CN112469865B - 用于动力机械的液压旁通回路 - Google Patents

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Abstract

公开的实施例包括液压系统(220；238；305)，该液压系统以增加的效率为升降功能、倾斜功能和包括高流量辅助功能在内的辅助(例如，机具)功能提供动力。公开的实施例包括单个可变排量泵(224C；310)，该可变排量泵将加压流体供应到主控制阀(320)(例如，用于升降功能、倾斜功能和辅助功能)和旁通回路(340)。主控制阀供应流体以控制机具的升降流、倾斜流和辅助流。旁通回路将流与主控制阀的辅助部分的输出相结合，以可选择地为选定的机具提供“高流量”。然后可以将单个可变排量泵设定到不同的输出流水平，且旁通回路在不同条件下的功能将有所不同，以优化液压流，从而在各种条件下执行各种任务。

Description

用于动力机械的液压旁通回路
背景技术
本公开涉及动力机械。更具体地，本公开涉及诸如装载机之类的动力机械的液压系统，该液压系统向附接到该动力机械的机具提供不同水平的液压流。
为了本公开的目的，动力机械包括生成用于完成特定任务或各种任务目的的动力的任何类型的机械。一种类型的动力机械是作业车辆。作业车辆通常是自行式车辆，所述自行式车辆具有诸如升降臂之类的作业装置(尽管一些作业车辆可以具有其他作业装置)，该作业装置可以被操纵以执行作业功能。举几个示例，作业车辆包括装载机、挖掘机、多功能车辆、拖拉机和挖沟机。
典型地，装载机上的液压功能(升降、倾斜、辅助)由恒定排量的齿轮泵提供流量。一些机具需要比其他机具更高流量的液压油或流体。为了提供“高流量”选项，来自第二齿轮泵的流量可以选择性地与来自第一齿轮泵的流量相配合，从而为可以处理此类流量的机具提供额外的流量。这种高流量选项允许动力机械使用要求更苛刻的机具。但是，这种提供高流量的方法可能是低效的。
上面的讨论仅是为总体的背景信息而提供的，并不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
发明内容
公开的实施例包括提供动力至升降功能、倾斜功能和辅助(例如，机具)功能的液压系统。公开的液压系统和动力系统在两者都使用来自泵的更有效的液压流量并且还允许使用高流量机具的同时向辅助功能提供动力。公开的实施例包括单个可变排量泵，该可变排量泵将加压流体供应至主控制阀(例如，用于升降功能、倾斜功能和辅助功能)和旁通回路。主控制阀供应流体以控制机具的升降流、倾斜流和辅助流。旁通回路与主控制阀的辅助部分的输出相接，从而可选择地为选定的机具提供“高流量”。然后可以将单个可变排量泵设定到不同的输出流水平，而旁通回路在不同条件下的功能将有所不同，以优化液压流，从而在各种条件下执行各种任务。
公开的实施例包括诸如装载机之类的动力机械和液压回路，该液压回路被配置将动力提供给安装在动力机械上的机具的至少一个机具致动器。可以使用一个或多个控制器或计算机来实施回路的控制，所述控制器或计算机被配置为借助于将软件、固件、硬件或其组合安装在系统上来执行特定的操作或动作，所述软件、固件、硬件或其组合在操作中使该系统执行动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定的操作或动作，所述指令在由数据处理设备运行时使该设备执行动作。
公开的实施例的一个总体方面包括一种动力机械(100；200；300)的回路，所述回路用于将动力提供给安装在所述动力机械上的机具的至少一个机具致动器(330)。该液压回路包括：机具泵(224C；310)，所述机具泵被配置为通过输入导管(304)从罐(302)接收液压流体，并且在机具泵出口导管(312)处供应加压的液压流体流；主控制阀(320)，所述主控制阀联接至所述机具泵出口导管(312)，并且被配置成通过控制阀输出导管(322)将加压的液压流体从机具泵提供给所述至少一个机具致动器(330)；和旁通回路(340)，所述旁通回路具有入口导管(314)，所述入口导管联接到所述机具泵出口导管(312)，以从所述机具泵选择性地接收所述加压的液压流体流的一部分，并在联接至所述控制阀输出导管(322)的旁通回路输出导管(342)处将所述加压的液压流体流的所述一部分提供给所述至少一个机具致动器(330)，使得提供给所述至少一个机具致动器的加压的液压流体流是混合流，所述混合流包括经过所述主控制阀的流和绕过所述主控制阀的流。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述回路还包括控制器(350)，所述控制器与所述主控制阀和所述旁通回路两者均连通以选择性地控制所述主控制阀和所述旁通回路，从而将加压的液压流体的所述混合流供应给所述至少一个机具致动器。
在所述回路中，所述机具泵(224C；310)是可变排量泵，所述可变排量泵被配置为响应于来自所述控制器(350)的控制信号在所述机具泵出口导管(312)处提供加压的液压流体的可变流。在所述回路中，所述控制器(350)响应于来自用户输入(360)的、指示对所述至少一个机具致动器(330)增加流需求的信号控制所述机具泵(224C；310)、所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)中的每一个。
在所述回路中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的标准流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以在所述机具泵出口导管(312)处提供第一流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以阻止流经过所述旁通回路，使得以所述第一流量提供的所述加压的液压流体流中的基本上所有的加压的液压流体流经过所述主控制阀(320)。
在所述回路中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的更高流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以提供比所述第一流量高的第二流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以允许流经过所述旁通回路，使得以所述第二流量提供的所述加压的液压流体流的一部分经过所述旁通回路(340)。
公开的实施例的一个总体方面包括一种动力机械(100；200；300)，所述动力机械被配置为使机具联接到所述动力机械，所述机具具有至少一个机具致动器(330)，并且所述动力机械包括：框架(110；210)；升降臂组件(230)，所述升降臂组件枢转地联接到所述框架；机具承载件(272)，所述机具承载件枢转地联接到所述升降臂组件，并且被配置为使所述机具联接到所述机具承载件；升降致动器(238)，所述升降致动器联接在所述框架和所述升降臂组件之间，并且被配置为升起和降下所述升降臂组件；倾斜致动器(235)，所述倾斜致动器枢转地联接在所述升降臂组件和所述机具承载件之间，并且被配置为使所述机具承载件相对于所述升降臂组件旋转；机具泵(224C；310)，所述机具泵被配置为通过输入导管(304)从罐(302)接收液压流体，并且在机具泵出口导管(312)处供应加压的液压流体流；主控制阀(320)，所述主控制阀联接至所述机具泵出口导管(312)，并且被配置为将加压的液压流体从机具泵提供给所述升降致动器、提供给所述倾斜致动器、以及在控制阀输出导管(322)处提供给联接到所述动力机械的所述机具的所述至少一个机具致动器(330)；旁通回路(340)，所述旁通回路具有入口导管(314)，所述入口导管联接至所述机具泵出口导管(312)，以从所述机具泵选择性地接收所述加压的液压流体流的一部分，并在联接至所述控制阀输出导管(322)的旁通回路输出导管(342)处将所述加压的液压流体流的所述一部分提供给所述至少一个机具致动器(330)，使得提供给所述至少一个机具致动器(330)的加压的液压流体流是混合流，所述混合流包括经过所述主控制阀(320)的流和通过所述旁通回路(340)绕过所述主控制阀的流；和控制器(350)，所述控制器联接到所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)，以选择性地控制所述主控制阀和所述旁通回路，从而将加压的液压流体的所述混合流提供给所述至少一个机具致动器(330)。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个特征。在所述动力机械中，所述机具泵(224C；310)是可变排量泵，所述可变排量泵被配置为响应于来自所述控制器(350)的控制信号在所述机具泵出口导管(312)处提供加压的液压流体的可变流。
在所述动力机械中，所述控制器(350)响应于来自用户输入(360)的指示对所述至少一个机具致动器(330)增加流需求的信号控制所述机具泵(224C；310)、所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)中的每一个。
在所述动力机械中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的标准流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以在所述机具泵出口导管(312)处提供第一流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以阻止流经过所述旁通回路，使得在所述机具泵出口导管(312)处提供的所述加压的液压流体流中的基本上所有的加压的液压流体流都经过所述主控制阀(320)。
在所述动力机械中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的更高流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以提供比所述第一流量高的第二流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以允许流经过所述旁通回路，使得在所述机具泵出口导管(312)处提供的所述加压的液压流体流的一部分经过所述旁通回路(340)。提供该发明内容和摘要以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中被进一步描述。该发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是示出了可以在其上有利地实施本公开的实施例的代表性动力机械的功能系统的框图。
图2至图3示出了可以在该其上实施所公开的实施例的呈滑移转向装载机形式的代表性动力机械的立体图。
图4是示出诸如图2至图3所示的装载机之类的装载机的动力系统的部件的框图。
图5是示出诸如图2至图3所示的装载机之类的装载机的动力系统的部件的框图，并且该动力系统可以是图4所示的动力系统的实施例或者可以包括图4所示的动力系统的特征，该动力系统包括被配置为将额外流提供给所附接的“高流量”机具的液压旁通回路。
图6是示出了图5所示的液压旁通回路的示例的液压回路图。
具体实施方式
参考示例性实施例来描述和说明在此讨论中公开的概念。然而，这些概念在其应用中不限于说明性实施例中的构造细节和部件的布置，并且能够以各种其他方式被实施或实践。本文中的术语用于描述的目的，并且不应被视为进行限制。如本文所使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”之类的词及其变型旨在涵盖这些词之后列出的项目、所列项目的等同物以及附加项目。
液压系统的公开的实施例允许诸如升降功能、倾斜功能和辅助功能(例如，机具)之类的动力机械功能被提供有有效的液压流量，同时还允许使用高流量机具。公开的实施例包括单个可变排量泵，该可变排量泵将加压的流体供应给主控制阀(例如，用于升降功能、倾斜功能和辅助功能)和旁通回路。主控制阀供应流体以控制机具的升降流、倾斜流和辅助流。旁通回路与主控制阀的辅助部分的输出相接，以可选择地为选定的机具提供额外流。这些选定的机具通常被称为“高流量机具”。然后可以将单个可变排量泵设定到不同的输出流水平，且旁通回路在不同条件下的功能将有所不同，以优化液压流，从而在各种条件下执行各种任务。
这些概念可以在如下文所述的各种动力机械上被实施。在图1中以框图的形式示出了可以实施实施例的代表性动力机械，并且在公开任何实施例之前，在图2至图3中示出并且在下文中描述了这种动力机械的一个示例。为了简洁起见，仅示出和讨论了一种动力机械作为代表性动力机械。然而，如上所述，下面的实施例可以在包括与图2至图3所示的代表性动力机械不同类型的动力机械的任何数量的动力机械上被实施。
为了本讨论的目的，动力机械包括框架、至少一个作业元件、和能够向作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机械是自行式作业车辆。自行式作业车辆是一类包括框架、作业元件和能够向作业元件提供动力的动力源的动力机械。所述作业元件中的至少一个是用于使动力机械在动力下移动的发动系统。
图1是示出了动力机械100的基本系统的框图，该动力机械可以是多种不同类型的动力机械中的任一种，在该动力机械上可以有利地结合下文讨论的实施例。图1的框图标识了动力机械100上的各种系统以及各种部件和系统之间的关系。如上所述，在最基本的层面上，用于本讨论的目的的动力机械包括框架、动力源和作业元件。动力机械100具有框架110、动力源120和作业元件130。因为图1中所示的动力机械100是自行式作业车辆，因此所述动力机械100还具有牵引元件140和操作者站150，该牵引元件140本身是被设置成使动力机械在支撑表面上移动的作业元件，该操作者站150提供用于控制动力机械的作业元件的操作位置。控制系统160被设置成与其他系统相互作用，从而至少部分地响应于由操作者提供的控制信号来执行各种作业任务。
某些作业车辆具有能够执行专门任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有升降臂，诸如铲斗之类的机具例如通过销钉连接装置附接到该升降臂。为了执行任务的目的，作业元件(即，升降臂)可以被操纵以定位机具。在一些情况下，机具可以例如通过相对于升降臂使铲斗旋转而相对于作业元件定位，从而进一步定位该机具。在这样的作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接并且处在使用中。通过拆卸机具/作业元件组合并代替原始的铲斗重新组装另一机具，这样的作业车辆能够接受其他机具。然而，其他作业车辆旨在与各种各样的机具一起使用，并且具有诸如图1所示的机具接口170之类的机具接口。最基本地，机具接口170是框架110或作业元件130与机具之间的连接机构，该连接机构可以简单地是用于将机具直接附接到框架110或作业元件130的连接点，或者可以更加复杂，如下文所讨论的。
在一些动力机械上，机具接口170可以包括机具承载件，该机具承载件是可移动地附接到作业元件的物理结构。机具承载件具有接合特征和锁定特征，以接受多个机具中的任何一个并将所述多个机具中的任何一个固定到作业元件。这种机具承载件的一个特性是，一旦机具被附接到该机具承载件，该机具承载件便被固定到该机具(即，不能相对于机具移动)，并且当机具承载件相对于作业元件移动时，机具与机具承载件一起移动。如本文中所使用的术语“机具承载件”不仅仅是枢转连接点，而且是特别地用于接受并被固定到各种不同的机具的专用装置。机具承载件本身可安装到诸如升降臂之类的作业元件130或框架110。机具接口170还可以包括一个或多个动力源，所述动力源用于向机具上的一个或多个作业元件提供动力。一些动力机械可以具有带有机具接口的多个作业元件，每个作业元件可以但不必都具有用于接纳机具的机具承载件。一些其他动力机械可以具有带有多个机具接口的作业元件，使得单个作业元件可以同时接受多个机具。这些机具接口中的每一个可以但不必都具有机具承载件。
框架110包括物理结构，所述物理结构可以支撑被附接到该框架110或被定位在该框架110上的各种其他部件。框架110可以包括任意数量的单个部件。一些动力机械具有刚性框架。即，该框架的任何部位都不能相对于该框架的另一部位移动。其他动力机械具有能够相对于框架的另一部分移动的至少一个部分。例如，挖掘机可以具有相对于下框架部分旋转的上框架部分。其他作业车辆具有铰接框架，使得框架的一部分相对于另一部分枢转以实现转向功能。
框架110支撑动力源120，该动力源被构造成向包括一个或多个牵引元件140的一个或多个作业元件130提供动力，并且在一些情况下，该动力源能够经由机具接口170来提供被附接的机具所使用的动力。来自动力源120的动力可以被直接提供至作业元件130、牵引元件140和机具接口170中的任一者。可替代地，来自动力源120的动力可以被提供至控制系统160，该控制系统又选择性地向能够使用该动力以执行作业功能的元件提供动力。用于动力机械的动力源典型地包括诸如内燃机之类的发动机、和诸如机械变速器或液压系统之类的动力转换系统，该动力转换系统被构造成将来自发动机的输出转换成可被作业元件使用的动力形式。可以将其他类型的动力源结合到动力机械中，所述其他类型的动力源包括电源或通常被称为混合动力源的动力源组合。
图1示出了被指定为作业元件130的单个作业元件，但是各种动力机械可以具有任意数量的作业元件。典型地，作业元件附接到动力机械的框架并且在执行作业任务时可相对于框架移动。另外，牵引元件140是作业元件的特殊情况在于，牵引元件的作业功能通常是使动力机械100在支撑表面上移动。牵引元件140被示出为与作业元件130分离，这是因为许多动力机械具有除了牵引元件之外的额外的作业元件，尽管并非总是这种情况。动力机械可以具有任意数量的牵引元件，所述牵引元件中的一些或全部可以从动力源120接收动力以推进该动力机械100。牵引元件可以是例如履带组件、附接到轴的轮、和类似部件。牵引元件可以安装到框架，使得牵引元件的移动被限制为围绕轴的旋转(使得通过滑移动作来实现转向)，或者可替代地，牵引元件枢转地安装到框架以通过使牵引元件相对于框架枢转来完成转向。
动力机械100包括操作者站150，所述操作者站包括操作位置，操作者可以从该操作位置控制动力机械的操作。在一些动力机械中，操作者站150由封闭的驾驶室或部分封闭的驾驶室限定。可以实施所公开的实施例的一些动力机械可能没有上述类型的驾驶室或操作者室。例如，步行自走式装载机可以没有驾驶室或操作者室，而是具有用作操作者站的操作位置，从该操作者站可以正确操作动力机械。更广泛地，除了作业车辆之外，动力机械可以具有不必类似于上面提到的操作位置和操作者室的操作者站。此外，诸如动力机械100和其他的一些动力机械不管是否具有操作者室或操作者位置都可以作为对位于动力机械上的操作者站或与动力机械相邻的操作者站的替代或附加，所述一些动力机械都能够被远程操作(即，从远程定位的操作者站)。这可以包括如下应用，在该应用中，动力机械的操作者控制的功能中的至少一些功能可以从与联接至动力机械的机具相关联的操作位置被操作。可替代地，对于一些动力机械可以设置远程控制装置(即，远离动力机械和与动力机械联接的任何机具两者)，该远程控制装置能够控制动力机械上的操作者控制的功能中至少一些功能。
图2至图3示出了装载机200，该装载机是图1中示出的动力机械类型的一个具体示例，其中可以有利地采用下文所讨论的实施例。装载机200是滑移转向装载机，该滑移转向装载机是具有牵引元件(在这种情况下为四个轮)的装载机，该牵引元件经由刚性轴安装至装载机的框架。此处，术语“刚性轴”是指如下事实：滑移转向装载机200不具有可以旋转或转向以帮助该装载机完成转弯的任何牵引元件。取而代之的是，滑移转向装载机具有驱动系统，该驱动系统独立地为装载机每一侧的一个或多个牵引元件提供动力，使得通过向每一侧提供不同的牵引信号，该机械将往往会在支撑表面上滑移。这些变化的信号甚至可以包括向装载机一侧的牵引元件(一个或多个)提供动力以使装载机在向前的方向上移动、以及向装载机另一侧的牵引元件(一个或多个)提供动力以使装载机在相反的方向上运行，使得该装载机将围绕装载机自身印迹为中心的半径进行转弯。术语“滑移转向”传统上是指具有如上所述的以轮作为牵引元件的滑移转向的装载机。然而，应该说明的是，许多履带式装载机即使没有轮也可以通过滑移来完成转弯，并且在技术上也是滑移转向装载机。出于本讨论的目的，除非另有说明，否则术语“滑移转向”不应视为将讨论的范围限制于以轮作为牵引元件的那些装载机。
装载机200是图1中广泛示出并如上所论述的动力机械100的一个具体示例。为此，以下描述的装载机200的特征包括与图1中所使用的附图标记大致类似的附图标记。例如，装载机200被描述为具有框架210，就像动力机械100具有框架110一样。滑移转向装载机200在本文被描述为用于提供对理解在其中可以实施以下所述的与履带组件和将履带组件安装到动力机械的安装元件有关的实施例的环境的参考。装载机200不应被认为尤其是对于装载机200在本文已经描述的特征描述的限制，这些特征对于所公开的实施例不是必不可少的，并因此可以被包括或可以不被包括在除了可以有利地实施下文公开的实施例的装载机200之外的动力机械中。除非另外特别说明，否则下文公开的实施例可以在各种动力机械上被实施，且装载机200仅是这些动力机械中的一个。例如，仅举几个示例，下文讨论的概念中的一些或全部概念可以在诸如各种其他装载机、挖掘机、挖沟机和推土机之类的许多其他类型的作业车辆上被实施。
装载机200包括支撑动力系统220的框架210，该动力系统能够生成或以其他方式提供动力以操作该动力机械上的各种功能。动力系统220以框图形式示出，但是该动力系统220位于框架210内。框架210还支撑由动力系统220提供动力并可以执行各种作业任务的呈升降臂组件230形式的作业元件。由于装载机200是作业车辆，因此框架210还支撑牵引系统240，所述牵引系统240也由动力系统220提供动力并且可以在支撑表面上推进该动力机械。升降臂组件230继而支撑机具接口270，该机具接口270包括机具承载件272和动力源274，其中所述机具承载件272可以接纳各种机具并将所述机具固定到装载机200以用于支撑各种作业任务，机具可以联接到所述动力源274以将动力选择性地提供给可能连接到装载机的机具。动力源274可以提供液压动力源或电动力源或液压动力源和电动力源两者。装载机200包括限定操作者站255的驾驶室250，其中操作者可以从该操作者站255操纵各种控制装置260以使动力机械执行各种作业功能。驾驶室250可以围绕延伸穿过安装件254的轴线向后枢转，以根据维护和修理的需要来提供对动力系统部件的访问。
操作者站255包括操作者座椅258和多个操作输入装置，该操作输入装置包括操作者可以操纵以控制各种机械功能的控制杆260。操作者输入装置可以包括按钮、开关、杆、滑块、踏板、和可以是诸如手动操作杆或脚踏板之类的独立装置或结合到手柄或显示面板中的类似装置，包括可编程输入装置。操作者输入装置的致动可以生成电信号、液压信号和/或机械信号形式的信号。响应于操作者输入装置生成的信号被提供至动力机械上的各种部件，以控制动力机械上的各种功能。经由动力机械100上的操作者输入装置被控制的功能中包括对牵引元件、升降臂组件230、机具承载件272的控制，以及向以能够操作的方式联接至该机具的任何机具提供信号。
装载机可以包括人机界面，该人机界面包括设置在驾驶室250中的显示装置，以操作者可以感知的形式给出与动力机械的操作相关的信息的指示，例如，声音指示和/或视觉指示。声音指示可以被形成蜂鸣、铃铛等形式或通过口头交流来进行。视觉指示可以被形成图形、灯、图标、仪表、字母数字符号等形式。显示器可以专用于提供专用指示，例如警告灯或仪表；或者可以动态地提供可编程信息，包括诸如各种尺寸和功能的监测器之类的可编程显示装置。显示装置可以提供诊断信息、故障排除信息、指导信息、以及帮助操作者对动力机械或联接至该动力机械的机具进行操作的各种其他类型的信息。还可以提供对操作者可能有用的其他信息。诸如步行自走式装载机之类的其他动力机械可以没有驾驶室、操作者室或座椅。通常相对于操作者最适合操纵操作者输入装置的位置来限定在这样的装载机上的操作者位置。
可以包括下文讨论的实施例和/或与下文讨论的实施例相互作用的各种动力机械可以具有支撑各种作业元件的各种不同的框架部件。本文讨论的框架210的元件是出于说明性目的而提供的，并且框架210不是可以在其上实施实施例的动力机械可以采用的唯一框架类型。装载机200的框架210包括框架的底架或下部分211和框架的由底架支撑的主框架或上部分。装载机200的主框架在一些实施例中例如通过紧固件或通过将底架焊接到主框架而附接到底架211。可选地，主框架和底架可以一体形成。主框架包括位于主框架的任一侧并且朝向该主框架的后部的一对直立部分214A和214B，所述一对直立部分214A和214B支撑升降臂组件230，并且该升降臂组件230可枢转地附接到所述一对直立部分214A和214B。升降臂组件230示例性地销钉连接到直立部分214A和214B中的每一个。出于本讨论的目的，升降臂组件230和直立部分214A和214B上的安装特征以及安装硬件(包括用于将升降臂组件销钉连接到主框架的销钉)的组合统称为接头216A和216B(一个接头位于每个直立部分上)。接头216A和216B沿着轴线218对准，使得升降臂组件能够相对于框架210围绕轴线218枢转，如下文所讨论的。其他动力机械可以不包括在框架的任一侧的直立部分，或者可以没有可安装到位于框架的任一侧并朝向框架的后部的直立部分的升降臂组件。例如，一些动力机械可以具有单个臂，该单个臂安装到动力机械的单侧或安装到动力机械的前端部或后端部。其他机械可以具有包括多个升降臂的多个作业元件，所述升降臂中的每一个都以其自身的配置安装至该机械。框架210还支撑位于装载机200的任一侧上的呈轮219A至219D形式的一对牵引元件。
图2至图3所示的升降臂组件230是可以附接到动力机械的许多不同类型的升降臂组件的一个示例，其中所述动力机械例如是装载机200或可以在其上实施本讨论的实施例的其他动力机械。升降臂组件230是所谓的竖直升降臂，这意味着升降臂组件230在装载机200的控制下相对于框架210沿着升降路径237可移动(即，升降臂组件可以被升起和降下)，该升降路径237形成大致竖直路径。其他升降臂组件可以具有不同的几何形状，并且可以以各种方式联接到装载机的框架，从而提供与升降臂组件230的径向路径不同的升降路径。例如，其他装载机上的一些升降路径提供径向升降路径。其他升降臂组件可以具有可伸缩部分。其他动力机械可以具有附接到所述动力机械的框架的多个升降臂组件，其中每个升降臂组件都是彼此独立的。除非另有特别说明，否则本讨论中阐述的发明构思均不受联接至具体动力机械的升降臂组件的类型或数量的限制。
升降臂组件230具有设置在框架210的相反侧的一对升降臂234。升降臂234中的每一个的第一端部在接头处枢转地联接到动力机械，并且升降臂中的每一个的第二端部232B在处于如图2所示的降下位置时定位在框架210的前方。接头朝向装载机200的后部定位，使得升降臂沿着框架210的侧部延伸。当升降臂组件230在最小高度和最大高度之间移动时，升降路径237由升降臂234的第二端部232B的行进路径限定。
升降臂234中的每一个都具有第一部分234A和第二部分234B，每个升降臂234的第一部分234A在所述接头中的一个接头处可枢转地联接到框架210，该第二部分234B从与第一部分234A的连接部延伸到升降臂组件230的第二端部232B。升降臂234每一个都联接至横向构件236，该横向构件236附接至第一部分234A。横向构件236为升降臂组件230提供增加的结构稳定性。一对升降致动器238(所述致动器在装载机200上是被配置成从动力系统220接收加压流体的液压缸)在装载机200的任一侧分别在可枢转接头238A和238B处枢转地联接至框架210和升降臂234两者。升降致动器238有时被单独统称为升降缸。升降致动器238的致动(即，伸出和缩回)使升降臂组件230绕接头枢转，并由此沿着箭头237所示的固定路径被升起和降下。一对控制连杆217中的每一个控制连杆在框架210的任一侧枢转地安装到框架210和升降臂中的一个升降臂。控制连杆217有助于限定升降臂组件230的固定的升降路径。
一些升降臂(最明显的是挖掘机上的升降臂，但也可能是装载机上的升降臂)可以具有以可控制的方式相对于另一段枢转而不是像图2所示的升降臂组件230中的情况那样一致地(即，沿着预定路径)移动的部分。一些动力机械具有带有单个升降臂的升降臂组件，例如在挖掘机，甚至一些装载机和其他动力机械中是已知的。其他动力机械可以具有多个升降臂组件，每个升降臂组件是彼此独立的。
机具接口270被设置成紧邻升降臂234的第二端部232B。机具接口270包括机具承载件272，该机具承载件可以接受各种不同的机具并将所述机具固定到升降臂组件230。这样的机具具有被配置为与机具承载件272接合的互补的机械接口。机具承载件272可枢转地安装在升降臂234的第二端部232B处。机具承载件致动器235以可操作的方式联接升降臂组件230和机具承载件272，并且可操作以使机具承载件相对于升降臂组件旋转。机具承载件致动器235示例性地为液压缸，并且通常被称为摆缸。
由于具有能够附接到多个不同机具的机具承载件，可以相对容易地完成从一个机具到另一个机具的改变。例如，具有机具承载件的机械可以在机具承载件和升降臂组件之间设置致动器，使得对机具进行移除或附接并不涉及从机具移除或附接致动器，也不涉及从升降臂组件移除或附接机具。机具承载件272设置用于将机具容易地附接到升降臂(或动力机械的其他部分)的安装结构，使得没有机具承载件的升降臂组件没有该安装结构。
一些动力机械可以具有机具或附接到该动力机械的机具类装置，例如通过销钉连接到具有倾斜致动器的升降臂，该倾斜致动器还直接联接到机具或机具类结构。这种以可旋转的方式销钉连接到升降臂的机具的常见示例是铲斗，其中一个或多个摆缸附接到托架，所述托架(例如通过焊接或利用紧固件)被直接固定在铲斗。这样的动力机械没有机具承载件，而是在升降臂和机具之间具有直接连接。
机具接口270还包括机具动力源274，该机具动力源可用于连接至升降臂组件230上的机具。机具动力源274包括加压液压流体端口，机具可以以可移除的方式联接至该加压液压流体端口。该加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体以为机具上的一个或多个功能或致动器提供动力。机具动力源还可以包括电源，所述电源用于为机具上的电致动器和/或电子控制器提供动力。机具动力源274还示例性地包括电导管，该电导管与挖掘机200上的数据总线通信，以允许机具上的控制器与装载机200上的电子装置之间的通信。
框架210支撑并且大致包围动力系统220，使得动力系统220的各种部件在图2至图3中不可见。除其他事项之外，图4包括动力系统220的各种部件的图示。动力系统220包括一个或多个动力源222，所述动力源可以产生和/或存储用于各种机械功能的动力。在动力机械200上，动力系统220包括内燃机。其他动力机械可以包括发电机、可充电电池、各种其他动力源、或可以为给定的动力机械部件提供动力的动力源的任何组合。动力系统220还包括动力转换系统224，该动力转换系统以可操作的方式联接到动力源222。动力转换系统224继而联接到一个或多个致动器226，所述致动器可以执行动力机械上的功能。各种动力机械中的动力转换系统可以包括各种部件，包括机械变速器、液压系统和类似部件。动力机械200的动力转换系统224包括一对静液压驱动泵224A和224B，所述一对静液压驱动泵可以选择性地控制，以便向驱动马达226A和226B提供动力信号。驱动马达226A和226B分别又以可操作的方式联接到轴，其中驱动马达226A联接到轴228A和228B，而驱动马达226B联接到轴228C和228D。轴228A至228D又分别联接到牵引元件219A至219D。驱动泵224A和224B可以以机械的方式、以液压的方式和/或电联接到操作者输入装置，以便接收致动信号以用于控制驱动泵。
动力机械200中的驱动泵、马达和轴的布置仅仅是这些部件的布置的一个示例。如上文所讨论的，动力机械200是滑移转向装载机，并因此动力机械的每一侧的牵引元件通过单个液压泵的输出、或通过如在动力机械200中的单个驱动马达或通过独立的驱动马达而被一起控制。可能有利的是，可以采用液压驱动泵和马达的各种其他配置和组合。
动力机械200的动力转换系统224还包括液压机具泵224C，该液压机具泵也以可操作的方式联接至动力源222。液压机具泵224C以可操作的方式联接至作业致动器回路238C。作业致动器回路238C包括升降致动器238和摆缸235以及用于控制该作业致动器回路的致动的控制逻辑(例如，一个或多个阀)。控制逻辑响应于操作者输入而选择性地允许致动所述升降缸和/或摆缸。在一些机械中，作业致动器回路还包括用于将加压液压流体选择性地提供给所附接的机具的控制逻辑。
出于说明性目的，以上提供了对动力机械100和装载机200的描述，以提供可以在其上实施下文讨论的实施例的说明性环境。尽管所讨论的实施例可以在例如总体由图1的框图中所示的动力机械100描述的动力机械上被实施，并且更具体地在诸如履带式装载机200的装载机上被实施，但是除非另外说明或陈述，否则下文讨论的概念并不旨在将其应用限于以上具体描述的环境。
图5是示出包括根据所公开的实施例的液压系统的部件的动力机械300的动力系统305的一些部件的框图，该动力机械300可以是诸如上面讨论的动力机械100和200之类的动力机械。图5可以是如上文讨论的图4所示的动力系统的实施例。图5示出了类似于上文讨论的机具泵224C的机具泵310，该机具泵310从罐302接收液压流体，或以其他方式通过输入导管304接收液压流体。机具泵310是可变排量泵，该可变排量泵将加压的流体流从机具泵出口导管312供应到主控制阀320和旁通回路340。旁通回路340的入口导管314联接到机具泵310的机具泵出口导管312，以在某些情况下选择性地接收泵流的一部分。主控制阀320供应加压的液压流体，从而控制位于升降臂结构上的升降致动器238和倾斜致动器235，并控制所附接的机具上的辅助功能。为了说明的目的，在图5中未详细示出升降致动器和倾斜致动器。通过控制阀输出导管322提供从主控制阀320到机具致动器(一个或多个)330的流，所述流代表使用机具承载件附接到升降臂结构的机具上的辅助功能。
旁通回路340通过导管314从机具泵310选择性地接收一部分流，且来自于旁通回路340的且在输出导管342处提供的输出流与主控制阀320的控制阀输出导管322的输出流汇合。然后混合流被提供给机具致动器(一个或多个)330。因此，旁通回路流与主控制阀320的辅助部分的输出连通，从而为需要更高流的选定的高流量机具提供额外流。来自主控制阀320和旁通回路340的用于高流量机具的混合流确保由机具泵310提供的额外流被提供以与机具致动器的辅助功能一起使用。来自机具致动器330的回流例如通过导管324被提供给主控制阀320，并且通过导管326被提供给罐302。
电子控制器350通过信号线352与机具泵310电连通、通过信号线(一根或多根)354与主控制阀320电连通、以及通过信号线(一根或多根)356与旁通回路340电连通。在其他实施例中，控制器350与位于主控制阀320、旁通回路340和机具泵310中的致动器中的一个或多个之间的连通可以是无线的。机具泵310、主控制阀320和旁通回路340中的每一个都可通过控制器350响应于来自用户输入360的信号而被控制。因此，当用户输入360指示对机具致动器(一个或多个)330增加流需求时，机具泵310的输出流水平可以被增加。同时，控制器350可以控制旁通回路340以允许来自机具泵310的输出流的一部分经过该旁通回路，并且在控制阀输出导管322处与主控制阀320的辅助输出流一起作为混合流而被提供。
在机具泵310是可控制的以提供不同的输出流水平的情况下，控制器350被配置为基于机具泵的输出流水平来控制旁通回路340起作用。例如，在机具泵310提供的标准流下，控制器350可以控制旁通回路340以阻止流，使得来自泵的所有输出流都经过主控制阀320。然而，在较高的流量下，旁通回路340中的流量控制阀416(图6所示)可以由控制器350打开，以通过旁通回路抽取泵输出流的一部分。可以在旁通回路中设置压力补偿阀414(也在图6中示出)，以在泵的出口处的高压情况下限制流经过旁通回路。这确保足够的流被提供给主控制阀，以确保适当地提供升降功能和倾斜功能(在图5和图6中未示出升降致动器和倾斜致动器)。因此，图5中所示的动力系统305允许来自机具泵310的多个流输出速率，所述流输出速率可以被调整以控制各种类型的机具。因为主控制阀通常更复杂(即，通道复杂且更加紧凑)，并且如果通过旁通而提供的所有流均替代地通过主控制阀被提供，则主控制阀会引起较高的压降，因此通过包括旁通回路，限制经过主控制阀的流，这可以提高效率。另外，使额外流经过主控制阀将影响升降缸和摆缸的操作。
现在参考图6，提供了示例性回路以说明动力系统305的旁通回路340的更具体的实施例。可变排量机具泵310在来自控制器350的信号352的控制下将流提供给机具泵出口导管312和主控制阀320。主控制阀320在到控制阀输出导管322的流动路径中包括限流器402和止回阀404，该控制阀输出导管322被设置作为到机具致动器330的输入。主控制阀320典型地还包括用于提供流动路径以将液压流体流或油流提供给升降致动器和倾斜致动器的其他部件和特征，但是为了简化所公开的实施例的示例性特征的图示，省略了主控制阀320的这些部件和特征。机具致动器330被示出为马达，但是不必在所有实施例中都被示出为马达。此外，机具致动器330可以是位于机具上的多个致动器或多个马达。通过导管324提供的来自于机具致动器330回流在通过导管326被提供并返回到罐302之前经过主控制阀320中的限流器406。可选地，可以包括油冷却器408和过滤器410以冷却和清洁液压流体。
在主控制阀320内，可变辅助泄压阀412可以联接在供应管线和回流管线之间，以提供过压释放路径。可变辅助泄压阀412可以由控制器350控制以设定用于具体机具的最大压力。由于一些机具可能比其他机具能够处理更高的压力，因此允许控制器350对阀412的辅助释放压力设置进行设定可以提供更大的灵活性以利用大量不同的机具。
如图6所示，在示例性实施例中，旁通回路340包括压力补偿阀414和流量控制阀416。流量控制阀416由来自于控制器350的信号356控制，以便为了不同的泵输出流水平或为了不同的操作模式而允许或阻止流经过旁通回路340。旁通回路340的输出导管342联接到流量控制阀416的输出，并通过止回阀418从主控制阀320联接到控制阀输出导管322。压力补偿阀414被设置成在机具泵310的出口处的高压状况期间限制流经过旁通回路340。同样，这确保足够的流被提供给主控制阀320，使得可以适当地提供升降功能和倾斜功能(图6中未示出)。
由于旁通回路340允许提供来自于机具泵310的多个流量输出以控制各种类型的机具，因此动力系统300提供了优于常规动力系统的优点。因为主控制阀320通常引起较高的压降，因此通过使用旁通回路340，流被限制经过主控制阀320，这可以提高效率。此外，使用旁通回路340允许机具泵310成为可变排量泵，从而通过仅在高流量机具被需要时才提供高的流量来提高效率。
在一个示例中，动力系统300可以利用来自机具泵310的多个流水平。例如，可以使用每分钟大约23加仑(GPM)的第一水平。也可以提供大约37GPM的第二水平作为传统的高流量。还可以提供第三流量水平以适应各种机具或操作模式。例如，第三流量可以高于或低于第二流量，并且在一个示例中，第三流量为大约45GPM。然而，尽管提供这些流量水平作为示例被提供，但是所公开的实施例不限于任何特定数量的流量水平或每个水平内的特定流量。
尽管已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，可以在不背离本发明的范围的情况下在形式和细节上进行改变。

Claims (11)

1.一种动力机械(100；200；300)的回路，所述回路用于将动力提供给安装在所述动力机械上的机具的至少一个机具致动器(330)，所述回路包括：
可变排量机具泵(224C；310)，所述可变排量机具泵被配置为通过输入导管(304)从罐(302)接收液压流体，并且在机具泵出口导管(312)处供应加压的液压流体的可变流；
主控制阀(320)，所述主控制阀联接至所述机具泵出口导管(312)，并且具有分别联接至升降致动器、倾斜致动器的单独的主控制阀出口，并且通过控制阀输出导管(322)联接至至少一个机具致动器(330)，所述主控制阀被配置成将加压的液压流体从所述可变排量机具泵提供给所述升降致动器、提供给所述倾斜致动器，以及通过所述控制阀输出导管(322)提供给所述至少一个机具致动器；和
旁通回路(340)，所述旁通回路具有入口导管(314)，所述入口导管联接至所述可变排量机具泵出口导管(312)，以从所述可变排量机具泵选择性接收所述加压的液压流体流的一部分，并在联接至所述控制阀输出导管(322)的旁通回路输出导管(342)处将所述加压的液压流体流的所述一部分提供给所述至少一个机具致动器(330)，使得提供给所述至少一个机具致动器的加压的液压流体流是混合流，所述混合流包括经过所述主控制阀的流和绕过所述主控制阀的可变流的所述一部分，并且使得绕过所述主控制阀的可变流的所述一部分绕过联接至所述升降致动器和所述倾斜致动器的所述主控制阀出口，以使得绕过所述主控制阀的所述可变流不可用于所述升降致动器和所述倾斜致动器。
2.根据权利要求1所述的回路，还包括控制器(350)，所述控制器与所述主控制阀和所述旁通回路两者均连通以选择性地控制所述主控制阀和所述旁通回路，从而将加压的液压流体的所述混合流供应给所述至少一个机具致动器。
3.根据权利要求2所述的回路，其中，所述可变排量机具泵(224C；310)被配置为响应于来自所述控制器(350)的控制信号在所述机具泵出口导管(312)处提供加压的液压流体的可变流。
4.根据权利要求3所述的回路，其中，所述控制器(350)响应于来自用户输入(360)的、指示对所述至少一个机具致动器(330)增加流需求的信号控制所述可变排量机具泵(224C；310)、所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)中的每一个。
5.根据权利要求3所述的回路，其中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的标准流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以在所述机具泵出口导管(312)处提供第一流量的加压的液压流体流，并且控制所述旁通回路(340)以阻止流经过所述旁通回路，使得以所述第一流量提供的所述加压的液压流体流中的所有的加压的液压流体流经过所述主控制阀(320)。
6.根据权利要求5所述的回路，其中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的更高流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以提供比所述第一流量高的第二流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以允许流经过所述旁通回路，使得以所述第二流量提供的加压的液压流体流的一部分经过所述旁通回路(340)。
7.一种动力机械(100；200；300)，所述动力机械被配置为使机具联接到所述动力机械，所述机具具有至少一个机具致动器(330)，所述动力机械包括：
框架(110；210)；
升降臂组件(230)，所述升降臂组件枢转地联接到所述框架；
机具承载件(272)，所述机具承载件枢转地联接到所述升降臂组件，并且被配置为使所述机具联接到所述机具承载件；
升降致动器(238)，所述升降致动器联接在所述框架和所述升降臂组件之间，并且被配置为升起和降下所述升降臂组件；
倾斜致动器(235)，所述倾斜致动器枢转地联接在所述升降臂组件和所述机具承载件之间，并且被配置为使所述机具承载件相对于所述升降臂组件旋转；
可变排量机具泵(224C；310)，所述可变排量机具泵被配置为通过输入导管(304)从罐(302)接收液压流体，并且在机具泵出口导管(312)处供应加压的液压流体的可变流；
主控制阀(320)，所述主控制阀联接至所述机具泵出口导管(312)，并且具有分别联接至所述升降致动器、所述倾斜致动器的单独的主控制阀出口，以及通过控制阀输出导管(322)联接至至少一个机具致动器(330)所述主控制阀被配置为将加压的液压流体从所述可变排量机具泵并从单独的所述主控制阀出口提供给所述升降致动器、提供给所述倾斜致动器、以及通过所述控制阀输出导管(322)提供给联接到所述动力机械的所述机具的所述至少一个机具致动器(330)；
旁通回路(340)，所述旁通回路具有入口导管(314)，所述入口导管联接到所述可变排量机具泵出口导管(312)，以从所述机具泵选择性接收所述加压的液压流体流的一部分，并在联接至所述控制阀输出导管(322)的旁通回路输出导管(342)处将所述加压的液压流体流的所述一部分提供给所述至少一个机具致动器(330)，使得提供给所述至少一个机具致动器(330)的加压的液压流体流是混合流，所述混合流包括经过所述主控制阀(320)的流和通过所述旁通回路(340)绕过所述主控制阀的所述可变流的所述一部分，并且使得绕过所述主控制阀的可变流的所述一部分绕过联接至所述升降致动器和所述倾斜致动器的所述主控制阀出口，以使得绕过所述主控制阀的所述可变流不可用于所述升降致动器和所述倾斜致动器；和
控制器(350)，所述控制器联接到所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)，以选择性地控制所述主控制阀和所述旁通回路，从而将加压的液压流体的所述混合流供应给所述至少一个机具致动器(330)。
8.根据权利要求7所述的动力机械，其中，所述可变排量机具泵(224C；310)被配置为响应于来自所述控制器(350)的控制信号在所述机具泵出口导管(312)处提供加压的液压流体的可变流。
9.根据权利要求8所述的动力机械，其中，所述控制器(350)响应于来自用户输入(360)的、指示所述至少一个机具致动器(330)的流需求的信号控制所述可变排量机具泵(224C；310)、所述主控制阀(320)和所述旁通回路(340)中的每一个。
10.根据权利要求9所述的动力机械，其中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的标准流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以在所述机具泵出口导管(312)处提供第一流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以阻止流经过所述旁通回路，使得在所述机具泵出口导管(312)处提供的所述加压的液压流体流中的所有的加压的液压流体流经过所述主控制阀(320)。
11.根据权利要求10所述的动力机械，其中，所述控制器(350)被配置为使得：响应于来自所述用户输入的、指示所述至少一个机具致动器(330)的更高流需求的信号，所述控制器控制所述可变排量机具泵(224C；310)以提供比所述第一流量高的第二流量的加压的液压流体，并且控制所述旁通回路(340)以允许流经过所述旁通回路，使得在所述机具泵出口导管(312)处提供的所述加压的液压流体流的一部分经过所述旁通回路(340)。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1880832A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 具有闭锁阀的压力补偿流量控制液压回路
EP1764515A2 (en) * 2005-09-15 2007-03-21 Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB Hydraulic control system for heavy construction equipment
CN101929177A (zh) * 2008-07-02 2010-12-29 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 用于挖掘机的液压控制系统
EP3026243A1 (en) * 2013-07-24 2016-06-01 Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. Shovel and method for controlling shovel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949805A (en) * 1988-07-27 1990-08-21 Clark Equipment Company Electrically controlled auxiliary hydraulic system for a skid steer loader
US9410560B2 (en) * 2012-06-01 2016-08-09 Clark Equipment Company Control valve assembly
JP6013888B2 (ja) * 2012-11-20 2016-10-25 株式会社Kcm 液圧駆動システム、及びそれを備える建設機械
DE102014213264A1 (de) * 2013-08-19 2015-02-19 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Anordnung zur Versorgung eines Verbrauchers
JP6225035B2 (ja) * 2014-01-21 2017-11-01 川崎重工業株式会社 流体圧システム
US9624643B2 (en) * 2015-02-05 2017-04-18 Deere & Company Blade tilt system and method for a work vehicle
EP3699437A1 (en) * 2019-02-25 2020-08-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Flow control for an actuator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1880832A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 具有闭锁阀的压力补偿流量控制液压回路
EP1764515A2 (en) * 2005-09-15 2007-03-21 Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB Hydraulic control system for heavy construction equipment
CN101929177A (zh) * 2008-07-02 2010-12-29 沃尔沃建造设备控股（瑞典）有限公司 用于挖掘机的液压控制系统
EP3026243A1 (en) * 2013-07-24 2016-06-01 Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. Shovel and method for controlling shovel

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