压力补偿载荷传感系统中至各下游功能的计量流体源的连接的制作方法

不适用。

技术领域

本发明总地涉及液压控制系统，且更具体地涉及用于改进液压控制系统中多功能性能的系统和方法。

背景技术：

移动机器(例如地面移动机器或材料搬运机器)上的液压控制系统可使用带有一个流体源(例如液压泵)和一个控制阀的压力补偿载荷传感(pressure compensated load-sensing，PCLS)系统。流体源和控制阀一起控制多个汽缸和/或马达，典型地、已知地起到根据预期的动作移动机器的作用。

机器上的液压功能运转的速率取决于液压系统的控制孔的横截面面积和经这些控制孔的压降。为便于控制，PCLS系统典型地设计有载荷传感压力信号和补偿器，以保持大致恒常的经控制孔的压降。以此方式，根据各功能的控制孔的横截面面积与所有控制孔的横截面面积之和的比值，来自流体源的流量在各功能之间分享。经常将最大的工作端口压力选为载荷传感压力。流体源将增加或减少输出流量以保持流体源输出压力与载荷传感压力之间大致恒常的压差。由于控制孔的数量或尺寸是变化的，流体源流量必须变化以保持该压差。

当由于控制孔的数量或横截面面积增加而达到流体源的最大流量时，向任何给定功能的流体供给相较于若流体源能够保持压差时该功能将接收的流体供给将减少。然而，当达到最大流体源容量时，在某些应用中，可期望向某些功能的流量保持尽可能大，即使代价为向其它功能的流量的较大减少。

技术实现要素：

一方面，本发明提供一种集成于压力补偿载荷传感液压系统中的液压控制阀组件，该液压系统包括具有出口的流体源。液压控制阀组件包括控制机器的第一液压功能的第一工作单元。第一工作单元包括呈滑阀形式的第一方向和返回流量控制、第一下游流量控制和选择性地将第一功能的工作压力连通至流体源的第一功能流量控制。液压控制阀组件还包括布置在第一工作单元下游的第二工作单元。第二工作单元控制机器的第二液压功能，包括呈第二滑阀形式的第二方向和返回流量控制和选择性地将第二功能的工作压力连通至流体源的第二功能流量控制。液压控制阀组件还包括供给导管，该供给导管延伸穿过第一工作单元和第二工作单元且与流体源的出口流体连通。通过改变出口处的压力，流体源响应于第一功能的工作压力和第二功能的工作压力中的至少一个的变化。第一下游流量控制选择性地限制从流体源至第二工作单元的流体流量。

在某些实施例中，液压控制阀组件还包括布置在第二工作单元下游的第三工作单元，该第三工作单元控制机器的第三液压功能，并包括呈第三滑阀形式的第三方向和返回流量控制和将第三功能的工作压力连通至流体源的第三功能流量控制。

在某些实施例中，第二工作单元还包括第二下游流量控制，该第二下游流量控制选择性地限制从流体源至第三工作单元的流体流量。

在某些实施例中，第一下游流量控制布置成选择性地限制供给导管内的流体流量。

在某些实施例中，第一下游流量控制为可变孔。

在某些实施例中，可变孔根据方向和返回流量控制来进行控制。

在某些实施例中，可变孔由先导压力控制。

在某些实施例中，可变孔由电信号控制。

在某些实施例中，第一下游流量控制为固定孔。

在某些实施例中，第一下游流量控制布置在第一工作单元的第一孔下游。

在某些实施例中，液压控制阀组件还包括从供给导管延伸的辅助供给导管，该辅助供给导管延伸穿过第一工作单元和第二工作单元。

在某些实施例中，第一下游流量控制布置成选择性地限制辅助供给导管内的流体流量。

在某些实施例中，第一工作单元还包括补偿器和辅助管线，该辅助管线提供用于流体从辅助供给导管流至补偿器下游的位置的路径。

在某些实施例中，辅助管线包括辅助管线孔。

在某些实施例中，辅助管线孔为根据方向和返回流量控制所控制的可变孔。

另一方面，本发明提供一种集成于压力补偿载荷传感液压系统中的液压控制阀组件，该液压系统包括具有出口的流体源。液压控制阀组件包括控制机器的第一液压功能的第一工作单元。第一工作单元包括呈第一滑阀形式的第一方向和返回流量控制和控制至第一功能的流体流量并选择性地将第一功能的工作压力连通至流体源的第一功能流量控制。液压控制阀组件还包括布置在第一工作单元下游的第二工作单元，该第二工作单元控制机器的第二液压功能。第二工作单元包括呈第二滑阀形式的第二方向和返回流量控制和控制至第二功能的流体流量并选择性地将第二功能的工作压力连通至流体源的第二功能流量控制。液压控制阀组件还包括具有下游流量控制的供给导管。下游流量控制选择性地限制从流体源至第一工作单元和第二工作单元中的至少一个的流体流量。通过改变出口处的压力，流体源响应于第一功能的工作压力和第二功能的工作压力中的至少一个的变化。

在某些实施例中，供给流量部段布置在第一工作单元下游并在第二工作单元上游。

在某些实施例中，下游流量控制包括供给控制阀和流量限制管线，该流量限制管线提供用于流体从供给控制阀上游的位置流至供给控制阀下游的位置的路径。

在某些实施例中，供给控制孔由先导压力控制。

在某些实施例中，供给控制孔由电信号控制。

在某些实施例中，流量限制管线包括布置在供给补偿器上游并与供给补偿器流体连通的流量限制管线孔。

在某些实施例中，下游流量控制包括布置在补偿器上游的供给控制阀。

在某些实施例中，供给控制孔由先导压力控制。

在某些实施例中，供给控制孔由电信号控制。

在某些实施例中，供给流量部段布置在第一工作单元上游。

在某些实施例中，液压控制阀组件还包括从供给导管延伸的辅助供给导管，该辅助供给导管延伸穿过第一工作单元和第二工作单元。

在某些实施例中，下游流量控制包括限制进入辅助供给导管的流体流量的供给控制阀。

在某些实施例中，供给控制阀由先导压力控制。

在某些实施例中，供给控制阀由电信号控制。

在某些实施例中，第一工作单元还包括补偿器和辅助管线，该辅助管线提供用于流体从辅助供给导管流至补偿器下游的位置的路径。

在某些实施例中，辅助管线包括辅助管线孔。

在某些实施例中，辅助管线孔为可变孔，该可变孔根据方向和返回流量控制来进行控制。

又一方面，本发明提供一种集成于压力补偿载荷传感液压系统中的液压控制阀组件，该液压系统包括具有出口的流体源。液压控制阀组件包括控制机器的第一液压功能的第一工作单元。第一工作单元包括呈滑阀形式的第一方向和返回流量控制、选择性地将第一功能的工作压力连通至流体源的第一功能流体路径、第一补偿器和第一可变下游流量控制孔。第一滑阀包括第一可变滑阀孔。液压控制阀组件还包括布置在第一工作单元下游的第二工作单元。第二工作单元控制机器的第二液压功能，包括呈第二滑阀形式的第二方向和返回流量控制、选择性地将第二功能的工作压力连通至流体源的第二功能流体路径和第二补偿器。第二滑阀包括第二可变滑阀孔。液压控制阀组件还包括供给导管，该供给导管延伸穿过第一工作单元和第二工作单元且与流体源的出口流体连通。通过改变出口处的压力，流体源响应于第一功能的工作压力和第二功能的工作压力中的至少一个的变化。第一可变下游流量控制孔与第二可变滑阀孔串联布置且布置在第二可变滑阀孔上游，并选择性地限制从流体源至第二工作单元的流体流量。

在某些实施例中，第一可变下游流量控制孔由第一滑阀的位置控制。

在某些实施例中，第一可变下游流量控制孔由先导压力控制。

在某些实施例中，第一可变下游流量控制孔由电信号控制。

在某些实施例中，液压控制阀组件还包括提供用于流体从第一补偿器上游的位置至第一补偿器下游的位置的路径的第一补偿器旁通管线。

在某些实施例中，第一补偿器旁通管线包括第一旁通孔。

在某些实施例中，第一旁通孔为可变孔。

在某些实施例中，第一旁通孔由第一滑阀的位置控制。

在某些实施例中，液压控制阀组件还包括提供用于流体从第二补偿器上游的位置至第二补偿器下游的位置的路径的第二补偿器旁通管线。

在某些实施例中，第二补偿器旁通管线包括第二旁通孔。

在某些实施例中，第二旁通孔为可变孔。

在某些实施例中，第二旁通孔由第二滑阀的位置控制。

本发明的前述和其它方面以及优点会从以下说明书中显现出来。在说明书中参考了构成说明书一部分的附图，且附图中以说明方式示出本发明的优选实施例。然而这种实施例并不必然地代表本发明的全部范围，因此必须参照权利要求书来解释本发明的范围。

附图说明

在关注下面本发明的详细描述后，将会更好地理解本发明，且前述以外的特征、方面和优势会变得更清楚。该详细描述将参考以下附图。

图1示出了根据本发明的一个实施例的压力补偿载荷传感(PCLS)液压系统的示意图，该液压系统包括控制阀组件，该控制阀组件具有集成于每个工作单元中的下游流量控制(件)。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的图1中的PCLS液压系统的示意图，其中，下游流量控制集成于布置在两个工作单元之间的供给流量部段中。

图3示出了根据本发明的又一个实施例的图1中的PCLS液压系统的示意图，其中，下游流量控制集成于布置在工作单元上游的供给流量部段中。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的图1中的PCLS液压系统的示意图，其中，下游流量控制集成于每个工作单元中，且供给流量部段布置在工作单元上游。

图5示出了根据本发明的又一个实施例的图1中的PCLS液压系统的示意图，该PCLS液压系统结合了图1－4中的各种特点。

图6A示出了根据本发明的一个实施例的集成于图1中的PCLS液压系统中的供给流量控制的示意图。

图6B示出了根据本发明的另一个实施例的集成于图1中的PCLS液压系统中的供给流量控制的示意图。

图7示出了根据本发明的又一个实施例的集成于图1中的PCLS液压系统中的供给流量控制的示意图。

图8A示出了根据本发明的一个实施例的集成于图2中的PCLS液压系统中的供给流量部段的示意图。

图8B示出了根据本发明的另一个实施例的集成于图2中的PCLS液压系统中的供给流量部段的示意图。

图9示出了根据本发明的一个实施例的集成于图3中的PCLS液压系统中的供给流量部段和供给流量控制的示意图。

图10示出了根据本发明的另一个实施例的集成于图4中的PCLS液压系统中的供给流量部段和供给流量控制的示意图。

具体实施方式

此处术语“下游”和“上游”的使用是用作标示相对于流体流的方向的术语。术语“下游”对应于流体流的方向，而术语“上游”则指与流体流的方向相反或相逆的方向。

轨道型移动机器中的一个特别重要的非限制性示例为指令具有各种载荷条件下的其他功能的轨道。在该非限制性示例中，与轨道同时被指令的其它功能仍需运转；然而，轨道应得到优先级并需要保持至少最低速度(例如轨道速度不应降至仅轨道运转的50％以下)。在全补偿系统中，如总的被指令的流量超过泵所能获得的流量的200％，轨道流量的减少量将变得无法接受。在非全补偿系统中，至各功能的流量不成比例减少。如其它(非轨道)功能为欠补偿的，且运转在比轨道压力低的压力下，则至轨道功能的流量将比全补偿系统进一步减少，从而导致无法接受的轨道速度。

移动机器中的另一个特别重要的非限制性示例为带有转动(即旋转)的悬臂运转。典型地，对于给定的转动(例如从停止至90度)，悬臂必须抬升至某高度上方，在此一般可期望较高的悬臂高度。在运转的起始，悬臂和转动功能全部同时被指令。初始地，高转动惯量引起转动功能指令最大系统压力，这导致将最大转矩施加至转动功能。所导致的高转动加速度引起转动功能相对于悬臂功能比预计更快得移动，以实现可接受的悬臂高度需求。欠补偿悬臂功能会导致较低的系统压力，这导致较低转动加速率。在转动达到稳态速度后，转动功能上的转矩载荷减少，从而导致转动功能在比悬臂更低的压力下运转。转动功能补偿器变为启动的并限制至转动的流量，从而允许转动和悬臂成比例地分享可获得的泵流量。通过适当地欠补偿悬臂，获得可接受的悬臂高度。由于压力补偿载荷传感(PCLS)液压系统中的现有缺陷，可期望具有液压系统，当上游功能被指令时，该液压系统通过限制功能的被指令流量而改进多功能性能，且该液压系统通过直接减少被下游功能指令的流量而形成优先级。

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于控制诸如挖掘机之类的移动机器的一个或多个功能的PCLS液压系统10。PCLS液压系统10包括控制阀组件12，流体源14和储存器16。控制阀组件12包括一个或多个工作单元18、20和22。如图1所示，示出的控制阀组件12包括三个工作单元18、20和22，其中工作单元20布置在工作单元18下游，且工作单元22布置在工作单元20下游。工作单元的数量不意味着以任何方式限制，且应理解控制阀组件12可包括移动机器所需的任何数量的工作单元。还应知悉工作单元18、20和22可布置在入口单元(未示出)和出口单元(未示出)之间。控制阀组件12可具有单个整体的本体或包括物理上分离的并排附连的阀部段。

如图1所示，各工作单元18、20和22可与对应的功能24、26和28流体连通。如以下将详细描述的，通过控制流体源14与对应的功能24、26和28之间何时设有流体连通以及通过控制从流体源14至对应的功能24、26和28的流体流，各工作单元18、20和22可控制对应的功能24、26和28的运转。

流体源14可为可变排量泵，该可变排量泵从储存器16抽吸诸如油的流体，并在出口30处以增压供应该流体。由流体源14在出口30处提供的流体压力可响应于载荷传感端口32处的压力信号。流体源14可配置为保持出口30处的压力比载荷传感端口32处的压力(即压力补偿载荷传感)大出一恒定差值，该差值被称作为额定裕度压力。为了保持出口30与载荷传感端口32之间的额定裕度压力，流体源14可增加或减少其排量。

在其它实施例中，流体源14可为固定排量泵，该固定排量泵可与泵补偿器结合使用，为了保持恒常的压力差，该泵补偿器配置为将过量的流量转移回到储存器16。应理解其它受压流体源也可能供给流体至压力补偿载荷传感液压系统10。

出口30可与供给导管34流体连通。供给导管34可延伸通过入口单元(未示出)、工作单元18、20和22中的每个、并可终止于或出口单元(未示出)处或出口单元(未示出)内，或可从出口单元(未示出)延伸至另一功能。返回导管36可提供各工作单元18、20和22与储存器16之间的流体连通。

如图1所示，工作单元18、20和22可包括相似的特征，相似的特征由相同的附图标记表示。下面对工作单元18的描述同样适用于工作单元20和工作单元22。工作单元18可包括方向和返回流量控制38和供给流量控制40。方向和返回流量控制38可与供给流量控制40和功能24流体连通。当功能24与供给导管34和储存器16两者之间设有流体连通时，方向和返回流量控制38可配置为基于期望的功能24的运转来选择性控制。在某些实施例中，方向和返回流量控制38可为人工致动、液压致动或电液致动的滑阀(spool)。

供给流量控制40可包括功能流量控制42和下游流量控制44。供给流量控制40与供给导管34、载荷传感导管46和方向和返回流量控制38流体连通。当供给导管34与功能24之间通过方向和返回流量控制38能够流体连通时，功能流量控制42可配置为控制流体从供给导管34至功能24的流量。在某些实施例中，功能流量控制42可包括补偿器，该补偿器配置为保持在补偿器上游的期望的压力大体等于载荷传感端口32处的压力。此外，功能流量控制42可配置为将功能24的工作压力(或载荷)连通至载荷传感导管46。以此方式，各工作单元18、20和22的功能流量控制42可协调以确保与载荷传感导管46以及由此与载荷传感端口32连通的压力是最高载荷功能的压力。在其它实施例中，功能流量控制42可包括流体流过流量控制装置的路径而不是补偿器。例如，滑阀上计量的可变孔。

应理解，方向和返回流量控制38(即滑阀)的某些组件可包括于供给流量控制40中。也就是，滑阀可包括一个或多个流量限制特征(即孔)，这些流量限制特征可控制或影响从供给导管34至对应的功能24、26和28的流体流量。因此，在某些实施例中，滑阀可控制功能24与供给导管34以及储存器16之间何时流体连通，且控制从供给导管34至功能24的流体流量。替代地或另外地，供给流量控制40的某些组件可与方向和返回流量控制38(即滑阀)的位置相关或由方向和返回流量控制38(即滑阀)的位置所控制。也就是，在某些实施例中，下游流量控制44可包含于方向和返回流量控制38(即滑阀)上。

在一个实施例中，各工作单元18、20和22的下游流量控制44可为可变孔，该可变孔可与方向和返回流量控制38(即滑阀)的位置相关。在另一个实施例中，各工作单元18、20和22的下游流量控制44可为可变孔，该可变孔可由先导压力(例如，轨道先导指令)控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在又一个实施例中，各工作单元18、20和22的下游流量控制44可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续的限制或约束。在又一个实施例中，各工作单元18、20和22的下游流量控制44可为减压器，该减压器配置为限制供给导管34中供给至各下游功能的最大压力。在任何情形下，下游流量控制44可与下游工作单元串联设置。也就是，工作单元18的下游流量控制44与工作单元20串联，等等。

如以下将详细描述的，在多功能运转期间，下游流量控制44可配置为限制供给导管34中供给至各下游功能的流体流量。典型地，如上所述，PCLS系统设计成使得流体源14尝试保持出口30与载荷传感端口32之间的额定裕度压力。当单个功能(功能24、26或28中的任一个)被指令时，理论上的流量指令可为当流体源14能够保持额定裕度压力时，对于在出口30和通过各自的工作单元(工作单元18、20或22中的任一个)之间给定的流动面积(例如滑阀上的孔的横截面面积)，至该功能的预计流体流量。由于方向和返回流量控制38(即滑阀)基于给定功能的期望的运转被移动，理论上的该功能的被指令的流量与流动面积的变化量成比例。

在全补偿系统(即流体必须从出口30流经供给流量控制40中的补偿器以到达给定功能)的非限制性示例中，当多个功能被指令时(例如当功能24、26和28全被指令时)，由流体源14供给的流体必须在被指令的各功能24、26、28之间分享流量。在出口30处提供的总流体流量的被每个被指令的功能24、26和28接收的部分可由向被指令的一功能供给流体流量的给定工作单元中的控制孔的横截面积与向被指令的各功能供给流体流量的所有工作单元中的控制孔的横截面积的总和之比所控制。

通过改变流量面积比，各工作单元18、20和22的下游流量控制44可在多功能运转期间改变流量分享特性。也就是，将下游流量控制44附加至PCLS系统10可提供除了控制孔之外的一种约束，该约束可限制向各下游功能提供的总流体流量。例如，参考图1，工作单元18的下游流量控制44可用于限制或约束至功能26和功能28的流量。在下游流量控制44提供额外约束的情况下，向功能24提供有总流体流量中的较大部分，而功能26和28被迫分享工作单元18下游的流量。工作单元18下游的流量在功能26与28之间根据工作单元20与22之间的面积比例(即工作单元20和22的控制孔的面积比)分享。与无由工作单元18的下游流量控制44提供的额外约束的运转相比时，总流体流量在工作单元18下游的剩余部分可减少(即功能26和28的有效流量指令少于理论上的流量指令)。以此方法，工作单元18的下游流量控制44可迫使下游功能26和28在有效裕度压力下运转，该有效裕度压力小于额定裕度压力，因而相对于位于下游流量控制44下游的各功能，向下游流量控制44上游的各功能提供了可获得流量的较大部分(即，优先级)。各工作单元20和22的下游流量控制44可用于以与上述工作单元18的下游流量控制44的相似方式限制或约束至各下游功能的流量。

图2－5示出了PCLS液压系统10的替代实施例，其下游流量控制集成于不同位置。应知悉，尽管下游流量控制可示出于PCLS液压系统10中的与图1中的下游流量控制44的不同的位置中，限制或约束至下游功能的流量的操作可通过与图1中上述方法相似的方法实现。如图2所示，控制阀12可包括供给流量部段50，供给流量部段50可布置在工作单元20与工作单元22之间。应知悉，在其它实施例中，供给流量部段50可布置在工作单元18与工作单元20之间，或如控制阀12包括额外工作单元则也可布置在任何工作单元之间。如以下将详细描述的，在图2中的实施例中，供给流量部段50包括下游流量控制52，下游流量控制52可配置为限制或约束供给导管34中供给至下游功能(即功能28)的流体流量。

图3示出了根据本发明的PCLS液压系统10的另一个实施例。在图3的实施例中，供给流量部段50可布置在工作单元18、20和22上游，且可包括下游流量控制52。此外，辅助供给导管54可从供给流量部段50开始、可延伸通过各工作单元18、20和22并可终止于或出口单元(未示出)处或出口单元(未示出)内，或可从出口单元(未示出)延伸至另一功能。如以下将详细描述的，在图3中的实施例中，下游流量控制52可选择性提供或抑制流体流进辅助供给导管54，以限制或约束至下游功能的流体流量。

如图3所示，由于至下游功能的流体流量的限制或约束可由供给流量部段50提供，在该实施例中，各工作单元18、20和22可不包括下游流量控制44。然而，在如图4所示的另一个实施例中，供给流量部段50可不包括下游流量控制52，且工作单元18、20和22可各包括下游流量控制44，下游流量控制44限制或约束至下游功能的流体流量。

本领域技术人员将认可上述关于图1－4的用于限制或约束至下游功能的流体流量的各种技术可如图5所示组合以获得相似结果。应理解，图1－4中示出的技术的替代组合是可能获取限制或约束的至下游功能的流体流量的，且在本发明的范围内。

图6A示出了供给流量控制40的一个实施例，供给流量控制40可集成于图1中所示的PCLS液压系统10内。如图6A所示，供给流量控制40可包括第一孔60和第二孔62。第一孔60可提供供给导管34与补偿器64之间的流体连通。第一孔60可为方向和返回流量控制38(即滑阀)的控制孔或主计量孔。在某些实施例中，第一孔60和/或第二孔62可为可变孔，该可变孔可根据方向和返回流量控制38(即滑阀)的位置进行控制。也就是，可变孔的开度或跨经可变孔的压降可为滑阀位置的函数。在其它实施例中，第一孔60和/或第二孔62可为可变孔，该可变孔可由先导压力(例如轨道先导指令)控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，第一孔60和/或第二孔62可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。第二孔62可配置为限制或约束至下游功能的流体流量(即工作单元18的第二孔62可限制或约束至功能26和28的流体流量，等等)。这可通过布置在下游工作单元的第一孔60上游且与其串联的第二孔62实现(即工作单元18的第二孔62可布置在工作单元20的第一孔60上游且与其串联，等等)。

供给流量控制40可包括补偿器64，补偿器64可偏置到常闭位置。在某些实施例中，补偿器64可通过弹簧65和/或来自载荷传感导管46的压力偏置到常闭位置。如图6A所示，一旦处于第一孔60下游和补偿器64上游的压力大于由弹簧65和载荷传感导管46提供的压力，补偿器64可偏置到开启位置。补偿器64的这种操作保持期望的第一孔60下游的压力基本等于载荷传感端口32处的压力。流体源14可尝试保持处于第一孔60上游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力加上额定裕度压力，所以结合流体源14，第一孔60可具有基本等于额定裕度压力的压降。

供给流量控制40可包括载荷传感管线66和供给止回阀70。载荷传感管线66可通过载荷传感止回阀72将补偿器64下游的位置处的压力连通至载荷传感导管46。载荷传感导管46则将补偿器64下游的位置处的压力连通至流体源14的载荷传感端口32。补偿器64下游的位置处的压力可为方向和返回流量控制38(即滑阀)的工作端口处的压力。载荷传感止回阀72可抑制载荷传感管线66中从载荷传感导管46至补偿器64下游的位置的流体流量。

供给止回阀70布置在补偿器64下游和由工作单元控制的对应的功能上游。供给止回阀70可抑制从功能至补偿器64的流体流量。

继续参考图6A，各工作单元18、20、22的载荷传感管线66可将补偿器64下游的压力连通至载荷传感导管46。这将功能24、26和28的运转压力或载荷通过载荷传感导管46连通至载荷传感端口32。因此，流体源14可增加或减少排量，以响应于任何功能24、26和28的最高载荷的变化而保持额定裕度压力。各工作单元18、20和22的载荷传感止回阀72可导致载荷传感导管46内的压力连接至最高载荷的功能。

在图6A中的供给流量控制40集成于PCLS液压系统10中的图1中的PCLS液压系统10的实施例的运转期间，流体可通过流体源14输出至供给导管34，供给导管34接着可由功能24、26和28中的一个或多个通过致动对应的方向和返回流量控制38(即滑阀)进行指令。在一个非限制性示例中，所有功能24、26和28可在移动机器的运转期间同时被指令，其中，功能24在比功能26和功能28更高的压力下运转(仅一个功能将为最高载荷的功能)。一旦功能24、26和28被指令，工作单元18(连接至最高载荷的功能的工作单元)的补偿器64将开启，且工作单元20的补偿器64和工作单元22的补偿器64将成比例关闭，从而限制至功能26和功能28的流体流量，直至在第一孔60下游获得基本等于载荷传感导管46内的压力的压力。工作单元18的第二孔62可用于(工作单元20和22下游的补偿器64之外)通过减少第二孔62下游可获得的流体流量而进一步限制至下游功能的流量(即功能26和28)。以此方式，由工作单元18的第二孔62提供的进一步的限制可引起功能26和28在有效裕度压力下工作，该有效裕度压力与额定裕度压力相比有所减少。减少的有效裕度压力提供用于功能26和28的当与理论上的流量指令(即、单个功能运转)相比时的更低的有效流量指令，这使得功能24能够消耗可获得的流体流量中的较大部分(即，给予功能24优先级)。各工作单元20和22的第二孔62可用于以与上述相对于工作单元18的第二孔62的相似方式限制或约束至下游功能的流量。

尽管以上参考功能24、26和28的同时指令来描述PCLS液压系统10的运转，应知悉，通过任何工作单元18、20和22的第二孔62来限制或约束各下游功能可应用于其它带有任何数量的功能和对应的控制阀单元的液压系统。此外，由于各工作单元18、20和22的第二孔62可为可变的，这可用于通过限制或约束任何下游功能而选择性地向任何上游功能根据期望提供优先。在各工作单元18、20和22的第二孔62位于滑阀上的实施例中，任何工作单元18、20和22的第二孔62可提供用于不同运动方向的不同限制。例如，相对于摆动，悬臂上行与悬臂下行可具有不同的优先需求。

图6B示出了图6A中的供给流量控制部段的另一个额外带有补偿器旁通管线68的实施例。补偿器旁通管线68可提供用于流体绕过补偿器64且流经旁通孔74的路径。具体地，补偿器旁通管线68可提供用于流体从第一孔60与补偿器64之间的位置流至补偿器64下游的位置的路径。旁通孔74可为可变孔，该可变孔可在方向和返回流量控制38(即滑阀)上计量。在其它实施例中，旁通孔74可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，旁通孔74可为固定孔，该固定孔提供对至对应各功能的流体流量的连续限制或约束。旁通管线68可在对于某些多功能情况不期望全补偿时使用。

图7示出了供给流量控制40的另一个实施例，供给流量控制40可集成于图1中所示的PCLS液压系统10内。如图7所示，图7中的实施例可包括与图6中的实施例相似的特征，相似的特征由相同的附图标记标示。以下将描述图6B中的实施例与图7中的实施例之间的不同。

如图7所示，供给流量控制40可不包括旁通管线68和旁通孔74，且可包括辅助载荷传感管线80，辅助载荷传感管线80可在载荷传感止回阀72上游的位置处从载荷传感管线66呈T形分支出来。辅助载荷传感管线80可提供从载荷传感止回阀72上游的位置至载荷传感导管46的流体连通，且可包括载荷传感孔82。载荷传感孔82可为可变孔，该可变孔可在方向和返回流量控制38(即滑阀)上计量。在其它实施例中，载荷传感孔82可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，载荷传感孔82可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。

带有集成于PCLS液压系统10的图7中的供给流量控制40的图1中的PCLS液压系统10的实施例的操作与上述带有集成于PCLS液压系统10的图6B中的供给流量控制40的图1中的PCLS液压系统10的实施例的操作相似。具体地，对通过任何工作单元18、20和22的第二孔61至下游功能的流体流量的限制或约束仍然相似。替代地或额外地，任何工作单元18、20和22的载荷传感孔82可用于限制或减少载荷传感导管46内的压力，因而选择性地减少至某些功能的可获得的泵流量并根据各功能的运转压力向其他功能提供优先级。

图8A示出了供给流量部段50的一个实施例，供给流量部段50可集成于图2中所示的PCLS液压系统10内。如图8A所示，供给流量部段50可包括供给控制阀90、流量限制管线92和限制旁通管线93。供给控制阀90可偏置成常开位置。在某些实施例中，供给控制阀90可通过弹簧94偏置成常开位置。大于由弹簧94提供的压力的先导信号(例如轨道型移动机器的轨道先导管线)压力可用于将供给控制阀90偏置到关闭位置，在该关闭位置，流量可被迫通过流量限制管线92。在其它实施例中，供给控制阀90可由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制并选择性地偏置到关闭位置。流量限制管线92可提供从供给控制阀90上游的位置至供给控制阀90下游的位置的流动路径。流量限制管线92可包括布置在供给补偿器98上游的流量限制管线孔96。流量限制管线孔96可为固定孔，或在其它实施例中，流量限制管线孔96可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。

当流体流经流量限制管线92时，供给补偿器98与孔96相结合可限制或约束至下游功能(即功能28)的流量。供给补偿器98结合流量限制管线孔96可确定供给流量部段50下游的所允许的最大流量。供给补偿器98可保持流量限制管线孔96下游的压力基本等于载荷传感管道46内的压力。流体源14可保持流量限制管线孔96上游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力加上裕度压力，所以结合流体源14，流量限制管线孔96可具有基本等于裕度压力的压降。在某些实施例中，流量限制管线孔96可替代地为布置在供给流量部段50上游的工作单元(例如工作单元18和20)中的孔，或流量限制管线孔96可为固定孔。在另一个实施例中，供给补偿器98还可位于常开的供给控制阀90下游。如图8B所示，在该实施例中，可除去流量限制旁通管线93。在图8B中的另一个实施例中，常开的供给控制阀90可被可变孔取代，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。

在图8A中的供给流量部段50集成于PCLS液压系统10中的图2中的PCLS液压系统10的实施例的运转期间，流体由流体源14输出至供给导管34，供给导管34接着可由功能24、26和28中的一个或多个通过致动对应的方向和返回流量控制(即滑阀)指令。在一个非限制性示例中，功能24、26和28可在移动机器的运转期间同时被指令。当功能24或功能26之一被指令时，供给控制阀90可偏置成关闭位置，在该关闭位置，流量可被迫通过流量限制管线92。作为响应，供给补偿器98结合流量限制管线孔96可决定供给流量部段50下游(即至功能28)的所允许的最大流量。

尽管以上参考功能24、26和28的同时指令来描述PCLS液压系统10的运转，应知悉，通过供给流量部段50来限制下游功能可应用于其它带有任何数量的功能和对应的控制阀单元的液压系统。具体地，供给流量部段50可包含于此处描述的本发明的其他实施例中。

图9示出了供给流量控制40和供给流量部段50的另一个实施例，供给流量控制40和供给流量部段50可集成于图3中所示的PCLS液压系统10内。如图9所示，辅助供给导管54从供给流量部段50内的供给导管34呈T形分支出来。供给流量部段50可包括供给阀100，当给定的一个功能或给定的多个功能(即一个或多个功能24、26和28)被指令时，供给阀100可限制进入辅助供给导管54的流体流量。也就是，一个或多个功能24、26和28的先导压力可与供给阀100流体连通，使得当给定功能被指令时，弹簧102的力被克服且供给阀100移动至关闭位置，在该关闭位置，进入辅助供给导管54的流体流量受到约束。

供给流量控制40可包括第一孔104，第一孔104可提供供给导管34与补偿器106之间的流体连通。在某些实施例中，第一孔104可为可变孔，该可变孔可为方向和返回流量控制(即滑阀)的位置的函数。在其它实施例中，第一孔104可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，第一孔104可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。

补偿器106可偏置成常开位置。在某些实施例中，补偿器106可通过弹簧107和/或来自载荷传感导管534的压力偏置成常闭位置。如图9所示，一旦第一孔104下游和补偿器106上游的压力大于由弹簧107和载荷传感导管46提供的压力，补偿器106可偏置到开启位置。补偿器106的运转保持第一孔104下游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力。流体源14保持第一孔104上游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力加上裕度压力，所以结合流体源14，第一孔104可具有基本等于裕度压力的压降。

供给流量控制40可包括载荷传感管线108、辅助管线110、第一止回阀112和第二止回阀114。载荷传感管线108通过载荷传感止回阀116将补偿器106下游的位置处的压力连通至载荷传感导管46。载荷传感导管46则将补偿器106下游的位置处的压力连通至流体源14的载荷传感端口32。补偿器106下游的位置处的压力可为方向和返回流量控制38(即滑阀)的工作端口处的压力。载荷传感止回阀116可抑制载荷传感管线108中从载荷传感导管46至补偿器106下游的位置的流体流量。

辅助管线110可提供用于流体流经辅助管线孔118和第一止回阀112的路径。具体地，辅助管线110可提供用于流体从辅助供给导管54流至补偿器106和第二止回阀114下游的位置的路径。辅助管线孔118可为可变孔，该可变孔可在方向和返回流量控制(即滑阀)上计量。在其它实施例中，辅助管线孔118可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，辅助管线孔118可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。辅助管线110可在对于某些多功能情况不期望全补偿时使用。第一止回阀112可如所示的布置在辅助管线孔118下游，或可布置在辅助管线孔118上游，且可抑制从方向和返回流量控制38至辅助供给导管54的流体流量。第二止回阀114布置在补偿器106下游和方向和返回流量控制38上游。第二止回阀114可抑制从方向和返回流量控制38至补偿器106的流体流量。

载荷传感管线108可将补偿器106下游和第二止回阀114上游的压力连通至载荷传感导管46。这将各工作单元18、20和22的运转压力或载荷通过载荷传感导管46连通至载荷传感端口32。因此，流体源14可增加或减少排量，以响应于任何功能24、26和28的最高载荷的变化保持裕度压力。各工作单元18、20和22的载荷传感止回阀116可导致载荷传感导管46内的压力连接至最高载荷的功能。

在图9中的供给流量控制40和供给流量部段50集成于PCLS液压系统10中的图3中的PCLS液压系统10的实施例的运转期间，流体由流体源14输出至供给导管34，供给导管34接着可由功能24、26和28中的一个或多个通过致动对应的方向和返回流量控制38(即滑阀)指令。在一个非限制性示例中，功能24、26和28可在移动机器的运转期间同时被指令，其中，功能24和功能26在比功能28更高的压力下运转。在图3中的图9中的供给流量控制40和供给流量部段50集成于PCLS液压系统10的该实施例中，为了满足功能的流量需求，可设计从供给导管34和辅助供给导管54引导流量的功能。一旦功能24或功能26被指令(假设功能24和26的先导压力连接至供给阀100)，供给阀100可限制经过辅助供给导管54的流体流量。该限制减少或消除了任何功能消耗来自辅助供给导管54的流量的能力，因而减少了被指令的流量。由于被指令的功能之后将在减少的指令时得到全补偿(即全流量指令可以为预计来自供给导管34和辅助供给导管54的流量)，功能24和功能26可接收与如果所有初始功能流量来自供给导管34时将具有的相比可获得的泵流量的更大部分。

尽管以上参考多功能运转的具体非限制性示例来描述PCLS液压系统10的运转，应知悉，通过供给流量部段50的供给阀100来限制下游功能可应用于其它带有任何数量的功能和对应的控制阀单元的液压系统。具体地，供给阀100可包含于此处描述的本发明的其他实施例中。

图10示出了供给流量控制40和供给流量部段50的又一个实施例，供给流量控制40和供给流量部段50可集成于图4中所示的PCLS液压系统10内。如图10所示，辅助供给导管54从供给流量部段50内的供给导管34呈T形分支出来。

供给流量控制40可包括第一孔120，第一孔120可提供供给导管34与补偿器122之间的流体连通。供给流量控制40还可包括第二孔124。在某些实施例中，第一孔120和/或第二孔124可为可变孔，该可变孔可为方向和返回流量控制38(即滑阀)的位置的函数。在其它实施例中，第一孔120和/或第二孔124可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，第一孔120和/或第二孔124可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。第二孔124可配置为限制或约束至下游功能的流体流量(即工作单元18的第二孔124可限制或约束至功能26和28的流体流量，等等)。这可通过布置在下游工作单元的第一孔120上游且与其串联的第二孔124实现(即工作单元18的第二孔124可布置在工作单元20的第一孔120上游且与其串联，等等)。

补偿器122可偏置成常开位置。在某些实施例中，补偿器122可通过弹簧125和/或来自载荷传感导管46的压力偏置到常闭位置。如图10所示，一旦第一孔120下游和补偿器122上游的压力大于由弹簧125和载荷传感导管46提供的压力，补偿器122可偏置到开启位置。补偿器122的这种操作保持的第一孔120下游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力。流体源14保持第一孔120上游的期望压力基本等于载荷传感端口32处的压力加上裕度压力，所以结合流体源14，第一孔120可具有基本等于裕度压力的压降。

供给流量控制40可包括载荷传感管线126、辅助管线128和供给止回阀130。载荷传感管线126可通过载荷传感止回阀132将补偿器122下游的位置处的压力连通至载荷传感导管46。载荷传感导管46则可将补偿器122下游的位置处的压力连通至流体源14的载荷传感端口32。补偿器122下游的位置处的压力可以为方向和返回流量控制38(即滑阀)的工作端口处的压力。载荷传感止回阀130可抑制载荷传感管线126中从载荷传感导管46至补偿器122下游的位置的流体流量。

辅助管线128可提供用于流体流经辅助管线孔134的路径。具体地，辅助管线128可提供用于流体从辅助供给导管54流至补偿器122下游的位置的路径。辅助管线孔134可为可变孔，该可变孔可在方向和返回流量控制(即滑阀)上计量。在其它实施例中，辅助管线孔134可为可变孔，该可变孔可由先导压力控制或由PCLS液压系统10的控制器(未示出)电子控制。在其它实施例中，辅助管线孔134可为固定孔，该固定孔提供对下游流体流量的连续限制或约束。辅助管线128可在对于某些多功能情况不期望全补偿时使用。供给止回阀130布置在补偿器122下游和方向和返回流量控制38上游。供给止回阀130可抑制从方向和返回流量控制38至补偿器122的流体流量。

载荷传感管线126可将补偿器122下游和供给止回阀130上游的压力连通至载荷传感导管46。这将各工作单元18、20和22的运转压力或载荷通过载荷传感导管46连通至载荷传感端口32。因此，流体源14可增加或减少排量，以响应于任何功能24、26和28的最高载荷的变化保持裕度压力。各工作单元18、20和22的载荷传感止回阀132可导致载荷传感导管46内的压力连接至最高载荷的功能。

在图10中的供给流量控制40和供给流量部段50集成于PCLS液压系统10中的图4中的PCLS液压系统10的实施例的运转期间，流体由流体源14输出至供给导管34，供给导管34接着可由功能24、26和28中的一个或多个通过致动对应的方向和返回流量控制(即滑阀)指令。在一个非限制性示例中，功能24、26和28可在移动机器的运转期间同时被指令。在图4中的图10中的供给流量控制40和供给流量部段50集成于PCLS液压系统10的该实施例中，为了满足功能的流量需求，可设计从供给导管34和辅助供给导管54引导流量的功能。在该实施例中，一旦使工作单元18、20和22中的任何工作单元的第二孔124限制或约束流过其中的流体，辅助供给导管54在受限的第二孔124下游可被限制。例如，如果使工作单元20的第二孔限制或约束流过其中的流体，该限制可减少或消除任何下游功能(即功能28)利用来自辅助供给导管54的流量的能力，因而减少了其被指令的流量。由于下游功能(即功能28)之后将在减少的指令时得到全补偿(即全流量指令可以为预计来自供给导管34和辅助供给导管54的流量)，上游功能(即功能24和功能26)可接收与如果所有初始功能流量来自供给导管34时将具有的相比可获得的流量的更大部分。

尽管以上参考多功能运转的具体非限制性示例来描述PCLS液压系统10的运转，应知悉，通过各工作单元18、20和22的第二孔124来限制下游功能可应用于其它带有任何数量的功能和对应的控制阀单元的液压系统。在各工作单元18、20和22的第二孔62位于滑阀上的实施例中，任何工作单元18、20和22的第二孔62可提供用于不同移动方向的不同限制。例如，相对于摆动，悬臂上升与悬臂降低可具有不同的优先级需求。

应理解，本发明在其应用中不被限制于以上说明书所阐述的或附图所示出的部件的构造和布置的细节中。本发明能够有其它实施例，且以各种方式实践或实施。此外，应理解，本文所用的词语或术语是为了说明的目的而不应看作为限制。本文使用“包括”、“包含”和“具有”及其变型意味着包含了下文所列的物品及其等效物以及附加的物件。除非确切说明或以其它方式限定，术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变型广义地使用且包含直接和间接的安装、连接、支承以及联接。此外，“连接”和“联接”不限制于物理的或机械的连接或联接。

以上描述用于使本领域技术人员能够制造并使用本发明的实施例。对所述实施例的各种修改对本领域的技术人员而言是十分明显的，并且本文的总原理可应用于其它实施例和应用，而不偏离本发明的实施例。因此，本发明的实施例并不意在限制于所示的实施例，而是为与本文所披露的原理和特征一致的最宽范围符合。应参考附图来阅读以上详细描述，其中不同附图中的相同元件具有相同的附图标记。不必然依照比例的附图示出选定的实施例，并且不意在限制本发明的实施例的范围。本领域技术人员会认可到本文所提供的示例具有许多有用的替代并且此类替代落在本发明的实施例的范围内。

在本说明书中，实施例以能够写下清楚且精确的说明的方式来描述，但其意在、且会被理解，实施例可有各种结合或拆分而不脱离本发明。例如，应理解本文所述的所有优选的特征可应用于本文所描述的发明的所有方面。

本领域技术人员应理解，尽管以上已结合具体实施例和示例描述了本发明，但本发明不必然如此受限制，并且各种其它实施例、示例、使用、对各实施例、示例和使用的修改和改变意在由所附的权利要求所包含。本文所引用的各个专利和公开的全部内容以参见的方式纳入本文，就像每个专利或公开单独地以参见方式纳入本文那样。

在以下的权利要求书中阐述本发明的各特征和优点。