CN103502655A - 具有回压控制的液压系统 - Google Patents

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Abstract

一种液压系统（10），包括：电子控制反压阀（60），使得系统的回流管路（36）中的背压通过控制单元（64）被改变。该系统允许主动控制回流管路中的压力，以针对不同的情况产生不同的回压。可以设定较高的回流管路压力来改善流经防空化阀（50）的补足流或再循环流。这可以改善诸如降低负载（12）之类的从背压受益的功能的可控性。当设置反压阀时，用来控制反压阀的控制单元可以考虑广泛的多种可能输入中的任意一种。

Description

具有回压控制的液压系统
技术领域
本发明涉及液压系统的一般领域。
背景技术
液压系统用于各种广泛的目的。考虑到液压系统的普遍性和各种用处，液压系统的效率和/或性能的改善将令人期待。
先前的液压系统没有利用背压（backpressure）控制，或者利用的是固定反压阀或液压控制反压阀形式的背压控制。这些系统至多是提供了粗糙的被动式背压控制。
发明内容
根据本发明的一个方案，一种液压系统包括主动控制反压控制阀。
根据本发明的另一方案，一种液压系统包括电子控制反压控制阀。
根据本发明的又一个方案，一种液压系统包括：控制阀，用于选择性地控制流入液压负载和流出液压负载的流体；供应管路，耦接至所述控制阀，以向所述控制阀提供加压流体；回流管路，耦接至所述控制阀，以将回流流体引导离开所述控制阀；电子控制反压阀，维持所述回流管路中的背压；以及控制单元，可操作地耦接至所述电子控制反压阀，以选择性地设置所述回流管路中的背压。
根据本发明的再一方案，一种操作液压系统的方法包括：主动控制所述液压系统的回流管路中的背压，其中，所述主动控制包括：在所述系统的电子控制单元处接收一个或多个输入；以及所述电子控制单元根据所述一个或多个输入来设置位于所述回流管路中的所述系统的反压阀的压力设定。
根据本发明的另一方案，一种液压系统包括：控制阀，用于选择性地控制流入液压负载的流体和流出液压负载的流体，其中，所述控制阀具有用于接收加压流体的供应端口，并且其中所述控制阀具有用于将流体从所述控制阀引导离开的回流端口；电子控制反压阀，维持所述回流端口处的背压；以及控制单元，可操作地耦接至所述电子控制反压阀，以选择性地设置所述回流端口处的背压。
为了前述和相关目的的实现，本发明包括之后充分描述的特征以及在权利要求中特别指出的特征。以下的描述和附图详细阐述了本发明的某些示例性实施例。然而，这些实施例只是指示本发明的原理可以被采用的各种方式中的一些方式。当结合附图一起考虑时，本发明的其他目的、优点和新颖特征将从本发明的以下详细描述中变得清晰。
附图说明
附图示出了本发明实施例的各种特征。
图1是根据本发明实施例的液压系统的示意图。
图2示出了处于第一运行（一种涉及到高背压的运行）的图1的液压系统。
图3示出了处于第二运行（一种涉及到低背压的运行）的图1的液压系统。
图4是根据本发明第一可替代实施例的液压系统的示意图。
图5是根据本发明第二可替代实施例的液压系统的示意图。
图6是根据本发明第三可替代实施例的液压系统的示意图。
图7是根据本发明第四可替代实施例的液压系统的示意图。
具体实施方式
一种液压系统，包括电子控制反压阀，该反压阀使得系统回流管路中的背压通过控制单元来改变。该系统允许主动控制回流管路中的压力，以针对不同的情况产生不同的回压。可以设置较高的回流管路压力来经由防空化阀(anti-cavitation valve)改善补足流或再循环流。这可以改善诸如降低负载之类的从背压受益的功能的可控性。在这些情况下可以保持高的回压以减小泵运要求，进而改善生产率和/或减少空化（cavitation）。在其他情况下，可以降低回压，以改善效率。当设定反压阀时，控制反压阀的控制单元可以考虑广泛的多种可能输入中的任意一种。该反压阀的设定（回流管路中反压阀上游的压力）可以是如下参数中的一个或多个的函数：原动机(prime mover)速度、泵流量（pump flow）、对液压负载（例如致动器）的功能性命令、功能性负载情况、液压负载的功能性位置、进入液压负载的流量和来自液压负载的流量、回流管路中的流量以及回流管路压力。
图1示出了用于为液压负载12提供液压流体的液压系统10。在示出的实施例中，液压负载12是致动器13，例如线性致动器或旋转致动器。一个示例是例如在建筑机械中用于提升负载的致动器。另一种可能的液压负载是电机。诸如适当的液压油之类的液压流体从储存器14提供。泵16经由供应管路20从储存器14抽取液压流体。泵16可以是可变排量或固定排量，而且可以以液压方式或电气方式被控制。泵16由原动机24驱动。原动机24是用来将来自热、电或压力形式的能量转换成机械形式能量的任意合适种类的机械。合适的原动机的示例是电机和引擎。
供应管路20在供应端口29a处连接至控制阀28，该控制阀28控制流入和流出液压负载12的流体。一对负载馈送管路30和32将控制阀28的馈送端口29b和29c连接至液压负载12。在示出的实施例中，馈送管路30和32连接至致动器13的各端口33和34。当致动器13的活塞35伸出时，有流体进入端口33并且有流体从端口34流出。当致动器活塞35缩回时，有流体进入端口34并且有流体从端口33流出。
回流管路36耦接至控制阀28的回流端口29d以允许液压流体流回储存器14。控制阀28可以是用于控制流入和流出液压负载12的各种部件的各种控制阀中的任意一种。在示出的实施例中，控制阀28是三位置比例控制阀，但是可替代地，该控制阀也可以是其他类型的控制阀。在第一位置38中，供应管路20连接至馈送管路30，并且回流管路36连接至另一馈送管路32。在第二位置40中，在供应管路20和回流管路36与馈送管路30和32之间没有连接。在第三位置42中，这些连接是第一情况中的连接的反向连接，其中，供应管路20连接至馈送管路32，并且回流管路连接至馈送管路30。
设置有用于将回流管路36连接至馈送管路32的再生管路46。位于再生管路46中的防空化止回阀50仅允许从回流管路36至馈送管路32的一个方向上的流动。管路46的一个目的是防止馈送管路32中和/或耦接至馈送管路32的液压负载12的一部分中的空化——当馈送管路32中的压力跌落至低于回流管路36中的压力时，防空化止回阀50打开，允许进入馈送管路32的流体并防止空化。
反压阀60位于回流管路36中再生管路46联接至回流管路36处的下游。该反压阀60是电子控制阀，用于限制进入储存器14的流体，以使得回流管路36处于反压阀60上游的部分维持期望的压力。反压阀60设定为仅当上游压力（或者阀60两端的压差）超过压力设定或设置值时允许流体返回储存器16。反压阀的压力设定能够由控制单元64改变，控制单元64可操作地耦接至反压阀60。这允许回流管路36上游部分的压力针对不同的运行情况而改变。
反压阀60可以由控制单元64成比例地以电气方式致动。阀60可以是直接传动（比例电磁铁推动阀芯）或者引导操作（比例电磁铁产生用来推动阀芯的可变压力）。因而，回流管路36的压力设定由控制单元64来主动控制。
控制单元64根据各种输入中的任意一种或者各种输入的任意组合来设置反压阀60的压力设定。控制单元64可以利用的输入的示例包括原动机24的速度（例如，每分钟的引擎或电机转速（rpms））、泵16的流量、对液压负载12的功能性命令（例如，用于提升或降低负载的命令，可能包括提升或降低的速率）、液压负载12的功能性负载情况（液压负载12承受的负荷量）、液压负载12的功能性位置（例如，致动器的位置）、经由馈送管路30和32进入和流出液压负载12的流速、回流管路36中的流量以及回流管路压力。控制阀28的设定可以构成另一种示例输入。以上示例并不是意欲成为排他性列举——其他输入也是可行的。
控制单元64可以是用于实施根据各种输入来控制反压阀60的逻辑功能的各种单元中的任意一种，包括计算机、中央处理单元、集成电路、存储装置（ROM和/或RAM等）。控制单元64的功能可以以硬件或软件来实施。
控制单元64可以配置为在高背压将改善系统10性能的情况下维持高背压（回流管路36中反压阀60上游的高压）。在其他情况下可以降低该背压，因为在其他情况下维持高背压将导致较高的损耗，这将对整体效率造成不利影响。
除了控制反压阀60之外，控制单元64还可以具有其他功能。例如，控制单元64可以控制控制阀28、泵14和/或原动机24的运行。
在前述讨论中，流体被称作是经由供应管路20、回流管路36、流动管路30和32、以及再生管路46而流动。该流体也可以分别被称作是流入供应端口29a、从回流端口29d流出、从馈送端口29b和29c流入和/或流出、以及与馈送端口29c和供应端口29d连通流动。
图2示出在高背压有利的一种情况下系统10的运行，这是一种耦接至致动器13的装置（未示出）的卸荷降低运行。该装置提供装置负载66，该装置负载66压缩活塞35，趋向于缩回活塞35。这种情况的示例是降低反向铲(backhoe)的卸荷桶（unloaded bucket），其中桶的重量对应于装置负载66。在这种情况下，背压有利地提供了再生流或再循环流，使得一些回流转移回到致动器13。在示出的运行中，控制阀28是处于第三位置42，其中供应管路20与馈送管路32流体连通，并且回流管路36与馈送管路30流体连通。这使得活塞35能够缩回，流体从致动器端口33流出，并且流体流入致动器端口34。因而，该负载66是处于与活塞35的运动相同的方向。从致动器端口33流出的流体传输进入流动管路30，并且经由控制阀28流至回流管路36。
活塞35的缩回减少了耦接至致动器端口34的流动管路32中的压力。需要经由端口34来添加液压流体以保持致动器13被填充。如果在回流管路36中保持低背压，则该流体基本上全部不得不来自供应管路20，被泵14泵运。然而，在示出的实施例中，通过控制单元64为反压阀60提供适当的压力设定，回流管路36中保持高背压。这意味着，随着流动管路32中压力降低，流动管路32中的压力降至低于回流管路36中的压力。该压差促使止回阀50开启，其中（从端口33）进入回流管路36的一些流体被转移进入再生管路46。因而，离开致动器13一侧的一些流体被再循环至致动器13的相对侧。这一流体循环减少了在活塞缩回运行中所需的泵运流体的量。
控制单元64可以使用各种输入中的任意一种来识别在图2中示出的运行，从而触发增大反压阀60的压力设定，进而提供高背压。处于第三位置42的控制阀28的定位可以用作用来触发高背压的输入。可替代地，操作者对于某一操作的选择可以用作用来触发高背压的输入。其他用来产生高背压的输入也是可行的。
以上描述并在图2中示出了在运行中通过增大背压获得性能改善。背压不增加的系统的泵流量可远高于具有其主动背压控制的系统10的泵流量。
图3示出系统10的另一运行，这是一种伸出活塞35的运行。该伸出是顶住装置负载68完成的，装置负载68例如代表被系统10提升的质量，与活塞35的运动相反。控制阀28处于第一位置38，其中供应管路20连接至流动管路30，从而在致动器端口33处向致动器13供应液压流体。随着活塞35伸出，促使液压流体从致动器端口34经由流动管路24和回流管路36经过反压阀60返回至储存器16。
在图3示出的活塞伸出运行中背压低是有利的。若如同图2中的运行（高背压）那样来设定反压阀60，将在通过致动器端口34被进入的致动器13的腔体中产生高压。这种高压将抵抗活塞35的伸出。在致动器的其他腔体中更高的压力将是必要的，以克服高背压，导致运行的效率较低。因而，对于这种运行而言，期望背压较低。因而，控制单元64将控制单元60的压力设定设置在较低的值，减少了通过致动器端口34而被进入的致动器13的腔体中的压力。
在图2和图4中所示的两种运行示出了背压主动控制的优点。对于图2的运行而言期望具有高背压，但是对于图3的运行而言期望具有低背压。使用控制单元64主动控制反压阀60的设定允许针对不同的情况实现不同的背压。基于单个类型的运行，反压阀60的主动控制可以扩展超过单个高背压和单个低背压之间的简单选择。可替代地，它可扩展至使用至控制单元64的多个输入来选择各种可能的期望背压中的任意一种。
图4示出了液压系统100，液压系统100比液压系统10（图1）更复杂。液压系统100的许多部件类似于系统10中的对应部件。可以为这些类似特征赋予相同或相似的附图标号，而且在以下的描述中可以省略提到这些类似特征。
该液压系统具有诸如合适的致动器之类的多个液压负载12a、12b、.......、12n。在图4中示出了三个液压负载12a、12b和12n，但是可以采用任意数量的负载12a-12n来作为系统100的一部分。通过控制阀28a、28b、......、28n来控制进入液压负载12a-12n的流体和来自液压负载12a-12n的流体。如示出的实施例那样，针对液压负载12a-12n中每一个均可以有一个控制阀28a-28n，或者可替代地，一些或全部控制阀可以控制流入多于一个液压负载的流体。控制阀28a、28b、......28n可以彼此不同地运行。例如，在示出的实施例中，控制阀28b具有与控制阀28a和28n不同的配置，其中，控制阀28b具有将对应液压负载12b的两个端口连接至回流管路36的中间位置，而控制阀28a和28n的对应位置是阻止流入和流出它们的对应液压负载12a和12n的位置。
如在液压系统10中那样，使用由电子控制单元64控制的电子控制反压阀60来设定作为反压阀60上游的回流管路36的部分中的背压。回流管路36的该部分可以经由再生管路（未示出）耦接至控制阀28a-28n和液压负载12a-12n之间的流动管路。
该控制单元64从多个可能的来源接收输入，例如，从驱动泵14的原动机24、从系统100的操作者使用的操作者控制器102、以及从传感器104来接收输入。传感器104可以是流量传感器、压力传感器、位置传感器或用来在系统100的各个位置感测系统特性的其他类型的传感器。例如，可以使用传感器104来感测液压负载12a-12n和/或控制阀28a-28n的位置。该电子控制单元64为反压阀60提供回流管路36中的背压的设定，该背压的设定可以是至控制单元64的多个输入的函数。例如，一些液压负载12a-12n可以是通过伸出活塞来提升负载的致动器，而其他液压负载可以经受卸荷降低（活塞缩回）。基于将从高背压受益的运行和将从较低背压受益的运行之间的折衷，控制单元64可以选择中间背压。控制单元64也可以考虑其他因素。例如，控制单元64提供至反压阀60的设定可以部分是原动机24的速度的函数。如果原动机24处于低怠速（low idle speed），则与原动机24以高怠速运行相比，可能会有较少的流体从泵14流出。可以配置控制单元64，使得该低怠速导致被发送至反压阀60的压力设定被设置得高于在原动机24以高怠速运行的情况下被设置的压力设定。
系统100中的控制单元64还控制系统100的其他功能。控制单元64还控制控制阀28a-28n和原动机24的运行。
图5示出了可替代实施例的液压系统110。在系统110中，控制阀28a-28n的阀芯具有通用控制，可以是手动控制、液压引导控制、或者气动控制（pneumatic control）。传感器118a、118b、......、118n读取全部或部分阀芯的位置，或者与阀芯位置相关的参数。传感器118a-118n耦接至控制单元64，并且向控制单元64提供输入，以帮助确定反压阀60的设定。在其他方面，系统110可以类似于系统100（图4）。
图6示出了另一可替代实施例的液压系统120，如以上关于系统110（图5）描述的，液压系统120具有控制阀28a-28n的阀芯的通用控制。传感器128a、128b、......、128n耦接至液压负载12a-12n。传感器128a-128n读取位置、速度或与液压负载128a-128n的运行特性相关的其他参数。传感器128a-128n耦接至控制单元64，并且向控制单元64提供输入，以帮助确定反压阀60的设定。在其他方面，系统120可以类似于系统100（图4）和系统110（图5）。
图7示出了另一实施例的液压系统130，该液压系统130包括在电子控制反压阀60的上游耦接至回流管路36的蓄积器（accumulator）132。蓄积器132提供了控制经过回流管路36（以及连接至回流管路36的再生管路）的压力和流体的其他方式。至回流管路36的蓄积器132的连接可以通过蓄积器控制阀134控制。蓄积器控制阀134可以是两位置阀。在第一位置136处，蓄积器控制阀134可以允许在蓄积器132和回流管路36之间自由地流动。在第二位置138处，蓄积器控制阀134可以起到止回阀的作用，仅允许从回流管路36流入蓄积器132，但是不允许相反方向上的流动。该第二位置138可以在存在高背压和高回流时用来在蓄积器132中存储流体。可以在回流不是非常高（例如，低怠速引擎）的情况下对背压使用第一位置136。可以使用电子控制单元64来控制蓄积器控制阀134。可替代地，蓄积器控制阀134可以以其他方式来控制，例如通过操作者手动控制。
一个或多个传感器（未示出）可以耦接至蓄积器132、蓄积器控制阀134和/或将蓄积器132联接至回流管路36的管路。该传感器可以耦接至控制单元64，以提供输入至控制单元64的关于诸如蓄积器压力、流入或流出蓄积器132的流量、和/或蓄积器控制阀134的位置之类的数据的输入。该控制单元64可以利用这些附加输入来确定反压阀60的设定。
与没有利用背压控制或者仅仅是利用了固定反压阀或液压控制反压阀形式的粗糙背压控制的先前系统相比，所描述的系统更具多功能性。具有固定特性（弹簧压力和压力差（spring and delta pressure）对流量）的反压阀仅提供简单的被动背压控制，因为阀特性是固定的而且不能被任何外部装置控制。液压控制背压阀具有由弹簧和来自一个或多个阀芯致动器的外部供应压力确定的设定。那么，回流管路中的液压依赖于弹簧背压阀设定和外部引导压力之和，并且依赖于阀特性（压力差对流量）。回压（背压）的控制是可变的，但是它必须遵循引导压力趋势，而且它不受其他参数的影响。再次说明，当前的电子控制反压没有主动控制，在主动控制中压力设定是以多样的形式被主动控制的，使得压力设定成为广泛的多种输入中任意一种的函数。
尽管已经对于某一优选实施例或多个实施例示出和描述了本发明，然而明显的是，在阅读并理解该说明书和附图之后本领域技术人员将设想出等同修改和改型。特别是对于由以上描述的元件（组件、配件、装置、组成部件等等）执行的各种功能而言，除非另有说明，否则，即使结构上没有等同于用来执行本文示出的本发明的示例性实施例或多个实施例的功能的公开结构，用来描述这些元件的术语（包括提到“手段”）也旨在对应到执行所描述元件的特定功能的任一元件（即，功能性等同）。此外，尽管以上已经对于数个示出实施例中的仅一个或多个描述了本发明的特定特征，然而，由于可能对于任意给定或特定应用而言是期望的并且是有利的，该特征也可以与其他实施例的一个或多个其他特征相结合。

Claims (20)

1.一种液压系统，包括：
控制阀，用于选择性地控制流入液压负载和流出液压负载的流体，其中，所述控制阀具有用于接收加压流体的供应端口，并且其中所述控制阀具有用于将流体从所述控制阀引导离开的回流端口；
电子控制反压阀，维持所述回流端口处的背压；以及
控制单元，可操作地耦接至所述电子控制反压阀，以选择性地设置所述回流端口处的背压。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述回流端口经由再生管路耦接至所述控制阀的馈送端口，所述控制阀的馈送端口将所述控制阀连接至所述液压负载。
3.根据权利要求2所述的液压系统，其中，所述再生管路具有防空化止回阀，所述防空化止回阀仅允许从所述回流端口流动至所述馈送端口。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的液压系统，
还包括：
泵，向所述供应端口供应流体；以及
原动机，可操作地耦接至所述泵，以为所述泵提供动力；
其中，所述控制单元可操作地耦接至所述泵或所述原动机中的至少一个；以及
其中，所述控制单元至少部分基于关于所述泵或所述原动机的信息来选择性地设置所述回流端口处的背压。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的液压系统，其中，所述控制单元基于如下参数中的一种或多种来设置所述回流端口处的背压：原动机速度、泵流量、对所述液压负载的功能性命令、关于所述液压负载的功能性负载情况、所述液压负载的功能性位置、进入所述液压负载的流量、来自所述液压负载的流量、耦接至所述回流端口的回流管路中的流量、以及所述回流管路中的回流管路压力。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的液压系统，还包括所述液压负载。
7.根据权利要求6所述的液压系统，其中，所述液压负载是致动器。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的液压系统，
还包括：
附加液压负载；以及
附加控制阀，用于选择性地控制流入所述附加液压负载和流出所述
附加液压负载的流体；
其中，所述控制单元至少部分基于从所述两种液压负载或从所述两种控制阀接收到的输入来选择性地设置耦接至所述回流端口的回流管路中的背压。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的液压系统，
还包括一个或多个传感器，可操作地耦接至所述控制单元；
其中，所述控制单元至少部分基于从所述一个或多个传感器接收到的信息来选择性地设置在所述回流端口处的背压。
10.根据权利要求9所述的液压系统，其中，所述一个或多个传感器包括用来提供关于所述控制阀的位置指示的传感器。
11.根据权利要求9所述的液压系统，其中，所述一个或多个传感器包括用来提供关于所述液压负载的位置指示的传感器。
12.根据权利要求9所述的液压系统，其中，所述一个或多个传感器包括流量传感器。
13.根据权利要求9所述的液压系统，其中，所述一个或多个传感器包括压力传感器。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的液压系统，还包括：
蓄积器，耦接至回流管路，所述回流管路耦接至所述回流端口。
15.根据权利要求14所述的液压系统，还包括：
蓄积器控制阀，控制所述蓄积器和所述回流管路之间的流体。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的液压系统，其中，所述控制单元至少部分基于所述蓄积器中的压力来选择性地设置所述回流管路中的背压。
17.一种操作液压系统的方法，所述方法包括：
主动控制所述液压系统的回流管路中的背压，其中，所述主动控制包括：
在所述系统的电子控制单元处接收一个或多个输入；以及
所述电子控制单元根据所述一个或多个输入来设置位于所述回流管路中的所述系统的反压阀的压力设定。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述一个或多个输入包括如下参数中的一个或多个：原动机速度、泵流量、对所述系统的液压负载的功能性命令、关于所述液压负载的功能性负载情况、所述液压负载的功能性位置、进入所述液压负载的流量、来自所述液压负载的流量、所述系统的回流管路中的流量、以及所述回流管路中的回流管路压力。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，主动控制所述背压包括提升所述背压以从所述回流管路将液压流体再循环至所述液压系统的流动管路，其中，所述流动管路位于所述液压系统的控制阀和所述液压系统的负载之间。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，提升所述背压包括经由将所述回流管路连接至所述流动管路的再生管路中的防空化止回阀再循环所述液压流体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110374952A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 波音公司 具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5631830B2 (ja) * 2011-09-21 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 油圧制御装置及び油圧制御方法
JP5631829B2 (ja) * 2011-09-21 2014-11-26 住友重機械工業株式会社 油圧制御装置及び油圧制御方法
EP3111092B1 (en) 2014-02-28 2021-04-21 Project Phoenix LLC Pump integrated with two independently driven prime movers
US10465721B2 (en) 2014-03-25 2019-11-05 Project Phoenix, LLC System to pump fluid and control thereof
US10294936B2 (en) 2014-04-22 2019-05-21 Project Phoenix, Llc. Fluid delivery system with a shaft having a through-passage
EP3957853A1 (en) 2014-06-02 2022-02-23 Project Phoenix LLC Linear actuator assembly and system
US10544861B2 (en) 2014-06-02 2020-01-28 Project Phoenix, LLC Hydrostatic transmission assembly and system
SG11201700472XA (en) 2014-07-22 2017-02-27 Project Phoenix Llc External gear pump integrated with two independently driven prime movers
US10072676B2 (en) 2014-09-23 2018-09-11 Project Phoenix, LLC System to pump fluid and control thereof
EP3204647B1 (en) 2014-10-06 2021-05-26 Project Phoenix LLC Linear actuator assembly and system
WO2016064569A1 (en) 2014-10-20 2016-04-28 Afshari Thomas Hydrostatic transmission assembly and system
EP3779122A1 (en) 2015-09-02 2021-02-17 Project Phoenix LLC System to pump fluid and control thereof
TWI712744B (zh) 2015-09-02 2020-12-11 美商鳳凰計劃股份有限公司 泵送流體之系統及其控制
US10619652B2 (en) 2018-04-04 2020-04-14 Caterpillar Inc. Hydraulic fluid circuit with fixed minimum back pressure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1018356A (ja) * 1996-07-08 1998-01-20 Kobe Steel Ltd 油圧ショベル
JP2001099106A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Kobe Steel Ltd 建設機械の油圧シリンダ制御装置
US6837140B2 (en) * 2002-02-04 2005-01-04 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Control system and method for hydraulic working machine
CN201100282Y (zh) * 2007-10-11 2008-08-13 张波 可调型自卸车密闭装置用微型液压动力单元
CN201228693Y (zh) * 2008-05-30 2009-04-29 浙江大学 一种计算机闭环控制负载适应型液压系统
WO2010030830A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Parker Hannifin Corporation Method of controlling an electro-hydraulic actuator system having multiple functions
CN201636092U (zh) * 2009-09-25 2010-11-17 上海汇益控制系统股份有限公司 一种兆瓦级风机的液压制动系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1018356A (ja) * 1996-07-08 1998-01-20 Kobe Steel Ltd 油圧ショベル
JP2001099106A (ja) * 1999-09-28 2001-04-10 Kobe Steel Ltd 建設機械の油圧シリンダ制御装置
US6837140B2 (en) * 2002-02-04 2005-01-04 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Control system and method for hydraulic working machine
CN201100282Y (zh) * 2007-10-11 2008-08-13 张波 可调型自卸车密闭装置用微型液压动力单元
CN201228693Y (zh) * 2008-05-30 2009-04-29 浙江大学 一种计算机闭环控制负载适应型液压系统
WO2010030830A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Parker Hannifin Corporation Method of controlling an electro-hydraulic actuator system having multiple functions
CN201636092U (zh) * 2009-09-25 2010-11-17 上海汇益控制系统股份有限公司 一种兆瓦级风机的液压制动系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110374952A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 波音公司 具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法

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Publication number Publication date
US20130298542A1 (en) 2013-11-14
CN103502655B (zh) 2016-01-20
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EP2652341A1 (en) 2013-10-23

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