專利名稱：具有活塞泵和開(kāi)中心閥的液壓系統(tǒng)的制作方法
具有活塞泵和開(kāi)中心岡的液壓系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本發(fā)明是關(guān)于流體系統(tǒng)，特別是關(guān)于具有活塞泵和開(kāi)中心閥的液壓系統(tǒng)。 許多傳統(tǒng)的液壓回^各系統(tǒng)使用齒輪泵且具有閉中心閥。在一些應(yīng)用場(chǎng)合， 一直希望使用一種更高效且更富有靈活性的液壓回路系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的諸多目的之一是從活塞泵提供加壓流至開(kāi)中心閥。在一個(gè)說(shuō)明性 實(shí)施例中，加壓流是以可選擇的流速提供，其中流速可從零至預(yù)選最大值之間 的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，預(yù)選最大值例如是預(yù)選的活塞泵的流速極限。在 一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，該連續(xù)可變性可改善循環(huán)時(shí)間，例如，附屬裝置提升或 傾斜循環(huán)時(shí)間，而且使得提供至一個(gè)或多個(gè)附屬裝置的每一個(gè)附屬裝置中的流 量可以選擇。當(dāng)不要求執(zhí)行任何作業(yè)時(shí)，流速可降低為零，從而節(jié)省能量，改 善散熱。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，活塞泵不是受負(fù)載感測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制，而是 可以電子方式進(jìn)行控制。
本發(fā)明有益于大量應(yīng)用場(chǎng)合，包括例如用于公用事業(yè)、工業(yè)、商業(yè)、物流 和農(nóng)業(yè)用途的動(dòng)力機(jī)器。
本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例是關(guān)于一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括活塞泵、開(kāi)中心 閥和電子控制器。活塞泵構(gòu)造成用以提供加壓流，例如，至開(kāi)中心閥。開(kāi)中心 閥流體耦合至活塞泵，從而構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵的加壓流。電子控制器 電性連接至活塞泵。電子控制器也構(gòu)造成用以接收操作者輸入并根據(jù)操作者輸 入以電子方式控制活塞泵，使活塞泵以可選擇的流速提供加壓流至第 一開(kāi)中心 閥，其中流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選沖奪。
另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例是關(guān)于一個(gè)流體系統(tǒng)，該流體系統(tǒng)包括活塞泵、開(kāi)中 心閥和以電子方式控制活塞泵的裝置?；钊脴?gòu)造成用以提供加壓流。開(kāi)中心 閥流體耦合至活塞泵，從而構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵的加壓流。以電子方式 控制活塞泵的裝置是根據(jù)操作者輸入對(duì)活塞泵進(jìn)行控制，使活塞泵提供加壓流 至開(kāi)中心閥。加壓流是以可選擇的流速進(jìn)行提供，該流速可從零至預(yù)選最大值 之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例是關(guān)于一個(gè)動(dòng)力機(jī)器，該動(dòng)力機(jī)器包括機(jī)架、多個(gè)地 面接合元件、發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞泵、開(kāi)中心閥和電子控制器。這些多個(gè)地面接合元 件例如車(chē)輪或履帶，用以例如支撐機(jī)架。發(fā)動(dòng)機(jī)可操作地連接至地面接合元件。 活塞泵連接至才幾架且由發(fā)動(dòng)才幾驅(qū)動(dòng)。開(kāi)中心閥連接至才幾架并流體耦合至活塞泵。 從而，開(kāi)中心閥構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵的加壓流。電子控制器連接至活塞 泵。電子控制器以電子方式控制活塞泵，使活塞泵以可選擇的流速提供加壓流 至開(kāi)中心閥，其中流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。


圖1是根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)另 一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。
圖3是根據(jù)另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的動(dòng)力機(jī)器的側(cè)視圖，其中局部被剖開(kāi)。
圖4是根據(jù)另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的系統(tǒng)的部分元件的示意圖，其中部分被 切除。
圖5是根據(jù)另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為根據(jù)一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的流體系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括活塞泵12、開(kāi) 中心閥14和電子控制器16?；钊?2構(gòu)造成用以沿下游的液體管路連接18 提供加壓流。開(kāi)中心閥14通過(guò)液體管路連接18流體連接至活塞泵12,從而構(gòu) 造成用以4^收來(lái)自活塞泵12的加壓流。
在本說(shuō)明性實(shí)施例中，電子控制器16利用信號(hào)傳輸電路連接20電連接至 活塞泵12和開(kāi)中心閥14。電子控制器16構(gòu)造成用以接收操作者的輸入，并根 據(jù)該操作者的輸入以電子方式控制活塞泵12。從而，在本說(shuō)明性實(shí)施例中，電 子控制器16以電子方式控制活塞泵12以提供該加壓流至開(kāi)中心閥14。其它實(shí) 施例可包括其它裝置，該其它裝置根據(jù)操作者的輸入以電子方式控制活塞泵 12,使活塞泵提供加壓流至開(kāi)中心閥14,此加壓流的流速可在零至預(yù)選最大值 之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。例如，在本說(shuō)明性實(shí)施例中，該預(yù)選最大值 是該預(yù)選的活塞泵12的流速極限。
在本說(shuō)明性實(shí)施例中，電子控制器16控制活塞泵12以一定的流速提供加 壓流，此加壓流的流速在零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)是可選擇的。 該流速是連續(xù)可變的，是因?yàn)榱魉倏蓮目蛇x流速的閉聯(lián)集(continuum)中自由 選擇，該閉聯(lián)集的邊界一側(cè)為零，另一側(cè)為活塞泵12可以達(dá)到的最大流速。
允許流速可從包括最小到零的可用流速的閉聯(lián)集中選擇，使得圖1的系統(tǒng) 具有重要的優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)不^l行任何作業(yè)時(shí)，可將流過(guò)開(kāi)中心閥14的油流的 流速降低至任何最小可為零的流速。此舉將例如節(jié)省馬力，改善系統(tǒng)的散熱。
在圖1的系統(tǒng)10的一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，活塞泵12提供的加壓流的流 速通過(guò)該電子控制器16單獨(dú)進(jìn)行可選擇的控制。在這種實(shí)施例中，活塞泵12 提供的加壓流的流速被進(jìn)行可選擇的控制可作為操作者的輸入的專有功能。因 此，操作者可自由選擇流速，此時(shí)流速不再需要部分地由例如負(fù)載感測(cè)信號(hào)或 由例如來(lái)自系統(tǒng)10的反^t處理等其它形式的輸入來(lái)確定。在本實(shí)施例中，電子 控制器16構(gòu)造成用以利用操作者界面22接收操作者輸入，其中操作者界面22 包括操縱桿24,電子控制器16利用信號(hào)傳送電路27連接至操作者界面22。本 實(shí)施例中，操作者可操作操縱桿24以提供確定流速的唯一輸入(sole input)。 例如，在本實(shí)施例中，流速可與操縱桿24的角位移成正比。在其它實(shí)施例中， 可綜合另外的因素，例如系統(tǒng)10的反饋，與操作者的輸入一起來(lái)確定流速。
圖1的系統(tǒng)10的實(shí)施例進(jìn)一步包括致動(dòng)器26，該致動(dòng)器26流體耦合至開(kāi)中心閥14，其中該開(kāi)中心閥14構(gòu)造成用以選擇性地才是供加壓流至致動(dòng)器26。 在本實(shí)施例中，制動(dòng)器26是雙作用單缸液壓缸，包括活塞70和單桿72。在其 它實(shí)施例中，致動(dòng)器可為單作用液壓缸或雙作用液壓釭、單桿液壓釭或雙桿液 壓缸或其它類型的流體缸或其它致動(dòng)器。
以下將說(shuō)明系統(tǒng)IO的操作，如圖l所示，若根據(jù)操作者的輸入將開(kāi)中心闊 14移動(dòng)至左邊，流體將/人液體管路連接18流經(jīng)閥14的端口 50,通過(guò)液體管^各 連接54而流至致動(dòng)器26的端口 60。流體也將受迫,人致動(dòng)器26的端口 62通過(guò) 流體管路連接56和閥14的端口 52而流至下游流體管^各連接80。流體管i 各連 接80與儲(chǔ)油器82和活塞泵12連接以形成完整回^各。以選定的流速和給定的壓 力導(dǎo)引至致動(dòng)器26的端口 60的流體可為致動(dòng)器26提供選定大小的動(dòng)力以執(zhí)行 操作者預(yù)期的作業(yè)。
圖2示出一種系統(tǒng)110，其與圖1的系統(tǒng)IO在某些方面類似。系統(tǒng)110包 括活塞泵112,第一開(kāi)中心閥114、電子控制器116、下游流體管if各連接118、 電子連接120、操作者界面122、操縱桿124、第一致動(dòng)器126以及儲(chǔ)油器182。 上述這些元件的相互設(shè)置關(guān)系與圖1類似。
系統(tǒng)UO還包括第二和第三開(kāi)中心閥142、192以及第二和第三致動(dòng)器144、 194。第二和第三開(kāi)中心閥142、 192在第一開(kāi)中心閥114的下游與活塞泵112 流體耦合。第二和第三開(kāi)中心閥142、 192利用流體管路連接118,在較第一開(kāi) 中心閥114更下游的位置流體耦合至活塞泵112。從而，第二和第三開(kāi)中心閥 142、 192也構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵112的加壓流。在本實(shí)施例中，第二和 第三致動(dòng)器144、 194是以液壓缸來(lái)舉例說(shuō)明。第二致動(dòng)器144流體耦合至第二 開(kāi)中心閥142,而第三致動(dòng)器194流體耦合至第三開(kāi)中心閥192， /人而第二和第 三開(kāi)中心閥142、 192構(gòu)造成用于，以類似于圖1的實(shí)施例中開(kāi)中心閥14和致 動(dòng)器26的作動(dòng)方式，分別選"t奪性地提供加壓流至第二和第三致動(dòng)器144、 194。 其它實(shí)施方式，舉例來(lái)說(shuō)，可具有兩個(gè)開(kāi)中心閥、兩個(gè)致動(dòng)器、四個(gè)或更多開(kāi) 中心閥、四個(gè)或更多致動(dòng)器以及上述圖示和描述的元件的各種組合。
在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，加壓流是由活塞泵112以可變的流速提供，此加
壓流的流速可在零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。在一個(gè)說(shuō)明
性實(shí)施例中，活塞泵U2可根據(jù)操作者的輸入而不是根據(jù)負(fù)載感測(cè)信號(hào)以電子 方式進(jìn)行控制。該流速范圍的預(yù)選最大值可例如為預(yù)選的活塞泵的極限流速。 在另一實(shí)施例中，預(yù)選最大值可例如同時(shí)包括活塞泵112的^ L限流速和輔助齒 輪泵的流速，此將在下面更加詳細(xì)地描述。在一種實(shí)施例中，這種流速的連續(xù) 可變性讓每個(gè)選定的致動(dòng)器126、 144、 194的流量可以一皮選擇，而且當(dāng)需要時(shí)， 可通過(guò)增加其中一個(gè)致動(dòng)器126、 144、 194的流量以改善致動(dòng)器126、 144、 194 中各選定的致動(dòng)器的循環(huán)時(shí)間。當(dāng)不作業(yè)時(shí)，任何致動(dòng)器126、 144、 194的流 量也可以被降低最低至零，從而節(jié)省能量并改善散熱。
圖3為根據(jù)另一說(shuō)明性實(shí)施例的動(dòng)力機(jī)器200的側(cè)視圖，其中部分被剖開(kāi)。 動(dòng)力機(jī)器200包括流體系統(tǒng)210。動(dòng)力機(jī)器200也包括機(jī)架232和安裝至機(jī)架 232的機(jī)械臂234，其中機(jī)械臂234可繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部236傾斜。機(jī)架232由多個(gè) 地面接合元件支撐，在本實(shí)施例中地面接合元件是以車(chē)輪246來(lái)舉例說(shuō)明。在 另一個(gè)實(shí)施例中，例如地面接合履帶或其它機(jī)構(gòu)可作為動(dòng)力機(jī)器200的地面接 合元件。在圖3的說(shuō)明性實(shí)施例中，動(dòng)力機(jī)器200還包括附屬裝置，尤其是鏟 斗附屬裝置238,伊斗238可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226傾斜的方式安裝至機(jī)械臂234 上。在其它實(shí)施例中，其它類型的附屬裝置，例如整平機(jī)、鋤耕機(jī)或推土機(jī)刮 伊，可以可傾斜的方式安裝至機(jī)械臂234上。
如剖開(kāi)部201的簡(jiǎn)化示意圖，動(dòng)力機(jī)器200還包括流體系統(tǒng)210。發(fā)動(dòng)機(jī) 248作為流體系統(tǒng)210的一部分，構(gòu)造成可操作用以例如通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和其它 已知的方式提供動(dòng)力至車(chē)輪246,從而開(kāi)動(dòng)動(dòng)力機(jī)器200。發(fā)動(dòng)機(jī)248也構(gòu)造成 可操作用以提供動(dòng)力至流體系統(tǒng)210中的活塞泵212。
駕駛室228位于機(jī)架232上并構(gòu)造成可讓操作者坐在里面。操作者界面222 設(shè)在駕駛室228內(nèi)，并包括操縱桿224。操作者界面222利用信號(hào)傳送電路227 電連接至電子控制器216。
圖4為系統(tǒng)202的部分元件的示意圖，其中部分凈皮切除，其中選擇的一組 元件與圖3的動(dòng)力才幾器200的一些元件類似。才艮據(jù)一個(gè)與圖3類似的iJL明性實(shí) 施例，系統(tǒng)202包括流體系統(tǒng)210、機(jī)械臂234、伊斗附屬裝置238、致動(dòng)器292 和294、電子控制器216和包括操縱桿224的操作者界面222。整個(gè)動(dòng)力機(jī)器 200是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，定義為系統(tǒng)202的所選擇的元件組是另一個(gè)說(shuō)明 性實(shí)施例。流體系統(tǒng)210本身也包括另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，而其它的說(shuō)明性實(shí) 施例包括其它選擇的元件構(gòu)成的系統(tǒng)。
流體系統(tǒng)210的元件與圖1的系統(tǒng)10中的元件類似。例如，流體系統(tǒng)210 包括活塞泵212、發(fā)動(dòng)機(jī)248和閥組件213，其中閥組件213包括開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，流體系統(tǒng)210的這些元件可連接至枳』 架232 (如圖3所示)。操作者界面222和電子控制器216也連接至流體系統(tǒng) 210，并在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中可連接至機(jī)架232 (如圖3所示)。發(fā)動(dòng)機(jī)248 與活塞泵212相接合以驅(qū)動(dòng)活塞泵212?；钊?12構(gòu)造成用以沿下游的流體 管路連接218提供加壓流。開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215通過(guò)流體管路連接 218流體耦合至活塞泵212。在本說(shuō)明性實(shí)施例中，開(kāi)中心閥205在開(kāi)中心閥 204的下游耦合至活塞泵212;同樣地，開(kāi)中心閥214耦合于開(kāi)中心閥205的下 游，并且開(kāi)中心閥215耦合于開(kāi)中心閥214的下游。這樣，開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵212的加壓流。在其它實(shí)施例中，可包括 其它數(shù)目的閥，包括與在此描述的開(kāi)中心閥不同的其它類型的閥。
系統(tǒng)202也包括第一致動(dòng)器292和第二致動(dòng)器294,其與如上所述的系統(tǒng) 10的致動(dòng)器26類似。例如，第一致動(dòng)器292通過(guò)流體管路254、 256流體耦合 至第一開(kāi)中心閥214，其中流體管路254、 256分別耦合至第一致動(dòng)器292上的 端口 260、 262。 /人而在本實(shí)施例中，第一開(kāi)中心閥214構(gòu)造成用以選4奪性地提 供加壓流至第一致動(dòng)器292。類似地，第二致動(dòng)器294通過(guò)流體管路255、 257 流體耦合至第二開(kāi)中心閥215，其中流體管路255、 257分別耦合至第二致動(dòng)器 294上的端口 261 、 263 。從而，第二開(kāi)中心閥215構(gòu)造成用以選擇性地提供加壓流至第二致動(dòng)器294。
在本實(shí)施例中，第一致動(dòng)器292和第二致動(dòng)器294為液壓缸。其它實(shí)施例 可包括其它類型的致動(dòng)器，例如由包含氣動(dòng)元件的流體系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的氣缸。第一 致動(dòng)器292和第二致動(dòng)器294安裝在機(jī)械臂234和妒斗附屬裝置238之間。伊 斗附屬裝置238以可繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226傾斜的方式安裝至機(jī)械臂234上，其中 轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)橫桿228相互連接。在本實(shí)施例中，安裝板239直接 附裝至機(jī)械臂234和致動(dòng)器292、 294上，伊斗附屬裝置238安裝在安裝板239 上，從而使伊斗附屬裝置238可以可繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226傾斜的方式安裝至機(jī)械 臂234上。安裝板239本身也是一個(gè)說(shuō)明性的附屬元件，其以可傾斜的方式安 裝至機(jī)械臂234。在各種實(shí)施例中，其它類型的附屬元件，例如整平機(jī)、鋤耕 機(jī)或推土機(jī)刮伊，可例如類似地以可傾斜的方式安裝至機(jī)械臂234。在開(kāi)中心 閥214和開(kāi)中心閥215的分別控制下，提供至第一致動(dòng)器292和第二致動(dòng)器294 的加壓流驅(qū)動(dòng)4產(chǎn)斗附屬裝置238選擇性地繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226朝一個(gè)方向或另一 個(gè)方向傾殺牛。
類似地，接著圖3所示，致動(dòng)器291 (以及動(dòng)力機(jī)器200的另一相對(duì)側(cè)的 對(duì)應(yīng)致動(dòng)器(圖未示出))安裝在機(jī)架232和機(jī)械臂234之間，且與流體系統(tǒng) 210的開(kāi)中心閥204、 205 (如圖4所示)流體相通。^是供至致動(dòng)器291和動(dòng)力 機(jī)器200的另 一相對(duì)側(cè)的對(duì)應(yīng)致動(dòng)器的加壓流驅(qū)動(dòng)積4成臂234選擇性地繞轉(zhuǎn)動(dòng) 接合部236提升或降低。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可使用單個(gè)開(kāi)中心閥來(lái)向安裝于機(jī)械臂234和鏟斗附 屬裝置238之間的致動(dòng)器292、 294兩者供應(yīng)加壓流，而使用另外一單個(gè)開(kāi)中心 閥來(lái)向安裝于機(jī)架232和機(jī)械臂234之間的致動(dòng)器291和其對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器(圖 未示出)兩者供應(yīng)加壓流。在另外一個(gè)實(shí)施例中，流體系統(tǒng)中可僅設(shè)置單個(gè)致 動(dòng)器與一個(gè)開(kāi)中心閥流體耦合。在各種實(shí)施例中，此單個(gè)致動(dòng)器可以可傾斜的 方式安裝至一對(duì)機(jī)械臂或單個(gè)機(jī)械臂。類似地，在各種實(shí)施例中，可使用單個(gè) 開(kāi)中心閥來(lái)供應(yīng)加壓流至一對(duì)安裝在機(jī)架和一對(duì)機(jī)械臂之間的致動(dòng)器，或供應(yīng)
加壓流至一對(duì)安裝在^幾架和單個(gè)不成對(duì)的機(jī)械臂之間的致動(dòng)器，以驅(qū)動(dòng)這對(duì)機(jī) 械臂或單個(gè)機(jī)械臂選擇性地繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部提升或降低。
鏟斗附屬裝置238繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部226選擇性地傾斜，以及機(jī)械臂234繞轉(zhuǎn) 動(dòng)接合部236選擇性地提升和下降，這里的選擇性在本說(shuō)明性實(shí)施例中是指操 作者可分別選擇何時(shí)以及如何傾斜、提升和降低。在本說(shuō)明性實(shí)施例中，操作
者可選擇性地操作操作者界面222，例如通過(guò)操作搡縱桿224，以沿著信號(hào)傳送 電路連接227發(fā)送控制信號(hào)至電子控制器216。從而在本說(shuō)明性實(shí)施例中，電 子控制器216構(gòu)造成用以接收操作者界面222的操作者輸入。在本說(shuō)明性實(shí)施 例中，電子控制器216也電性連接至活塞泵213和開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215。從而在本說(shuō)明性實(shí)施例中，電子控制器216構(gòu)造成用以根據(jù)操作者輸入從 活塞泵212提供加壓流至開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215。在本說(shuō)明性實(shí)施例中， 上述電子控制器216構(gòu)造成用以4是供至開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215的加壓流
的流速是可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇的。此最大值是 預(yù)選的，因?yàn)檫x擇的活塞泵212具有特定的標(biāo)稱最大流速，且活塞泵212選擇 用于系統(tǒng)202是發(fā)生在操作者的正常操作之前。可用流速的連續(xù)可變性改善了 循環(huán)時(shí)間，例如附屬裝置提升或傾斜循環(huán)時(shí)間，而且使得提供至一個(gè)或多個(gè)致 動(dòng)器，例如致動(dòng)器291 (以及其對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器)、292、 294的每一個(gè)致動(dòng)器中 的流量可以選擇。當(dāng)不要求執(zhí)行任何作業(yè)時(shí)，流速可降低為零，從而節(jié)省能量， 改善散熱。
在另外一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，流體系統(tǒng)包括除了閥204、 205、 214、 215 之外的一個(gè)或多個(gè)額外的開(kāi)中心閥，以及除了致動(dòng)器291 (以及其對(duì)應(yīng)的致動(dòng) 器)、292、 294之外的一個(gè)或多個(gè)額外對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器。在這個(gè)實(shí)施例中，這些 額外的開(kāi)中心閥也可流體耦合至活塞泵212，并構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵212 的加壓流。這些額外的致動(dòng)器中的作為說(shuō)明性的一個(gè)致動(dòng)器可流體耦合至這些 額外的開(kāi)中心閥中對(duì)應(yīng)的一個(gè)開(kāi)中心閥，V吏得這個(gè)對(duì)應(yīng)的開(kāi)中心閥構(gòu)造成用以 從活塞泵212選擇性地提供加壓流至對(duì)應(yīng)的額外的致動(dòng)器。在另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)
施例中，這樣一個(gè)流體系統(tǒng)可包括與上述描述的說(shuō)明性開(kāi)中心閥214、 242不同 的其它類型的閥，而且可進(jìn)一步包括額外的致動(dòng)器以通過(guò)這些其它類型的閥4妾 收來(lái)自流體泵212的加壓流。本說(shuō)明性實(shí)施例中除了附屬元件238之外，也可 包括輔助附屬裝置。此輔助附屬裝置可為例如另一個(gè)伊斗、鐵妒或錘。在本實(shí) 施例中，這些額外的致動(dòng)器的其中一個(gè)可安裝至輔助附屬裝置，使得提供至各 額外的致動(dòng)器的加壓流選^^性地在一個(gè)活動(dòng)幅度范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)輔助附屬裝置，例 如一個(gè)提升或傾斜的角度。
在另外一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，流體系統(tǒng)包括第二泵，第二泵流體耦合至閥 組件213及開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215,或另外的開(kāi)中心閥。在本說(shuō)明性實(shí) 施例中，第二泵可構(gòu)造成用以提供加壓流至開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215。例 如， 一個(gè)實(shí)施例除了活塞泵之外，還可包括齒輪泵，此齒輪泵設(shè)置成用以加壓 流進(jìn)活塞泵212的流體，/人而增加可用的最大流速，例如該預(yù)選最大流速。/人 而，齒輪泵可進(jìn)一步協(xié)助提供加壓流至開(kāi)中心閥204、 205、 214、 215。
圖5示出另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的系統(tǒng)510。系統(tǒng)510在一些方面與前述實(shí) 施例及圖示的系統(tǒng)類似。系統(tǒng)510包括活塞泵512、開(kāi)中心閥514、 542、 592、 電子控制器516、下游流體管路連接518、電路連接520、操作者界面522、操 縱桿524、致動(dòng)器526、 544、 594,和儲(chǔ)油器582。上述這些元件的相互設(shè)置關(guān) 系與圖1類似。電路連接520在圖5中以粗虛線表示?？刂乒苈?pilot line) 在圖5中以細(xì)虛線表示。
系統(tǒng)510還包括另外有益的元件，這些元件有益于在各種實(shí)施例中的一些 應(yīng)用，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可通過(guò)圖5和其余的描述中對(duì)其加以理解。在本 說(shuō)明性實(shí)施例中，加壓的進(jìn)流室530為活塞泵512準(zhǔn)備流體。供癥會(huì)泵532供給 流體至加壓的進(jìn)流室530。系統(tǒng)510也包括高速流泵534。流體控制閥536確寸呆 流體具有利于潤(rùn)滑的最小壓力。在本說(shuō)明性實(shí)施例中，冷卻器538冷卻流體， 過(guò)濾器540對(duì)從開(kāi)中心閥514、 542、 592流過(guò)下游流體管路連接546的流體進(jìn) 行過(guò)濾。另外的元件，例如流體控制閥和止回閥，以及這些元件在系統(tǒng)510中
設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)將為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解。
系統(tǒng)510的活塞泵512構(gòu)造成用以沿流體管路連4妄518提供加壓流，加壓 流/人開(kāi)中心閥514、 542、 592流至下游的流體管3各連4妾546、加壓的進(jìn)流室530, 然后回到活塞泵512。 /人而，在本說(shuō)明性實(shí)施例中，開(kāi)中心閥514、 542、 592 流體耦合至活塞泵512，并構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵512的加壓流。電子控 制器516利用信號(hào)傳送電路連接520電性連接至操作者界面522、活塞泵512 以及開(kāi)中心閥514、 542、 592。從而，電子控制器516構(gòu)造成用以接收來(lái)自操 作者界面522的操作者輸入，例如根據(jù)操縱桿524的角位移按比例所產(chǎn)生的信 號(hào)。電子控制器516構(gòu)造成用以根據(jù)上述從操作者界面接收到的操作者輸入以 電子方式控制活塞泵512，從而提供加壓流至開(kāi)中心閥514、 542、 592。電子控 制器516構(gòu)造成用以4是供該流體，其中該流體的流速，例如，可從如上所述的 從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
雖然本發(fā)明的描述集中于說(shuō)明性實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的 是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍情況下，在結(jié)構(gòu)以及細(xì)節(jié)上的各種變化均是可 能的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，其包括活塞泵，所述活塞泵構(gòu)造成用以提供加壓流；第一開(kāi)中心閥，所述第一開(kāi)中心閥流體耦合至所述活塞泵，從而構(gòu)造成用以接收來(lái)自所述活塞泵的加壓流；以及電子控制器，所述電子控制器電性連接至所述活塞泵，且構(gòu)造成用以接收操作者輸入并根據(jù)所述輸入以電子方式控制所述活塞泵，使活塞泵以可選擇的流速提供所述加壓流至所述第一開(kāi)中心閥，其中所述流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述活塞泵提供的加壓流的流速單獨(dú)通 過(guò)所述電子控制器進(jìn)行可選擇的控制。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中對(duì)所述活塞泵提供的加壓流的流速進(jìn)行 可選擇的控制，這是所述操作者輸入專有的功能。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述電子控制器構(gòu)造成用以通過(guò)包括有 操縱桿的操作者界面來(lái)接收所述操作者輸入。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器流 體耦合至所述第一開(kāi)中心閥，其中所述第一開(kāi)中心閥構(gòu)造成用以選擇性地提供 所述加壓流至所述第一致動(dòng)器。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述致動(dòng)器是流體缸。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 才幾架；以及機(jī)械臂，所述機(jī)械臂以可繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部?jī)A斜的方式安裝至所述機(jī)架；其中所述第一致動(dòng)器安裝在所述機(jī)架與所述機(jī)械臂之間，提供至所述第一 致動(dòng)器的所述加壓流驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂選擇性地繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)接合部提升或下降。
8. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 機(jī)械臂；以及附屬元件，所述附屬元件以可繞轉(zhuǎn)動(dòng)接合部?jī)A斜的方式安裝至所述機(jī)械臂；其中所述第一致動(dòng)器安裝在所述機(jī)械臂與所述附屬元件之間，提供至所述 第一致動(dòng)器的所述加壓流驅(qū)動(dòng)所述附屬元件選^^性地繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)接合部朝一個(gè) 方向或另一個(gè)方向傾殺+。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述附屬元件包括伊斗。
10. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二開(kāi)中心閥，所述第二開(kāi)中心閥在所述第 一開(kāi)中心閥的下游流體耦合至 所述活塞泵，從而構(gòu)造成用以接收來(lái)自所述活塞泵的加壓流；第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器流體耦合至所述第二開(kāi)中心閥，其中所述第 二開(kāi)中心閥構(gòu)造成用以選擇性地提供所述加壓流至所述第二致動(dòng)器。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 機(jī)架；機(jī)械臂，所述枳4成臂以可繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)接合部?jī)A斜的方式安裝至所述機(jī)架；附屬元件，所述附屬元件以可繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)接合部?jī)A斜的方式安裝至所述機(jī) 械臂；其中所述第一致動(dòng)器安裝在所述機(jī)架與所述機(jī)械臂之間，提供至所述第一 致動(dòng)器的所述加壓流驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂選擇性地繞所述第 一轉(zhuǎn)動(dòng)接合部提升或下降；以及其中所述第二致動(dòng)器安裝在所述機(jī)械臂與所述附屬元件之間，提供至所述 第二致動(dòng)器的所述加壓流驅(qū)動(dòng)所述附屬元件選擇性地繞所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)接合部朝 一個(gè)方向或另 一個(gè)方向傾4牛。
12. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第三開(kāi)中心閥，所述第三開(kāi)中心閥流體耦合至所述活塞泵，從而構(gòu)造成用 以接收來(lái)自所述活塞泵的加壓流；第三致動(dòng)器，所述第三致動(dòng)器流體耦合至所述第三開(kāi)中心閥，其中所述第 三開(kāi)中心閥構(gòu)造成用以選^r性地提供所述加壓流至所述第三致動(dòng)器。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括輔助附屬裝置，其中所述第三 致動(dòng)器安裝至所述輔助附屬裝置，提供至所述第三致動(dòng)器的所述加壓流在一個(gè) 活動(dòng)幅度范圍內(nèi)選擇性地驅(qū)動(dòng)所述輔助附屬裝置。
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括機(jī)架，所述活塞泵和所述第一開(kāi)中心閥連接至所述機(jī)架； 多個(gè)支撐所述機(jī)架的地面接合元件；以及發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成可操作用以提供動(dòng)力至所述地面接合元件和所 述活塞泵。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述地面接合元件包括車(chē)輪。
16. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述地面接合元件包括履帶。
17. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二泵，所述第二泵流體耦合 至所述第 一開(kāi)中心閥，并構(gòu)造成用以提供第二加壓流至所述第 一開(kāi)中心閥。
18. —種流體系統(tǒng)，其包括活塞泵，所述活塞泵構(gòu)造成用以才是供加壓流；開(kāi)中心閥，所述開(kāi)中心閥流體耦合至所述活塞泵，/人而構(gòu)造成用以接收來(lái) 自所述活塞泵的加壓流；以及控制所述活塞泵的裝置，所述裝置用于根據(jù)操作者輸入以電子方式控制所 述活塞泵，使所述活塞泵以可選擇的流速提供所述加壓流至所述開(kāi)中心閥，其 中所述流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
19. 如權(quán)利要求18所述的流體系統(tǒng)，其中所述活塞泵提供的加壓流的流速 單獨(dú)通過(guò)所述電子控制器進(jìn)行控制。
20. —種動(dòng)力機(jī)器，其包括 機(jī)架；多個(gè)支撐所述機(jī)架的地面接合元件；發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可操作地連接至所述地面接合元件；活塞泵，所述活塞泵連接至所述機(jī)架且由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；開(kāi)中心閥，所述開(kāi)中心閥連接至所述4幾架并流體耦合至所述活塞泵，/人而 構(gòu)造成用以接收來(lái)自所述活塞泵的加壓流；以及電子控制器，所述電子控制器電性連接至所述活塞泵，用于以電子方式控 制所述活塞泵，使所述活塞泵以可選擇的流速提供所述加壓流至所述開(kāi)中心閥， 其中所述流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
21.如權(quán)利要求20所述的動(dòng)力機(jī)器，其中所述活塞泵提供的加壓流的流速 單獨(dú)通過(guò)所述電子控制器進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例是關(guān)于一個(gè)系統(tǒng)(例如，10、110、210、510)，該系統(tǒng)包括活塞泵(例如，12、112、212、512)、開(kāi)中心閥(例如，14、114、142、192、204、205、214、215、514、542、592)和電子控制器(16、116、216、516)?；钊脴?gòu)造成用以提供加壓流，例如，至開(kāi)中心閥。開(kāi)中心閥流體耦合至活塞泵，從而構(gòu)造成用以接收來(lái)自活塞泵的加壓流。電子控制器電性連接至活塞泵。電子控制器也構(gòu)造成用以接收操作者輸入并根據(jù)操作者輸入以電子方式控制活塞泵，使活塞泵提供加壓流至第一開(kāi)中心閥，其中流速可從零至預(yù)選最大值之間的連續(xù)可變范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。另外的實(shí)施例包括，例如，以電子方式控制活塞泵的裝置，或動(dòng)力機(jī)器(例如，200)。動(dòng)力機(jī)器包括機(jī)架(例如，232)、地面接合元件(例如，246)和發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，248)。作為諸多優(yōu)點(diǎn)之一，上述實(shí)施例提供了流速的連續(xù)可變性，從而改善循環(huán)時(shí)間，而且使得提供至，例如，給定的附屬裝置的流量可以選擇。作為各種實(shí)施例的額外優(yōu)點(diǎn)之一，當(dāng)不要求執(zhí)行任何作業(yè)時(shí)，流速也可降低為零，從而節(jié)省能量，改善散熱。活塞泵不是受負(fù)載感測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制，而是可以電子方式進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F04B49/06GK101198791SQ200680012714
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者埃德姆·R·莫徹 申請(qǐng)人:克拉克設(shè)備公司