CN1576613A

CN1576613A - 用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备选择装置的液压回路

Info

Publication number: CN1576613A
Application number: CNA2004100598581A
Authority: CN
Inventors: 李在勋
Original assignee: Volvo Construction Equipment AB
Current assignee: Volvo Construction Equipment AB
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: GB2403274B; DE102004031056A1; JP2005016720A; KR20050000822A; FR2856752B1; US20040261405A1; DE102004031056B4; FR2856752A1; US6971302B2; CN1311135C; GB0411154D0; GB2403274A; JP4100690B2; ITMI20041192A1; KR100527378B1

Abstract

本发明涉及在使选择装置与诸如吊杆等的作业装置接合进行组合作业的情况下能够将需要的特定油量供给到选择装置中。本发明提供一种用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路包括：安装在选择装置阀芯的供给侧流动路径处的提升阀；吊杆汇合阀芯；第二电磁比例减压阀；以及被安装在提升阀下游的第一阀芯。

Description

用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备选择装置的液压回路

技术领域

本发明涉及一种使用吊杆汇合阀芯的重型设备选择装置的液压回路，所述液压回路在通过基于作业状况使选择装置与诸如吊杆等的作业装置接合进行组合作业的情况下，能够将需要的特定油量供给到选择装置中，本发明特别涉及一种能够减少部件数量的使用吊杆汇合阀芯的重型设备选择装置的液压回路，其中吊杆汇合阀芯用作能够通过使诸如破碎装置等的选择装置与作业装置接合来控制被供给到选择装置的油量的阀芯。

背景技术诸如挖掘机等的重型设备被设计成以使铲斗与诸如破碎装置、剪切装置等的选择装置互换的方式操作的形式，以使作业状况或者作业效率达到最大。

此时，多个用于作业装置的阀芯和用于选择装置的阀芯被安装在主控制阀处以控制作业装置或者选择装置的速度、作用力和方向。

术语“负流动控制”表示这样一种方法，在来自于安装在中心旁通路径的下游处的引导信号发生器上游的引导信号压力高的情况下，液压泵的排出流量减弱，并且在引导信号压力低的情况下，液压泵的排出流量增加(参见图2的线“a”)。

另外，术语“正流动控制”表示这样一种方法，在能够控制被提供到致动器上的速度、作用力和方向的被施加在单向阀上的引导信号压力高的情况下，液压泵的排出流量增加，并且在引导信号压力低的情况下，液压泵的排出流量减弱(参见图2的线“b”)。

如图1中所示，常规技术所涉及的一种用于重型设备的选择装置的液压回路包括：与引擎1相连的可变排量液压泵2和引导阀3；与液压泵2相连的作业装置19和选择装置4；安装在液压泵2与作业装置19和选择装置4之间的流动路径处的主控制阀6，和选择装置4并且包括选择装置阀芯5和作业装置阀芯18以控制作业装置19和选择装置4的驱动、停止和方向的变化。

还设有安装在液压泵2与作业装置19之间的流动路径处的第一电磁比例减压阀8和用于控制能够控制主控制阀6的相应阀芯的引导信号压力的远程控制阀9，其中第一电磁比例减压阀8根据从控制器7施加的电信号输出第二压力并且控制液压泵2的排量。

在附图中，附图标记10表示能够防止液压回路压力过大的主安全阀，11表示关于选择装置的流量调节装置，该流量调节装置将对应于选择装置4所需的油流量的信号输入到控制器7中以控制被提供给选择装置4的流量。

破碎装置、剪切装置或者转动装置作为选择装置4与作业装置19接合以实现一种特定的作业。引导信号压力从引导泵3被施加到选择装置阀芯5，并且选择装置阀芯5在左右方向上被切换。因此，来自于液压泵2的工作油通过选择装置阀芯5被供给到选择装置4以实现一种特定的作业。

此时，在选择装置4使用来自于液压泵2的最大流量的情况下，选择装置4可能会因速度过大而受损。在这种情况下，需要小于液压泵2的最大排出流量的适合的流量。采用能够限制液压泵2的最大流量的回路以排出每一个选择装置4所需的适合流量。即，当利用附加的流量调节装置11将对应于一定流量的信号输入到选择装置4以使一定流量被提供给选择装置4时，控制器7将对应于输入信号的电流值输出到第一电磁比例减压阀8。

如图3中所示，第一电磁比例减压阀8输出来自于引导泵3的信号压力(指的是通过端口A的第二压力)以对应于电流值，从而通过限制液压泵2的最大排出流量来排出选择装置4所需的特定流量。

在常规的选择装置液压回路(指的是油图2的线“a”表示的负流量控制)中，在通过同时操作选择装置4和作业装置19来执行组合作业的情况下，并且液压泵2的最大排出流量受到限制，作业装置19的操作速度可能变慢，并且组合操作不适当地执行，从而使作用性能下降。作业装置19或者选择装置4作为操作控制被不适当地执行，从而可能出现安全性问题。

另外，如果液压系统被设计成在组合操作过程中从液压泵2排出最大流量的形式(指的是图2的曲线B所表示的正流动控制方法)，当同时执行作业装置19和选择装置4时，基于选择装置4和作业装置19之间产生的载荷压力差使得大于选择装置4所需流量的流量被供给到选择装置4。在这种情况下，选择装置4可能受损，并且持久性可被降低。选择装置4可被互换。

本发明的概述

因此，本发明的一个目的在于，提供一种用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路，其中可获得所需的操作速度，并且以这样一种方式提高作业性能，即，在一种选择装置与其他致动器同时操作的情况下使流量以选择装置所需的量被提供给选择装置。

本发明的另一个目的在于，提供一种能够通过防止过大的流量基于其他致动器和选择装置之间的载荷压力差被供给到选择装置来提高持久性的液压回路。

本发明的另一个目的在于，提供一种液压回路，该液压回路能够以这样一种方式基于部件数量减少来降低单位成本，即，利用不是用于吊杆上升汇合阀芯中的端口控制被供给到选择装置的流量。

为了实现上述目的，在一种用于重型设备的选择装置的液压回路中，该液压回路包括：可变排量液压泵和引导阀；与液压泵相连的作业装置和选择装置；安装在液压泵与作业装置和选择装置之间的流动路径处以控制工作油流动方向的主控制阀；响应于由控制器提供的电信号以可变的方式控制液压泵的排出流量的第一电磁比例减压阀；以及用于控制能够控制主控制阀的阀芯的信号压力的远程控制阀，提供一种用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路，其中包括安装在选择装置阀芯的供给侧流动路径处的提升阀，其中提升阀被打开和关闭；吊杆汇合阀芯，供给引导信号压力时吊杆汇合阀芯被切换并且控制供给到选择装置和作业装置的流量，所述吊杆汇合阀芯安装在选择装置阀芯的直接上游处；以及被安装在提升阀下游的第一阀芯，当吊杆汇合阀芯的上游和下游之间的压力差大于设定值时第一阀芯被切换，第一阀芯具有能够减小提升阀的打开程度的功能，第一阀芯具有压力补偿类型流量控制阀的功能。

在本发明的一个优选实施例中，第二电磁比例减压阀安装在引导泵和吊杆汇合阀芯之间的流动路径处，第二电磁比例减压阀响应由控制器输出的电信号输出第二压力并且控制吊杆汇合阀芯的行程。

第一阀芯和提升阀之间的至少一个可被安装在主控制阀的内表面或者外表面。

提升阀和第一阀芯被安装在吊杆汇合阀芯和选择装置阀芯之间的流动路径处。

能够切换选择装置阀芯或者作业装置阀芯的远程控制阀可是一种液压类型的或者电动类型的。

对于电动类型的远程控制阀，电磁比例减压阀或者螺线管阀另外被安装在远程控制阀和主控制阀之间。

附图的简要说明

现将参照附图更好地理解本发明，附图仅是为了举例说明并且不是对本发明的限定，在附图中：

图1是表示常规技术中的用于重型设备的选择装置的液压回路的示意图；

图2是液压泵排出流动控制方法的图表；

图3是表示第二压力和电磁比例加压阀的电流值之间的关系的图表；

图4是本发明所涉及的用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路的示意图；以及

图5是本发明的另一个实施例所涉及的用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路的示意图。

优选实施例的详细描述

参照附图对本发明的优选实施例进行描述。

如图4中所示，本发明涉及一种用于重型设备的选择装置的液压回路，该液压回路包括：与引擎1相连的可变排量液压泵2和引导阀3；与液压泵2相连的作业装置19和选择装置4；安装在液压泵2与作业装置19和选择装置4之间的流动路径处的主控制阀6，所述主控制阀6包括能够控制工作油流动方向的选择装置阀芯5和作业装置阀芯18；响应于由控制器7提供的电信号以可变方式控制液压泵2的排出流量的第一电磁比例减压阀8；以及用于控制能够切换主控制阀6的阀芯的信号压力的远程控制阀9。上述构造实际上与图1的构造类似。将省略对构造和操作的描述，并且利用相同的附图标记表示相同的部件。

因此，本发明所涉及的用于重型设备的选择装置的液压回路包括：安装在选择装置阀芯5的供给侧流动路径12并且能够打开和关闭的提升阀13；安装在提升阀13和选择装置阀芯5之间的流动路径处的吊杆汇合阀芯14(指的是具有吊杆升高汇合功能和选择装置的流动控制功能的阀芯)，并且当供给引导信号压力时吊杆汇合阀芯14被切换以控制供给到选择装置4和作业装置19的流量。

还提供被安装在提升阀13下游的第一阀芯15，第一阀芯15具有压力补偿类型流量控制阀的功能，在吊杆汇合阀芯14的上游和下游之间的压力差大于设定值的情况下通过减小提升阀13的打开程度防止选择装置4中出现溢流。

另外，还设有安装在引导泵3和吊杆汇合阀芯14之间的流动路径16处的第二电磁比例减压阀17，第二电磁比例减压阀输出对应于由控制器7输出的电信号的第二压力并且控制吊杆汇合阀芯14的行程。

此时，第一阀芯15和提升阀13之间的至少一个可被安装在主控制阀6的内侧或者外侧。

在附图中，附图标记10表示主减压阀，11表示关于选择装置的流量调节装置，以及15a表示阀弹簧。

将对本发明所涉及的用于重型设备的选择装置的液压回路的操作进行描述。

A)将描述通过接合诸如破碎装置的选择装置进行的作业。

如图4中所示，第二电磁比例减压阀17输出对应于从控制器7供给的电信号的第二压力并且将其提供给吊杆汇合阀芯14的左侧端口，以使吊杆汇合阀芯14在向右方向上被切换。

因此，来自于液压泵2的工作油顺序地通过提升阀13和安装在供给侧流动路径12处的吊杆汇合阀芯14，并且工作油通过选择装置阀芯5被供给到选择装置4，选择装置阀芯5根据当操作远程控制阀9时提供的引导信号压力切换。

此时，来自于液压泵2的工作油可被供给诸如破碎装置或者剪切装置的选择装置4所需的量。

即，当利用选择流量调节装置11将对应于选择装置4所需的流量的信号输入到控制器7中时，控制器7将对应于输入信号的电流值输出到第一电磁比例减压阀8，以使第一电磁比例减压阀8输出对应于电流值的第二压力，从而限制液压泵2的最大排出流量。因此，能够排出选择装置4所需的一定量的工作油。

例如，如图2和图3中所示，如果选择装置所需的流量是Q2，电流i1从控制器7输出，并且如图3中所示，第一电磁比例减压阀8将对应于i1的第二压力Pi4输出到液压泵2，并且如图2中所示，液压泵2排出Q2的排出量。

B)将对能够同时操作选择装置和作业装置的组合作业进行描述。

如图4中所示，在通过同时驱动作业装置19和选择装置4来执行组合作业的情况下，当某一电信号(指的是对应于大于选择装置所需流量的流量的电信号)根据来自于控制器7的控制信号被输入到第一电磁比例减压阀8中时，从引导泵3排出和当通过第一电磁比例减压阀8(指的是端口A)时产生的第二压力被提供给液压泵2的排出流动控制器，以使液压泵2排出大于选择装置4所需的流量的流量。

即，如果在组合操作过程中所需的流量Q1(Q2＜Q1·Qmax)时，控制器7输出i2(i1＜i2·i3)，并且第一电磁比例减压阀8输出Pi5(Pi4＜Pi5·Pi6)，并且液压泵2排出Q1(Q2＜Q1·Qmax)。在现有技术中，仅排出Q2，因此在组合操作的情况下速度慢。因此，来自于液压泵2的一部分工作油根据用于主控制阀6的作业装置19的阀芯开关被供给到作业装置19，同时一部分工作油接着通过提升阀13和安装在供给侧流动路径中的吊杆汇合阀芯14(指的是在附图中的左侧端口)并且被供给到选择装置4。因此，能够同时操作作业装置19和选择装置4，从而有效地实现组合作业。

此时，在由于在作业装置19和具有不同操作压力的选择装置4之间形成的载荷压力差而使得选择装置的操作压力低于作业装置19的操作压力的情况下，当液压泵2的流量超过某一流量被供给到选择装置4时，在吊杆汇合阀芯14的上游和下游之间的压力差与设定值相比增大，从而使得第一阀芯15被切换到如图4中所示的向下方向。因此，供给侧流动路径12的工作油的一部分作为引导信号压力通过第一阀芯15被提供到提升阀13的下游，从而减小提升阀13的打开程度。打开程度保持减小直至吊杆汇合阀芯14的上游和下游之间的压力差成为设定值。即，当工作油以选择装置所需的量流动时，打开程度的减小停止。

因此，在本发明中，能够防止来自于液压泵2的工作油以超过选择装置所需量的量被供给。因此，能够防止选择装置4的可靠性降低以及延长系统的使用寿命。

在本发明所涉及的用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路中，液压泵2被设计成在通过同时操作作业装置19和选择装置4进行组合作业的过程中从液压泵2排出最大流量的形式，因此能够基于工作油的适合供给比提高作业装置19和选择装置4的作业性能。

另外，在基于作业装置19和选择装置4的载荷压力差以大于选择装置4所需的量的量供给工作油的情况下，吊杆汇合阀芯14的上游和下游之间的压力差增大，以自动地减小安装在供给侧流动路径12的提升阀13的打开程度，从而能够将所需的流量的工作油供给到选择装置4。

并且，为了控制被供给到选择装置4的流量，没有使用附加的阀芯而使用没有用于吊杆汇合阀芯14中的端口(图中的左端口)，从而能够减少部件的数量，降低单位成本以及减小制造和组装液压系统的工作时间，并且提高作业性能。

如图5中所示，在本发明的另一个实施例所涉及的用于使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路中，提升阀13和第一阀芯15被安装在吊杆汇合阀芯14和选择装置阀芯5之间。另外，在与图4中所示的结构相同的构造中，选择装置4与液压泵2相连。主控制阀6包括安装在液压泵2和选择装置4之间的选择装置阀芯5。远程控制阀9适于控制能够切换主控制阀6的阀芯的引导信号压力。第一电磁比例减压阀8通过输出对应于从控制器7输入的电信号的第二压力来控制液压泵2的排出量。省略对上述相同的构造的描述。相同的元件用相同的附图标记表示。

在本发明中，对于液压系统或者组装和接合部件没有空间限制。因此，提高设计性能和作业性能。

本发明所涉及的用于重型设备的选择装置的液压回路具有下列优点。

在作业装置和选择装置同时被驱动的情况下，由于以所需的量供给工作油，到达所需的操作速度，并且提高作业性能。能够防止基于作业装置和选择装置之间的载荷压力差以大于选择装置中设定的量的量供给工作油。

另外，利用在吊杆汇合阀芯中未使用的端口控制供给到选择装置的工作油，以使部件的数量减少，和降低单位成本。

在不脱离其精神或者实质特征的情况下以几种形式实施本发明，应该理解的是，上述示例不限于上述描述内容的任何细节，除非是特别说明的，但应该被认为在附属的权利要求中限定的精神和范围内，因此落入权利要求及其等同形式的范围内所有变化和变型都包含在附属的权利要求中。

Claims

1.在一种用于重型设备的选择装置的液压回路中，该液压回路包括：可变排量液压泵和引导阀；与液压泵相连的作业装置和选择装置；安装在液压泵与作业装置和选择装置之间的流动路径处以控制工作油流动方向的主控制阀；响应于由控制器提供的电信号用于以可变方式控制液压泵的排出流量的第一电磁比例减压阀；以及用于控制能够切换主控制阀的阀芯的信号压力的远程控制阀，一种使用吊杆汇合阀芯的重型设备的选择装置的液压回路包括：

安装在选择装置阀芯的供给侧流动路径处的提升阀，其中提升阀被打开和关闭；

吊杆汇合阀芯，供给引导信号压力时吊杆汇合阀芯被切换并且控制供给到选择装置和作业装置的流量，所述吊杆汇合阀芯安装在选择装置阀芯的直接上游处；

第二电磁比例减压阀，第二电磁比例减压阀安装在引导泵和吊杆汇合阀芯之间的流动路径处，第二电磁比例减压阀响应由控制器输出的电信号输出第二压力并且控制吊杆汇合阀芯的行程；以及

被安装在提升阀下游的第一阀芯，当吊杆汇合阀芯的上游和下游之间的压力差大于设定值时第一阀芯被切换，第一阀芯具有能够减小提升阀的打开程度的功能，第一阀芯具有压力补偿型流量控制阀的功能。

2.如权利要求1所述的回路，其特征在于，第二电磁比例减压阀响应控制器输出的电信号，输出与第一电磁比例减压阀相同的第二压力。

3.如权利要求1所述的回路，其特征在于，第一阀芯和提升阀之间的至少一个可被安装在主控制阀的内部。

4.如权利要求2所述的回路，其特征在于，第一阀芯和提升阀之间的至少一个可被安装在主控制阀的内部。

5.如权利要求1所述的回路，其特征在于，第一阀芯和提升阀之间的至少一个可被安装在主控制阀的外表面。

6.如权利要求2所述的回路，其特征在于，第一阀芯和提升阀之间的至少一个可被安装在主控制阀的外表面。

7.如权利要求1所述的回路，其特征在于，提升阀和第一阀芯被安装在吊杆汇合阀芯和选择装置阀芯之间的流动路径处。

8.如权利要求2所述的回路，其特征在于，提升阀和第一阀芯被安装在吊杆汇合阀芯和选择装置阀芯之间的流动路径处。

9.如权利要求1所述的回路，其特征在于，当切换主控制阀的阀芯时，使用液压或者电动远程控制阀。

10.如权利要求2所述的回路，其特征在于，当切换主控制阀的阀芯时，使用液压或者电动远程控制阀。