CN104903574B - 泵系统 - Google Patents
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Abstract
一种泵系统具有一活塞泵。该活塞泵具有一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及多个缸。该多个缸中的每个缸都通过一入口通道连接到该入口端口上并且通过一出口通道连接到该出口端口上。该活塞泵具有被布置在该多个缸中的多个活塞。一驱动轴驱动在这些缸内的这些活塞。一节流构件独立地节制每个入口通道中的流量。该泵系统具有管理该节流构件的移动的一电动液压致动器。
Description
技术领域
本披露涉及液压泵、并且更确切地涉及用于控制液压泵系统的机构。
背景技术
美国专利申请公开号2012/0111185披露了一种高效率的在直径上紧凑的、径向取向的活塞液压机器,该申请通过引用以其全部内容结合在此。该机器包括具有多个缸的一缸体,该多个缸通过第一阀门联接到一第一端口上并且通过一第二阀门联接到一第二端口。一具有偏心凸轮的驱动轴被可旋转地接纳在该缸体中,并且一凸轮轴承绕该偏心凸轮延伸。在每个缸中可滑动地接纳一分开的活塞。一活塞杆以一末端联接到该活塞上并且在另一末端处的弯曲蹄部顶靠该凸轮轴承。该弯曲蹄部将来自活塞杆的力分布在凸轮轴承的相对较大的面积上,并且一固位环使各个蹄部保持抵靠凸轮轴承。该缸体具有两个相反末端、在它们之间有一侧表面,每个缸穿过该侧表面开放。一带状物接合该侧表面,从而使这些缸的开口闭合。
美国专利申请序列号13/343,436披露了一种具有多个其内有活塞往复移动的缸的径向活塞泵,该申请通过引用以其全部内容结合在此。各缸通过一具有入口止回阀的入口通道连接到一第一端口上、并且通过一具有出口止回阀的出口通道连接到一第二端口上。一节流板延伸横穿这些入口通道并且具有与各入口通道相关联的一分开的孔眼。旋转该节流板会改变各孔眼与相关联的入口通道的对准度,由此形成了用于改变泵的排量的可变孔口。独特地成形的孔眼特别影响这些可变孔口随节流件移动而关闭的速率,从而使得随着这些可变孔口的闭合度增大关闭速率降低。
发明内容
本概述提供用于引入将在以下详细说明中进一步描述的多种概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或本质特征,也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
披露了多种泵系统。在一些实施例中,该泵系统具有一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到该出口端口上。该活塞泵具有多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中。一驱动轴驱动在它们对应的缸内的该多个活塞。一节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量。该泵系统可以进一步包括管理该节流构件的移动的一电动液压致动器。
在另外的实施例中,该泵系统具有一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到该出口端口上。该活塞泵可以具有多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中。一驱动轴驱动在对应的缸内的该多个活塞。一节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量。该节流构件可以进一步包括一载荷感测设备,该载荷感测设备基于一载荷感测信号来管理该节流构件的移动;以及一电动液压致动器,该电动液压致动器基于一电子信号来管理该节流构件的移动。
在另外的实施例中,该泵系统具有一活塞泵,该活塞泵包括一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到一出口端口上。该活塞泵可以具有多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中。一驱动轴驱动在对应的缸内的该多个活塞。一节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量。该节流构件可以进一步包括一载荷感测设备,该载荷感测设备基于一载荷感测信号来管理该节流构件的移动;以及一电操作致动器,该电操作致动器基于一电子信号来管理该节流构件的移动。
附图说明
图1是示出一泵中的多个缸和多个活塞的安排的径向截面;
图2是沿图1中的线2--2穿过该泵的轴向截面;
图3是沿图2中的线3--3穿过该泵的径向截面,示出了具有多个处于完全打开状态的孔眼的一节流构件;
图4示出了该节流构件的另一位置,在该另一位置中这些孔眼处于部分打开的状态;
图5示出了一种用于以电操作致动器控制泵系统的方法;
图6示出了一种结合有载荷感测设备的泵系统;
图7示出了一种结合有载荷感测设备和压力补偿阀的泵系统;
图8示出了一种结合有电动液压致动器的泵系统;
图9示出了一种在载荷感测设备的泄放连接件处结合有电动液压致动器的泵系统;
图10示出了一种在载荷感测设备与液压致动器之间结合有电动液压致动器的泵系统;
图11示出了一种结合有电动液压致动器、载荷感测设备以及止回阀的泵系统;
图12示出了一种结合有电动液压致动器、载荷感测设备以及换向阀的泵系统;
图13示出了一种结合有对一节流构件加以控制的电动液压致动器以及对另一节流构件加以控制的载荷感测设备的泵系统;并且
图14示出了一种结合有对节流构件加以控制的载荷感测设备以及对机械止挡件加以控制的电动液压致动器的泵系统。
具体实施方式
参照图1和图2,一液压泵10具有一缸体30,该缸体具有第一和第二外部端表面21和22,并且一圆柱形外部侧表面38在这两个外部端表面之间延伸。尽管在此示出的是一径向活塞泵,但以下结构和系统也可以结合有摆盘式泵(wobble plate pump)或任何不可变排量泵或类似物和/或与其相结合。缸体30具有一入口端口28和一出口端口29,通过该入口端口和出口端口来从一液压系统接收液压流体并且排出该液压流体。入口端口和出口端口28和29对应地开放进入入口廊道和出口廊道31和32,这些入口廊道和出口廊道绕缸体30中的一中央轴孔41呈圆形地延伸通过缸体30。三个缸36从中央轴孔41径向向外延伸并且绕该中央轴孔以120度的增量定向。虽然示例性泵10被展示为具有三个缸以简化这些附图,但实际上该泵可以具有更多数量的缸(例如6个或8个缸),以减小出口处的扭矩、流量以及压力的波动。每个缸36都包括一管状套筒39,该管状套筒在缸体30中被插入到一孔中。虽然如将要描述的,管状套筒39有利于减小泵10的直径,但通过将可机加工形成这些缸孔的材料来用于该缸体,可以取消该套筒。每个缸36都具有穿过缸体30的圆柱形侧表面38的一开口。在各个开口内放置一具有O形圈的密封皮碗24,并且一连续的带状闭合环35绕侧表面38延伸,从而使这些缸开口中的每一都紧密地闭合。闭合环35消除传统泵设计中从这些缸向外突出的相对较长的柱塞,由此减小了泵10的总直径。
具体参照图2,由延伸到缸体30的第一端表面21中的多个第一孔形成多个入口通道26,并且每个入口通道都开放进入入口廊道31和这些缸36中的一相应缸二者中。换言之,每个入口通道26都被直接连接到入口廊道31和这些缸36之一二者上。这些入口通道26中的每个入口通道中都定位有一分开的入口止回阀33。当入口通道26内的压力大于相关联的缸腔室37内的压力时,入口止回阀33打开,如在泵送循环的吸入阶段发生的。由延伸到缸体30的第二端表面22中的多个第二孔形成多个出口通道27,每个出口通道都开放进入出口廊道32和这些缸36中的一相应缸二者中。每个出口通道27都被直接连接到出口廊道32和这些缸36之一二者上。这些出口通道27中的每个出口通道中都定位有一分开的出口止回阀34。当相关联的缸腔室37内的压力大于出口廊道32内的压力时,出口止回阀34打开,如在泵送循环的排出阶段发生的。应理解的是,入口廊道和出口廊道31和32与该泵中的所有活塞缸相连通,并且对每个缸都提供了一对同样的止回阀。如图2中所描绘的,这些入口止回阀和出口止回阀33和34中的每一止回阀都是被动式的,这意味着它是响应于施加于其上的压力的而并非是通过诸如电螺线管的致动器来运行的。然而,本披露的范围还覆盖不以施加于其上的压力来致动的出口阀和进口阀。
部分地形成缸36的管状套筒39使得入口止回阀和出口止回阀33和34能放置成更靠近驱动轴40的纵向轴线25。注意到,入口止回阀和出口止回阀33和34位于由缸体30的外部侧表面38所限定的闭合弯曲周缘内。在现有的构型中,这些阀必须在活塞的上止点位置以外,以接收被迫使离开缸腔室37的流体。如图2所示,管状套筒39部分地延伸经过缸腔室37与其中定位了入口止回阀和出口止回阀33和34的孔之间的开口,由此使该缸孔更更远地延伸到气缸腔室37中。
再次参照图1和图2两者,一驱动轴40延伸穿过中央轴孔41并且由一对轴承42可旋转地支撑在该中央轴孔中。驱动轴40在缸体30内的中心部段具有一偏心凸轮44。该凸轮44具有一圆形外表面,该凸轮的中心与驱动轴40的轴线25相偏离。因此,当驱动轴40在缸体30内旋转时,偏心凸轮44以偏心方式绕该驱动轴的轴线25旋转。如在图2中具体示出的,一凸轮轴承46具有一内座圈47和一外座圈48,该内座圈被压到偏心凸轮44的外圆周表面上。多个滚子49被定位在该凸轮轴承的内座圈47与外座圈48之间。通过适当的热处理和表面精加工,可以将偏心凸轮44的表面用作该轴承内座圈。与使用滑动轴颈轴承来实现该功能的以前的泵相比,凸轮轴承46改进了泵10的效率。这些滚子可以是圆柱形的、球形的、或其他形状的。
在这些缸36中的每个缸内可滑动地接纳了一分开的活塞组件51。每个活塞组件51都具有一活塞52和一活塞杆54。活塞杆54延伸在活塞52与凸轮轴承46之间。活塞杆54具有一弯曲蹄部56,该弯曲蹄部顶靠凸轮轴承46的外座圈48。弯曲蹄部56比该活塞杆的轴更宽,从而产生了一凸缘部分。一对环形固位环58围绕偏心凸轮44延伸、接合每个弯曲蹄部56的凸缘部分,由此使这些活塞杆54保持抵靠凸轮轴承46,这在泵送循环的吸入行程部分的过程中特别有利。这些环形固位环58消除了对于使得活塞组件51偏置抵靠凸轮轴承46的弹簧的需求。弯曲蹄部56将活塞载荷均匀地分布在凸轮轴承46的大面积上。当驱动轴40和偏心凸轮44在缸体30内旋转时,凸轮轴承46的外座圈48相对保持静止。与驱动轴40和内座圈47的速度相比,外座圈48以非常低的速率旋转。因此,在每个弯曲蹄部56与凸轮轴承的外座圈48之间几乎没有相对运动。
活塞52是杯状的,从而具有一内部空腔53,该内部空腔朝向驱动轴40开口。活塞杆54的一末端被接纳在内部空腔53内并且具有一部分球形的头部60,该头部在活塞52中装配到一相匹配的部分球形的凹陷62中。活塞52的头部可以具有穿其而过的一孔眼50,以从缸腔室37输送液压流体来润滑球形头部60与活塞52之间的交界面。活塞杆54通过一开口的单一衬套或一拼合衬套55以及一卡环57而保持抵靠活塞52,该卡环在该活塞的内部空腔53中安置在一内部凹槽中。活塞杆54跟随偏心凸轮44的偏心运动,并且活塞52进而通过在缸36内的滑动跟随该偏心运动。当通过偏心凸轮44的旋转而将旋转运动施加于活塞杆54上时,该衬套和卡环安排允许该活塞杆的球形头部60相对于活塞52枢转。由于这种枢转,并未将旋转运动传递到活塞52中,由此使得该活塞与缸36的壁之间的侧向力最小。
继续参照图2,驱动轴40包括一内部润滑通道64,该内部润滑通道从驱动轴40的一末端43延伸至偏心凸轮44的外表面。该润滑通道64在凸轮44的偏心顶部的中心处、在偏心凸轮44的外表面中具有一单一开口,以将流体供给至凸轮轴承46中。润滑通道64的另一末端在驱动轴40的末端43处开放进入一腔室66,并且该腔室通过一供给通道68从入口廊道31接收较低压力的流体。当驱动轴40旋转时,离心力使流体从流体润滑通道64排到凸轮轴承46中。此种作用将额外的流体从腔室66抽吸到润滑通道64中,由此为润滑凸轮轴承46的流体提供了泵送功能。如果凸轮轴承46具有一内座圈47,该内座圈就具有将润滑流体输送至这些滚子49的多个孔眼。外座圈48也具有多个通孔以用于对这些活塞杆54的蹄部56进行润滑,由此提供飞溅润滑并且消除将中央轴孔41充满流体的需要。不使曲轴箱充满流体降低了偏心凸轮44上的空气阻力并且提高了泵的效率。提供了多条附加的润滑通道59,以将流体从中央轴孔41输送至用于驱动轴40的这些轴承42。用于润滑的流体通过一标准的泄放端口69离开中央轴孔41,将流体从该泄放端口输送至用于该液压系统的一储槽。
泵送操作
偏心凸轮44的旋转致使每个活塞52在相应的缸36内循环地移动,在流体吸入阶段移动离开密封皮碗24并且然后在流体排出阶段朝向密封皮碗24移动。由于这些缸36的径向安排,在任何时间点处,都有一些活塞52处于吸入阶段而其他活塞处于排出阶段。
图2中展示的活塞52当它的缸腔室37的容积最小时位于上止点位置,这在每次活塞循环过程中发生在从排出阶段到吸入阶段的过渡点处。从这个点开始,出口止回阀34关闭并且偏心凸轮44的进一步旋转使活塞52移动进入吸入阶段。在该吸入阶段中,缸腔室37的体积增大,由此首先对保留在其中的流体减压,这趋向于驱动该驱动轴40或者把能量回注给该驱动轴。此后,进一步增大该缸体积使缸腔室37中产生比入口廊道31中的更低的压力,因此迫使入口止回阀33打开。因而流体从入口廊道31流动穿过入口通道26和入口止回阀33进入膨胀的缸腔室37。此时,当缸腔室37中存在低的压力时,由于其他缸腔室的流量输出穿过一限制件或由于作用于输出上的静态或动态载荷,出口廊道32中的压力更高。该压力差迫使出口止回阀34关闭而抵靠其阀座。
此后,偏心凸轮44的进一步旋转使活塞52移动进入排出阶段,在该排出阶段中,该活塞向外移动,离开中心轴线25。该运动首先压缩缸腔室37中的流体,由此增大这些流体的压力。不久后缸腔室37中的压力就大致等同于入口通道26中的压力,在该时点相关联的弹簧使得入口止回阀33关闭。最后,该缸腔室的压力超过出口廊道32中的压力并且迫使出口止回阀34打开,从而将流体从缸腔室37释放到该出口廊道中并且到达出口端口29。
当偏心凸轮44的持续旋转使活塞52移动至图2中示出的上止点位置时,该排出阶段完成,并且此后该活塞过渡到另一泵送循环的吸入阶段中。
因为这些入口止回阀和出口止回阀33和34在上止点位置和下止点位置处几乎立即打开和关闭,所以本质上整个活塞循环用于将流体抽吸到该缸腔室中并且然后排出这些流体。这与具有节流板但依赖活塞的位置来打开和关闭开放进入缸中的入口的现有技术的泵形成对比。这些现有技术的泵具有一死区,在一些情况下该死区占该活塞循环的三分之一,在该死区中流体既不被抽吸到缸腔室中也不从该缸腔室排出。因此,通过本发明的泵构型,每个活塞循环能够以较少的活塞冲程距离泵送相等的流体体积。这一特征有助于使本发明的泵的尺寸紧凑。
节流构件操作
参照图2和图3,泵10包括一节流机构,该节流机构改变在吸入阶段中针对每个缸36从共有的入口廊道31到入口通道26中并且穿过入口止回阀33的入口打开面积。该节流机构可以采取许多形式,包括:带有多个凸台的单一滑阀或者一系列滑阀或提升阀;一凸轮或者限制入口止回阀33的最大开度使得这些入口止回阀33也是计量构件的其他装置;一具有轴向而不是径向移动的板的喷嘴式限制件;或者与这些缸36相关联的一个或多个电操作的或先导压力操作的阀门。如图2和图3中示出的,该节流构件的一个实施例具有一节流构件90和一顶靠过渡板91,该节流构件和顶靠过渡板被夹在缸体30的两个部段之间以便延伸过该多个入口通道26中的每一入口通道。节流构件90和过渡板91具有中央孔眼92和93,驱动轴40对应地延伸穿过这些中央孔眼。过渡板91在缸体30内保持静止并且具有多个传递孔眼94,每个传递孔眼都与这些入口通道26之一固定地对准。节流构件90可绕驱动轴40旋转并且具有多个控制孔眼95,该多个控制孔眼邻近过渡板91中的这些传递孔眼94。节流构件90的这些控制孔眼95和过渡板91中的这些传递孔眼94形成在与这些入口通道26几乎相同的半径上,因此保证了节流构件90旋转经过一预定弧度时这些孔眼与这些入口通道对正。如将描述的,节流构件90的旋转使这些控制孔眼95与这些传递孔眼94对准和失准,由此产生了控制着入口廊道31与这些缸36之间的流体流动的可变孔口。
泵10进一步包括用于使节流构件90在缸体30内旋转的一液压致动器100。出于此目的,一接片98从节流构件90的外边缘向外伸出并且在缸体30中进入一致动器孔102中。致动器孔102具有一控制端口104,一液压导管从一控制电路连接到该控制端口上。一控制活塞108被可滑动地接纳在致动器孔102中并且接合节流构件90的接片98。施加给控制端口104的加压流体在致动器孔102(参照图3)中驱动控制活塞108向右,由此致使节流构件90旋转进入如图4中所示出的那些不同的位置。可替代地,液压致动器100可以包括:一种齿条齿轮式安排;一旋转活塞;或者具有液压马达、电动步进马达、线性螺线管、旋转螺线管、或其他类似的机电致动器的蜗轮传动装置。
节流构件90在缸体30内的角位置确定了该节流构件中的这些控制孔眼95与过渡板91中的这些传递孔眼94对准。改变这种对准就更改了这些孔眼重叠的程度并且因此更改了在活塞循环吸入阶段中入口廊道31与这些缸36之间流体能够流动通过的截面积。换言之,这些传递孔眼和控制孔眼94和95之间的这种可调节的对准在由这些入口通道26提供的流体路径中形成了一可变孔口。这些控制孔眼95和传递孔眼94二者都可以具有独特的形状从而使得以一种特定的方式改变流体流动来调节泵10的排量并且将输出压力维持在希望的水平上。图3展示了这些控制孔眼95和这些传递孔眼94处于在入口廊道31与这些缸36之间提供最大流量的一完全对准的取向。随着节流构件90逆时针旋转并且这些传递孔眼和控制孔眼94和95变得更大程度地失准,该可变孔口的面积首先以一相对较高的速率变化,直至到达图4中所绘出的位置。随着该孔口面积此后变得更小,面积变化速率减小,即对于节流构件90的角位置的相同变化增量而言面积变化得更加缓慢。
在一个实施例中,孔口面积变化的速率的改变是由节流构件90中的这些控制孔眼95的横截面的独特形状来确定的。在本文中使用的横截面是指在横向于流体流动穿过一控制孔眼95的方向的一平面中横穿该控制孔眼95的一截面。如图3中示出的,每个控制孔眼95所具有的横截面形状具有一卵形主要区域96,一渐缩区域97像鸟的喙一样从该卵形主要区域伸出并且在一顶点处终止。与渐缩区域97的截面积相比,主要区域96具有比较大的截面积。这些控制孔眼95可以具有其他形状并且仍然实现如本文中所描述的流体流量的变化速率的改变。在其他实施例中,这些控制孔眼95不改变流体流量的变化速率,并且这样的变化速率保持恒定而与节流构件90的旋转角无关。过渡板91中的每个传递孔眼94都具有确保在节流构件90处于完全对准位置时使相关联的控制孔眼95的整个截面积与入口通道26相连通的一种尺寸和形状。这些传递孔眼和控制孔眼94和95的完全对准使得控制孔眼95的整个面积都能够传导流体穿过节流构件90并且因此在该活塞循环的吸入阶段中提供了从入口廊道31进入各个缸36的流体的最大流量。一弹簧114使得控制活塞108偏置成使节流构件90处于完全对准的孔眼位置的一位置。
从图3中的完全对准位置开始,给控制端口104施加加压流体驱动作用于接片98的控制活塞108而使得节流构件90逆时针旋转。连续运动最终使节流构件90移动进入图4中所描绘出的一中间位置。随着节流构件90在这些位置之间移动,这些控制孔眼95的较大的主要区域96移动经过过渡板91中的传递孔眼94的边沿,由此关闭各个传递孔眼94的部分面积。由于卵形主要区域96的尺寸大,流体流动穿过由这些控制孔眼95和传递孔眼94产生的孔口的面积以较快的速率减小。也就是说,对于控制活塞108移动的给定增量距离而言并且因此对于节流构件90的位置的给定增量角变化而言,发生了相对较大的流量变化。
在到达图4中的中间位置时,只有这些控制孔眼95的渐缩区域97保持对准以便与过渡板91中的传递孔眼94相连通。因此流体只可以经由这些渐缩区域97流动穿过节流构件90。在该中间位置中,这些控制孔眼95只部分地对准过渡板91中的传递孔眼94。取决于在该中间位置中的重叠量,入口廊道31与各个入口通道26之间的流动量被从完全对准位置减少。
该流动量可以是通过控制节流构件90的旋转位置并且因此控制该孔眼重叠量来成比例地控制的。随着节流构件90继续旋转,这些渐缩区域97致使流动面积以与先前从这些传递孔眼和控制孔眼94和95的完全对准位置到达该中间位置的运动过程中发生的相比更小的速率变化。现在对于控制活塞108移动的每个给定增量距离而言并且对于节流构件90的每个给定增量角变化而言,出现了与先前发生的相比相对较小的流动面积变化。因此,这些控制孔眼95的打开面积的变化速率随着打开面积变小而减小。
液压致动器100的继续激活导致节流构件90最终到达使这些控制孔眼95与过渡板91中的传递孔眼94完全失准的一位置。也就是说,这些控制孔眼95没有任何一部分与这些传递孔眼94相重叠或开放进入这些传递孔眼,并且入口廊道31与这些缸36之间的流体流量被封堵。
使用一节流构件90来控制入口廊道31与这些入口通道26之间的流动量使得泵10的排量能够被动态改变。当这些控制孔眼95只与这些传递孔眼94部分地对准时,就减少了在每个活塞循环的吸入阶段流动进入缸腔室37的流体量。其结果是,活塞52到达下止点而缸腔室37并未完全充满液压流体。因此,损失了总的有效活塞排量的一部分。损失排量的大小并不随着泵10的速度的变化而显著地改变,因为对于800RPM至2500RPM的典型泵速而言节流构件90两端的平均压力降是恒定的。
带有可旋转节流构件90当前泵构型在每个入口止回阀33的输入处提供了可变的节流扼流。与对所有缸36都在单一位置(例如在入口端口28与入口廊道31之间)具有节流扼流的泵相比,这具有显著的优点。通过当前泵10的这种按入口止回阀的节流安排,节流构件90与入口止回阀33之间的流体体积是较小的并且获得了改进的一致性和在开始和停止流体流动时改善的动态响应。
尽管以上实例示出和描述了当将加压流体施加到控制端口104时会减少输出流量,但还可想到的是降低液压致动器100的压力可以减少出口端口29处的输出流量,这取决于节流构件90相对于过渡板91以及相对于液压致动器100的构型。
泵系统
图6描绘了一泵系统118。泵系统118具有一活塞泵10。如以上参照图1和图2所描述的,泵10具有一缸体30,该缸体具有一入口端口28、一出口端口29、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸36都通过多个入口通道中的一对应的入口通道26连接到入口端口28上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道27连接到出口端口29上。活塞泵10具有多个活塞,该多个活塞中的每个活塞52都被布置在该多个缸中的一对应的缸36中。活塞泵10具有一驱动轴40,该驱动轴驱动在这些对应的缸36内的该多个活塞52。泵10还具有一节流构件90,该节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道26中的流量。节流构件90可以是如图3和图4中所示出和描绘的那样,或者可以采取如上文所述的其他形式。泵系统118进一步具有一液压致动器100,该液压致动器使节流构件90移动以便节制该多个入口通道中的每个入口通道26中的流量。液压致动器100可以包括一控制活塞108,并且液压致动器100中的压力作用于控制活塞108上以使节流构件90移动。泵系统118进一步具有一载荷感测设备124,该载荷感测设备调节液压致动器100中的压力,由此对节流构件90的移动加以管理。载荷感测设备124可以包括一限压滑阀(margin spool)126,该限压滑阀126是在用箭头128示出的第一方向上偏置的、是通过管线130中的一载荷感测信号LS而可在第一方向128上移动的、并且是通过出口端口29处的压力而抵抗这种偏置和管线130中的载荷感测信号LS在不同的第二方向(用箭头132示出)上可移动的,由此来如下文将进一步描述地调节液压致动器100中的压力。限压滑阀126是例如通过一弹簧134来偏置的。
在泵系统118的一个实施例中,使用者操作一控制阀122来改变流体从泵10流动至一台机器上的一液压致动器120的速率。该操作导致跨控制阀122的压力降。限压滑阀126被设定以弹簧134的预载荷提供的预定偏置力。来自一出口端口29的压力作用在限压滑阀126的无弹簧末端127上,并且管线130中的载荷感测信号LS(在该实例中是控制阀122下游的压力)作用在限压滑阀126的弹簧末端125上。限压滑阀126的位置将调整成使弹簧134的预定力和这两个施加的压力平衡,由此对进入或离开液压致动器100的、更确切地讲穿过控制端口104并进入致动器孔102的流量加以调节。进入和离开液压致动器100的流量使致动器孔102中的压力增大或减小,这进而通过移动节流构件90来调整了泵10的输出流量。
如果泵10的输出流量小于操作者设定的期望流率,限压滑阀126将在箭头128的方向上移位以允许流动离开液压致动器100穿过一泄放连接件152至一储槽150。当流体流动离开液压致动器100时,弹簧114在移动节流构件90以增大泵10的输出流量的方向上移动。节流构件90旋转以使得这些控制孔眼95和这些传递孔眼94比它们之前更加对准。泵10的输出流量将增大直至实现与弹簧134的预定力相平衡。如果泵10的输出流量大于操作者设定的期望流率,限压滑阀126将在箭头132的方向上移位以允许流动从出口端口29到达液压致动器100中。这使控制活塞108抵抗弹簧114在移动节流构件90以减小泵10的输出流量的方向上移动。节流构件90旋转以使得这些控制孔眼95和这些传递孔眼94比它们之前更加失准。泵10的输出流量将减小直至实现与弹簧134的预定力相平衡。在本披露的范围内想到了基于由与调整控制阀122不同的限制件产生的管线130中的载荷感测信号LS来起作用的载荷感测设备的其他实施例。例如,载荷感测信号可以是通过感测带有逻辑值系统的泵系统118的最高载荷来产生或者可以通过电动液压装置来产生的。
进一步参照图6,在一个实施例中,泵系统118进一步包括对节流构件90或控制活塞108的位置进行感测的一位置传感器136。在另一个实施例中,泵系统118进一步包括对入口端口28和出口端口29中的一者或两者处的压力进行感测的至少一个压力传感器137。
现在参照图7,将描述一种具有压力补偿阀138的泵系统118。图6和图7中相似的数字描述相似的零件并且将不进行进一步地描述。在图7的实施例中,一压力补偿阀138参考泵10的出口端口29处的压力并且如果出口端口29处的压力超过预定极限则超越由载荷感测设备124对液压致动器100中压力的调节。压力补偿阀138的一第一末端140参考泵10的出口端口29处的压力。压力补偿阀138的一第二末端142具有一弹簧144,该弹簧将压力补偿阀138偏置在与来自出口端口29的压力的作用相反的方向上。在正常操作过程中,泵系统118是如以上参照图6所描述地由载荷感测设备124加以控制的。弹簧144在箭头141的方向上将压力补偿阀138偏置进入一完全打开的位置,在这个完全打开的位置中载荷感测设备124调节液压致动器100中的压力以便根据载荷感测设备124的正常运作使来自泵10的流量增大或减小。倘若操作者曾经请求来自泵10的输出压力超过由弹簧144设定的预定力,则压力补偿阀138在箭头140的方向上移位。在此情况下,来自出口端口29的压力克服弹簧144的偏置并且压力补偿阀138在箭头140的方向上移位以便允许直接从出口端口29流动穿过压力补偿阀138并进入液压致动器100。这使控制活塞108抵抗弹簧114而在减小泵10的输出流量的方向上移动。
可以将图6和图7中示出的载荷感测设备124和压力补偿阀138中的一者或两者与图8至图14中示出的泵系统118一起实施,尽管在这些图中只示出了载荷感测设备124。图8示出了结合有一电动液压致动器146的一泵系统118,而图9至图14示出了不同构型的、结合有一电动液压致动器146和一载荷感测设备124两者以用于用电动液压致动器146和载荷感测设备124中的任一者或两者来控制泵10的输出流量的泵系统118。
泵系统控制方法
现在参照图5,将描述一种用于控制泵10的输出流量的示例性方法。在方框2,由一控制电路148将一输入电流i提供至一电操作致动器。如下文将进一步描述的,输入电流i可以被提供至一电操作致动器,举例如一电动液压致动器146。在方框4,这个电操作致动器根据输入电流i来改变位置。在一个实例中,电动液压致动器146基于输入电流i来调节一液压致动器100中的压力。在方框6,一节流构件90根据这个电操作致动器的移动来改变位置。在一个实例中,节流构件90根据液压致动器100中的压力来移动。在方框8,来自泵10的出口端口29的输出流量是对应于节流构件90的位置的,这进而对应于液压致动器100中的压力,这进而对应于由电动液压致动器146产生的压力,这又对应于输入电流i。
下文将参照图8至图13来描述实现图5的方法的多个非限制性示例性系统。
参照图8,泵系统118具有对节流构件90的移动加以管理的一电动液压致动器146。如下文将进一步描述的,电动液压致动器146调节液压致动器100中的压力,由此管理节流构件90的移动。泵系统118可以具有一控制电路148,该控制电路控制电动液压致动器146以便由此对节流构件90的移动加以管理。在一个实例中,控制电路148是一电子控制单元(ECU)。在一个实例中,电动液压致动器146是一电操作的压力控制阀,该压力控制阀例如可以是一电动减压阀。操作者将对泵系统118的一期望流率输入控制电路148,该控制电路输出一电子信号以实现该期望流率。电动液压致动器146接收来自控制电路148的电子信号、并且通过移动至增大或减少液压致动器100中的压力的位置来做出响应。电动液压致动器146是通过除去或再从储槽150填充液压流体来实现这种功能的。电动液压致动器146是穿过一泄放连接件152来排出来自液压致动器100的流体的。电动液压致动器146是经由一先导压力源153来对液压致动器100再填充的。先导压力源153可以是如所示的一分开的泵或者可以是直接取自于泵10的出口端口29。
在一个实施例中,该电子信号是一电流i。该电流i对应于电动液压致动器146的出口压力,因此对应于液压致动器100内的控制活塞108的位置,并且进而对应于节流构件90的位置。控制活塞108的位置由此基于这一给定电流i在出口端口29处产生可预测的输出流量,而不管驱动轴40的速度或出口端口29处的压力如何。换言之,按入口止回阀的节流与不可变排量泵的这种组合允许了对泵系统118的有效控制,其中一给定电流i在出口端口29处产生了可预测的流量。可以实现这种控制而不需要如可变排量泵的电动液压控制所要求的复杂且昂贵的补偿方法。
如参照图9至图13所讨论的,当一泵系统118组合有一载荷感测设备124和/或压力补偿阀138时,可以改变电动液压致动器146的位置和由此的功能以产生不同的结果。
图9和图10描绘了两个系统,在这些系统中来自一电动液压致动器146的压力可以被加到具有一载荷感测设备124的一泵系统118上以便限制泵10的输出流量。在图9的实施例中,一电动液压致动器146是与限压滑阀126的一泄放连接件152相串联地插入的并且选择性地控制泄放连接件152中的压力。当电动液压致动器146未被电流i激活时,电动液压致动器146的滑阀被一弹簧偏置到提供了一条从泄放连接件152至储槽150的相对不受限制的路径的位置中。在该状态下,载荷感测设备124响应于该泵输出压力和管线130中的载荷感测信号LS以与如上文相对于图6所述相同的方式运行、并且调节液压致动器100中的压力以便在出口端口29处维持期望的泵输出压力。可替代地,当电动液压致动器146被电流i激励时,该致动器的滑阀移动到将从泵出口端口29处的压力推导出的一压力水平施加到泄放连接件152上的位置。该压力水平是由通过电流i使该液压致动器滑阀移动的量来限定的。在这一状态下,泄放连接件152并不束缚于相对低的储槽压力。施加至泄放连接件152的压力设定了可以供应至液压致动器100的一最小压力并且因此设定了泵节流构件90的一最大打开面积位置,即设定了这些控制孔眼95和传递孔眼94的最大容许对准。现在随着载荷感测设备124对泵输出压力和管线130中的载荷感测信号LS做出响应,供应至液压致动器100的压力就被调节在出口端口29处的泵输出压力与泄放连接件152中最小压力水平之间。
在图10的实施例中,一电动液压致动器146是与载荷感测设备124的一出口145以及液压致动器100相串联地插入的。电动液压致动器146将液压致动器100中的压力调节至从出口端口29处的泵输出压力推导出的并且取决于载荷感测设备124的出口145和电流i的一压力水平。当电动液压致动器146未被电流i激活时,电动液压致动器146的滑阀是由一弹簧偏置到提供了一条从载荷感测设备124的出口145到液压致动器100的、相对不受限制的路径的位置中的。在该状态下,载荷感测设备124响应于该泵输出压力和管线130中的载荷感测信号LS以与如上文相对于图6所述的相同的方式运行、并且调节液压致动器100中的压力以便在出口端口29处维持输出压力。可替代地,当电动液压致动器146被电流i激励时,电动液压致动器146的滑阀被偏置到如下的位置,即:在该位置中,液压致动器100中的压力水平由于电流i而偏置到比载荷感测设备124的出口145中的压力更高的水平。由施加至电动液压致动器146的电流i产生的压力偏置设定了可以供应至液压致动器100的一最小压力并且因此设定了泵节流构件90的一最大打开面积位置,即设定了这些控制孔眼95和传递孔眼94的最大容许对准。现在随着载荷感测设备124对泵输出压力和管线130中的载荷感测信号LS做出响应,供应至液压致动器100的压力就被调节在出口端口29处的泵输出压力与由于施加至电动液压致动器146的电流i产生的偏置压力之间。
换言之,在图9和图10的实施例中,电动液压致动器146和限压滑阀126产生可以供应至液压致动器100的最小压力,从而设定了节流构件90的最大打开面积位置。在图9的实施例中,电动液压致动器146通过限制从限压滑阀126至一泄放连接件152的流量来调节限压滑阀126中的压力,而在图10的实施例中,液压致动器100中的压力是由载荷感测设备124调节的压力水平加上由电动液压致动器146产生的偏置压力水平。
现在将参照图11和图12描述一种泵系统118,该泵系统以液压的方式从电动液压致动器146和载荷感测设备124选择较高的压力并且使用该压力来控制液压致动器100并且因此控制泵118的流量。换言之,是载荷感测设备124调节液压致动器100中的压力,除非由来自电动液压致动器146的流量所产生的压力大于由来自载荷感测设备124的流量所产生的压力。如果由来自电动液压致动器146的流量所产生的压力大于由来自载荷感测设备124的流量所产生的压力,则是电动液压致动器146调节液压致动器100中的压力。
控制电路148中的一种算法可以限制泵10的最大流量,以使得该流量在某一时间段上不超过某一极限。为了实现这一最大流量极限,控制电路148输出一电流i,该电流对应于电动液压致动器146的压力输出、因此对应于液压致动器100内的控制活塞108的位置、并且因此对应于节流构件90的位置。控制活塞108的位置由此可以在出口端口29处产生可预测的最大流量,而不管驱动轴40的速度或出口端口29处的压力如何。
如果操作者期望的流量不超过由控制电路148设定的最大流量极限,则由载荷感测设备124产生的压力因此高于由电动液压致动器146产生的压力,并且该系统在载荷感测设备124的控制下运行。如果操作者期望的流量超过由控制电路148设定的最大流量极限,则载荷感测设备124尝试通过减小液压致动器100中的压力来从泵10获得额外的流量。在由载荷感测设备124产生的压力下落至低于由电动液压致动器146产生的压力的时点,一阀门将以液压方式改变位置,并且液压致动器100中的压力、并且因此在出口端口29处的流量将由电动液压致动器146而不是由载荷感测设备124加以控制。控制电路148的该算法因此能够限制操作者对于泵出口端口29处的太大流量的命令,即对于超过由控制电路148设定的最大流量极限的流量的命令。
在另一方面,当操作者期望流量再次下落至低于由控制电路148设定的最大流量极限时,该阀门再一次以液压方式改变位置,并且载荷感测设备124再一次假定控制泵出口29处的流量。
以上提及的阀门可以是一止回阀或一换向阀,虽然可以使用其他阀门来实现以液压方式选择电动液压致动器146和载荷感测设备124的较大压力的同一目的。
图11的泵系统118包括一止回阀154,当由来自电动液压致动器146的流量所产生的压力大于由来自载荷感测设备124的流量所产生的压力时该止回阀选择性地允许从电动液压致动器146至液压致动器100的流动。当该系统结合有一止回阀154时,由电动液压致动器146产生的流量使限压滑阀126饱和以控制液压致动器100中的压力。
图12的泵系统118包括一换向阀156,该换向阀选择性地允许从电动液压致动器146和载荷感测设备124之一到液压致动器100的流量。当由来自电动液压致动器146的流量所产生的压力大于由来自载荷感测设备124的流量所产生的压力时,换向阀156切断从载荷感测设备124至液压致动器100的流量。当由来自电动液压致动器146的流量所产生的压力小于由来自载荷感测设备124的流量所产生的压力时,换向阀156切断从电动液压致动器146至液压致动器100的流量。
现在将参照图13描述泵系统118的一种替代性实例。在该实例中,节流构件包括第一和第二节流构件89、90。如以上参照图6所描述的,载荷感测设备124基于管线130中的载荷感测信号LS来管理第一节流构件89的移动。如以上参照图8所描述的,电动液压致动器146基于一电子信号(例如电流i)来管理第二节流构件90的移动。在该实例中,液压致动器包括第一和第二液压致动器100、101。载荷感测设备124通过调节第一液压致动器100中的压力来管理第一节流构件89的移动,并且电动液压致动器146通过调节第二液压致动器101中的压力来管理第二节流构件90的移动。在所示出的实施例中,第一节流构件89被定位成与第二节流构件90相串联。这两个节流构件89、90的顺序可以与图13中示出的相反。
在载荷感测设备124正常运行过程中,电动液压致动器146将去激励并且第二节流构件90将完全打开从而提供进入这些缸腔室37的可忽略的限制量。只有第一节流构件89基于由载荷感测设备124产生的压力来限制进入这些缸腔室37的流量。控制电路148中的一种算法可以限制泵10的最大流量,以使得该流量在某一时间段上不超过某一极限。当该算法确定操作者期望的流量超过该最大流量极限时,控制电路148用一电子信号、例如电流i来激励电动液压致动器146。电动液压致动器146产生一压力,该压力使第二节流构件90旋转至与该电子信号相对应的一位置。出口端口29处的流量于是被第二节流构件90控制,直至操作者期望的流量下降至低于该最大流量极限。这导致载荷感测设备124在第一液压致动器100中产生一压力,该压力致使第一节流构件89的位置比第二节流构件90的位置(对应于由控制电路148的算法设定的最大流量极限)更具限制性。
通过在一泵系统118内使用一载荷感测设备124和一电动液压致动器146二者(在一些实施例中,以及一压力补偿阀138),载荷感测设备124和电动液压致动器146二者就可以通过调节液压致动器100中的压力来管理节流构件90的移动。因为对于给定的电流i而言带有电动液压控制的按入口止回阀的节流提供了可预测的输出流量,而如以上所述地与泵出口压力和驱动轴速度解耦,所以它还允许在不使用专门的补偿方法和/或硬件来获得泵系统118的稳定性的情况下超越载荷感测设备124。
现在将参照图14描述泵系统118的另一个实例。该实例的泵系统118具有一第一液压致动器100,该第一液压致动器使节流构件90移动来节制该多个入口通道中的每个入口通道26中的流量。载荷感测设备124通过调节第一液压致动器100中的压力来管理第一节流构件90的移动。如下文将进一步描述的,一电动液压致动器146通过限制节流构件90的移动来管理节流构件90的移动。系统118具有限制节流构件90移动的一机械止挡件以及使该机械止挡件移动的一第二液压致动器101,其中电动液压致动器146通过调节第二液压致动器101中的压力来使该机械止挡件移动。在图14的实施例中,该机械止挡件是推进销158。第一和第二液压致动器100、101被定位成彼此相邻,以使得第二液压致动器101被配置成使推进销158移动而在第一液压致动器100内与一控制活塞108相接触,以便由此限制节流构件90的移动。
图14因此披露了如图9至图13所描述的用电动液压致动器146产生的较高压力直接超越由载荷感测设备124的控制的一种替代方案。代替的是,由载荷感测设备124产生的压力与电动液压致动器146产生的压力在多个单独的腔室(例如,液压致动器100、101)中是彼此隔离的。由载荷感测设备124的控制被通过具有由电动液压致动器146产生的压力来控制的一推进销158的一推进活塞160来超越的。在这种安排中,由电动液压致动器146产生的压力被供给至一具有大面积比的第二液压致动器101。液压致动器101的小端以一密封件162路径进入第一液压致动器100的致动器孔102并且用作一硬质机械止挡件,该硬质机械止挡件可以是一推进销158。推进销158进而限制泵10的流量是通过作为使得控制活塞108不可能通过的一机械止挡件起作用、由此限制节流构件90的活塞并且由此限制流量。操作者可以使用控制电路148来设定第二液压致动器101中的一给定压力(对应于泵系统118的最大流量极限),该压力可以由电动液压致动器146产生,以便确保控制活塞108可以在其撞击推进销158之前只行进一有限的距离。如果操作者命令比由控制电路148设定的最大流量极限更多的流量,则由载荷感测设备124产生的压力降减小,直至控制活塞108的行进最终受到推进销158限制。
应当理解的是,以上所描述的这些泵系统118不受限于由一载荷感测设备124和一电动液压致动器146产生的压力来控制,而是可以由代替电动液压致动器146的一电操作致动器来控制。在一个实施例中,这个电操作致动器是一步进马达。在其他实施例中,这个电操作致动器是一线性螺线管、一旋转螺线管、或者任何其他电动机械致动器。
在前述说明中,已经出于简洁、清晰和理解而使用了某些术语。无须从中推断出超过现有技术的要求的不必要限制,因为这样的术语是用于描述目的并且旨在被广义地解释。本文中描述的这些不同构型和系统可以单独地或者与其他构型和系统组合地使用。预料到的是,在所附权利要求书的范围内不同的等效物、替代物和修改是可能的。在所附权利要求书中的各项限制都旨在适用美国法典第35卷第112节第六段下的解释,除非在对应的限制中明确地引用了术语“用于……的手段”或“用于……的步骤”。
Claims (40)
1.一种泵系统,包括:
一活塞泵,该活塞泵包括
一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到该出口端口上;
多个入口阀,该多个入口阀中的每个入口阀都被定位在该多个入口通道中的一对应的入口通道中并且允许从该入口端口进入该多个缸中的一对应的缸的流量并且限制从该多个缸中这个对应的缸进入该入口端口的流量;
多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中;
一驱动轴,该驱动轴驱动在这些对应的缸内的该多个活塞;以及
一节流构件,该节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量;以及
一电动液压致动器,该电动液压致动器管理该节流构件的移动。
2.如权利要求1所述的泵系统,进一步包括一液压致动器,该液压致动器使该节流构件移动以便节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量。
3.如权利要求2所述的泵系统,其中该电动液压致动器调节该液压致动器中的压力,由此管理该节流构件的移动。
4.如权利要求3所述的泵系统,其中该液压致动器包括一控制活塞,并且其中该液压致动器中的压力作用在该控制活塞上以使该节流构件移动。
5.如权利要求2所述的泵系统,进一步包括一载荷感测设备,该载荷感测设备调节该液压致动器中的压力,由此管理该节流构件的移动。
6.如权利要求5所述的泵系统,进一步包括一压力补偿阀,该压力补偿阀参考该出口端口处的压力并且如果该出口端口处的压力超过一预定极限则超越由该载荷感测设备对该液压致动器中压力的调节。
7.如权利要求5所述的泵系统,其中该载荷感测设备包括一限压滑阀,该限压滑阀是在一第一方向上偏置的、是通过一载荷感测信号而在该第一方向上可移动的、并且是通过该出口端口处的压力而抵抗该偏置和该载荷感测信号在不同的第二方向上可移动的,由此调节该液压致动器中的压力。
8.如权利要求1所述的泵系统,进一步包括一控制电路,该控制电路控制该电动液压致动器以便由此管理该节流构件的移动。
9.如权利要求1所述的泵系统,其中该电动液压致动器包括一电动压力控制阀。
10.如权利要求1所述的泵系统,其中该活塞泵包括一径向活塞泵。
11.如权利要求1所述的泵系统,其中该节流构件延伸横穿该多个入口通道并且包括多个穿其而过的控制孔眼,该节流构件相对于该多个入口通道可移动来更改该多个入口通道中的一入口通道与该多个控制孔眼中的一对应的控制孔眼之间的对准。
12.如权利要求1所述的泵系统,进一步包括感测该节流构件的位置的一位置传感器。
13.如权利要求1所述的泵系统,进一步包括感测该入口端口和该出口端口中的一者或两者处的压力的至少一个压力传感器。
14.一种泵系统,包括:
一活塞泵,该活塞泵包括
一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到该出口端口上;
多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中;
一驱动轴,该驱动轴驱动在这些对应的缸内的该多个活塞;以及
一节流构件,该节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量;
一载荷感测设备,该载荷感测设备基于一载荷感测信号来管理该节流构件的移动;以及
一电动液压致动器,该电动液压致动器基于一电子信号来管理该节流构件的移动。
15.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括一液压致动器,该液压致动器使该节流构件移动以便节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量,其中该载荷感测设备和电动液压致动器两者均通过调节该液压致动器中的压力来管理该节流构件的移动。
16.如权利要求15所述的泵系统,进一步包括一压力补偿阀,该压力补偿阀参考该出口端口处的压力并且如果该出口端口处的压力超过一预定极限则超越由该载荷感测设备对该液压致动器中压力的调节。
17.如权利要求15所述的泵系统,其中该液压致动器包括一控制活塞,并且其中该液压致动器中的压力作用在该控制活塞上以使该节流构件移动。
18.如权利要求15所述的泵系统,其中该载荷感测设备包括一限压滑阀,该限压滑阀是在一第一方向上偏置的、是通过该载荷感测信号而在该第一方向上可移动的、并且是通过该出口端口处的压力而抵抗该偏置和该载荷感测信号在不同的第二方向上可移动的,由此调节该液压致动器中的压力。
19.如权利要求18所述的泵系统,其中该电动液压致动器和限压滑阀产生能够供应至该液压致动器的最小压力,从而设定该节流构件的最大打开面积位置。
20.如权利要求19所述的泵系统,其中该电动液压致动器通过限制从该限压滑阀到一泄放连接件的流量来调节该液压致动器中的压力。
21.如权利要求19所述的泵系统,其中该液压致动器中的压力是由该载荷感测设备调节的压力水平加上由该电动液压致动器产生的偏差压力水平。
22.如权利要求15所述的泵系统,其中是该载荷感测设备调节该液压致动器中的压力,除非由来自该电动液压致动器的流量所产生的压力大于由来自该载荷感测设备的流量所产生的压力,并且其中如果由来自该电动液压致动器的流量所产生的压力大于由来自该载荷感测设备的流量所产生的压力,则是该电动液压致动器调节该液压致动器中的压力。
23.如权利要求22所述的泵系统,进一步包括一止回阀,当由来自该电动液压致动器的流量所产生的压力大于由来自该载荷感测设备的流量所产生的压力时,该止回阀选择性地允许从该电动液压致动器至该液压致动器的流量。
24.如权利要求22所述的泵系统,进一步包括一换向阀,该换向阀选择性地允许从该电动液压致动器和该载荷感测设备之一到该液压致动器的流量;
其中当由来自该电动液压致动器的流量所产生的压力大于由来自该载荷感测设备的流量所产生的压力时,该换向阀切断从该载荷感测设备至液压致动器的流量;并且
其中当由来自该电动液压致动器的流量所产生的压力小于由来自该载荷感测设备的流量所产生的压力时,该换向阀切断从该电动液压致动器至液压致动器的流量。
25.如权利要求15所述的泵系统,其中该节流构件包括第一和第二节流构件,其中该载荷感测设备基于该载荷感测信号来管理该第一节流构件的移动,并且其中该电动液压致动器基于该电子信号来管理该第二节流构件的移动。
26.如权利要求25所述的泵系统,其中该液压致动器包括第一和第二液压致动器,其中该载荷感测设备通过调节该第一液压致动器中的压力来管理该第一节流构件的移动,并且其中该电动液压致动器通过调节该第二液压致动器中的压力来管理该第二节流构件的移动。
27.如权利要求25所述的泵系统,其中该第一节流构件被定位成与该第二节流构件相串联。
28.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括一第一液压致动器,该第一液压致动器使该节流构件移动以便节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量,其中该载荷感测设备通过调节该第一液压致动器中的压力来管理该节流构件的移动,并且其中该电动液压致动器通过限制该节流构件的移动来管理该节流构件的移动。
29.如权利要求28所述的泵系统,进一步包括限制该节流构件的移动的一机械止挡件。
30.如权利要求29所述的泵系统,进一步包括使该机械止挡件移动的一第二液压致动器,其中该电动液压致动器通过调节该第二液压致动器中的压力来使该机械止挡件移动。
31.如权利要求30所述的泵系统,其中该机械止挡件包括一推进销,并且其中该第一和第二液压致动器被定位成彼此相邻,从而使得该第二液压致动器配置成使该推进销移动来与在该第一液压致动器内的一控制活塞相接触,以便由此限制该节流构件的移动。
32.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括一控制电路,该控制电路对该电动液压致动器提供该电子信号。
33.如权利要求14所述的泵系统,其中该电动液压致动器包括一电动压力控制阀。
34.如权利要求14所述的泵系统,其中该活塞泵包括一径向活塞泵。
35.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括多个入口阀,该多个入口阀中的每个入口阀都被定位在该多个入口通道中的一对应的入口通道中并且允许从该入口端口进入该多个缸中的一对应的缸的流量并且限制从该多个缸中这个对应的缸进入该入口端口的流量。
36.如权利要求14所述的泵系统,其中该节流构件延伸横穿该多个入口通道并且包括多个穿其而过的控制孔眼,该节流构件相对于该多个入口通道可移动来更改该多个入口通道中的一入口通道与该多个控制孔眼中的一对应的控制孔眼之间的对准。
37.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括感测该节流构件的位置的至少一个位置传感器。
38.如权利要求14所述的泵系统,进一步包括感测该入口端口和该出口端口中的一者或两者处的压力的至少一个压力传感器。
39.一种泵系统,包括:
一活塞泵,该活塞泵包括
一缸体,该缸体具有一入口端口、一出口端口、以及布置在该缸体中的多个缸,该多个缸中的每个缸都通过多个入口通道中的一对应的入口通道连接到该入口端口上并且通过多个出口通道中的一对应的出口通道连接到该出口端口上;
多个活塞,该多个活塞中的每个活塞都被布置在该多个缸中的一对应的缸中;
多个入口阀,该多个入口阀中的每个入口阀都被定位在该多个入口通道中的一对应的入口通道中并且允许从该入口端口进入该多个缸中的一对应的缸的流量并且限制从该多个缸中这个对应的缸进入该入口端口的流量;
一驱动轴,该驱动轴驱动在这些对应的缸内的该多个活塞;以及
一节流构件,该节流构件独立地节制该多个入口通道中的每个入口通道中的流量;
一载荷感测设备,该载荷感测设备基于一载荷感测信号来管理该节流构件的移动;以及
一电操作致动器,该电操作致动器基于一电子信号来管理该节流构件的移动。
40.如权利要求39所述的泵系统,其中该电操作致动器是一步进马达。
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---|---|---|---|---|
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JP6762229B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2020-09-30 | 三菱重工機械システム株式会社 | 油圧機械 |
CN107084105B (zh) * | 2017-06-28 | 2020-01-07 | 中国重汽集团重庆燃油喷射系统有限公司 | 转子泵 |
US10480547B2 (en) | 2017-11-30 | 2019-11-19 | Umbra Cuscinetti, Incorporated | Electro-mechanical actuation system for a piston-driven fluid pump |
US20210364073A1 (en) * | 2018-01-14 | 2021-11-25 | B.C. BIKE, Ltd. | Hydraulic rotation assembly and method |
FR3099805B1 (fr) * | 2019-08-06 | 2022-06-03 | Exel Ind | Bloc modulaire pour pompe électrique à encombrement limité et pompe associée |
CN116877379A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-10-13 | 山东泰展机电科技股份有限公司 | 空气泵驱动总成 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3434428A (en) * | 1967-06-05 | 1969-03-25 | White Motor Corp | Intake control for multiple piston pump |
US4065229A (en) * | 1976-10-01 | 1977-12-27 | General Motors Corporation | Variable capacity radial-4 compressor |
US5634777A (en) * | 1990-06-29 | 1997-06-03 | Albertin; Marc S. | Radial piston fluid machine and/or adjustable rotor |
US5810569A (en) * | 1994-06-29 | 1998-09-22 | Lucas Industries Public Limited Company | Pump having a variable instantaneous delivery rate |
CN1432104A (zh) * | 2000-05-30 | 2003-07-23 | 罗伯特·H·布利登 | 泵组件及方法 |
CN1807886A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-07-26 | 伊顿公司 | 可变排量式径向活塞泵 |
CN101432529A (zh) * | 2006-05-10 | 2009-05-13 | 住友建机制造株式会社 | 建筑机械的防过载装置 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1694329A (en) | 1927-10-11 | 1928-12-04 | William Calvert | Rotary pump |
US2546583A (en) * | 1945-02-10 | 1951-03-27 | Denison Eng Co | Hydraulic apparatus |
CH385632A (de) | 1960-10-19 | 1964-12-15 | Schweizerische Lokomotiv | Axialkolbenpumpe mit Steuereinrichtung zum Verändern der Fördermenge |
US3418937A (en) | 1966-11-04 | 1968-12-31 | White Motor Corp | Radial piston pump |
JPS576788Y2 (zh) | 1975-11-10 | 1982-02-08 | ||
SE422346B (sv) | 1980-07-02 | 1982-03-01 | Hedelin Lars G B | Sett att reglera forloppet i en forbrenningsmotor samt forbrenningsmotor for genomforandet av settet |
US4643639A (en) | 1984-12-24 | 1987-02-17 | Sundstrand Corporation | Adjustable centrifugal pump |
WO1990002876A1 (de) | 1988-09-15 | 1990-03-22 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag | Radialkolbenpumpe |
US5167493A (en) | 1990-11-22 | 1992-12-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Positive-displacement type pump system |
DE4136624A1 (de) | 1991-11-07 | 1993-05-27 | Daimler Benz Ag | Ventilgesteuertes verdraengeraggregat mit ventilausloesung |
ATE169720T1 (de) * | 1993-11-08 | 1998-08-15 | Sig Schweiz Industrieges | Steuereinrichtung für eine füllgrad-verstellpumpe |
JPH09166075A (ja) | 1995-12-13 | 1997-06-24 | Sanden Corp | ピストン往復動式圧縮機 |
JPH09228943A (ja) | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | 油圧ポンプ |
DE19710379C1 (de) * | 1997-03-13 | 1998-08-20 | Luk Fahrzeug Hydraulik | Sauggedrosselte Pumpe |
DE19930648A1 (de) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Daimler Chrysler Ag | Elektrohydraulische Druckversorgung mit verstellbarer Pumpe und regelbarem elektrischem Antrieb |
JP2004176601A (ja) | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Komatsu Ltd | ラジアルピストンポンプまたはモータの容量制御装置および位置決め装置 |
EP1671287A1 (en) * | 2003-09-15 | 2006-06-21 | Igt | Multi-player bingo game with progressive jackpots |
US7921878B2 (en) | 2006-06-30 | 2011-04-12 | Parker Hannifin Corporation | Control valve with load sense signal conditioning |
WO2010138509A1 (en) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Husco International, Inc. | Compact eccentric radial piston hydraulic machine |
FR2964711B1 (fr) * | 2010-09-13 | 2012-10-12 | Poclain Hydraulics Ind | Conjoncteur disjoncteur ameliore |
US8926298B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-01-06 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with a variable displacement throttle mechanism |
-
2013
- 2013-01-15 US US13/741,928 patent/US9062665B2/en active Active
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- 2013-12-11 CN CN201380068755.9A patent/CN104903574B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3434428A (en) * | 1967-06-05 | 1969-03-25 | White Motor Corp | Intake control for multiple piston pump |
US4065229A (en) * | 1976-10-01 | 1977-12-27 | General Motors Corporation | Variable capacity radial-4 compressor |
US5634777A (en) * | 1990-06-29 | 1997-06-03 | Albertin; Marc S. | Radial piston fluid machine and/or adjustable rotor |
US5810569A (en) * | 1994-06-29 | 1998-09-22 | Lucas Industries Public Limited Company | Pump having a variable instantaneous delivery rate |
CN1432104A (zh) * | 2000-05-30 | 2003-07-23 | 罗伯特·H·布利登 | 泵组件及方法 |
CN1807886A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-07-26 | 伊顿公司 | 可变排量式径向活塞泵 |
CN101432529A (zh) * | 2006-05-10 | 2009-05-13 | 住友建机制造株式会社 | 建筑机械的防过载装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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KR20150107723A (ko) | 2015-09-23 |
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