CN103921838B - 液压控制布置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压控制布置(1)。该液压控制布置具有：方向阀(2)；计量泵单元，所述计量泵单元具有至少两个计量泵(3，4)和连接在至少两个计量泵(3，4)中的两个之间的截止阀(6)；泵连接部(P)和贮液器连接部(T)，所述泵连接部(P)和贮液器连接部(T)通过方向阀(2)连接到所述计量泵单元；和连接到方向阀(2)的两个工作连接部(L，R)，截止阀(6)的控制输入装置(8)通过控制阀(10)连接到泵连接部(P)。这种控制布置应该以高液压压强操作并且同时应该确保只有当获得所需的高压强时截止阀才被致动。为此，控制阀(10)是先导式操作阀，所述控制阀(10)的入口(11)连接到泵连接部(P)，所述控制阀(10)在所述控制阀(10)的致动状态下连接所述控制输入装置(8)和所述泵连接部(P)。

Description

液压控制布置
技术领域
本发明涉及一种液压控制布置，该液压控制布置具有：方向阀；计量泵单元，所述计量泵单元具有以液压的方式并联地连接并能够以机械方式并联地操作的至少两个计量泵和以液压的方式连接在至少两个计量泵中的两个之间的截止阀；泵连接部和贮液器连接部，所述泵连接部和贮液器连接部通过方向阀连接到所述计量泵单元；和连接到方向阀的两个工作连接部，且截止阀的控制输入装置通过控制阀连接到泵连接部。
背景技术
从US5806561B已知在计量泵单元中具有两个计量泵的这种液压控制布置。在“正常”操纵模式中，两个计量泵被以液压的方式并联连接并以机械方式并联地或并行地操作。在这种操作模式中，计量泵单元具有相当大的排量。当控制布置用作车辆中的转向单元时，方向盘处的小转向角度导致转向轮处的相当大的转向角度。在“紧急”操作模式中，可以使一个转向泵短路使得仅剩余的转向泵可以工作。在这种操作模式中，可以减小由驾驶员产生的用于旋转方向盘的扭矩。然而，需要更大的转数以获得转向轮的期望的转向角度。即使没有紧急情况，控制阀也可以用于在两个操作模式之间进行切换。控制阀可以例如依赖于速度或通过驾驶员(如果他希望获得更加灵敏的转向)进行控制。
当控制阀被切换到正常模式时，泵压力必须超过弹簧的力，使得控制阀的阀元件可以移动到连接两个计量泵的位置。
在具有较高操作压力的液压系统中，在一些情况下难以获得截止阀的期望的切换特性。例如，在一些情况下，截止阀应该被切换到只有当泵压强超过40-70巴时两个计量泵才并联连接的状态。在这种压强水平以下，仅一个计量泵应该计量给工作连接部的油。
发明内容
因此，内含在本发明中的目的是确保仅在控制条件下切换截止阀。
该目的由如上所述的液压控制布置来实现，在于：控制阀是先导式操作阀，所述控制阀的入口连接到泵连接部，所述控制阀在所述控制阀的致动状态下连接所述输入装置和所述泵连接部。
在这种液压控制布置中，只有当先导式阀已经被致动时，截止阀才可以并联地连接两个计量泵。只有如果泵压强超过所需的压强水平（例如，40-70巴)时才致动先导式阀。仅在切断先导式阀之后，泵压强或压力才可以到达截止阀的入口，使得截止阀被致动。先导式阀本身是已知的。在不显著地增加液压控制布置的成本的情况下可以使用所述先导式阀。
优选地，如果控制阀处于非致动状态，则控制阀将截止阀的输入或输入装置连接到贮液器连接部。在这种情况下，除非泵压强超过所需的压强值，截止阀的输入装置是释压的。在仅计量泵中的一个是激活的“紧急”状态下移动截止阀的弹簧(或其它重置力)无须克服由捕获的液压流体所引起的液压压强或压力。这种液压流体可能逸出到贮液器连接部。
优选地，控制阀的入口处的压强或压力克服弹簧的力作用在控制阀的阀元件上。弹簧的力限定先导式阀改变其状态以将泵连接部连接到截止阀的输入装置所需的压强或压力水平。
优选地，当入口处的压强超过40巴时，阀元件移动到所述致动状态。40巴或更大的压强水平在液压控制布置中是非常高的水平，然而其可以使用先导式操作阀被容易地操纵。
在这种情况下，优选的是泵连接部连接到恒压泵系统。在这种恒压泵系统或CN系统中，当通过液压控制布置被转向的车辆的引擎正在运行时，泵压强通常持久地大于100巴。这种高压强可以通过利用先导式操作阀被容易地操纵。
在进一步的优选实施例中，控制阀的入口处的压强(或由该压强产生的压力)克服弹簧的力和负载感测连接部处的压强作用在控制阀的阀元件上。这样，可以使用具有LS或负载感测系统的液压控制布置。在这种系统中，泵连接部处的压强通常比负载感测连接部处的压强高预定量。弹簧具有小于由压强差产生的力的力。因此，先导式操作控制阀被移动或移位到两个计量泵以液压方式并联地连接的状态中。当泵连接部处的压强降低时，负载感测连接处的压强也降低。然而，这仅在“正常”情况下是这样的。当泵连接部处的压强进一步降低时，例如，当驱动泵的引擎没有操作时，泵连接部处的压强将不能够在控制阀的阀元件上产生大于弹簧的力的力。在仅计量泵中的一个是激活的状态下弹簧使控制阀移位。
在这种情况下，优选的是所述弹簧的力相应地小于泵连接部处的压强和负载感测连接部处的压强之间的名义或额定压强差。在正常操作条件下，通过压强差克服该弹簧的力。在紧急情况下，泵连接部处的压强消失或下降到小于弹簧力的值。
优选地，截止阀的输入或输入装置处的压强或压力克服截止阀弹簧的力作用在截止阀元件上，且截止阀弹簧具有对应于不超过8巴的压强的力。这样，可以从如在US5806561B或US6804956B2中所述描述的现有技术已知的，可以使用普通截止阀。仅需要进行小的改变以使已知的控制布置适于高压系统。
附图说明
以下将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中：
图1是本发明的第一实施例的示意图；和
图2是本发明的第二实施例的示意图。
在这两幅图中，相同的附图标记用于相同的元件。
具体实施方式
液压控制布置1具有方向阀2和具有两个计量泵3、4的计量泵单元。计量泵3、4可以以液压的方式并联连接。所述计量泵3、4连接至可以通过方向盘(未示出)致动的公共转向轴。此外，转向轴5连接到方向阀2。
控制布置1包括泵连接部P和贮液器连接部T。泵连接部P连接到方向阀2。贮液器连接部T也连接到方向阀2。此外，控制布置1包括也连接到方向阀2的两个工作连接部L、R。两个工作连接部可以连接到转向电机，例如转向缸(未示出)。
截止阀6布置在两个计量泵3、4之间。截止阀6用于以液压的方式并联地连接两个计量泵3、4，或如图所示，以断开两个计量泵3、4之间的连接并使计量泵4短路。
截止阀6包括在图1所示的其中两个计量泵3、4之间的连接被断开的状态下推动截止阀6的截止阀弹簧7。此外，截止阀6设有控制输入装置8。当由控制输入装置8通过压强产生的力超过截止阀弹簧7的力时，截止阀6在其中两个计量泵3、4以液压的方式并联连接的状态下进行切换。
泵连接部P经由在朝向方向阀2的方向上打开的止回阀9连接到方向阀2。
控制阀10布置在泵连接部P与截止阀6的控制输入装置8之间。控制阀10是具有入口11的先导式操作阀，其中所述入口11连接到泵连接部P。控制阀10还包括弹簧12。弹簧12的力在与由入口11处的压强产生的力相反的方向上作用。
在图1所示的情形中，由弹簧12产生的力超过在入口11处由压强产生的力。因此，先导式操作控制阀10断开截止阀6的控制输入装置8与泵连接部P之间的连接。如果所述情形改变并且入口11处的压强或压力产生超过弹簧12的力的力，则先导式操作控制阀10进行切换并将泵连接部P连接到控制输入装置8。仅在这种情况下，泵连接部P处的压强或压力到达截止阀6，从而将截止阀移位到在两个计量泵3、4以液压的方式并联连接的操作状态中。
当驱动泵的引擎正在运行时，泵连接部P连接到其中泵压强通常恒定地为100巴的恒压泵系统或CN系统。
在正常转向状态下并且在正常泵供给的情况下，两个计量泵3、4都是激活的，并且转向单元的整体位移是两个计量泵3、4的位移的总和。
在以低得多的压强操作的液压系统中，当泵压强下降到小于6-7巴时，截止阀将进行切换，使得仅来自一个计量泵3的油通向至工作连接部LR，因此由于整个转向单元的最低的位移驾驶员将能够手动地增加所需的转向压强或压力。在这种状况下，计量泵4的腔都横过截止阀6相互连接，使得不会有来自该计量泵4的流和压强积聚。
使用先导式操作控制阀11可以改变所述状态。当前，在两个计量泵3、4处于主动转向模式之前，泵连接部P处的压强必须超过更加高的压强，例如，40-70巴。在该压强水平以下，仅一个计量泵3将计量出到工作连接部的油。
这种“高压移位”如此工作。当泵连接部P上的压强超过所述40-70巴时，具有弹簧12的先导式操作控制阀10将泵的油从泵连接部P引导到截止阀6。为此目的，可以使用传统的先导式操作控制阀10。
控制布置1的操作本身是已知的。当转向轴5旋转时，方向阀2打开从泵连接部P到两个工作连接部L、R中的一个的路径和从工作连接部R、L到贮液器连接部的另一个路径。在大多数情况下方向阀2包括为同心圆柱体形式的通常被称为滑阀(spool)和套筒的两个阀元件。转向轴5的旋转导致轴与滑阀之间的旋转。当液压液通过计量泵3、4时，计量泵3、4被驱动，使套筒和滑阀回转到它们的空挡位置。由于这种操作模式本身是已知的，因此没有进行进一步说明。
图2显示可以与LS系统或负载感测系统一起使用的另一个实施例。如上所述，相同的元件具有相同的附图标记。
除了图1的实施例之外，负载感测连接部LS设置在控制布置1处。先导式操作控制阀10在其上布置有弹簧12的一侧上连接到负载感测连接部LS。
弹簧12在先导式操作控制阀10上产生小于由泵连接部P处的压强与负载感测连接部LS处的压强之间的压强差产生的力的力。
在正常备用状态(泵运行，没有转向)下和在正常状态下，备用压强将处于一定水平，例如10-12巴。换句话说，泵连接部P处的压强与负载感测连接部LS处的压强之间的差将在10-12巴的范围内。弹簧12具有例如4巴的额定值。在这种状态下，先导式操作控制阀10被致动以连接泵连接部P和截止阀6的控制输入装置8，从而以液压的方式并联地连接两个计量泵3、4。这样，两个计量泵3、4将计量出到工作连接部L、R的油。
当泵压强消失或下降到所需的转向压强以下的水平时，即减去负载感测连接部LS处的压强的压强连接部P处的压强将下降到低于弹簧12的弹簧力值的水平，先导式操作控制阀10将移动到出口位置，从而将控制输入装置8连接到贮液器连接部T并因此截止阀6也将移动到出口位置。这样，计量泵4将被断开，并且紧急转向模式将是起作用的或激活的。

Claims (7)

1.一种液压控制布置(1)，具有：
方向阀(2)；
计量泵单元，所述计量泵单元具有以液压的方式并联连接并能够以机械方式并联地操作的至少两个计量泵(3、4)和以液压的方式连接在至少两个计量泵(3、4)中的两个之间的截止阀(6)；
泵连接部(P)和贮液器连接部(T)，所述泵连接部(P)和贮液器连接部(T)通过方向阀(2)连接到所述计量泵单元；和
连接到方向阀(2)的两个工作连接部(L，R)，截止阀(6)的控制输入装置(8)通过控制阀(10)连接到泵连接部(P)，其特征在于：
控制阀(10)是先导式操作阀，所述控制阀(10)的入口(11)连接到泵连接部(P)，所述控制阀(10)在所述控制阀(10)的致动状态下连接所述控制输入装置(8)和所述泵连接部(P)，
控制阀(10)的入口(11)处的压强克服弹簧(12)的力和负载感测连接部(LS)处的压强作用在控制阀的阀元件上。
2.根据权利要求1所述的液压控制布置，其特征在于，如果控制阀(10)处于非致动状态，控制阀(10)将截止阀(6)的控制输入装置(8)连接到贮液器连接部(T)。
3.根据权利要求1或2所述的液压控制布置，其特征在于，控制阀(10)的入口(11)处的压强克服弹簧(12)的力作用在控制阀(10)的阀元件上。
4.根据权利要求3所述的液压控制布置，其特征在于，当入口处的压强超过40巴时，阀元件被移动到所述致动状态中。
5.根据权利要求1所述的液压控制布置，其特征在于，所述弹簧(12)所产生的力小于泵连接部(P)处的压强与负载感测连接部(LS)处的压强之间的额定压强差所产生的力。
6.根据权利要求1或2所述的液压控制布置，其特征在于，截止阀(6)的控制输入装置(8)处的压强克服截止阀弹簧(7)的力作用在截止阀元件上，且截止阀弹簧(7)具有对应于不超过8巴的压强的力。
7.根据权利要求6所述的液压控制布置，其特征在于，泵连接部(P)连接到恒压泵系统。
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