液压机械的制作方法

本公开涉及一种液压机械，更具体地，涉及一种具有合流功能的液压机械。

背景技术：

在建筑工地、工业工地等中，使用通过供应加压流体来获得动力的各种液压机械。例如，在这种液压机械中，加压流体供应器将加压流体供给到各个致动器，并且，连接到各个致动器的工作装置利用所述加压流体的压力和流量来执行工作。

通常，这种液压机械设置有多个工作流体供应器，每个工作流体供应器被构造成将工作流体供应到与之对应的至少一个致动器。一些这种液压机械设置有合流阀，每个合流阀均能够引导由特定工作流体供应器提供的工作流体与由另一工作流体供应器供应的工作流体合并，以将具有合并流量的工作流体供应到对应于所述另一工作流体供应器的致动器。因此，即使在与所述另一工作流体供应器对应的致动器需要较高流量的情况下，也希望以足够的流量(高于由所述另一工作流体供应器排出的流体的流量)向致动器供给流体(例如，在与所述另一工作流体供应器对应的致动器中的两个或更多个致动器被同时操作的情况下)。

然而，在现有技术的液压机械中，可能不能获得足够的合流流量，或者可能不能有效地执行流量分配，这可能是有问题的。

技术实现要素：

技术问题

因此，已考虑到现有技术中出现的上述问题而做出了本公开，并且本公开提出了有效的流量分配以及向致动器充分提供具有所需流量的流体。

技术方案

根据本申请的一个方面，一种液压机械可以包括：第一流体供应器；第二流体供应器；第一致动器；第二致动器；第一流动控制阀，当所述第一流动控制阀处于第一位置时，所述第一流动控制阀将流体从第一流体供应器引导到第一致动器；合流控制阀，当所述合流控制阀处于合流位置时，所述合流控制阀将来自第一流体供应器的流体引导到第二流动控制阀；所述第二流动控制阀，当所述第二流动控制阀处于第二位置时，所述第二流动控制阀将来自第二流体供应器和第一流体供应器的流体引导到第二致动器；以及旁通路径，该旁通路径通过绕过第一流动控制阀而允许第一流体供应器与合流控制阀连通。

附图说明

图1是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图；

图2是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图；

图3是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图；

图4是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图；并且

图5至图7是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图的一部分的放大图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。

本公开适用于液压机械，例如建筑机械和工业机械。尽管本公开将主要涉及应用于建筑机械(例如挖掘机)的实施例，但本公开不限于此，而是也可应用于各种其它类型的液压机械。

图1是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图。

该液压机械可以包括第一流体供应器110、第二流体供应器210、第一致动器120、第二致动器220、第一流动控制阀130、合流控制阀140、第二流动控制阀230、旁通路径161、以及储箱10。

该液压机械可以包括动力源(未示出)，例如内燃机或电动机，用于驱动第一流体供应器110和第二流体供应器210。

第一流体供应器110可以是液压泵，其从储箱10吸入流体、对吸入的流体加压并将加压的流体供应到指定装置。特别地，当第一流体供应器110是可变排量泵时，第一流体供应器110可以具有将流量分配给第一致动器120和第二致动器220的功能。例如，在组合操纵第一致动器120和第二致动器130期间，可以减小由第一流体供应器110排出的流体的流量，使得第二流体供应器210可以使用更大的功率，从而以足够的流量将流体供应到第二致动器220。

第二流体供应器210可以是液压泵，其从储箱10吸入流体、对吸入的流体加压并将加压的流体供应到指定装置。

第一致动器120可以是液压缸或液压马达，其使用由第一流体供应器110供应的工作流体来执行工作。第一致动器120可以是挖掘机的回转致动器。

第二致动器220可以是液压缸或液压马达，其通过接收由第二流体供应器210供应的工作流体和由第一流体供应器110(经由合流控制阀140)供应的工作流体来执行工作。第二致动器220可以是挖掘机的动臂致动器、斗杆致动器、铲斗致动器或可选致动器(optionactuator)。

第一流体路径111可以构造成从第一流体供应器110延伸，以顺序地穿过第一流动控制阀130和合流控制阀140。在第一流体路径111上流动的工作流体可最终在返回管线11上返回到储箱10。因此，工作流体可以流过如下液压回路：在该液压回路中，从储箱10排出的工作流体可顺序地穿过第一流体供应器110、第一流体路径111和返回管线11而返回到储箱10。第二流体路径211可以构造成从第二流体供应器210延伸，以穿过第二流动控制阀230。在第二流体路径211上流动的工作流体可以最终在返回管线11上返回到储箱10。因此，工作流体可流过如下液压回路：在该液压回路中，从储箱10排出的工作流体可顺序地穿过第二流体供应器210、第二流体路径211和返回管线11而返回到储箱10。

平行路径151可以构造成在第一流动控制阀130上游的位置从第一流体路径111分支，以连接到第一流动控制阀130。平行路径151可以构造成在第二流动控制阀230上游的位置从第二流体路径211分支，以连接到第二流动控制阀230。

合流路径141可以构造成从合流控制阀140延伸，以连接到第二流动控制阀230。

第一流动控制阀130可以移动到中立位置。当第一流动控制阀130处于中立位置时，第一流动控制阀130允许工作流体从第一流体供应器110流经第一流体路径111以继续在第一流体路径111上流动，而不是被供应到第一致动器120。(尽管在本文中考虑到其功能而将第一流体供应器110和第一流动控制阀130之间的流体路径、第一流动控制阀130和合流控制阀140之间的流体路径、以及合流控制阀140下游的流体路径都称为第一流体路径111，但第一流体路径111不应被解释为在物理上是单个路径)。另外，当第一流动控制阀130处于中立位置时，从第一流体供应器110在平行路径151上流动的工作流体的流动被第一流动控制阀130切断。第一流动控制阀130可以移动到第一位置。所述第一位置可以是非中立位置。当第一流动控制阀130处于所述第一位置时，第一流动控制阀130可以允许从第一流体供应器110在平行路径151上流动的工作流体在流体路径121上被引导到第一致动器120。当第一流动控制阀130处于第一位置时，从第一流体供应器110在第一流体路径111上流动的工作流体的流动被第一流动控制阀130切断。

合流控制阀140可以移动到中立位置。当合流控制阀140处于中立位置时，合流控制阀140允许从第一流体供应器110在第一流体路径111上流动的工作流体继续在第一流体路径111上流动，而不是在合流路径141上被输送到第二流动控制阀230。合流控制阀140可移动到合流位置。当合流控制阀140处于合流位置时，合流控制阀140可以允许从第一流体供应器110流动的工作流体在合流路径141上被引导到第二流动控制阀230。

第二流动控制阀230可以移动到中立位置。当第二流动控制阀230处于中立位置时，第二流动控制阀230允许从第二流体供应器210在第二流体路径211上流动的工作流体继续在第二流体路径211上流动。(尽管在本文中考虑到其功能而将第二流体供应器210和第二流动控制阀230之间的流体路径、以及第二流动控制阀230下游的流体路径都称为第二流体路径211，但第二流体路径211不应被解释为在物理上是单个路径)。当第二流动控制阀230处于中立位置时，从第一流体供应器110在平行路径251上流动的工作流体的流动以及从第一流体供应器110在合流路径141上流动的工作流体的流动被第二流动控制阀230切断。第二流动控制阀230可以移动到第二位置。该第二位置可以是非中立位置。当第二流动控制阀230处于第二位置时，第二流动控制阀230可以控制从第二流体供应器210在平行路径251上流动的工作流体以及从第一流体供应器110在合流路径141上流动的工作流体，以将其在流体路径221上引导到第二致动器220。当第二流动控制阀230处于第二位置时，从第二流体供应器210在第二流体路径211上流动的工作流体的流动被第二流动控制阀230切断。

旁通路径161可以允许第一流体供应器110通过绕过第一流动控制阀130而与合流控制阀140连通。因此，即使在响应于第一流动控制阀130被移动到第一位置而将第一流体路径111切断的情况下，所需的流量也能够在旁通路径161上被供应到合流控制阀140。旁通路径161可以在第一流动控制阀130上游的位置从第一流体路径111分支，并在第一流动控制阀130下游的位置重新连接到第一流体路径111。

为了使合流控制阀140移动到合流位置，第二流动控制阀230需要处于第二位置。

图1中所示的液压机械的操作将被描述如下。

a)仅第一致动器需要的流量

当操作者移动用于控制第一流动控制阀130的输入装置(未示出)时，第一流动控制阀130移动到第一位置。然后，由第一流体供应器110排出的工作流体依次通过第一流动控制阀130和流体路径121而被供应到第一致动器120。然而，第二流动控制阀230保持在中立位置，除非操作者操纵用于控制第二流动控制阀230的输入装置(未示出)。因此，由第二流体供应器210排出的工作流体依次通过第二流体路径211和返回管线11以返回到储箱10，而不是被供应到第二致动器220。另外，由于合流控制阀140也保持在中立位置，所以工作流体不被第一流体供应器110在合流路径141上供应到第二流动控制阀230。

b)仅第二致动器所需的流量

当操作者移动用于控制第二流动控制阀230的输入装置(未示出)时，第二流动控制阀230移动到第二位置。然后，由第二流体供应器210排出的工作流体依次通过平行路径251、第二流动控制阀230和流体路径221被供应到第二致动器220。另外，当第二流动控制阀230移动到第二位置时，合流控制阀140也移动到合流位置。因此，工作流体能够由第一流体供应器110在合流路径141上供应到第二流动控制阀230。然而，除非操作者操纵用于控制第一流动控制阀130的输入装置(未示出)，否则第一流动控制阀130保持在中立位置。因此，由第一流体供应器110排出的工作流体依次通过第一流体路径111和返回管线11以返回到储箱10，而不是被供应到第一致动器120。

c)第一致动器和第二致动器二者所需的流量

当操作者移动用于控制第一流动控制阀130的输入装置(未示出)时，第一流动控制阀130移动到第一位置。然后，由第一流体供应器110排出的工作流体依次通过平行路径151、第一流动控制阀130和流体路径121被供应到第一致动器120。另外，当操作者移动用于控制第二流动控制阀230的输入装置(未示出)时，第二流动控制阀230移动到第二位置。然后，由第二流体供应器210排出的工作流体依次通过平行路径251、第二流动控制阀230和流体路径221被供应到第二致动器220。另外，当第二流动控制阀230移动到第二位置时，合流控制阀140也移动到合流位置。因此，工作流体能够由第一流体供应器110在合流路径141上供应到第二流动控制阀230。

图2是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图。

该液压机械可以包括布置在旁通路径161上的第一孔口170。第一孔口170降低了穿过第一孔口170的工作流体的流量，从而使得能够在经由第一流动控制阀130输送到第一致动器120的工作流体的流量与经由合流控制阀140和第二流动控制阀230输送到第二致动器220的工作流体的流量之间进行有效分配。另外，在没有第一孔口170的情况下，当合流控制阀140处于中立位置时，存在这样的危险：即使在第一流动控制阀130处于第一位置的情况下，由第一流体供应器110排出的工作流体也可能在旁通路径161上返回到储箱10(在大多数情况下，旁通路径161内的压力可能低于平行路径151内的压力)，而不是流动到平行路径151。提供第一孔口170来防止这种危险。当从第一流体供应器110流出的工作流体流过第一孔口170时，产生压降。

第一孔口170可以是固定孔口，其中，流体所穿过的开口面积的大小是固定的。替代地，第一孔口170可以是可变孔口，其中，流体所穿过的开口面积的大小是可调节的。

图3是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图。

除了第一孔口170之外或作为第一孔口170的替代，该液压机械还可以包括布置在旁通路径161上的截止阀160，以选择性地切断旁通路径161。当不需要向第二致动器220供应工作流体时，截止阀160切断旁通路径161，从而能够有效地分配工作流体的流量。为了使截止阀160打开旁通路径161，合流控制阀140需要处于合流位置。在没有截止阀160或者在截止阀160处于打开位置的情况下，当合流控制阀140处于中立位置时，存在这样的危险：即使在第一流动控制阀130处于第一位置的情况下，由第一流体供应器110排出的工作流体也可能在旁通路径161上返回到储箱10(在大多数情况下，旁通路径161内的压力可能低于平行路径151内的压力)，而不是流动到平行路径151。因此，提供截止阀160来防止这种危险。

可以配置一个回路，其使用用于移动所述合流控制阀140的先导压力来移动截止阀160。

该液压机械可以在旁通路径161上包括截止阀160和如图2中所示的第一孔口170。截止阀160可以位于旁通路径161上，在工作流体从第一流体供应器110流动到合流控制阀140的方向上处于第一孔口170的上游，以选择性地切断旁通路径161。

图4是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图。

该液压机械可以包括位于平行路径151上的流量控制阀150，以控制在平行路径151上流动的流体的流量。流量控制阀150允许工作流体以所需的流量被供应到第一致动器120。当在工作流体从第一流体供应器110流动到第一致动器120的方向上处于流量控制阀150下游的工作流体的压力(例如，平行路径151内的在流量控制阀150和第一流动控制阀130之间的压力)大于预设的阈值压力时，流量控制阀150的开度可以被减小到预设的大小，从而减小经由流量控制阀150供应到第一致动器120的工作流体的流量，同时允许剩余的工作流体的流量经由合流控制阀140被供应到第二致动器220。因此，即使在第一致动器120和第二致动器220同时需要流量的情况下，也能够向第二致动器220供给足够的流量，而不会降低与第二致动器220对应的工作装置的工作效率(workingrate)。例如，在第一流动控制阀130是回转流动控制阀并且第一致动器120是回转致动器的实施例中，当操纵该回转流动控制阀的输入装置被操纵时，不必向该回转致动器供应高的流量，因为回转致动器在早期阶段仅被加速(在这种情况下，平行路径151内的在流量控制阀150和第一流动控制阀130之间的压力高)。当平行路径151内的在流量控制阀150和第一流动控制阀130之间的压力等于或高于预设的阈值压力(例如150kgf/cm²)时，也允许由第一流体供应器110排出的工作流体被供应到第二致动器220。相比之下，当回转加速完成时(在这种情况下，平行路径151内的在流量控制阀150和第一流动控制阀130之间的压力低)，该回转致动器需要更高的流量。然后，可以增大流量控制阀150的开度，使得能够向回转致动器供应更大量的工作流体。

可以设置有压力传感器(未示出)，用于测量平行路径151内的在流量控制阀150和第一流动控制阀130之间的压力。可以根据由该压力传感器测量到的压力水平来控制流量控制阀150的开度。

图5至图7是示出了根据示例性实施例的液压机械的回路图的一部分的放大图。在这些图中，由①、②、③、④、⑤和⑥表示的部件彼此连接。

截止阀160可以包括提动阀芯163，该提动阀芯163在打开位置上打开旁通路径161并在关闭位置上关闭旁通路径161。如上所述，为了使截止阀160打开旁通路径161，合流控制阀140需要处于合流位置。在此方面，该液压机械可以包括从截止阀160延伸以连接到合流控制阀140的第一辅助路径167。另外，截止阀160可以包括用于将旁通路径161和第一辅助路径167连接的第二孔口165。旁通路径161内的压力可以为提动阀芯163提供用于将提动阀芯163移动到打开位置的力或用于将提动阀芯163移动到关闭位置的力。

当合流控制阀140处于中立位置时，第一辅助路径167被合流控制阀140切断。由于没有工作流体从旁通路径161通过第二孔口165被引导到第一辅助路径167，因此第一辅助路径167内的、施加到提动阀芯163的压力与旁通路径161内的压力基本相同。提动阀芯163的受到第一辅助路径167内的压力的面积大于提动阀芯163的受到旁通路径161内的压力的面积。即使在第一辅助路径167内的压力与旁通路径161内的压力相同的情况下，由第一辅助路径167内的压力施加到提动阀芯163的力也大于由旁通路径161内的压力施加到提动阀芯163的力，从而允许提动阀芯163关闭旁通路径161。截止阀160可以包括弹簧，该弹簧向提动阀芯163施加使提动阀芯163移动到关闭位置的力。

当合流控制阀140移动到合流位置时，第一辅助路径167打开。这因此形成了从旁通路径161通过第二孔口165被引导到第一辅助路径167的工作流体的流动。由于第二孔口165而引起的压降会导致旁通路径161内的施加到提动阀芯163的压力高于第一辅助路径167内的施加到提动阀芯163的压力。因此，提动阀芯163移动到打开位置，使得旁通路径161打开。当合流控制阀140处于合流位置时，合流控制阀140可以允许在第一辅助路径167上流动的工作流体与在第一流体路径111上流动的工作流体合并。

该液压机械可以包括位于合流路径141a和141b上的止回阀143a和143b，以防止工作流体从第二流动控制阀230反向流动到合流控制阀140。

该液压机械可以包括第二辅助路径159、切换阀157和第三辅助路径155，以操作流量控制阀150。第二辅助路径159(或其一端)可以构造成连接到流量控制阀150，以向流量控制阀150施加致动压力，以致动该流量控制阀150。第二辅助路径159的另一端可以构造成连接到旁通路径161。尽管第二辅助路径159的所述另一端在流量控制阀150上游连接到平行路径151(这与图5中所示的实施例不同)，但可以实现流体动力学上等效的实施例。切换阀157可以位于第二辅助路径159上，以在切换阀157处于打开位置时打开第二辅助路径159并在切换阀157处于关闭位置时关闭第二辅助路径159。第三辅助路径155可以在流量控制阀150下游的位置158从平行路径151延伸，以连接到切换阀157。

当平行路径151内的在流量控制阀150下游的位置158上的压力为p1或p2时，流量控制阀150能够将在平行路径151上流动的工作流体的流量控制为最小流量或最大流量。(这里，p1＞p2，p1等于或高于当前阈值压力，而p2低于当前阈值压力)。当平行路径151内的在流量控制阀150下游的位置158上的压力从p2增大到p1时，压力p1被施加到第二辅助路径159上的切换阀157，从而将切换阀157移动到打开位置。然后，第二辅助路径159被打开，使得穿过流量控制阀150的工作流体的流量被降低到最小流量。(流量控制阀150的提动阀芯152在图中向右移动，由此减小平行路径151的开度)。相比之下，当平行路径151内的在流量控制阀150下游的位置158上的压力从p1减小到p2时，切换阀157移动到关闭位置。然后，可以关闭第二辅助路径159，并且可以将穿过流量控制阀150的工作流体的流量增加到最大流量。(流量控制阀150的提动阀芯152在图中向右移动，由此增大平行路径151的开度)。

该液压机械可以包括推土机推板流动控制阀181和推土机推板致动器183。

第二流体供应器210可以包括第三流体供应器210a和第四流体供应器210b。第二流动控制阀230可以包括第三流动控制阀和第四流动控制阀，而第二致动器220可以包括第三致动器和第四致动器。在合流位置，合流控制阀140可以将工作流体从第一流体供应器110引导到第三流动控制阀和第四流动控制阀。在第三位置，第三流动控制阀可以将工作流体从第一流体供应器110和第三流体供应器210a引导到第三致动器。在第四位置，第三流动控制阀可以将工作流体从第一流体供应器110和第四流体供应器210b引导到第四致动器。第三流动控制阀可以是动臂(合流)流动控制阀230a、斗杆流动控制阀230b或可选流动控制阀230c。第三致动器可以是动臂致动器220d、斗杆致动器220b或可选致动器220c。第四流动控制阀可以是动臂流动控制阀230d、铲斗流动控制阀230e或斗杆(合流)流动控制阀230f。第三致动器可以是动臂致动器220d、铲斗致动器220e或斗杆致动器220b。

该液压机械可以包括左行驶流动控制阀260a、左行驶致动器270a、右行驶流动控制阀260b和右行驶致动器270b。

可以构造一个回路，使得：为了将合流控制阀140移动到合流位置，第二流动控制阀(即，动臂(合流)流动控制阀230a、斗杆流动控制阀230b、可选流动控制阀230c、动臂流动控制阀230d、铲斗流动控制阀230e和斗杆(合流)流动控制阀230f中的至少一个)需要处于第二位置(即，中立位置)，并且左行驶流动控制阀260a和右行驶流动控制阀260b中的至少一个处于非中立位置。当行驶控制阀260a和260b移动到非中立位置时，第二流体路径(即，第三流体路径211a和第四流体路径211b)被切断，从而防止由第二流体供应器(即，第三供应器210a和第四流体供应器210b)排出的工作流体被供应到第二流动控制阀。在此方面，图5至7中所示的液压机械被构造成将第一流体供应器110排出的工作流体供应到合流路径141a和141b上的第二流动控制阀。

该液压机械可以包括输入装置(未示出)，用于调节所述回转流动控制阀、推土机推板流动控制阀181、左行驶流动控制阀260a、斗杆流动控制阀230b、可选流动控制阀230c、右行驶流动控制阀260b、动臂流动控制阀230d和铲斗流动控制阀230e的位置。与来自所述输入装置的输入相对应的先导流体的压力可以分别被施加到这些控制阀，以移动这些控制阀。另外，该液压机械可以包括用于供应先导流体的先导流体供应器(未示出)。该先导流体供应器可以是泵。该先导流体供应器可以由上述动力源驱动。