CN105637152A - 用于工程机械的液压回路 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于工程机械的液压回路，其能够在联合作业期间防止压力损失。液压回路包括：可变排量液压泵；至少两个液压致动器，通过从所述液压泵供应的液压流体而被驱动；控制阀，安装在所述液压泵的中央旁通路径中，并进行移位以控制液压致动器的启动、停止和方向改变；并流路径，具有分支的并连接到位于中央旁通路径最上游侧的预定位置的入口以及连接到控制阀的入口端的出口；溢流路径，形成于控制阀中的除了最下游侧的控制阀以外的控制阀上，以选择性地与中央旁通路径连通，当多个控制阀移位以进行联合作业时，溢流路径与中央旁通路径连通；开关阀，安装在中央旁通路径的最下游侧以在施加先导信号压力时截断中央旁通路径。

Description

用于工程机械的液压回路
技术领域
本发明涉及一种用于工程机械的液压回路，并且更具体地讲，涉及这样一种用于工程机械的液压回路，其能够在联合作业期间防止压力损失。
背景技术
如图1所示，现有技术中用于工程机械的液压回路包括：可变排量液压泵(以下称为“液压泵”)1，连接到发动机(未示出)或类似物；至少两个液压致动器2、3和4，通过从液压泵1供应的液压流体而被驱动；控制阀6、7和8，安装在液压泵1的中央旁通路径5中，并进行移位以控制液压致动器2、3和4的启动、停止和方向改变；并流路径9，具有分支的并连接到位于中央旁通路径5最上游侧(uppermoststreamside)的预定位置的入口以及连接到控制阀6、7和8的入口端(inletport)的出口；第一节流孔11，安装在第一路径10的预定位置，第一路径10具有分支的并连接到并流路径9的预定位置的入口以及连接到控制阀7的入口端的出口；以及第二节流孔13，安装在第二路径12的预定位置，第二路径12具有分支的并连接到并流路径9的预定位置的入口以及连接到最下游侧控制阀8的入口端的出口。
当为了联合作业而操纵操作杆(RCV)(未示出)以操作液压致动器2、3和4时，来自先导泵(未示出)的先导信号压力被施加到控制阀6、7和8以使控制阀6、7和8的阀芯(spool)移位，并因此使对从液压泵1供给到液压致动器2、3和4的液压流体的控制成为可能。
在这种情况下，当控制阀6和7、控制阀6和8或控制阀7和8通过施加的先导信号压力进行移位时，例如，当控制阀6和7进行移位时，液压泵1的液压流体经由上游侧控制阀6(其阀芯被移位)被供给到液压致动器2，并且液压泵1的液压流体经由并流路径9、第一路径10和下游侧控制阀7(其阀芯被移位)被供给到液压致动器3。
在这种情况下，上游侧控制阀6和下游侧控制阀7之间的中央旁通路径通过上游侧控制阀6的移位而关闭，并且因此液压泵1的液压流体仅通过并流路径9被供给到下游侧控制阀7的入口端。进一步地，由于液压泵1的液压流体经由安装在第一路径10上的第一节流孔11被供给到下游侧控制阀7的入口端，因此在联合作业期间产生过多的压力损失，并且能量效率因此降低。
发明内容
技术问题
因此，提出本发明以解决在现有技术中出现的上述问题，并且本发明所要实现的一个目的是提供一种用于工程机械的液压回路，当操作动臂、斗杆或回转装置以进行联合作业时，其可以通过防止压力损失而提高能量效率并改善燃料经济性。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种用于工程机械的液压回路，包括：可变排量液压泵；至少两个液压致动器，通过从液压泵供应的液压流体而被驱动；控制阀，安装在液压泵的中央旁通路径中，并进行移位以控制液压致动器的启动、停止和方向改变；并流路径，具有分支的并连接到位于中央旁通路径最上游侧的预定位置的入口以及连接到控制阀的入口端的出口；溢流路径，形成于控制阀中的除了最下游侧的控制阀以外的控制阀上，以选择性地与中央旁通路径连通，当控制阀移位以进行联合作业时，溢流路径与中央旁通路径连通；和开关阀，安装在中央旁通路径的最下游侧以在施加先导信号压力时截断中央旁通路径。
根据本发明的一方面，作为施加先导信号压力以使开关阀移位的装置，用于工程机械的液压回路可进一步包括换向阀，换向阀在施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力中选择相对较高的先导信号压力，并将所选的先导信号压力施加到开关阀。
根据本发明的一方面，作为施加先导信号压力以使开关阀移位的装置，用于工程机械的液压回路可进一步包括：压力传感器，压力传感器测量施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力；控制器，计算由压力传感器测量的先导信号压力并输出与所计算的值相对应的电信号；以及电比例控制阀，产生与由控制器施加的电信号相对应的二次压力并将二次压力施加到开关阀。
所述控制器可以对施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力的水平进行比较，并且如果施加到上游侧控制阀的先导信号压力相对高于施加到下游侧控制阀的先导信号压力，则控制器将与上游侧控制阀的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀，并且如果施加到上游侧控制阀的先导信号压力相对低于施加到下游侧控制阀的先导信号压力，则控制器将与下游侧控制阀的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀。
根据本发明的一方面，用于工程机械的液压回路可进一步包括：第一节流孔，安装在第一路径的预定位置，所述第一路径具有分支的并连接到并流路径的预定位置的入口以及连接到下游侧控制阀的入口端的出口；以及第二节流孔，安装在第二路径的预定位置，所述第二路径具有分支的并连接到并流路径的预定位置的入口以及连接到最下游侧控制阀的入口端的出口。
在其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀中，连接到上游侧控制阀的液压致动器可以是动臂油缸，连接到下游侧控制阀的液压致动器可以是斗杆油缸。
有益效果
根据具有上述配置的本发明的实施例，在操作动臂、斗杆或回转装置以进行联合作业的情况下，使控制阀移位以打开上游侧控制阀的中央旁通路径，并且因此液压泵的液压流体可通过中央旁通路径和并流路径被供给到下游侧控制阀。因此，由于可在联合作业期间防止压力损失，所以可提高能量效率，并可改善燃料经济性。
附图说明
图1是示出现有技术中用于工程机械的液压回路的图；
图2是示出根据本发明实施例的用于工程机械的液压回路的图；
图3是示出根据本发明另一个实施例的用于工程机械的液压回路的图；
图4是示出根据本发明实施例的用于工程机械的液压回路中的开关阀的控制算法的图。
<附图中主要部件的标号的说明>
1：液压泵
2，3，4：液压致动器
5：中央旁通路径
6，7，8：控制阀
9：并流路径
10：第一路径
11：第一节流孔
12：第二路径
13：第二节流孔
14：开关阀
15：换向阀
16，17：压力传感器
18：控制器
19：电比例控制阀
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明优选实施例的用于工程机械的液压回路。
图2是示出根据本发明实施例的用于工程机械的液压回路的图，图3是示出根据本发明另一个实施例的用于工程机械的液压回路的图。图4是示出根据本发明实施例的用于工程机械的液压回路中的开关阀的控制算法的图。
参照图2和图4，根据本发明实施例的用于工程机械的液压回路包括：可变排量液压泵(以下称为“液压泵”)1，连接到发动机或类似物；至少两个液压致动器2、3和4，通过从液压泵1供应的液压流体而被驱动；控制阀6、7和8，安装在液压泵1的中央旁通路径5中，并进行移位以控制液压致动器2、3和4的启动、停止和方向改变；并流路径9，具有分支的并连接到位于中央旁通路径5最上游侧的预定位置的入口以及连接到控制阀6、7和8的入口端的出口；溢流路径(bleed-offpath)6a和7a，形成在控制阀6、7和8中的除了最下游侧的控制阀8以外的控制阀6和7的阀芯上，以选择性地与中央旁通路径5连通，当控制阀6和7移位以进行联合作业时，溢流路径6a和7a与中央旁通路径5连通，以通过中央旁通路径5和并流路径9将液压泵1的液压流体供给到控制阀6和7中的下游侧控制阀7的入口端；和开关阀14，安装在中央旁通路径5的最下游侧以在施加先导信号压力时截断中央旁通路径5。
根据本发明的一方面，作为施加先导信号压力以使开关阀14移位的装置，用于工程机械的液压回路可进一步包括换向阀15，换向阀15在施加到上游侧控制阀6和下游侧控制阀7(其上形成有溢流路径6a和7a)的先导信号压力中选择相对较高的先导信号压力，并将所选的先导信号压力施加到开关阀14。
根据本发明的一方面，作为施加先导信号压力以使开关阀14移位的装置，用于工程机械的液压回路可进一步包括：压力传感器16和17，压力传感器16和17测量施加到上游侧控制阀6和下游侧控制阀7(其上形成有溢流路径6a和7a)的先导信号压力；控制器18，计算由压力传感器16和17测量的先导信号压力并输出与所计算的值相对应的电信号；以及电比例控制阀19，产生与由控制器18施加的电信号相对应的二次压力并将二次压力施加到开关阀14。
控制器18可以对施加到上游侧控制阀6和下游侧控制阀7(其上形成有溢流路径6a和7a)的先导信号压力的水平进行比较，并且如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对高于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则控制器18将与上游侧控制阀6的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀19，如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对低于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则控制器18将与下游侧控制阀7的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀19。
根据本发明的一方面，用于工程机械的液压回路可进一步包括：第一节流孔11，安装在第一路径10的预定位置，第一路径10具有分支的并连接到并流路径9的预定位置的入口以及连接到下游侧控制阀7的入口端的出口；以及第二节流孔13，安装在第二路径12的预定位置，第二路径12具有分支的并连接到并流路径9的预定位置的入口以及连接到最下游侧控制阀8的入口端的出口。
在其上形成有溢流路径6a和7a的上游侧和下游侧控制阀6和7中，连接到上游侧控制阀6的液压致动器可以是动臂油缸，连接到下游侧控制阀7的液压致动器可以是斗杆油缸，连接到最下游侧控制阀8的液压致动器可以是铲斗油缸。
参照图2，当操纵操作杆(RCV)(未示出)以操作液压致动器2、3和4进行联合作业时，来自先导泵(未示出)的先导信号压力被施加到控制阀6、7和8的左端或右端，以使控制阀6、7和8的阀芯移位，并因此使对从液压泵1供给到液压致动器2、3和4的液压流体的控制成为可能。
作为示例，如果图中将先导信号压力施加到控制阀6和7的右端以使阀芯沿向左的方向移位，则换向阀15选择相对高的先导信号压力(是施加到控制阀6和7的先导信号压力的一部分)，并且将所选的先导信号压力施加到开关阀14以使开关阀14的阀芯移位。相应地，中央旁通路径5的最下游侧被截断。
相应地，液压泵1的液压流体经由上游侧控制阀6(它的阀芯被移位)被供给到液压致动器2，同时液压泵1的液压流体通过并流路径9和第一路径10并经由下游侧控制阀7(它的阀芯被移位)被供给到液压致动器3。
此时，即使在上游侧控制阀6的阀芯被移位的情况下，设置在上游侧控制阀6和下游侧控制阀7之间的中央旁通路径仍借助于上游侧控制阀6的溢流路径6a而被保持在打开状态。
相应地，液压泵1的液压流体通过中央旁通路径5和上游侧控制阀6的溢流路径6a被供给到下游侧控制阀7。同时，液压泵1的液压流体经由安装在并流路径9和第一路径10之间的第一节流孔11被供给到下游侧控制阀7的入口端。
也就是说，在为了联合作业而使上游侧控制阀6和下游侧控制阀7移位的情况下，上游侧控制阀6中的中央旁通路径5借助于溢流路径6a而被保持在打开状态。由于这一点，液压泵1的液压流体流经中央旁通路径5和并流路径9并经由下游侧控制阀7被供给到液压致动器3。相应地，即使在为了联合作业而使上游侧控制阀6和下游侧控制阀7移位的情况下，仍可防止压力损失同时保持可操作性。
参照图3和图4，当操纵操作杆(RCV)(未示出)以操作液压致动器2、3和4进行联合作业时，来自先导泵(未示出)的先导信号压力被施加到控制阀6、7和8的左端或右端以使控制阀6、7和8的阀芯移位，并因此使对从液压泵1供给到液压致动器2、3和4的液压流体的控制成为可能。
作为示例，如果图中将先导信号压力施加到控制阀6和7的右端以使阀芯沿向左的方向移位，则通过压力传感器16和17测量施加到上游侧控制阀6和下游侧控制阀7的先导信号压力，并且将检测信号发送到控制器18(S10)。相应地，控制器18计算与输入的先导信号压力相对应的特定的电流值。
在S20，所述控制器将施加到上游侧控制阀6的先导信号压力与施加到下游侧控制阀7的先导信号压力进行比较，并且如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对高于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则控制器进行到S30，而如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对低于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则控制器进行到S40。
在S30，如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对高于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则所述控制器将与上游侧控制阀6的控制特性相对应的特定的电流值输出到电比例控制阀19。
在S40，如果施加到上游侧控制阀6的先导信号压力相对低于施加到下游侧控制阀7的先导信号压力，则所述控制器将与下游侧控制阀7的控制特性相对应的特定的电流值输出到电比例控制阀19。
电比例控制阀19产生与从控制器18施加到电比例控制阀19的电流值相对应的二次压力，由电比例控制阀19所产生的二次压力被施加到开关阀14，并使开关阀14的阀芯移位以截断中央旁通路径5的最下游侧。
虽然已经参照附图中的优选实施例描述了本发明，但是应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以对实施例进行各种等同的修改和变型。
产业上的可利用性
根据具有上述构造的本发明，在操作动臂、斗杆或回转装置以进行联合作业的情况下，可以防止压力损失。相应地，可以提高能量效率和燃料经济性。

Claims (6)

1.一种用于工程机械的液压回路，包括：
可变排量液压泵；
至少两个液压致动器，通过从所述液压泵供应的液压流体而被驱动；
控制阀，安装在所述液压泵的中央旁通路径中，并进行移位以控制液压致动器的启动、停止和方向改变；
并流路径，具有分支的并连接到位于中央旁通路径最上游侧的预定位置的入口以及连接到控制阀的入口端的出口；
溢流路径，形成于控制阀中的除了最下游侧的控制阀以外的控制阀上，以选择性地与中央旁通路径连通，当控制阀移位以进行联合作业时，溢流路径与中央旁通路径连通；以及
开关阀，安装在中央旁通路径的最下游侧以在施加先导信号压力时截断中央旁通路径。
2.根据权利要求1所述的液压回路，作为施加先导信号压力以使开关阀移位的装置，进一步包括：换向阀，在施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力中选择相对较高的先导信号压力，并将所选的先导信号压力施加到开关阀。
3.根据权利要求1所述的液压回路，作为施加先导信号压力以使开关阀移位的装置，进一步包括：
压力传感器，测量施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力；
控制器，计算由压力传感器测量的先导信号压力并输出与所计算的值相对应的电信号；以及
电比例控制阀，产生与由控制器施加的电信号相对应的二次压力并将二次压力施加到开关阀。
4.根据权利要求3所述的液压回路，其中，所述控制器对施加到其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀的先导信号压力的水平进行比较，并且如果施加到上游侧控制阀的先导信号压力相对高于施加到下游侧控制阀的先导信号压力，则控制器将与上游侧控制阀的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀，如果施加到上游侧控制阀的先导信号压力相对低于施加到下游侧控制阀的先导信号压力，则控制器将与下游侧控制阀的控制特性相对应的电信号输出到电比例控制阀。
5.根据权利要求1所述的液压回路，进一步包括：
第一节流孔，安装在第一路径的预定位置，所述第一路径具有分支的并连接到并流路径的预定位置的入口以及连接到下游侧控制阀的入口端的出口；以及
第二节流孔，安装在第二路径的预定位置，所述第二路径具有分支的并连接到并流路径的预定位置的入口以及连接到最下游侧控制阀的入口端的出口。
6.根据权利要求1所述的液压回路，其中，在其上形成有溢流路径的上游侧控制阀和下游侧控制阀中，连接到上游侧控制阀的液压致动器是动臂油缸，连接到下游侧控制阀的液压致动器是斗杆油缸。
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