CN104411585A - 分区液压系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于飞机液压系统(100)的隔离和重构方案、结构和方法。当发生泄漏时，可以在不使用来自备用系统(108)的压力的情况下使飞机液压系统(100)的每个液压部段(102a，102b)的主液压系统(104)与一个或多个消耗装置(110)隔离。此外，在一些实施例中，当发生泄漏时，可以在不使用来自备用系统(108)和主系统(104)的压力的情况下使飞机液压系统(104)的每个液压部段(102a，102b)的主液压系统(104)与一个或多个消耗装置(110)隔离。

Description

分区液压系统和方法
本申请作为PCT国际专利申请于2013年6月20日提交并要求2012年6月29日提交的美国专利申请序列号No.13/538,859的优先权，该美国专利申请的公开内容通过引用整体结合进本文。
技术领域
本发明总体涉及分区液压系统和方法和/或隔离阀装置系统和方法。更具体地，本发明涉及用于飞行控制系统的分区液压系统和/或隔离阀装置。
背景技术
液压流体或液体是液压机械中藉以输送动力的介质。典型的飞机性能需要大量的力来操作机械飞行控制装置，因此，通常利用液压系统为机械飞行控制装置提供动力。通过阀控制液压致动器。通过来自空勤人员的输入(液压-机械)或者通过遵循控制法则的计算机直接操作这些阀。
发明内容
本发明涉及用于飞机液压系统的隔离和重构方案、结构和方法。当发生泄漏时，可以在不使用来自备用系统的压力的情况下使飞机液压系统的各液压部段的主液压系统与一个或多个消耗装置隔离。此外，在一些实施例中，当发生泄漏时，可以在不使用来自备用系统和主系统的压力的情况下使飞机液压系统的各液压部段的主液压系统与一个或多个消耗装置隔离。
在一个方面，本发明描述了一种隔离阀装置。该隔离阀装置包括：主端口；主回流端口；备用端口；备用回流端口；消耗装置端口；消耗装置回流端口；用于主系统的第一主流体流动路径；用于主系统的第二主流体流动路径；用于备用系统的第一备用流体流动路径；第一先导操作的截止阀；第一先导端口；第二先导操作的截止阀；第二先导端口；先导流动路径；和第一电磁阀。用于主系统的第一主流体流动路径从主端口延伸到消耗装置端口。用于主系统的第二主流体流动路径从消耗装置回流端口延伸到主回流端口。用于备用系统的第一备用流体流动路径从备用端口延伸到消耗装置端口。用于备用系统的第二备用流体流动路径从消耗装置回流端口延伸到备用回流端口。第一先导操作的截止阀定位在主端口和消耗装置端口之间的第一主流体流动路径上。第一先导操作的截止阀在第一位置提供主端口和消耗装置端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口和消耗装置端口之间的流体连通。第一先导端口连接到第一先导操作的截止阀。第二先导操作的截止阀定位在消耗装置回流端口和主回流端口之间的第二主流体流动路径上。第二先导操作的截止阀在第一位置提供消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通，在第二位置阻止消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通。第二先导端口连接到第二先导操作的截止阀。先导流动路径从主端口延伸到第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口。第一电磁阀定位在主端口与第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口之间的先导流动路径上。第一电磁阀在第一位置提供主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通。主系统在不需要来自备用系统的备用压力的情况下与消耗装置隔离。
在另一个方面，本发明描述了一种分区液压系统。该分区液压系统包括：动力源；主端口；主回流端口；备用端口；备用回流端口；消耗装置端口；消耗装置回流端口；用于主系统的第一回路；主泵；用于备用系统的第二回路；备用泵；第一先导操作的截止阀；第一先导端口；第二先导操作的截止阀；第二先导端口；先导流动路径；和第一电磁阀。第一回路是用于主系统并且从主端口延伸到消耗装置端口、穿过消耗装置并从消耗装置回流端口返回到主回流端口。主泵连接到主端口和主回流端口。主泵构造成泵送主流体通过主端口和接收通过主回流端口返回的主流体。第二回路是用于备用系统并且从备用端口延伸到消耗装置端口、穿过消耗装置并从消耗装置回流端口返回到备用回流端口。备用泵连接到备用端口和备用回流端口。备用泵构造成泵送备用流体通过备用端口和接收通过备用回流端口返回的备用流体。第一先导操作的截止阀定位在主端口和消耗装置端口之间的第一回路上。第一先导操作的截止阀在第一位置提供主端口和消耗装置端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口和消耗装置端口之间的流体连通。第一先导端口连接到第一先导操作的截止阀。第二先导操作的截止阀定位在消耗装置回流端口和主回流端口之间的第一回路上。第二先导操作的截止阀在第一位置提供消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通，在第二位置阻止消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通。第二先导端口连接到第二先导操作的截止阀。先导流动路径从主端口延伸到第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口。第一电磁阀连接到电源并且定位在主端口与第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口之间的先导流动路径上。第一电磁阀在第一位置提供主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通。第一回路在无需利用备用流体的情况下与消耗装置隔离。
在下面的说明中将提出多种附加的方面。这些方面将涉及单独的特征和特征的组合。应当理解的是，上文的一般性描述和下面的详细描述都仅是示例性和解释性的，而不是对本文公开的实施例所基于的宽泛概念进行限制。
附图说明
图1示出根据本发明的原理的包括两个单独的液压系统部段的飞机液压系统的示意性实施例；
图2示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图3示出根据本发明的原理的处于本地/局部操作模式的图2中所示液压系统部段的示意性实施例；
图4示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图2和3中所示液压系统部段的示意性实施例；
图5示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图6示出根据本发明的原理的处于本地操作模式的图5所示液压系统部段的示意性实施例；
图7示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图6和7中所示液压系统部段的示意性实施例；
图8示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图9示出根据本发明的原理的处于本地操作模式的图8所示液压系统部段的示意性实施例；
图10示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图8和9所示液压系统部段的示意性实施例；
图11示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图12示出根据本发明的原理的处于本地操作模式的图11所示液压系统部段的示意性实施例；
图13是根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图11和12所示液压系统部段的示意性实施例；
图14示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图15示出根据本发明的原理的处于本地操作模式的图14所示液压系统部段的示意性实施例；
图16示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图14和15所示液压系统部段的示意性实施例；
图17示出根据本发明的原理的处于主操作模式的液压系统部段的示意性实施例；
图18示出根据本发明的原理的处于本地操作模式的图17所示液压系统部段的示意性实施例；
图19示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图17和18所示液压系统部段的示意性实施例；以及
图20示出根据本发明的原理的处于隔离操作模式的图2、3和4所示液压系统部段的示意性实施例。
具体实施方式
下面详细参考附图中示出的本发明的示例性方面。在任何可能的地方，在整个附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的结构。
本发明涉及用于飞机液压系统的隔离和重构/重新配置方案、结构和方法。飞机液压系统为飞机上的消耗装置、诸如关键的和非关键的飞行控制装置提供液压动力。例如，飞机液压系统为方向舵、右侧升降舵(RH升降舵)、右侧副翼(RH副翼)和左侧副翼(LH副翼)提供动力，这些对于飞行控制都是至关重要的。
相应地，本文描述的飞机液压系统设有两个单独的部段，每个部段为消耗装置提供动力以确保必要的消耗装置接收动力。另外，每个液压部段包括主液压系统和备用/辅助液压系统以确保动力被提供至消耗装置。此外，每个部段包括分区液压系统和/或隔离阀装置以便在发生泄漏时将主系统与消耗装置隔离开，从而确保必要的消耗装置接收到所需的液压动力。主液压系统在发生泄漏时在不使用来自备用系统的压力的情况下与一个或多个消耗装置隔离。在一些实施例中，主液压系统在发生泄漏时在不使用来自备用系统和主系统的压力的情况下与一个或多个消耗装置隔离。
图1示出飞机液压系统100的实施例。飞机液压系统100包括两个单独的液压部段102a和102b。每个部段102包括主系统104、备用系统108、和电源106。来自主系统104或备用系统108的液压动力或压力被用于为一个或多个消耗装置110提供动力。消耗装置110包括通过来自液压部段102的液压动力驱动的任何飞机部件，诸如关键的和非关键的飞行控制装置。例如，图1示出如下消耗装置110：飞行安全关键消耗装置A 110a、飞行安全关键消耗装置B 110b、和非关键消耗装置110c。在一些实施例中，消耗装置包括RH升降舵、方向舵、RH副翼、LH副翼、左侧升降舵、前轮转向装置、飞机起落架、前缘缝翼、内侧减速板、外侧减速板等等。
每个部段102是用于所述一个或多个消耗装置110的单独的液压动力源。每个部段102为选择的消耗装置110提供辅助动力源(来自备用系统108)和故障隔离。通常，选择的消耗装置110是关键飞行控制装置。如图1所示，第一部段102a为第一组关键飞行控制装置(飞行安全关键消耗装置A)提供备用动力。如图1所示，部段102b为第二组关键飞行控制装置(飞行安全关键消耗装置B)提供备用动力。由每个部段102提供的故障隔离是通过利用在不需要来自备用系统108的压力的情况下使一个或多个消耗装置110与主系统104隔离的分区液压系统和/或隔离阀装置提供的。在一些实施例中，由每个部段102提供的故障隔离是通过利用在不需要来自备用系统108的压力和不需要来自主系统104的压力的情况下使一个或多个消耗装置110与主系统104隔离的分区液压系统和/或隔离阀装置提供的。
图2-20示出处于不同模式、诸如主模式、备用模式、和隔离模式的不同液压系统部段102的实施例。主操作模式通过主回路(也称作第一回路)114为一个或多个消耗装置110提供液压动力，如图2、5、8、11、14和17所示。备用操作模式通过备用回路(也称作第二回路)118为一个或多个消耗装置110提供液压动力，如图3、6、9、12、15和18所示。隔离操作模式在不需要来自备用系统108的压力的情况下使主回路114与一个或多个消耗装置110隔离，如图4、7、10、13、16和19-20所示。在一些实施例中，隔离操作模式在不需要来自备用系统108的压力和不需要来自主系统104的压力的情况下使主回路114与消耗装置110隔离，如图19所示。
消耗装置110包括消耗装置端口120和消耗装置回流端口122。消耗装置110通过经由消耗装置端口120接收来自液压流体的液压压力而被驱动，并且经由消耗装置回流端口122使液压流体回流。如上所述，消耗装置110是利用来自液压部段102的液压动力的任何飞行部件，如飞行控制装置。
主系统104包括主泵111、主端口112、主回流端口113和主回路114。主泵111连接至主端口112和主回流端口113。主系统104的主回路114包括第一主流体流动路径115和第二主流体流动路径116。第一主流体流动路径115从主端口112延伸到消耗装置端口120。第二主流体流动路径116从消耗装置回流端口122延伸到主回流端口113。从而，主泵111通过第一回路114的第一主流体流动路径115将主液压流体(也称作主流体)经由主端口112泵送到消耗装置端口120。主液压流体通过第一回路114的第二主流体流动路径116从消耗装置回流端口122流到主回流端口113而从消耗装置110回流，从而使主液压流体返回到主泵111。因此，主系统104经由通过主回路114泵送主液压流体向消耗装置110提供主压力以便为消耗装置110提供动力。
备用系统108包括备用泵124、备用端口126、备用回流端口128和备用回路118。备用泵124连接至备用端口126和备用回流端口128。备用系统108的备用回路118包括第一备用流体流动路径130和第二备用流体流动路径132。第一备用流体流动路径130从备用端口126延伸到消耗装置端口120。第二备用流体流动路径132从消耗装置回流端口122延伸到备用回流端口128。从而，备用泵124通过第二回路118的第一备用流体流动路径130将备用液压流体(也称作备用流体)经由备用端口126泵送到消耗装置端口120。备用液压流体通过第二回路118的第二备用流体流动路径132从消耗装置回流端口122流到备用回流端口128而从消耗装置110回流，从而使备用液压流体返回到备用泵124。因此，备用系统108经由通过备用回路118泵送备用液压流体向消耗装置110提供备用压力以便为消耗装置110提供动力。
图2-20中示出的液压系统部段102还包括第一先导操作的截止阀134、第一先导端口140、第二先导操作的截止阀136、第二先导端口142、先导流动路径135、和第一电磁阀138。第一先导操作的截止阀134定位在第一主流体流动路径115上、在主端口112和消耗装置端口120之间，其在第一位置提供主端口112和消耗装置端口120之间的流体连通，在第二位置阻止主端口112到消耗装置端口120的流体连通。第一先导操作的截止阀134包括第一先导端口140。
第二先导操作的截止阀136定位在第二主流体流动路径116上、在消耗装置回流端口122和主回流端口113之间，其在第一位置提供消耗装置回流端口122和主回流端口113之间的流体连通，在第二位置阻止消耗装置回流端口122和主回流端口113之间的流体连通。第二先导操作的截止阀136包括第二先导端口142。
先导流动路径135从主回路114延伸到第一先导操作的截止阀134的第一先导端口140和延伸到第二先导操作的截止阀136的第二先导端口142。因此，主回路114的主端口112连接到第一和第二先导操作的截止阀134、136的第一和第二先导端口140、142。
第一电磁阀138定位在先导流动路径135上、在主端口112和第一与第二先导操作的截止阀134、136的第一与第二先导端口140、142之间。第一电磁阀138在第一位置提供主端口112和第一与第二先导端口140、142之间的流体连通。因此，当第一电磁阀138处于第一位置并且主泵111通过主回路114泵送主液压流体时，第一和第二先导端口140、142接收致动第一和第二先导操作的截止阀134、136的主液压流体或压力。处于第二位置的第一电磁阀138阻止主端口112和第一与第二先导端口140、142之间的流体连通。因此，当第一电磁阀138处于第二位置或者如果主泵111没有通过主回路114泵送主液压流体时，第一和第二先导端口140、142不接收主液压流体或压力并且不致动第一和第二先导操作的截止阀134、136。因此，当第一电磁阀138处于第二位置或者如果主泵111没有通过主回路114泵送主液压流体时，第一和第二先导操作的截止阀134、136保持处于弹簧偏压位置。
参照图2-4和20，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102c的实施例。在液压系统部段102c的该实施例中，第一电磁阀138被弹簧偏压至第二位置，第一和第二先导操作的截止阀134、136被弹簧偏压至第一位置。在该实施例中，液压系统部段102c还包括三个单向阀144、包括第三先导端口152的第三先导操作的截止阀150、流动路径阀146和第二电磁阀148。
第三先导操作的截止阀150定位在第二回路118的第二备用流动路径132上、在消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间。第三先导操作的截止阀150上的第三先导端口152位于邻近第二先导端口142的先导流动路径135上。当第三先导操作的截止阀150处于弹簧偏压位置时，液压系统部段102c中的第三先导操作的截止阀150阻止消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。当第三先导操作的截止阀150处于致动位置时，液压系统部段102c中的第三先导操作的截止阀150提供消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。
单向阀144可包括止回阀。第一单向阀144定位在主回路114的第一主流体流动路径115上、在主端口112和消耗装置端口120之间。第一单向阀144仅允许液压流体从主端口112流到消耗装置端口120并阻止液压流体沿相反方向流动。
第二单向阀144定位在备用回路118的第一备用流体流动路径130上、在备用端口126和消耗装置端口120之间。第二单向阀144仅允许液压流体从备用端口126流到消耗装置端口120并阻止液压流体沿相反方向流动。
第三单向阀144定位在第二主流体流动路径116上、在主回流端口113和第二先导操作的截止阀136之间。第三单向阀144仅允许液压流体从消耗装置回流端口122流到主回流端口113并阻止液压流体沿相反方向流动。
本实施例中的流动路径阀146是梭阀。在一些实施例中，梭阀146是二通阀。流动路径阀146定位在第一回路114的第一主流体流动路径115上、在主端口112和先导流动路径135之间，并且定位在第二回路118的第一备用流体流动路径130上、在备用端口126和先导流动路径135之间。处于第一位置的流动路径阀146——其在该实施例中是梭阀146——提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通而阻止备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通。处于第二位置的流动路径阀146提供备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通而阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。因此，流动路径阀146防止主泵111和备用泵124二者同时通过先导流动路径135泵送液压流体。
第二电磁阀148设置用于确保在梭阀146失效时主系统104仍然能够与一个或多个消耗装置110隔离。相应地，第二电磁阀148在主端口112和先导流动路径135之间提供并联连接。第二电磁阀148位于梭阀146和先导流动路径135之间并位于主回路114的第一主流体流动路径115和先导流动路径135之间。因此，当梭阀146失效并阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通时，主系统104将仍然能够通过第二电磁阀148向先导操作的截止阀134、136和150提供压力，而备用系统108可能不能够向先导操作的截止阀134、136和150提供压力，这取决于梭阀146的故障类型。因此，当梭阀146失效并阻止备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通时，备用系统108将不能够向一个或多个消耗装置110提供压力。
处于弹簧偏压位置的第二电磁阀148通过梭阀146提供主端口112和先导流动路径135之间或者备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通。第二电磁阀148在通过从电源106接收动力而被致动时通过被致动的第一电磁阀138提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通，并且绕过梭阀146。
在液压系统部段102c的这一实施例中，通过利用来自动力源106的动力将第一电磁阀138致动到第一位置，并通过经由主泵111通过主回路114泵送主液压流体经梭阀146或者经被致动的第二电磁阀148到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到其第二位置并致动第三先导操作的截止阀150，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。此外，在液压系统部段102c的这一实施例中，通过经由备用泵124通过备用回路118泵送备用液压流体经梭阀146到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到其第二位置并致动第三先导操作的截止阀150，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。
因此，在该实施例中，当发生泄漏时，通过利用来自动力源106的电力和来自主系统104的压力或者通过利用来自备用系统108的压力，可以使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。在图2、3、4和20中通过部段102c的液压流体的流动通过流动箭头154示出。
因此，如图2所示，在主操作模式中，没有阀被致动。如图3所示，在备用操作模式中，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到其第二位置并且第三先导操作的截止阀150被致动。如图4所示，在隔离操作模式中，第一电磁阀138被致动到第一位置，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到其第二位置，并且第三先导操作的截止阀150被致动。如图20所示，在隔离操作模式中，当梭阀146失效并且阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通时，第一电磁阀138被致动到第一位置，第二电磁阀148被致动以提供主端口112和第一电磁阀138下游的先导流动路径135之间的流体连通，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到其第二位置，并且第三先导操作的截止阀150被致动。
参照图5-7，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102d的实施例。除了液压系统部段102c不包括第二电磁阀148之外，液压系统部段102d的该实施例与图2-4和20中示出的液压系统部段102c的实施例类似。因此，除了当梭阀146失效并且阻止主端口112和消耗装置端口120之间的流体连通时液压系统部段102d不能够使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离之外，图5-7所示的液压系统部段102d与图2-4和20所示的液压系统部段102c相同地起作用/运行。
参照图8-10，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102e的实施例。在液压系统部段102e的这一实施例中，第一电磁阀138被弹簧偏压到第二位置，第一和第二先导操作的截止阀134、136被弹簧偏压到第一位置。在该实施例中，液压系统部段102e还包括两个单向阀144、包括第三先导端口152的第三先导操作的截止阀150、和流动路径阀146。
第三先导操作的截止阀150定位在消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的第二回路118的第二备用流动路径132上。第三先导操作的截止阀150上的第三先导端口152位于邻近第二先导端口142的先导流动路径135上。当第三先导操作的截止阀150处于弹簧偏压位置时，液压系统部段102e中的第三先导操作的截止阀150阻止消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。当第三先导操作的截止阀150处于致动位置时，液压系统部段102e中的第三先导操作的截止阀150提供消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。
单向阀144可包括止回阀。第一单向阀144定位在备用端口126和消耗装置端口120之间的备用回路118的第一备用流体流动路径130上。第一单向阀144仅允许液压流体从备用端口126流到消耗装置端口120并且阻止液压流体沿相反方向流动。第二单向阀144定位在第二主流体流动路径116上、在主回流端口113和第二先导操作的截止阀136之间。第二单向阀144仅允许液压流体从消耗装置回流端口122流到主回流端口113并且阻止液压流体沿相反方向流动。
本实施例中的流动路径阀146是梭阀。在一些实施例中，梭阀146是二通阀。在该实施例中，流动路径阀146定位在第一回路114的第一主流体流动路径115上、在主端口112和先导流动路径135之间，并且定位在第二回路118的第一备用流体流动路径130上、在备用端口126和先导流动路径135之间。处于第一位置的流动路径阀146提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通而进一步阻止备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通。处于第二位置的流动路径阀146提供备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通而进一步阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。因此，流动路径阀146防止主泵111和备用泵124二者同时通过先导流动路径135泵送液压流体。
在液压系统部段102e中，第一电磁阀138位于流动路径阀146的下游。因此，部段102e中的第一电磁阀138另外定位于先导流动路径135上在备用端口126与第一、第二和第三先导操作的截止阀134、136和150的第一、第二和第三先导端口140、142和152之间。流动路径阀146的第一位置还提供备用端口126与第一、第二和第三先导端口140、142和152之间的流体连通。当第一电磁阀138处于第一位置并且备用泵124通过备用回路118泵送主液压流体时，第一、第二和第三先导端口140、142和152接收致动第一、第二和第三先导操作的截止阀134、136和150的备用液压流体或压力。处于第二位置的第一电磁阀138进一步阻止备用端口126与第一、第二和第三先导端口140、142和152之间的流体连通。因此，当第一电磁阀138处于第二位置或者如果主泵111和备用泵124没有通过第一主流体流动路径115或通过第一备用流体流动路径130泵送液压流体时，第一、第二和第三先导端口140、142和152不接收主液压流体或压力并且不致动第一、第二和第三先导操作的截止阀134、136和150。因此，当第一电磁阀138处于第二位置或者如果主泵111和备用泵124没有通过主回路114和备用回路118泵送液压流体时，第一、第二和第三先导操作的截止阀134、136和150保持处于弹簧偏压位置。
在液压系统部段102e的这一实施例中，通过利用来自电源106的动力将第一电磁阀138致动到第一位置，并通过经由主泵111通过主回路114泵送主液压流体经梭阀146到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到它们的第二位置并致动第三先导操作的截止阀150，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。此外，在液压系统部段102e的这一实施例中，通过利用来自动力源106的动力将第一电磁阀138致动到第一位置，并通过经由备用泵124通过备用回路118泵送备用液压流体经梭阀146到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到其第二位置并致动第三先导操作的截止阀150，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。
因此，在该实施例中，当发生泄漏时，通过利用来自动力源106的动力和来自主系统104的压力或者通过利用来自动力源106的动力和来自备用系统108的压力，可以使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。在图8-10中通过部段102c的液压流体的流动通过流动箭头154示出。
因此，如图8所示，在主操作模式中，没有阀被致动。如图9所示，在备用操作模式中，第一电磁阀138被致动到第一位置，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到它们的第二位置，并且第三先导操作的截止阀150被致动。如图10所示，在隔离操作模式中，第一电磁阀138被致动到第一位置，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到其第二位置，并且第三先导操作的截止阀150被致动。
参照图11-13，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102f的实施例。除了液压系统部段102f中的流动路径阀146是第二电磁阀146而不是梭阀之外，液压系统部段102f的该实施例与图5-7中示出的液压系统部段102d的实施例类似。第二电磁阀146在弹簧偏压位置提供备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通并且阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。第二电磁阀146当通过来自动力源106的动力而处于致动位置时提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通并阻止备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通。因此，除了第二电磁阀146必须通过来自动力源106的动力被致动以便提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通，而不是利用如液压系统部段102d使用的液压压力移动梭阀146中的阀之外，图11-13中所示的液压系统部段102f与图5-7中所示的液压系统部段102d相同地起作用。
参照图14-16，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102g的实施例。在液压系统部段102g的这一实施例中，第一电磁阀138被弹簧偏压到第二位置，第一和第二先导操作的截止阀134、136被弹簧偏压到第一位置。在该实施例中，液压系统部段102c还包括三个单向阀144、包括第三先导端口152的第三先导操作的截止阀150、具有第四先导端口158的第四先导操作的截止阀156、和流动路径阀146。
第三先导操作的截止阀150定位在消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的第二备用流体流动路径132的第二备用流体流动路径132上。第三先导操作的截止阀150上的第三先导端口152位于邻近备用端口126的备用回路118的第一备用流体流动路径130上。当第三先导操作的截止阀150处于弹簧偏压位置时，液压系统部段102g中的第三先导操作的截止阀150阻止消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。当第三先导操作的截止阀150处于致动位置时，液压系统部段102g中的第三先导操作的截止阀150提供消耗装置回流端口122和备用回流端口128之间的流体连通。
单向阀144可以是止回阀。第一单向阀144定位在主端口112和消耗装置端口120之间的主回路114的第一主流体流动路径115上。第一单向阀144仅允许液压流体从主端口112流到消耗装置端口120并且阻止液压流体沿相反方向流动。
第二单向阀144定位在备用端口126和消耗装置端口120之间的备用回路118的第一备用流体流动路径130上。第二单向阀144仅允许液压流体从备用端口126流到消耗装置端口120并且阻止液压流体沿相反方向流动。
第三单向阀144定位在第二主流体流动路径116上、在主回流端口113和第二先导操作的截止阀136之间。第三单向阀144仅允许液压流体从消耗装置回流端口122流到主回流端口113并且阻止液压流体沿相反方向流动。
本文所示出的单向阀144仅是示例性的。如本领域技术人员已知的，可以在上述部段102中的任一者中使用一个或多个单向阀144的若干不同构型，所述构型适合于通过部段102的液压流体的期望流量。因此，上面所述的任一部段102中的单向阀144的定位是非限制性的。
本实施例中的流动路径阀146是梭阀。在一些实施例中，梭阀146是二通阀。流动路径阀146定位在第一回路114的第一主流体流动路径115上、在主端口112和先导流动路径135之间，并且定位在第二回路118的第一备用流体流动路径130上、在备用端口126和先导流动路径135之间。处于第一位置的流动路径阀146提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通而进一步阻止备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通。处于第二位置的流动路径阀146提供备用端口126和先导流动路径135之间的流体连通而进一步阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。因此，流动路径阀146防止主泵111和备用泵124二者同时通过先导流动路径135泵送液压流体。
第四先导操作的截止阀156是用于使主回路114与一个或多个消耗装置110隔离的另一机构。第四先导操作的截止阀156定位在主回路114的第一主流体流动路径115上、在梭阀146和第一电磁阀138之间。第四先导操作的截止阀156包括第四先导端口158。第四先导端口158定位在备用回路118上的第一备用流体流动路径130上。因此，当备用泵124通过备用端口126和备用回路118上的第一备用流体流动路径130泵送备用流体时，第四先导操作的截止阀156被致动。
当第一电磁阀138通过来自动力源106的动力被致动时，处于弹簧偏压位置的第四先导操作的截止阀156提供主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。当第一电磁阀138通过接收来自动力源106的动力被致动时，处于致动位置的第四先导操作的截止阀156阻止主端口112和先导流动路径135之间的流体连通。
在液压系统部段102g的这一实施例中，通过利用来自动力源106的动力将第一电磁阀138致动到第二位置，并通过经由主泵111通过主回路114泵送主液压流体到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到其第二位置，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。另外，在液压系统部段102g的这一实施例中，通过经由备用泵124通过备用回路118泵送备用液压流体到达先导流动路径135以便将第一和第二先导操作的截止阀134和136致动到它们的第二位置，并通过泵送备用流体经过第一备用流体流动路径130到达第三和第四先导端口152和158以便致动第三和第四先导操作的截止阀150和156，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。
因此，在该实施例中，当发生泄漏时，通过利用来自动力源106的动力和来自主系统104的压力或者通过利用来自备用系统108的压力，可以使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。在图14-16中液压流体通过部段102g的流动通过流动箭头154示出。
因此，如图14所示，在主操作模式中，没有阀被致动。如图15所示，在备用操作模式中，第三和第四先导操作的截止阀150和156被致动并且第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到它们的第二位置。如图16所示，在隔离操作模式中，第一电磁阀138被致动到第一位置，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到它们的第二位置。
参照图17-19，其中示出根据本发明的原理的处于操作的主模式、备用模式和隔离模式的液压系统部段102h的实施例。在液压系统部段102h的这一实施例中，第一电磁阀138被弹簧偏压到第一位置，第一和第二先导操作的截止阀134、136被弹簧偏压到其第二位置。
在液压系统部段102h的这一实施例中，通过利用来自电源106的动力将第一电磁阀138致动到第二位置来将主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。此外，在液压系统部段102h的这一实施例中，通过关闭主泵111和不向第一和第二先导端口140和142提供压力(这导致第一和第二先导操作的截止阀134和136缺省返回到其第二位置或弹簧偏压位置)，使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。
因此，在该实施例中，当发生泄漏时，通过利用来自动力源106的动力或者通过不从主系统104经部段102h提供压力，可以使主系统104与一个或多个消耗装置110隔离。在图17-19中通过部段102h的液压流体的流动用流动箭头154示出。
因此，如图17所示，在主操作模式中，第一和第二先导操作的截止阀134和136被致动到其第一位置。如图18所示，在备用操作模式中，没有阀被致动。如图19所示，在隔离操作模式中，第一电磁阀138被致动到其第二位置。
上述说明提供了如何实施某些创造性方面的示例。应当理解的是，在不脱离本发明的创造性方面的精神和范围的情况下，可以用不同于本文具体示出和描述的方式的其它方式实施该创造性方面。

Claims (30)

1.一种分区液压系统，包括：
动力源；
主端口；
主回流端口；
备用端口；
备用回流端口；
消耗装置端口；
消耗装置回流端口；
用于主系统的第一回路，所述第一回路从主端口延伸到消耗装置端口通过消耗装置和从消耗装置回流端口返回到主回流端口；
连接于主端口和主回流端口的主泵，所述主泵构造成泵送主流体通过主端口和接收通过主回流端口返回的主流体；
用于备用系统的第二回路，所述第二回路从备用端口延伸到消耗装置端口通过消耗装置和从消耗装置回流端口返回到备用回流端口；
连接于备用端口和备用回流端口的备用泵，所述备用泵构造成泵送备用流体通过备用端口和接收通过备用回流端口返回的备用流体；
第一先导操作的截止阀，所述第一先导操作的截止阀定位在主端口和消耗装置端口之间的第一回路上，其在第一位置提供主端口和消耗装置端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口和消耗装置端口之间的流体连通；
连接于第一先导操作的截止阀的第一先导端口；
第二先导操作的截止阀，所述第二先导操作的截止阀定位在消耗装置回流端口和主回流端口之间的第一回路上，其在第一位置提供消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通，在第二位置阻止消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通；
连接于第二先导操作的截止阀的第二先导端口；和
先导流动路径，所述先导流动路径从主端口延伸到第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口；
第一电磁阀，所述第一电磁阀连接于电源并且定位在主端口与第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口之间的先导流动路径上，所述第一电磁阀在第一位置提供主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，
其中，在无需利用备用流体的情况下使第一回路与消耗装置隔离。
2.根据权利要求1所述的分区液压系统，其中，在无需利用主流体的情况下使第一回路与消耗装置隔离。
3.根据权利要求2所述的分区液压系统，其中，通过利用来自动力源的动力使第一回路与消耗装置隔离。
4.根据权利要求2所述的分区液压系统，其中，当主泵没有泵送主流体通过主端口时使第一回路与消耗装置隔离。
5.根据权利要求2所述的分区液压系统，其中，第一电磁阀被弹簧偏压到第一位置。
6.根据权利要求5所述的分区液压系统，其中，第一先导操作的截止阀被弹簧偏压到第二位置，第二先导操作的截止阀被弹簧偏压到第二位置。
7.根据权利要求6所述的分区液压系统，其中，第二先导操作的截止阀的第二位置进一步提供消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通。
8.根据权利要求7所述的分区液压系统，其中，第一电磁阀的第二位置进一步提供先导流动路径和主回流端口之间的流体连通。
9.根据权利要求2所述的分区液压系统，其中，通过利用主流体和来自动力源的动力使第一回路与消耗装置隔离。
10.根据权利要求9所述的分区液压系统9，其中，通过利用备用流体使第一回路与消耗装置隔离。
11.根据权利要求10所述的分区液压系统，其中，第一电磁阀被弹簧偏压到第二位置。
12.根据权利要求11所述的分区液压系统，其中，第一先导操作的截止阀被弹簧偏压到第一位置，第二先导操作的截止阀被弹簧偏压到第一位置。
13.根据权利要求12所述的分区液压系统，进一步包括：
定位在消耗装置回流端口和备用回流端口之间的第二回路上的第三先导操作的截止阀；和
连接于第三先导操作的截止阀的第三先导端口，其中，第三先导端口定位在选自包括邻近第二先导端口的先导流动路径和邻近备用端口的第二回路的组的流动路径上，
其中，当第三先导操作的截止阀处于弹簧偏压位置时，第三先导操作的截止阀阻止消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通，并且
其中，当第三先导操作的截止阀处于致动位置时，第三先导操作的截止阀提供消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通。
14.根据权利要求13所述的分区液压系统，其中，第一电磁阀的第二位置进一步提供先导流动路径和主回流端口之间的流体连通。
15.根据权利要求14所述的分区液压系统，进一步包括：
流动路径阀，所述流动路径阀定位在主端口和先导流动路径之间的第一回路上并且定位在备用端口和先导流动路径之间的第二回路上，所述流动路径阀在第一位置提供主端口和先导流动路径之间的流体连通而进一步阻止备用端口和先导流动路径之间的流体连通，在第二位置提供备用端口和先导流动路径之间的流体连通而进一步阻止主端口和先导流动路径之间的流体连通，
其中，流动路径阀选自包括梭阀和第二电磁阀的组，
第四先导操作的截止阀，所述第四先导操作的截止阀定位在第一电磁阀和流动路径阀之间的第一回路上，其在弹簧偏压位置提供主端口和流动路径阀之间的流体连通，在致动位置阻止主端口和流动路径阀之间的流体连通，
连接于第四先导操作的截止阀的第四先导端口，其中，第四先导端口定位在邻近备用端口的第二回路上。
16.一种隔离阀装置，包括：
主端口；
主回流端口；
备用端口；
备用回流端口；
消耗装置端口；
消耗装置回流端口；
用于主系统的第一主流体流动路径，其从主端口延伸到消耗装置端口；
用于主系统的第二主流体流动路径，其从消耗装置回流端口延伸到主回流端口；
用于备用系统的第一备用流体流动路径，其从备用端口延伸到消耗装置端口；
用于备用系统的第二备用流体流动路径，其从消耗装置回流端口延伸到备用回流端口；
第一先导操作的截止阀，所述第一先导操作的截止阀定位在主端口和消耗装置端口之间的第一主流体流动路径上，其在第一位置提供主端口和消耗装置端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口和消耗装置端口之间的流体连通；
连接于第一先导操作的截止阀的第一先导端口；
第二先导操作的截止阀，所述第二先导操作的截止阀定位在消耗装置回流端口和主回流端口之间的第二主流体流动路径上，其在第一位置提供消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通，在第二位置阻止消耗装置回流端口和主回流端口之间的流体连通；
连接于第二先导操作的截止阀的第二先导端口；和
先导流动路径，所述先导流动路径从主端口延伸到第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口；和
第一电磁阀，所述第一电磁阀定位在主端口与第一和第二先导操作的截止阀的第一和第二先导端口之间的先导流动路径上，所述第一电磁阀在第一位置提供主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，在第二位置阻止主端口与第一和第二先导端口之间的流体连通，
其中，在不需要来自备用系统的备用压力的情况下使主系统与消耗装置隔离。
17.根据权利要求16所述的隔离阀装置，其中，在无需利用主压力的情况下使第一主流体流动路径与消耗装置隔离。
18.根据权利要求17所述的隔离阀装置，其中，通过利用来自电源的动力使第一主流体流动路径与消耗装置隔离。
19.根据权利要求17所述的隔离阀装置，其中，当没有通过主系统提供主压力时使第一主流体流动路径与消耗装置隔离。
20.根据权利要求17所述的隔离阀装置，其中，第一电磁阀被弹簧偏压到第一位置。
21.根据权利要求20所述的隔离阀装置，其中，第一先导操作的截止阀被弹簧偏压到第二位置，第二先导操作的截止阀被弹簧偏压到第二位置。
22.根据权利要求21所述的隔离阀装置，其中，第二先导操作的截止阀的第二位置进一步提供消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通。
23.根据权利要求22所述的隔离阀装置，其中，第一电磁阀的第二位置进一步提供先导流动路径和主回流端口之间的流体连通。
24.根据权利要求16所述的隔离阀装置，其中，通过利用主压力和来自电源的动力使第一主流体流动路径与消耗装置隔离。
25.根据权利要求24所述的隔离阀装置，其中，通过利用备用压力使第一主流体流动路径与消耗装置隔离。
26.根据权利要求25所述的隔离阀装置，其中，第一电磁阀被弹簧偏压到第二位置。
27.根据权利要求26所述的隔离阀装置，其中，第一先导操作的截止阀被弹簧偏压到第一位置，第二先导操作的截止阀被弹簧偏压到第一位置。
28.根据权利要求27所述的隔离阀装置，进一步包括：
定位在消耗装置回流端口和备用回流端口之间的第二备用流体流动路径上的第三先导操作的截止阀；和
连接于第三先导操作的截止阀的第三先导端口，其中，第三先导端口定位在选自包括邻近第二先导端口的先导流动路径和邻近备用端口的第二备用流体流动路径的组的流动路径上，
其中，当第三先导操作的截止阀处于弹簧偏压位置时，第三先导操作的截止阀阻止消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通，并且
其中，当第三先导操作的截止阀处于致动位置时，第三先导操作的截止阀提供消耗装置回流端口和备用回流端口之间的流体连通。
29.根据权利要求28所述的隔离阀装置，其中，第一电磁阀的第二位置进一步提供先导流动路径和主回流端口之间的流体连通。
30.根据权利要求29所述的隔离阀装置，进一步包括：
流动路径阀，所述流动路径阀定位在主端口和先导流动路径之间的第一主流体流动路径上并且定位在备用端口和先导流动路径之间的第二备用流体流动路径上，所述流动路径阀在第一位置提供主端口和先导流动路径之间的流体连通而进一步阻止备用端口和先导流动路径之间的流体连通，在第二位置提供备用端口和先导流动路径之间的流体连通而进一步阻止主端口和先导流动路径之间的流体连通，
其中，流动路径阀选自包括梭阀和第二电磁阀的组，
第四先导操作的截止阀，所述第四先导操作的截止阀定位在第一电磁阀和流动路径阀之间的第一主流体流动路径上，其在弹簧偏压位置提供主端口和流动路径阀之间的流体连通，在致动位置阻止主端口和流动路径阀之间的流体连通；和
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