CN110778560B - 致动器控制装置 - Google Patents

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Abstract

描述一种运土机器的线性液压致动器的控制装置，其中所述装置包括：设置有第一位置和第二位置的控制阀，在所述第一位置中，所述控制阀容许操作流体的朝向所述液压致动器的供应流动，在所述第二位置中，所述控制阀容许朝向分配器的排出流动；防振管线，其使所述控制阀的引导管线与所述控制阀和所述分配器之间的液压管线连接；以及压力阀，其位于所述防振管线中并且被构造成在所述液压致动器的可动构件到达它的行程的终点时并且在所述操作流体回路完好无损的情况下在一定的压力值下打开，以便避免不期望的振动产生。

Description

致动器控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制液压致动器、特别地线性液压致动器的装置。
具体地，但非排他地，本发明可以适用于控制运土机器(例如挖掘机)和/或负载提升机器的液压致动器。
背景技术
现有技术包括专利公开EP 3228580 A1，其示出一种用于控制由负载提升设备的液压缸所承载的负载的下降的装置。
专利公开GB 2514112 A示出一种控制阀，其具有液压流体的入口和出口以及通过止回阀连接至所述入口的引导导管，所述止回阀容许仅仅沿从所述引导导管至所述入口的方向的流动。
专利公开JP 4890147 B2示出一种用于控制负载的下降的装置，其包括布置于液压致动器与有破损风险的管之间的止回阀，用于引导所述止回阀的引导管，用于控制所述引导管的压力的阀以及止回阀，该止回阀被布置成防止压力被从有破损风险的管传递至压力控制阀。
专利公开JP 2014206245 A示出一种装置，其减小负载的下降速度并且其包括控制阀，所述控制阀被构造成在液压致动器的供应管线中的压力减小时减小它的打开程度。
专利公开EP 3312436 A1示出一种防破损管装置，其具有布置于所述引导管线与主液压管线之间的安全阀，其中所述安全阀在管完好无损的情况下关闭并且在管破损的情况下自动地打开。
专利公开US 4936032 A示出根据权利要求1的前序部分的装置。
用于控制在特别地运土机器和/或负载提升机器中的液压致动器的已知装置的问题之一是，在致动器的可动部件到达它的行程的终点时(通常在机器的操作臂处于最大伸展构造中时)在装置中产生的不期望的振动。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够弥补现有技术的上述缺点的控制装置。
本发明的一个目的是提供一种阀组件，其集成可在控制装置中使用的某些回路元件。
一个优点是，在致动器的可动部件到达它的行程的终点时有效地避免在装置中产生振动。
一个优点是，提供一种控制装置，该控制装置在使负载上升的阶段中(特别地在所述装置控制运土机器和/或负载提升机器的液压致动器时)提供宽的开口，用于操作流体的通过。
一个优点是，实现一种用于控制液压致动器的装置，其构造简单且经济。
通过根据本发明的方案的控制装置实现这些目的和优点以及其它目的和优点。
在一个示例中，控制装置包括将操作流体的分配器连接至液压致动器的液压管线；布置于所述液压管线上并且设置有第一位置和第二位置的控制阀，在所述第一位置中，所述控制阀容许操作流体的至所述液压致动器的供应流动，在所述第二位置中，所述控制阀容许朝向所述分配器的排出流动；所述控制阀的引导管线；使所述引导管线与所述液压管线连接的防振管线；以及压力阀，其布置于所述防振管线中并且被构造成对应于所述液压致动器的可动构件到达它的行程的终点的情况、在给定的压力值下打开，以便避免不期望的振动的产生。
位于所述防振管线中的压力阀被构造成仅仅在操作流体回路完好无损的情况下打开，特别地它在有破损风险的柔性软管不完整的情况下不会打开。
基本上，所述压力阀被构造成在压力超过一定值时打开所述防振管线(其代表一种旁通管线)，而不具有在管破裂的情况下打开的风险，解决在液压系统中产生振动的问题。
附图说明
参考附图可以更好地理解和实施本发明，附图示出本发明的实施方式的非限制性示例，其中：
图1示出根据本发明的控制装置的第一示例的局部液压图；
图2示出根据本发明的控制装置的第二示例的局部液压图；
图3示出根据本发明的控制装置的第三示例的液压图；
图4示出根据本发明制造的控制装置的第四示例的液压图；
图5示出根据本发明的控制装置的第五示例的液压图；
图6示出根据本发明的控制装置的第六示例的液压图；
图7至13示出可用于图1至6的装置中的防振阀装置的一些实施例的液压图。
具体实施方式
在上面的附图中，为了更加清楚，已经用相同的编号表示不同的实施例的类似的元件。
参考前述附图，已整体示出用于液压致动器C的控制装置。控制装置1特别地可以用来控制线性液压致动器C(例如双作用致动器，如在所示示例中)。液压致动器C特别地可以为运土机器(例如挖掘机)和/或负载提升机器的致动器。
液压致动器C特别地可以被构造成通过重力执行负载下降。
控制装置1特别地可以包括用于供应操作流体的至少一个泵P。供应泵P特别地可以包括适合于供给运土机器(挖掘机)和/或负载提升机器的液压致动器的液压泵(例如已知类型的液压泵)。
控制装置1特别地可以包括连接至泵P(的传送装置)的至少一个传送管线2。
控制装置1特别地可以包括操作流体的至少一个分配器D。分配器D特别地可以连接至传送管线2。分配器D特别地可以包括适合于将操作流体分配于液压回路中的分配器(例如已知类型的分配器)，所述液压回路将动力供应至运土机器(挖掘机)和/或负载提升机器的液压致动器。分配器D特别地可以包括四通三位分配器，但是可以提供对其它类型的分配器的使用。
控制装置1特别地可以包括连接至分配器D的至少一个排出管线3。如在这些示例中，排出管线3可以用于与操作流体的排出装置T连接。
控制装置1特别地可以包括布置于传送管线2与排出管线3之间的至少一个旁通管线4。控制装置1特别地可以包括压力控制装置5，其在旁通管线4中运行并且被构造成在第一压力值P1(例如，在300巴与350巴之间的P1)下打开。压力控制装置5可以包括例如至少一个减压阀。
控制装置1特别地可以包括至少一个液压管线6(主管线)，其连接至分配器D并且用于连接至液压致动器C。
控制装置1特别地可以包括布置于液压管线6中的控制阀装置7。控制阀装置7特别地可以包括第一位置以及至少第二位置，在所述第一位置中，控制阀装置7容许朝向液压致动器C的供应流动，在所述第二位置中，控制阀装置7容许朝向分配器D的排出流动。控制阀装置7可以包括至少第二位置，其中控制阀装置7防止朝向液压致动器C的供应流动。控制阀装置7特别地可以包括用于控制负载的下降的至少一个阀。
液压管线6特别地可以包括第一部分6a，其包括于控制阀装置7与液压致动器C之间。液压管线6特别地可以包括第二部分6b，其包含于分配器D与控制阀装置7之间。液压管线6的第二部分6b的至少一部分特别地可以包括柔性管(有破损的风险)。
特别地如在图1、3、4、5以及6的示例中，控制装置1可以包括至少一个止回阀8，其相对于控制阀装置7并联地布置，以容许至液压致动器C的供应流动并防止至分配器D的返回流动。
控制装置1特别地可以包括至少一个引导管线(pilot line)9，其被布置成引导控制阀装置7并且用于与指令装置J连接，所述指令装置J被构造成容许对控制装置1的控制。指令装置J特别地可以包括可由操作者操作的至少一个构件(操作杆)以及至少一个外围装置，所述外围装置将上述操作构件的运动转换成使控制装置1能够被控制的一系列电信号或电子信号。指令装置J可以连接至中心控制单元(例如可编程电子处理器)，该中心控制单元管理其上安装有控制装置1的操作机器。指令装置J特别地可以包括可用于运土机器(挖掘机)和/或负载提升机器中的操纵杆(例如已知类型的操纵杆)。
控制装置1特别地可以包括至少一个安全管线10，其使引导管线9与液压管线6的包括于控制阀装置7与液压致动器C之间的第一部分6a连接。
控制装置1特别地可以包括安全阀装置11，其布置于安全管线10中并且被构造成在高于第一压力值P1的第二压力值P2下打开。第二压力值P2例如可以在360巴与420巴之间。安全阀装置11可以包括例如减压阀。
控制装置1特别地可以包括至少一个防振管线12，其使引导管线9与液压管线6连接，特别地与液压管线6的包含于控制阀装置7与分配器D之间的第二部分6b连接。
控制装置1特别地可以包括防振阀装置13，其布置于防振管线12中并且被构造成在低于第一压力值P1的第三压力值P3下打开。第三压力值P3可以在例如240巴与300巴之间。
第三压力值P3特别地可以比第一压力值P1低差值ΔP(P3＝P1-ΔP)，所述差值介于10巴与70巴之间，或者介于20巴与60巴之间，或者介于30巴与50巴之间。
防振管线12特别地可以包括布置于液压管线6与防振阀装置13之间的第一管线部分12a以及布置于防振阀装置13与引导管线9之间的第二管线部分12b。
防振阀装置13特别地可以包括至少一个回路元件，其包括至少一个压力阀(图7至图13)和/或至少一个止回阀(图7)和/或至少一个减压阀(图10和13)和/或至少一个补偿减压阀(图9)和/或至少一个双通双位比例阀(图8)和/或通过弹性装置推动关闭的至少一个双通双位比例阀(图8)和/或与限压阀M并联地相关联的至少一个双通双位比例阀(图11)和/或集成于选择阀中的至少一个压力阀(图12)。
参考图1、2以及6的示例，可以看到，在这些情况下，防振阀装置13包括至少一个限压阀(比如图13的限压阀)。可以预见，在图1、2以及6的示例中，除了布置于防振管线12中的减压阀(比如图13的减压阀)之外或代替所述减压阀，使用图7至12中所示的回路元件中的至少一个。
参考图3和4的示例，可以看到，已经用通用元件(呈盒的形式)代表防振阀装置13，可以例如由图7至13中所示的回路元件中的一个或多个代替所述通用元件。
特别地，如在图5的示例中，防振阀装置13可以包括至少一个三通阀(类似于图12的阀)，该三通阀设置有至少一个关闭位置，其中三通阀关闭引导管线9与防振管线12的第一部分12a之间的连通，使引导管线9、安全管线10以及防振管线12的第二部分12b之间的连通打开。三通阀可以设置有至少一个打开位置，其中三通阀打开引导管线9与防振装置12的第一部分12a之间的连通，使引导管线9、安全管线10以及防振管线12的第二部分12b之间的连通打开。
上述三通阀特别地可以包括被构造成通常处于关闭位置中的阀。特别地，如在这些示例中，三通阀可以包括被布置成将三通阀推动于关闭位置中的弹性装置。
上述三通阀基本上包括彼此集成于单个回路元件中的压力阀(特别地，限压阀)以及选择阀(其可以与下面将描述的选择阀16大致类似)。
控制装置1特别地可以包括在安全阀装置11与控制装置1的指令装置J之间布置于引导管线9中的节流装置14。节流装置14可以包括例如孔，特别地带有可调节的开口(例如通过颗粒状件)的孔。
控制装置1特别地可以包括相对于节流装置14并联地布置的单向流动装置15，以防止朝向控制装置1的指令装置J的流动。
如在图1、2、3、5以及6的示例中，节流装置14可以布置于防振阀装置13与控制装置1的指令装置J之间。
控制装置1特别地可以包括至少一个选择阀16(图2和6)，其可以包括至少一个第一位置，其中选择阀16打开引导管线9与防振阀装置13之间的连通并且关闭引导管线9与安全阀装置11之间的连通。选择阀16可以包括至少一个第二位置，其中选择阀16关闭引导管线9与防振阀装置13之间的连通并且打开引导管线9与安全阀装置11之间的连通。
控制装置1特别地可以包括连接至防振管线12的至少一个排出管线17(图6)。排出管线17可以连接至防振管线12的包含于防振阀装置13与引导管线9之间的一部分。排出管线17用于连接至排出装置T。
控制装置1特别地可以包括被布置成控制排出管线17中的流动的至少一个减速阀18。特别地，可以通过弹性装置推动减速阀18打开。特别地，减速阀18在关闭时可以通过存在于防振阀装置13的朝向控制阀装置7布置的侧上的引导压力驱动。减速阀18可以包括例如比例型阀。减速阀18特别地可以包括双通双位阀。
控制装置1特别地可以包括至少一个控制管线19，其被布置成控制分配器D并且用于连接至控制装置1的指令装置J。
20表示使分配器D与液压致动器C连接的液压管线(仅仅部分地示出)。液压管线6和20特别地为连接至双作用致动器的两个分开的腔室的管线。特别地，液压管线6可以连接至液压致动器C的第一腔室(例如，更大的腔室或活塞侧腔室)，并且液压管线20可以连接至液压致动器C的第二腔室(例如，小腔室或杆侧腔室)。液压致动器C的两个腔室可以彼此相对和/或由活塞分开。液压管线20特别地可以包括平衡装置(例如已知类型的平衡装置，未示出)，比如，例如偏心阀(over-center valve)。
特别地如在图3、5以及6的示例中，控制装置1可以包括至少一个阀单元G(在图中用带有点划线的矩形示意性地示出)，其将以下液压回路元件集成于单个块中：液压管线6的至少一部分，控制阀装置7，引导管线9的至少一部分，安全管线10，安全阀装置11，防振管线12以及防振阀装置13。在图6的示例中，阀单元G还集成减速阀18。
在图4的示例中，防振阀装置13相对于控制阀装置7分开布置并且未集成在一起。
控制装置1特别地可以包括防振装置(例如防振管线12和防振阀装置13)，其被构造成仅仅在液压致动器C的可动构件(活塞)处于行程的终点时并且在回路完好无损时(特别地在具有破损风险的柔性软管完好无损时)打开。如在这些示例中，上述防振装置可以连接至液压管线6。
事实上，已经发现，通过在液压致动器C的可动构件到达它的行程的终点时打开，上述防振装置(例如，如以上所描述的那些)的使用显著地减少或完全地避免控制装置以及供应液压致动器的液压回路的其它部件中的振动产生。

Claims (11)

1.一种液压致动器(C)的控制装置(1)，包括：
-用于进给操作流体的泵(P)；
-连接至所述泵(P)的传送管线(2)；
-所述操作流体的连接至所述传送管线(2)的分配器(D)；
-排出管线(3)，其连接至所述分配器(D)并且用于连接至所述操作流体的排出装置(T)；
-布置于所述传送管线(2)与所述排出管线(3)之间的旁通管线(4)；
-压力控制装置(5)，其布置于所述旁通管线(4)中并且被构造成在第一压力值(P1)下打开；
-液压管线(6)，其连接至所述分配器(D)并且用于连接至液压致动器(C)；
-控制阀装置(7)，其布置于所述液压管线(6)中并且包括至少一个第一位置和至少一个第二位置，在所述第一位置中，所述控制阀装置(7)容许朝向所述液压致动器(C)的供应流动，在所述第二位置中，所述控制阀装置(7)容许朝向所述分配器(D)的排出流动；
-引导管线(9)，其被布置成引导所述控制阀装置(7)并且用于连接至指令装置(J)；
-使所述引导管线(9)与所述液压管线(6)的在所述控制阀装置(7)与所述液压致动器(C)之间的第一部分(6a)连接的安全管线(10)；
-布置于所述安全管线(10)中的安全阀装置(11)，所述安全阀装置(11)被构造成针对高于所述第一压力值(P1)的第二压力值(P2)打开；
其特征在于：
-所述控制装置(1)包括防振管线(12)，其使所述引导管线(9)与所述液压管线(6)的在所述控制阀装置(7)与所述分配器(D)之间的第二部分(6b)连接；
-所述控制装置(1)包括防振阀装置(13)，其布置于所述防振管线(12)中并且被构造成针对低于所述第一压力值(P1)的第三压力值(P3)打开；
-所述控制装置(1)包括在所述安全阀装置(11)与所述控制装置(1)的指令装置(J)之间布置于所述引导管线(9)中的节流装置(14)，单向流动装置与所述节流装置(14)并联地布置，以防止朝向所述指令装置(J)的流动。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述防振阀装置(13)包括选自这样的组中的至少一个回路元件，该组包含：压力阀，止回阀，减压阀，补偿减压阀，双通比例阀，通过弹性装置加压关闭的双通比例阀，与减压阀并联地相关联的双通比例阀。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述防振阀装置(13)包括具有至少一个关闭位置以及至少一个打开位置的三通阀，在所述关闭位置中，所述防振阀装置(13)关闭所述引导管线(9)与所述液压管线(6)的所述第二部分(6b)之间的、通过所述防振管线(12)的连通，使所述引导管线(9)与所述安全管线(10)之间的连通打开，在所述打开位置中，所述防振阀装置(13)打开所述引导管线(9)与所述液压管线(6)的所述第二部分(6b)之间的、通过所述防振管线(12)的连通，使所述引导管线(9)与所述安全管线(10)之间的连通打开，所述三通阀通过弹性装置的作用而通常处于关闭位置中。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其包括阀单元(G)，其将以下各项集成于单个块中：所述液压管线(6)的至少一部分，所述控制阀装置(7)，所述引导管线(9)的至少一部分，所述安全管线(10)，所述安全阀装置(11)，所述防振管线(12)以及所述防振阀装置(13)。
5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述节流装置(14)布置于所述防振阀装置(13)与所述控制装置(1)的指令装置(J)之间。
6.根据权利要求1或2所述的控制装置，其包括带有三个通路并且带有至少一个第一位置以及至少一个第二位置的选择阀，在所述第一位置中，所述选择阀打开所述引导管线(9)与所述防振阀装置(13)之间的连通并且关闭所述引导管线(9)与所述安全阀装置(11)之间的连通，在所述第二位置中，所述选择阀关闭所述引导管线(9)与所述防振阀装置(13)之间的连通并且打开所述引导管线(9)与所述安全阀装置(11)之间的连通。
7.根据权利要求1或2所述的控制装置，其包括排出管线(17)，其连接至所述防振管线(12)的包括于所述防振阀装置(13)与所述引导管线(9)之间的部分(12b)并且用于连接至排出装置(T)，减速阀(18)被布置成控制所述排出管线(17)。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述减速阀(18)通过弹性装置加压打开并且在通过存在于所述防振阀装置(13)的、朝向所述液压管线(6)布置的一侧上的引导压力而被引导关闭。
9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述减速阀(18)包括双通阀。
10.根据权利要求1或2所述的控制装置，其包括控制管线(19)，其被布置成控制所述分配器(D)并且用于连接至所述控制装置(1)的指令装置(J)。
11.根据权利要求1或2所述的控制装置，包括将以下液压回路元件集成于单个块中的阀组件：所述液压管线(6)的至少一部分，所述控制阀装置(7)，所述引导管线(9)的至少一部分，所述安全管线(10)，所述安全阀装置(11)，所述防振管线(12)以及所述防振阀装置(13)。
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