用于工程机械的控流装置和控流方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于工程机械的控制设备和方法。更具体地，本发明涉及这样的用于工程机械的控制设备和方法:当执行挖掘机的动臂和斗杆的组合操作时，可防止出现从液压泵排出的液压流体的流量损失。
【背景技术】
[0002]如图1所示的根据现有技术的用于工程机械的传统的控流设备包括:
[0003]发动机I ;
[0004]变量液压泵(以下，称作“液压泵” )2，连接至发动机I ;
[0005]第一液压缸3和第二液压缸4，连接至液压泵2 ；
[0006]第一控制阀6，安装在液压泵2的中间旁通路径5中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸3的启动、停止和方向变化；
[0007]第二控制阀7，安装在液压泵2的中间旁通路径5的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵2排出的液压流体返回到液压箱T，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸4的启动、停止和方向变化；
[0008]再生流动路径10以及安装在再生流动路径10中的再生阀13，再生流动路径10被配置为在第一液压缸3的缩回驱动期间补充和再使用由于附件(包括动臂、斗杆或铲斗)自身的重量而从第一液压缸3的大腔返回到液压箱T的液压流体。
[0009]如图1所示，当通过操作操纵杆(未示出)而利用来自先导泵(未示出)的先导信号压力使第一控制阀6的阀芯在图纸上向右移位时，从液压泵2排出的液压流体经由第一控制阀6的入口节流调速流动路径(meter-1n flow path) 12供应至第一液压缸3的小腔。在该情况下，从第一液压缸3的大腔排出的液压流体经由第一控制阀6和回流路径11返回至液压箱T。因此，第一液压缸3被驱动为缩回，使得动臂可被驱动为执行动臂下降操作。
[0010]此外，当通过操作操纵杆(未示出)而使第一控制阀6的阀芯在图纸上向左移位时，从液压泵2排出的液压流体经由第一控制阀6供应至第一液压缸3的大腔。在该情况下，从第一液压缸3的小腔排出的液压流体经由第一控制阀6和回流路径Ila返回至液压箱T。因此，第一液压缸3被驱动为伸出，使得动臂可被驱动为执行动臂上升操作。
[0011]同时，当来自第一液压缸3的大腔的液压流体由于第一液压缸3的缩回驱动而返回至液压箱T时，通过安装在回流路径11中的背压式止回阀18而在再生流动路径10中形成背压。为此，当第一液压缸3的小腔内的压力较低时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体可通过再生流动路径10而被补充地供应至第一液压缸3的小腔。
[0012]换句话说，当在第一液压缸3的缩回驱动期间供应至小腔的液压流体不足时，从第一液压缸3的大腔返回至液压箱T的液压流体可通过再生流动路径10而被再循环并补充地供应至第一液压缸3的小腔。
[0013]与此同时，当用户执行动臂和斗杆的组合操作时，S卩，当第一液压缸3被驱动为缩回以执行动臂的动臂下降操作且第二液压缸4被驱动为缩回以执行斗杆的斗杆伸出操作时，在第二液压缸4中产生的载荷压力相对高于在第一液压缸3中产生的载荷压力。在该情况下，根据液压流体的特性，从液压泵2排出的液压流体大部分通过入口节流调速流动路径12供应至载荷压力相对较低的第一液压缸3。
[0014]换句话说，传统的控流设备引起如下问题:因为从液压泵2排出的液压流体大部分通过入口节流调速流动路径12供应至第一液压缸3，所以再循环的液压流体的效率变低。此外，存在这样的问题:来自液压泵2的液压流体被引入到第一液压缸3的小腔中，这导致液压流体的损失，因此，导致机械的能效降低。
【发明内容】
[0015]因此，提出了本发明来解决在现有技术中出现的前述问题，本发明的目的在于提供一种用于工程机械的控流设备和方法，该控流设备和方法能够在动臂和斗杆的组合操作期间限制从液压泵供应至动臂缸(其载荷压力相对较低)的液压流体的流量，从而能够防止液压流体的不必要的损失。
[0016]技术方案
[0017]为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于工程机械的控流设备，包括:
[0018]发动机；
[0019]变量液压泵，连接至发动机；
[0020]第一液压缸和第二液压缸，连接至液压泵；
[0021]第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
[0022]第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
[0023]再生流动路径和安装在再生流动路径中的再生阀，再生流动路径被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
[0024]压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量。
[0025]压力补偿式控流阀可包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，当阀芯通过入口节流调速流动路径中的压力移位时在第二位置关闭入口节流调速流动路径。
[0026]压力补偿式控流阀可包括具有第一位置和第二位置的阀芯，通过经过安装在入口节流调速流动路径中的入口节流调速孔的压力以及阀簧的弹力而在第一位置打开入口节流调速流动路径，如果入口节流调速流动路径中的压力高于阀簧的弹力，则通过使阀芯沿着减小入口节流调速孔的打开部分的方向移位而在第二位置限制液压流体的流量。
[0027]第一液压缸可以是动臂缸，第二液压缸可以是斗杆缸。
[0028]为了实现上述目的，根据本发明的另一实施例，提供了一种用于工程机械的控流设备，包括:
[0029]发动机；
[0030]变量液压泵，连接至发动机；
[0031]第一液压缸和第二液压缸，连接至液压泵；
[0032]第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，第一控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
[0033]第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，第二控制阀被配置为在其中位状态下允许从变量液压泵排出的液压流体返回到液压箱，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；
[0034]再生流动路径以及安装在再生流动路径中的再生阀，被配置为在第一液压缸的缩回驱动期间补充和再使用返回到液压箱的液压流体；
[0035]压力补偿式控流阀，安装在第一控制阀的阀芯的入口节流调速流动路径中，并被配置为在第一液压缸和第二液压缸的组合操作期间限制从变量液压泵供应至第一液压缸的液压流体的流量；
[0036]至少一个压力检测传感器，被配置为检测被输入到第一控制阀和第二控制阀以使第一控制阀和第二控制阀移位的先导压力；
[0037]控制器，被配置为计算需要的液压流体的流量并输出控制信号，所述需要的液压流体的流量对应于由压力检测传感器检测的压力，控制信号对应于所述计算的需要的流量;
[0038]电子比例阀，被配置为向泵调节器输出从其产生的辅助压力作为控制信号，以对应于从控制器施加到电子比例阀的控制信号，泵调节器控制从变量液压泵排出的液压流体的流量。
[0039]为了实现上述目的，根据本发明的又一实施例，提供了一种用于工程机械的控流方法，所述工程机械包括:
[0040]变量液压泵，连接至发动机；
[0041]第一液压缸和第二液压缸，连接至变量液压泵；
[0042]第一控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径中，并被配置为在其移位状态下控制第一液压缸的启动、停止和方向变化；
[0043]第二控制阀，安装在液压泵的中间旁通路径的下游侧上，并被配置为在其移位状态下控制第二液压缸的启动、停止和方向变化；