CN104040187B - 具有基于优先级共享的闭环液压系统 - Google Patents

Abstract

公开一种具有第一、第二和第三泵的液压系统(72)。该液压系统还可具有以闭环方式连接到第一泵的第一致动器(26)、以闭环方式连接到第二泵的第二致动器(32)和第三致动器(34)。液压系统可进一步具有与第三泵相关的选择阀(122)和与第三泵和第三致动器相关的第一转换阀(121)。第一转换阀能够在第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第一方向上运动的第一位置、第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第二方向上运动的第二位置和第三泵连接到选择阀的第三位置之间运动。

Description

具有基于优先级共享的闭环液压系统

技术领域

本发明整体涉及一种液压系统，更具体地涉及在回路之间具有基于优先级共享的闭环液压系统。

背景技术

传统的开环液压系统包括从箱抽取低压流体、对流体加压并使得加压的流体对于多个不同的致动器可用以用来运动致动器的泵。在这种布置中，每个致动器的速度可通过对从泵流入每个致动器的加压流体的流动进行选择性节流(即限制)来独立地控制。例如，为了以高速运动特定的致动器，从泵到该致动器的流体的流动只受少量限制。相反，为了以低速运动相同致动器或另一致动器，增加对流体流动施加的限制。尽管对于许多应用来说是充分的，但使用流体限制来控制致动器速度会造成流动损失，从而减小液压系统的整体效率。

一种替代类型的液压系统已知为闭环液压系统。闭环液压系统通常包括以闭环形式连接到单个致动器或者连接到串联操作的一对致动器的泵。在操作过程中，泵从致动器的一个腔室抽取流体并将加压流体排放到相同致动器的相对腔室。为了以较高的速度运动致动器，泵以较快的速率排放流体。为了以较低的速度运动致动器，泵以较慢的速率排放流体。闭环液压系统通常比传统的液压系统更有效率，因为致动器的速度通过泵操作而不是流体限制来控制。即，泵被控制成只排放以希望速度运动致动器所需要的那么多的流体，而需要少量或不需要流体流动的节流。

2008年10月16日公开的Griswold的美国专利公开文献2008/0250785(’785专利)中公开一种示例性的闭环液压系统。在’785公开文献中描述了一种具有流动组合功能的多致动器液压系统。该液压系统包括具有以闭环方式连接到第一泵的第一液压致动器的第一回路和具有以闭环方式连接到第二泵的第二液压致动器的第二回路。该液压系统还包括以开环方式连接到第一和第二回路以向第一和第二回路提供另外流动的第三泵。

虽然相对于现有的无计量液压系统所有改善，但上述’785公开文献的无计量液压系统仍不是最佳的。特别是，因为第三泵以开环方式连接到第一和第二回路，仍会实现过量损失。

本发明的液压系统旨在解决上面阐述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种液压系统。该液压系统可包括第一泵、第二泵和第三泵。该液压系统还可包括以闭环方式连接到第一泵的第一致动器、以闭环方式连接到第二泵的第二致动器和第三致动器。液压系统可进一步包括与第三泵相关的选择阀和与第三泵和第三致动器相关的第一转换阀。第一转换阀能够在第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第一方向上运动的第一位置、第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第二方向上运动的第二位置和第三泵连接到选择阀的第三位置之间运动。

在另一方面，本发明涉及一种操作液压系统的方法。该方法可包括用第一泵加压流体和经由闭环的第一回路将加压流体从第一泵引导到第一致动器。该方法还可包括用第二泵加压流体和经由闭环的第二回路将加压流体从第二泵引导到第二致动器。该方法可进一步包括用第三泵加压流体和选择性地经由闭环的第三回路将加压流体从第三泵经过第三致动器引导到第一或第二回路，或者经由第三回路引导来自第三泵的加压流体绕过第三致动器并进入第一或第二回路。

附图说明

图1是一种示例性公开的机器的图示；和

图2是可以与图1的机器组合使用的一种示例性公开的液压系统的示意图；和

图3是可以与图1的机器组合使用的另一种示例性公开的液压系统的示意图。

具体实施方式

图1示出一种具有相互合作以完成任务的多个系统和部件的示例性机器10。机器10可体现为执行与诸如采矿、建筑、农业、运输的工业或者本领域已知的其他工业相关的一些类型的操作的固定或活动机器。例如，机器10可以是例如挖掘机(图1所示)、推土机、装载机、反铲挖掘机、机动平地机、倾卸卡车等的土方机器或者任何其他土方机器。机器10可包括被构造成运动作业工具14的执行系统12、用于推进机器10的驱动系统16、为执行系统12和驱动系统16提供功率的功率源18以及定位成手动控制执行系统12、驱动系统16和/或功率源18的操作者站20。

执行系统12可包括通过线性和转动流体致动器作用以使作业工具14运动的连杆结构。例如，执行系统12可包括通过一对相邻的、双作用的液压缸26(图1中仅显示了一个)相对于作业表面24围绕水平轴线(未显示)竖直枢转的吊杆22。执行系统12还可包括通过单个双作用液压缸32围绕水平轴线30竖直枢转的斗杆28。执行系统12可进一步包括操作地连接在斗杆28和作业工具14之间以使作业工具14围绕水平枢转轴线36竖直枢转的单个双作用液压缸34。在所公开的实施方式中，液压缸34在头端34A连接到斗杆28的一部分并在相对的杆端34B通过功率连杆37连接到作业工具14。吊杆22可在基部端枢转连接到机器10的主体38。主体38可连接到底架39并通过液压摆动马达43围绕竖直轴线41摆动。斗杆28可通过轴线30和36将吊杆22的远端枢转连接到作业工具14。

多个不同的作业工具14能够附接到单个机器10并能够由操作者控制。作业工具14可包括用来执行特定任务的任何装置，诸如铲斗(图1所示)、叉形装置、铲板、铲子、粗齿锯、倾卸床、扫具、吹雪器、推进装置、切割装置、抓取装置或本领域已知的任何其他任务执行装置。虽然在图1的实施方式中连接成在竖直方向上相对于机器10的主体38枢转并在水平方向上围绕枢转轴线41摆动，但作业工具14可替代或另外地以本领域已知的任何其他方式相对于斗杆28转动、滑动、打开和关闭或运动。

驱动系统16可包括被提供功率以推进机器10的一个或多个牵引装置。在公开的例子中，驱动系统16包括位于机器10一侧上的左履带40L和位于机器10的相对侧上的右履带40R。左履带40L可通过左行驶马达42L驱动，而右履带40R可通过右行驶马达42R驱动。可以想到，驱动系统16可替代地包括履带之外的牵引装置，诸如轮子、带或其他已知的牵引装置。机器10可以通过在左右行驶马达42L、42R之间生成速度和/或转动方向差来转向，而直线行驶可通过生成左右行驶马达42L、42R的基本相等的输出速度和转动方向来促进。

功率源18可体现为例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料供能发动机的发动机或本领域已知的任何其他燃烧发动机。可想到功率源18可替代地体现为非燃烧功率源，诸如燃料电池、功率存储装置或者本领域已知的其他源。功率源18可产生机械或电功率输出，其可接着被转换成液压功率以便运动执行系统12的线性和转动致动器。

操作者站20可包括从机器操作者接收指示希望操纵的输入。具体地，操作者站20可包括一个或多个操作者接口装置46，例如操纵杆(图1所示)、方向盘或踏板，它们位于操作者座椅(未显示)近侧。通过产生指示希望机器操纵的位移信号，操作者接口装置46可启动机器10的运动，例如行驶和/或工具运动。在操作者运动接口装置46时，操作者可用希望的方向、希望的速度和/或希望的力影响对应的机器运动。

在图2的示意图中显示了三个示例性液压致动器。应当注意，虽然只显示了三个线性致动器，但描绘的致动器可代表机器10的线性致动器(例如，液压缸26、32、34)或转动致动器(左行驶马达42L、右行驶马达42R或者摆动马达43)的任何一个或多个。

液压致动器如果体现为线性致动器，则可均包括管48和布置在管48内以形成第一腔室52和相对的第二腔室54的活塞组件50。在一个例子中，活塞组件50的杆部分50A可延伸经过第二腔室54的端部。这样，每个第二腔室54可被认为是相应致动器的杆端腔室，而每个第一腔室52可被认为是头端腔室。每个液压致动器的第一和第二腔室52、54可选择性地被从一个或多个泵提供加压流体和排放加压流体，以造成活塞组件50在管48内位移，由此改变致动器的有效长度，从而运动作业工具14。进入和离开第一和第二腔室52、54的流体的流速可与每个致动器的平移速度有关，而第一和第二腔室52、54之间的压差可与每个致动器施加在作业工具14上的力有关。

液压致动器如果体现为转动致动器，可以类似的方式作用。即，每个转动致动器也可包括定位在诸如推进器、柱塞或一系列活塞的泵送机构任一侧的第一和第二腔室。当第一腔室填充来自一个或多个泵的加压流体且第二腔室同时排放流体时，泵送机构可通过泵送机构上的压差被迫在第一方向上转动。反之，当第一腔室排放流体且第二腔室同时被填充加压流体时，泵送机构可通过压差被迫在相反方向上转动。进入和离开第一和第二腔室的流体的流速可确定每个致动器的转速，而泵送机构上的压差大小可确定输出转矩。如果希望，转动致动器可以是固定或可变排量式马达。

机器10可包括具有与液压致动器相互合作以使作业工具14和机器10运动的多个流体部件的液压系统72。特别是，液压系统72可尤其包括流体连接第一泵76与机器10的第一液压致动器(例如，与吊杆22的运动相关的液压缸26)的闭环的第一回路74、流体连接第二泵80与第二液压致动器(例如，与斗杆28的运动相关的液压缸32，或者左行驶马达42L、右行驶马达42R或摆动马达43)的闭环的第二回路78以及选择性地连接第三泵84与第三液压致动器(例如与作业工具14相关的液压缸34或者左行驶马达42L、右行驶马达42R或摆动马达43)的第三回路82。可以想到，如果希望，液压系统72可包括另外和/或不同的回路或部件，例如具有一个或多个补偿阀、泄压阀、压力源和/或存储装置的装载回路、压力补充阀和本领域已知的其他回路或阀。

第一回路74可包括多个不同的通道，其将第一泵76流体连接到第一液压致动器，并在一些构造中以并联闭环方式连接到机器10的其他致动器。例如，第一泵76可经由排放通道86、进口通道88、头端通道90和杆端通道92连接到第一液压致动器。第一转换阀94可设置在排放通道和进口通道86、88以及头端通道和杆端通道90、92之间以控制经过第一回路74的流体流动方向。第一止回阀96可设置在排放通道86内以帮助确保流体单向流动经过第一泵76。

第一转换阀94可包括能够在三个位置之间运动的先导操作滑阀元件98。当滑阀元件98处于第一位置(图2所示的最右侧位置)时，排放通道86可与头端通道90流体连接，而进口通道88可与杆端通道92流体连接，因此来自第一泵76的流体在第一方向上流过第一液压致动器，使第一液压致动器在第一方向上(例如在延伸方向上)运动。当滑阀元件98处于第二位置(图2中所示的中间位置)时，排放通道86可与进口通道88流体连接，使得第一回路74内的流体(例如来自第一泵76)绕过第一液压致动器(即，使得第一液压致动器基本与第一泵76隔离)。当滑阀元件98处于第三位置(图2所示的最左侧位置)时，排放通道86可与杆端通道92流体连接，而进口通道88可与头端通道90流体连接，因此来自第一泵76的流体在与第一方向相反的第二方向上流过第一液压致动器，使第一液压致动器在第二方向(例如在缩回方向)上运动。

滑阀元件98可被弹簧偏压到第二位置，并且被先导操作以运动到第一、第二和第三位置之间的任一位置，使得来自第一泵76的一些流体可在特定方向上流经第一液压致动器，而来自第一泵76的剩余流体可绕过第一液压致动器。当滑阀元件98处于第一和第二位置或者第二和第三位置之间的位置(即到两者之间的位置)时，机器10的操作者可经历与第一液压致动器的控制相关的公知为“开放中心”感觉。即，在操作者引起滑阀元件98运动到两者之间的位置时，可引起第一液压致动器运动，直到作业工具14上的载荷等于来自第一泵76的流体在第一液压致动器上产生的力，此时第一液压致动器可停止运动。接着，为了造成第一液压致动器继续运动，操作者需要引起滑阀元件98进一步朝着第一和第三位置中的一个运动。“开放中心”感觉可为操作者提供作业工具14上的增强控制。

第二回路78可包括多个不同通道，这些通道流体连接第二泵80到第二液压致动器，并且在某些构造中以并联闭环方式连接到机器10的其他致动器。例如，第二泵80可经由排放通道100、进口通道102、头端通道104和杆端通道106连接到第二液压致动器。第二转换阀107可布置在排放通道和进口通道100、102和头端通道和杆端通道104、106之间以控制通过第二回路78的流体流动方向。第二止回阀108可布置在排放通道100内以帮助确保流体单向流过第二泵80。

第二转换阀107可与第一转换阀94基本相同，并且包括能够在三个位置之间运动的先导操作滑阀元件110。当滑阀元件110处于第一位置(图2所示的最左侧位置)时，排放通道100可与头端通道104流体连接，而进口通道102可与杆端通道106流体连接，使得来自第二泵80的流体在第一方向上流过第二液压致动器，使第二液压致动器在第一方向上(例如在延伸方向上)运动。当滑阀元件110处于第二位置(图2中所示的中间位置)时，排放通道100可与进口通道102流体连接，使得第二回路78内的流体(例如来自第二泵80)绕过第二液压致动器(即，使得第二液压致动器基本与第二泵80隔离)。当滑阀元件110处于第三位置(图2所示的最右侧位置)时，排放通道100可与杆端通道106流体连接，而进口通道102可与头端通道104流体连接，因此来自第二泵80的流体在与第一方向相反的第二方向上流过第二液压致动器，使第二液压致动器在第二方向(例如在缩回方向)上运动。滑阀元件110可与滑阀元件98基本相同。

第三回路82可包括多个不同通道，这些通道流体连接第三泵84到第三液压致动器，并且在某些构造中以并联闭环方式连接到机器10的其他致动器。例如，第三泵84可经由排放通道114、进口通道115、头端通道117和杆端通道119连接到第三液压致动器。第三转换阀121可布置在排放通道和进口通道114、115和头端通道和杆端通道117、119之间以控制通过第三回路82的流体流动方向。第三止回阀124可布置在排放通道114内以帮助确保流体单向流过第三泵84。

第三转换阀121可与第一和第二转换阀94、107基本相同，并且包括能够在三个位置之间运动的先导操作滑阀元件125。当滑阀元件125处于第一位置(图2所示的最左侧位置)时，排放通道114可与头端通道117流体连接，而进口通道115可与杆端通道119流体连接，使得来自第三泵84的流体在第一方向上流过第三液压致动器，使第三液压致动器在第一方向上(例如在延伸方向上)运动。当滑阀元件125处于第二位置(图2中所示的中间位置)时，排放通道114可与进口通道115流体连接，使得第三回路82内的流体(例如来自第三泵84)绕过第三液压致动器(即，使得第三液压致动器基本与第三泵84隔离)。当滑阀元件125处于第三位置(图2所示的最右侧位置)时，排放通道114可与杆端通道119流体连接，而进口通道115可与头端通道117流体连接，因此来自第三泵84的流体在与第一方向相反的第二方向上流过第三液压致动器，使第三液压致动器在第二方向(例如在缩回方向)上运动。滑阀元件125可与滑阀元件98和110基本相同。

第三回路82还可包括选择阀122，其选择性地将第三泵84连接到第一回路74或第二回路78。与第一、第二和第三转换阀94、107、121类似，选择阀122可以是具有滑阀元件134的三位置、四通阀。当滑阀元件134处于第一位置(图2所示的最左侧位置)时，进口通道115可经由第一回路通道116与第一回路74的头端通道90流体连接，使得经过选择阀122的流体(即，从第三液压致动器排放或者从第三泵84排放并绕过第三液压致动器的流体)允许补充进入第一液压致动器的第一腔室52的来自第一回路74的流体。当滑阀元件134处于第二位置(图2中所示的中间位置)时，进口通道115可经由返回通道127与第三泵84的进口流体连接，使得经过第三选择阀122的流体(即，从第三液压致动器排放的流体)允许直接返回第三泵84。当滑阀元件134处于第三位置(图2所示的最右侧位置)时，进口通道115可经由第二回路通道118与第二回路78的头端通道104流体连接，使得经过选择阀122的流体(即，从第三液压致动器排放或者从第三泵84排放并绕过第三液压致动器的流体)允许进入第二液压致动器的第一腔室52。滑阀元件134可与滑阀元件98、110和125基本相同。

第三泵84可被配置为从第一和第二回路74、78中的一个或两个(或者，替代地或另外地，从装载回路(如果设置的话))吸入流体。特别地，第三泵84可经由第一进口通道126连接到第一回路74的进口通道88，并且可经由第二进口通道128连接到第二回路78的进口通道102。第一隔离阀130可布置在第一进口通道126内，而第二隔离阀132可布置在第二进口通道128内。第一和第二隔离阀130、132在公开的实施方式中显示为止回阀。但是，可以想到，如果希望，第一和/或第二隔离阀130、132可替代地体现为两位置(即，流动经过、流动阻断)的电磁操作阀。在另一些实施方式中，如果希望，第一和第二隔离阀130、132可用类似于转换阀122的单个滑阀替换。

第一、第二和第三泵76、80、84每个都可是基本相同的可变排量式泵，这些泵可被控制为从机器10的致动器吸入流体并沿单个方向以特定的升高压力将流体排放回到致动器(即，泵76、80、84可是单向泵)。泵76、80、84每个都可包括行程调节机构，例如旋转斜盘，其中该机构的位置是以致动器的希望速度为基础进行液压机械调节的，由此改变输出(例如排放速率)。泵76、80、84的排量可分别从零排量位置调节到最大排量位置，在零排量位置基本没有流体排出，而在最大排量位置流体以最大速率分别排放到排放通道86、100、114内。泵76、80、84可通过例如副轴、带或者以另一种合适的方式可驱动地连接到机器10的功率源18上。可选择地，泵76、80、84可经由转矩变换器、变速箱、电路或者以本领域内已知的任何一种其他方式间接连接到功率源18上。可以预期的是，根据需要，泵76、80、84可串联(例如经过同一轴)或者并联(例如经由齿轮系)连接到功率源18上。

在机器10操作期间，操作者可利用接口装置46向控制器140提供确定各个线性和/或旋转致动器的希望运动的信号。基于一个或多个信号，包括来自接口装置46的信号和例如来自位于整个液压系统72内的各个压力传感器(未示出)和/或位置传感器(未示出)的信号，控制器140可指令不同阀的运动和/或不同泵和马达的排量变化以使特定的一个或多个线性和/或转动致动器以希望方式(即以要求速度和/或要求力)前进到希望位置。

控制器140可具体为一个微处理器或者多个微处理器，微处理器包括用于根据来自机器10操作者的输入和感测到的或者其他已知的工作参数控制液压系统72的操作的部件。大量市场上买得到的微处理器可被配置为执行控制器140的功能。应当理解的是，控制器140可毫不困难地具体体现为能够控制多种机器功能的通用机器微处理器。控制器140可包括存储器、辅助存储设备、处理器和用于运行程序的任何其他部件。各式各样的其他回路可与控制器140相连，诸如供电回路、信号调节回路、螺线管驱动回路及其他种类的回路。

图3示出了一种替代实施方式的液压系统72。像图2的实施方式一样，图3的液压系统72包括分别将流体从第一、第二和第三泵76、80、84引导到第一、第二和第三致动器的第一、第二和第三回路74、78、82。但是，与图2不同，第三转换阀121在图3的实施方式中被显示为五通阀。即，先导元件125能够从第一位置运动(图2中所示的最左侧位置)，在该位置，排放通道114可与头端通道117流体连接，而杆端通道119可经由返回通道138与第一和第二进口通道126、128流体连接，使得来自第三泵84的流体在第一方向上流过第三液压致动器，造成第三液压致动器在第一方向(例如，在延伸方向)上运动。当滑阀元件125处于第二位置(图2中所示的中间位置)时，排放通道114可与进口通道115流体连接，使得第三回路82内的流体(即，来自第三泵84)绕过第三液压致动器(即，使得第三液压致动器基本与第三泵84隔离)。当滑阀元件125处于第三位置(图2所示的最右侧位置)时，排放通道114可与杆端通道119流体连接，而头端通道117可经由返回通道138与第一和第二进口通道126、128流体连接，因此来自第三泵84的流体在与第一方向相反的第二方向上流过第三液压致动器，使第三液压致动器在第二方向(例如在缩回方向)上运动。在此构造中，经过第三液压致动器的流体可返回第三泵84，而不是被引导到选择阀122以在第一或第二回路74、78内重新分布。

另外，第一回路通道116可在止回阀96下游的位置处在排放通道86处终止，而第二回路通道118可在止回阀108下游的位置处在排放通道100处终止。该终止位置可允许来自第三回路82的流体根据需要用在第一或第二液压致动器的头端或杆端52、54中。另外，止回阀136可设置在进口通道115内以帮助确保流体单向流过进口通道115并抑制反向运动冲击波影响第三致动器和/或第三泵84的操作。

工业实用性

所公开的液压系统可适用于希望改进的液压效率的任何一种机器。所公开的液压系统可通过选择性使用闭环技术、流动共享和流动组合提供改进的效率。现在描述液压系统72的操作。

在机器10操作期间，位于站20内的操作者可通过接口装置46指令作业工具14以希望方向和以希望速度的特定运动。由接口装置46产生的表明希望运动的一个或多个相应信号可连同机器性能信息(例如传感器数据，诸如压力数据、位置数据、速度数据、泵或者马达排量数据和本领域中已知的其他数据)被提供至控制器140。

例如，响应于来自接口装置46的指示希望提升吊杆22的信号，以及根据机器性能信息，控制器140可产生指向第一泵76的行程调节机构和/或第一转换阀94的控制信号。为了在延伸方向(例如以升高吊杆22)上以递增速度驱动第一液压致动器(例如液压缸26)，控制器140可产生使第一回路74的第一泵76增加其排量并且以较高速率将加压流体排放到排放通道86内的控制信号和/或使第一转换阀94的滑阀元件98朝着其第一位置运动的控制信号。如上所述，当滑阀元件98朝着其第一位置运动时，排放通道86可逐渐地与头端通道90流体连通，而杆端通道92可逐渐地与进口通道88流体连通。当来自第一泵76的流体被引入第一腔室52时，来自第一液压致动器的第二腔室54和/或来自第一回路74的另一个线性或者转动致动器的回流流体可以闭环方式流回至第一泵76。在第一液压致动器的正常延伸期间，第一隔离阀130可处于其流动阻断位置。图2中所示的第二和第三液压致动器的延伸可以类似方式启动。

为了在缩回方向上以递增速度驱动第一液压致动器(例如为了降低吊杆22)，控制器140可产生使第一回路74的第一泵76增加其排量并且以较高速率将加压流体排放到排放通道86内的控制信号和/或使第一转换阀94的滑阀元件98朝其第三位置运动的控制信号。如上所述，当滑阀元件98朝其第三位置运动时，排放通道86可逐渐地与杆端通道92流体连通，而头端通道90可逐渐地与进口通道88流体连通。当来自第一泵76的流体被引入第二腔室54时，来自第一液压致动器的第一腔室52和/或来自第一回路74的另一个线性或者转动致动器的回流流体可以闭环方式流回至第一泵76。在第一液压致动器的正常缩回期间，第一隔离阀130可处于其流动阻断位置。图2中所示的第二和第三致动器的缩回可以类似方式启动。

在第一或第二液压致动器正常延伸期间，相应的头端通道90、104内可要求比能够通过第一和第二泵76、80供应到第一和第二排放通道86、100内更多的流体。即，流入和流出液压致动器(如果体现为线性致动器)的流体的相应流速在延伸和缩回期间可以是不等的。特别是，由于第二腔室54内杆部分50A的定位，与第一腔室52内的压力区域相比，活塞组件50可在第二腔室54内具有压力减小区域。因此，在液压致动器缩回期间，比第二腔室54能够消耗的更多的流体被迫离开第一腔室52，并且在延伸期间，比被迫离开第二腔室54更多的液压流体可被第一腔室52消耗。为了适应延伸期间所需的另外流体，第三泵84的输出可以选择性地引入到第一和第二回路74、78内。

例如，在图2所示的第一致动器的延伸期间，控制器140可产生使第三回路82的第三泵84增加其排量并且以较高速率将加压流体排放到排放通道114内的控制信号，和/或使选择阀122的滑阀元件134朝第一位置运动的控制信号。如上所述，当滑阀元件134向第一位置运动时，进口通道115可与第一回路通道116逐渐地流体连通，因此流体以较高速率从第三回路82流入第一回路74。当来自第三泵84的流体被引至第一回路74时，如条件允许，补偿流体可在第一致动器的延伸期间从装载回路(未显示)、从第二回路78和/或在第一致动器的缩回期间从第一回路74供给到第三泵84(例如在第二液压致动器缩回期间从第二回路78供给，否则从装载回路供给)。

在图2所示的第二液压致动器的延伸期间，控制器140可产生使第三回路82的第三泵84增加其排量并且以较高速率将加压流体排放到排放通道114内的控制信号，和/或使选择阀122的滑阀元件134朝第三位置运动的控制信号。如上所述，当滑阀元件134朝第三位置运动时，排放通道114可与第二回路通道118逐渐地流体连通，因此流体以较高速率从第三回路82流入第二回路78。当来自第三泵84的流体被引至第二回路78时，如条件允许，补偿流体可在第二致动器的延伸期间从装载回路(未显示)、从第一回路74和/或在第二致动器的缩回期间从第二回路78供给到第三泵84。

第三转换阀121可在第一和/或第二液压致动器的延伸期间根据操作者是否同时要求第三液压致动器操作来调整。例如，如果在第一液压致动器延伸期间，操作者同时要求作业工具14卷曲，则控制器140可朝着其第一位置运动滑阀元件125，使得来自第三泵84的流体以更大的速率流入第三液压致动器的第一腔室52。此时，可如上所述使得从第三液压致动器的第二腔室54排出的流体经过进口通道115和选择阀122流入第一回路通道116。但是，如果在第三液压致动器延伸期间，操作者不要求作业工具14同时卷曲，第三转换阀121的滑阀元件125可保持在第二位置，使得来自第三泵84的加压流体绕过第三液压致动器，并经由第三转换阀121、进口通道115、选择阀122和第一回路通道116直接流到第一回路74。第三转换阀121在第二线性致动器延伸期间的调整可与第三转换阀121在第一线性致动器延伸期间的调整基本相同。

第一和/或第二回路74、78也可被构造成在特定条件下选择性地将流体引导第三回路82。例如，在第一液压致动器缩回期间，当第一泵76在向第二腔室54供应加压流体时，第一腔室52可排放超过吸入第一泵76中的量的流体。此时，过多流体可经由第一进口通道126引导到第三泵84。此时，第一隔离阀130可运动到其流动经过位置，且第二隔离阀132可保持在其流动阻断位置。这种流体，特别是如果被高度加压(如在溢流条件期间的情况)，可帮助减小第三泵84的功率消耗和/或甚至被用来驱动第三泵84作为马达以将能量返回到功率源18。来自第二回路78的过量流体的排放可以类似方式作用。

在一些情况下第一回路74可能在第三回路82排放流体到第二回路78的同时排放流体到第三回路82。在这种情况下，当来自第二回路78的流体需求小于通过第一回路74供应到第三回路82的流体时，过量的流体可经过泄压阀(未显示)引导到装载回路(未显示)。类似情况可能在流体从第二回路78排放到第三回路82期间发生。

在公开的液压系统中，由不同泵提供的流动可在相关液压致动器调整期间基本上没有限制，因此在致动过程中没有大量能量的不必要浪费。因此，本申请的实施例可提供改进的能量使用和保存。另外，在某些应用中，液压系统72的闭环无计量操作允许减少乃至完全省略用于控制与线性和旋转致动器相关的流体流动的计量阀。这种减少形成没那么复杂的和/或价格比较低廉的系统。

公开的液压系统还可允许回路之间基于优先级的流动共享。特别是，公开的系统可根据需要允许来自第三回路82的流动与第一和/或第二回路74、78共享(例如在第一和/或第二液压致动器延伸期间)。这种在闭环回路之间共享流动的能力可允许相关的装载回路具有减小的容量，由此减小装载回路的尺寸和/或成本。另外，第三转换阀121可在流动共享期间允许第三液压致动器相对于第一和第二液压致动器具有优先级。即，第三转换阀121可允许来自第三泵84的流动首先被引导经过第三液压致动器(当操作者同时要求第三液压致动器运动时)或者引导成绕过第三液压致动器(当不要求第三液压致动器运动时)。这种能力可增加机器10的控制，同时仍提供不同回路的流动需求。

本领域技术人员将明白可以对公开的液压系统进行各种修改和变型。本领域技术人员将从说明书的考量和这里公开的液压系统的实践清楚其他实施方式。例如，如果希望，可以想到转换阀94、107和/或122可体现为非滑阀式阀和/或非先导操作式阀。例如，可以利用具有提升式元件的直接电磁操作阀。意图在于说明书和例子只认为是示例性的，本发明的真实范围通过以下权利要求及其等同物指明。

Claims (10)

1.一种液压系统(72)，包括：

第一泵(76)；

第二泵(80)；

第三泵(84)；

第一致动器(26)，其以闭环方式连接到第一泵；

第二致动器(32)，其以闭环方式连接到第二泵；

第三致动器(34)；

选择阀(122)，其与第三泵相关；和

第一转换阀(121)，其与第三泵和第三致动器相关，

其中，第一转换阀能够在第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第一方向上运动的第一位置、第三泵以闭环方式连接到第三致动器以使第三致动器在第二方向上运动的第二位置和第三泵连接到选择阀的第三位置之间运动。

2.如权利要求1所述的液压系统，其中，选择阀能够在第三泵以闭环方式连接到第一致动器的第一位置、第三泵连接到第二致动器的第二位置和第三泵的输出连接到第三泵的输入的第三位置之间运动。

3.如权利要求2所述的液压系统，其中，当第一转换阀处于第三位置时，第三致动器基本与第三泵和选择阀隔离。

4.如权利要求3所述的液压系统，其中，当第一转换阀处于第一或第二位置时，从第三致动器排放的流体与选择阀流体连通。

5.如权利要求2所述的液压系统，其中，第三泵能够经由选择阀和第一转换阀连接到仅第一和第二致动器的头端(52)。

6.如权利要求2所述的液压系统，还包括：

第一返回通道(126)，其能够允许过量流体从第一致动器返回第三泵；和

第二返回通道(128)，其能够允许过量流体从第二致动器返回第三泵。

7.如权利要求6所述的液压系统，还包括：

第一止回阀(130)，其设置在第一返回通道内；和

第二止回阀(132)，其设置在第二返回通道内。

8.如权利要求2所述的液压系统，其中，选择阀和第一转换阀均能够运动到第一、第二和第三位置之间的任何位置。

9.如权利要求2所述的液压系统，其中，选择阀和第一转换阀均为四通先导操作阀。

10.一种操作液压系统(72)的方法，包括：

用第一泵(76)加压流体；

经由闭环的第一回路将加压流体从第一泵引导到第一致动器(26)；

用第二泵(80)加压流体；

经由闭环的第二回路将加压流体从第二泵引导到第二致动器(32)；

用第三泵(84)加压流体；和

选择性地经由闭环的第三回路将加压流体从第三泵经过第三致动器单独地引导到第一或第二回路，或者经由第三回路引导来自第三泵的加压流体绕过第三致动器并单独地进入第一或第二回路。