号从所述泵的出口传给所述液压压力调节器的第二输入口(12)，其中，所述压力调节器在所述旁通阀(F)上施加恒定压力输出信号，该恒定压力输出信号对应于所述第一压力输入信号和所述第二预应力的和。
4.一种用于负载检测液压系统的旁通阀装置，该旁通阀装置包括受泵压力控制的旁通阀(F)，该旁通阀朝着关闭位置施加预应力，用于当所述系统操作时使得泵流体流转向储罐口(H、20)，该旁通阀具有：
用于泵流体流的进口(G、15)和出口(H、20)；以及
阀元件(17)，该阀元件控制在所述泵流体流的进口和出口之间的流动通道，并通过预应力元件(I)而以第一预应力朝着阀关闭位置施加预应力，并且该阀元件能够通过泵压力而逆着第一预应力的作用朝着阀打开位置液压地滑动，
其特征在于：压力调节器(10)包括：
第一压力输入口(11)，该第一压力输入口与负载检测点(J)连接，以便检测在液压系统中的操作压力；
用于泵压力的第二压力输入口(12)；以及
压力输出口(13)，该压力输出口与所述旁通阀(F)连接，以便在所述阀元件(17)上施加负载压力和液压第二预应力两者，该液压第二预应力沿与第一预应力相同的方向作用，并比所述第一预应力大得多。
5.根据权利要求4所述的旁通阀装置，其特征在于：所述预应力元件(I)为压缩弹簧。
6.根据权利要求4或5所述的旁通阀装置，其特征在于：
所述旁通阀(F)和所述压力调节器(10)被布置在具有进口孔(15)的公共阀本体(14)中，该进口孔形成用于所述泵流体流的进口(G、15)；
所述旁通阀(F)的所述阀元件(17)由在本体内的可滑动外部阀滑动件形成，该外部阀滑动件容纳所述压力调节器(10)，并在所述阀滑动件一侧与所述进口孔(15)开口连接，在所述阀滑动件的相对侧上置于所述预应力元件(I)的作用下；以及
一对槽道，该对槽道优选向内布置在所述本体的内部，并使得所述本体内部的负载检测点(J)与所述压力调节器(10)的第一压力输入口(11)连接并且使得所述旁通阀(F)的进口孔(15)与所述压力调节器(10)的第二压力输入口(12)连接。
7.根据权利要求4、5或6所述的旁通阀装置，其特征在于：所述外部阀滑动件(17)还容纳卸压阀(M)，该卸压阀由所检测的负载压力来控制。
8.根据权利要求6或7所述的旁通阀装置，其特征在于，所述压力调节器(10)包括：
可滑动的阀机构(27)，该阀机构在所述外部阀滑动件(17)的内部，具有与压力检测点(J)连接的第一端和具有环形调节器阀元件(27B)的第二端，该环形调节器阀元件布置成抵靠所述外部阀滑动件(17)上的相应环形调节器阀元件而密封；
可滑动的内部阀滑动件(26)，该内部阀滑动件布置在所述外部阀滑动件(17)的内部，具有压力调节开口(29)，所述压力调节器(10)的第二压力输入口(12)通过该压力调节开口而与所述外部阀滑动件的第二端连通；以及
第二预应力元件(28)，该第二预应力元件布置在所述阀机构(27)的第二端处，并且沿径向在所述阀机构的环形调节器阀元件(27B)的内部，当该调节器阀元件(27B)移位以与相应调节器阀元件(17A)密封接触时，所述调节器阀元件使所述第二预应力元件(28)朝着所述内部阀滑动件(26)加载与所述液压第二预应力相对应的力。
9.根据权利要求8所述的旁通阀装置，其特征在于：阀机构(28)的第一端具有液压面积，该液压面积大于所述内部阀滑动件(17)的液压面积，当所述阀机构的调节器阀元件(28A)不与所述内部阀滑动件(26)上的相应调节器阀元件(17A)密封接触时，该阀机构的第一端通过节流器开口(L、K)而与储罐口(H、20)连接。
10.根据权利要求8或9所述的旁通阀装置，其特征在于：所述第二预应力元件(28)是压缩弹簧。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108328524A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 雷蒙德股份有限公司 用于物料搬运车辆的可变液压压力卸载系统和方法
CN112959324A (zh) * 2021-03-16 2021-06-15 合肥工业大学 一种液压工业机器人节能的工作单元

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2501486A (en) * 2012-04-24 2013-10-30 Jc Bamford Excavators Ltd Work machine having a hydraulic system comprising variable orifice ratios
EP2711560B1 (de) * 2012-09-21 2019-06-12 HAWE Hydraulik SE Hydraulikantrieb für ein hydraulisch betätigbares Werkzeug
WO2014176256A1 (en) 2013-04-22 2014-10-30 Parker-Hannifin Corporation Method for controlling pressure in a hydraulic actuator
WO2015037760A1 (ko) * 2013-09-13 2015-03-19 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 플로트 밸브
KR102219168B1 (ko) * 2014-12-22 2021-02-22 주식회사 두산 지게차의 가변형 플로우 레귤레이터 및 그 장착구조

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631890A (en) * 1970-04-06 1972-01-04 Borg Warner Flow extending bypass valve
US3878864A (en) * 1973-12-07 1975-04-22 Borg Warner Bypass valve
US4167893A (en) * 1978-02-06 1979-09-18 Eaton Corporation Load sensing valve
US4418710A (en) * 1981-10-05 1983-12-06 Eaton Corporation Pilot control valve for load sensing hydraulic system
DE3611244A1 (de) * 1986-04-04 1987-10-08 Rexroth Mannesmann Gmbh Stromregelventil
CN1779277A (zh) * 2004-10-20 2006-05-31 鲁卡斯液压有限公司 控制装置
CN101392773A (zh) * 2007-09-20 2009-03-25 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 具有浮动功能的双止回阀
CN101418823A (zh) * 2007-10-22 2009-04-29 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 用于重型设备的液压控制阀

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327549A (en) * 1980-03-04 1982-05-04 Caterpillar Tractor Co. Controlled pressure upstaging and flow reduction
US5333449A (en) * 1991-09-02 1994-08-02 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Pressure compensating valve assembly
JP3355866B2 (ja) * 1995-05-23 2002-12-09 豊田工機株式会社 動力舵取装置
US5579642A (en) * 1995-05-26 1996-12-03 Husco International, Inc. Pressure compensating hydraulic control system
US5950429A (en) * 1997-12-17 1999-09-14 Husco International, Inc. Hydraulic control valve system with load sensing priority

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631890A (en) * 1970-04-06 1972-01-04 Borg Warner Flow extending bypass valve
US3878864A (en) * 1973-12-07 1975-04-22 Borg Warner Bypass valve
US4167893A (en) * 1978-02-06 1979-09-18 Eaton Corporation Load sensing valve
US4418710A (en) * 1981-10-05 1983-12-06 Eaton Corporation Pilot control valve for load sensing hydraulic system
DE3611244A1 (de) * 1986-04-04 1987-10-08 Rexroth Mannesmann Gmbh Stromregelventil
CN1779277A (zh) * 2004-10-20 2006-05-31 鲁卡斯液压有限公司 控制装置
CN101392773A (zh) * 2007-09-20 2009-03-25 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 具有浮动功能的双止回阀
CN101418823A (zh) * 2007-10-22 2009-04-29 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 用于重型设备的液压控制阀

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108328524A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 雷蒙德股份有限公司 用于物料搬运车辆的可变液压压力卸载系统和方法
CN112959324A (zh) * 2021-03-16 2021-06-15 合肥工业大学 一种液压工业机器人节能的工作单元

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Publication number Publication date
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