专利名称：液压组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有液压泵和由液压泵通过相应的负载压力管道 (Lastdruckleitung)而按需控制地(bedarfsgesteuert)进行供给的至少第一、第二和 第三消耗装置(Verbraucher)的液压组件(hydraulische Anordnung)，其中，每个消耗 装置通过至少一个控制阀(Steuerventil)通过自有的供给管道(Versorgungsleitung) 液压地并联地与液压泵相连接，并且为第一消耗装置分配有第一级的供给优先权 (VersorgungspriorMt),为第二消耗装置分配有从属于第一级的第二级的供给优先权，并 且为第三消耗装置分配有从属于第二级的第三级的供给优先权。
背景技术：
在农用(Iandwirtschafilichen)车辆中的、如在农用牵引机或拖拉机中的， 但是同样在收获机械以及建筑和林用机械中的液压系统中，已知的是，为各个液压消 耗装置设置有依赖于负载压力的供给。这种类型的系统(同样作为负荷传感系统 (Load-Sensing-System)而已知)既可利用定量泵(Konstantpumpe)也可利用输送体积流 量受调节的变量泵(Verstellpumpe)来运行。在使用定量泵的情形下，依赖于负载压力的 供给由此来实现，即，恒定的输送体积流量通过导出管道依赖于负载压力地被导出。与之相 反，变量泵可直接地依赖于负载压力地运行。另外已知，以按优先权控制的方式对所提到的 车辆处的液压消耗装置进行供给，从而使得，假如受运行所限地出现液压供给不足的话，相 对于具有较低的优先权等级(Priori谢sstufe)的液压消耗装置，具有较高优先权等级的液 压消耗装置优先地以液压方式被供给。那么，举例而言，与车辆处的液压运行式悬架相比， 诸如液压运行式转向装置或者液压运行式制动设备等的液压消耗装置属于较高的优先权 等级。而相对于其它的液压消耗装置，例如处于车辆处的提升机构，该液压运行式悬架又同 样可属于较高的优先权等级。所以在依赖于负载压力的液压系统中常常需考虑用于不同的 液压消耗装置的多个优先权等级。为了实现可靠的优先权控制(PrioritStssteuerung)，在液压的负荷传感系统中使
用呈压力天平(Druckwaage)形式的优先阀(PrioritStsventil),通过其，在总系统的液压供 给不足的情形下控制各个液压消耗装置的供给中的优先级。一般情况下，各个液压消耗装 置分别地与至少一个控制阀相连接，通过该控制阀从液压泵的方面控制输送体积流量的入 口。在每个控制阀的入口中存在有优先阀，该优先阀由优先级高的液压消耗装置的负载压 力信号来关闭，并且降低或节制体积流量，以便保障优先级高的阀的液压供给。所以，为了 在在现有技术中已知的液压系统或者组件中实现两个优先权等级，采用一个优先阀。由此， 为了如上面所提及地实现三个优先权等级，通常需要两个优先阀。这在一般情况下与有所 提高的结构成本和结构体积相关联。如果想要防止这一点，则必须放弃相应的优先权等级， 从而使得，不同的优先级低的液压消耗装置经常被整合到一个优先权等级中，以便节省与 结构成本和结构体积相关联的另一个优先阀。然而，这在总系统供给不足时可能导致，被整 合的液压消耗装置中的一个遭受到不充足的体积流量供给，并且因此而停止运转。如果其为这样的一种液压消耗装置，即，其相对于被整合在相同的优先权等级中的液压消耗装置 而言应享受本更高的供给优先权，则这是特别不利的。
发明内容
作为本发明的基础的目的在于，提供一种开头提到的类型的液压组件，上面提到 的问题通过其而被克服。根据本发明，该目的通过权利要求1的教导来实现。本发明的其它有利的设计方 案和改进方案由从属权利要求中得知。根据本发明，一种开头提到的类型的液压组件如此地构造，S卩，为了控制供给优先 权等级(VersorgungsprioritStsstufen),第二和第三消耗装置的供给管道通过连接管道来
连接，并且在液压泵和连接管道之间在通向第三消耗装置的供给管道中布置有负载压力控 制式(lastdruckgesteuertes)优先阀，并且在通向第二消耗装置的供给管道中布置有体 积流量降低器件(Volumenstrom reduzierende Mittel)，其中另外地，连接管道具有器件， 该器件截止了从第二供给管道朝向第三供给管道的方向上的体积流量。在总系统的正常的 供给条件下，由液压泵输送的体积流量可相应地不受阻碍或不受节流地经过第一供给管道 到达第一液压消耗装置，经过优先阀，连接管道和第二供给管道到达第二液压消耗装置，以 及经过优先阀和第三供给管道到达第三液压消耗装置。在总系统供给不足的情况下，优先 阀由于通向负载压力管道的连接而关闭，并且抑制或降低了通过优先阀流向第二和第三消 耗装置的体积流量。同时，通过第二供给管道的体积流量被导引经过体积流量降低器件， 其中，经过连接管道的体积流量通过布置在该处的器件来截止。因此，即使优先阀完全地关 闭，第二液压消耗装置不依赖于优先阀的位置继续地以液压方式被供给(尽管是以经节流 的体积流量)。即，在总系统供给不足的情形下，发生了带有通过该体积流量降低器件而被 限定的体积流量的该第二液压消耗装置的最小供给。由此，用于第二液压消耗装置的压力 形成变得可能，并且保证了其最低功能。随着优先阀逐渐关闭，第三液压消耗装置被提供以 越来越少的体积流量，与之相反，第一液压消耗装置继续地被提供以最大的体积流量。由于 该体积流量降低器件，相对于第二液压消耗装置，第一液压消耗装置得到了更高的供给优 先权。此外，第二液压消耗装置享受相对于第三液压消耗装置而言的较高的供给优先权，因 为，即使当优先阀完全被关闭时，用于第二供给管道的最小的体积流量被保证。因此，在使 用仅一个优先阀的条件下，实现了三个优先权等级。为了液压组件的设计，体积流量降低器 件可如此地被预设，即，保障通向第二消耗装置的最小的体积流量，并且同时确保，在任何 运行状态下都不可能由于经过第二供给管道流出的体积流量而出现第一液压消耗装置的 供给不足。由此，创造了这样一种液压组件，其相对于相应的在现有技术中已知的解决方案 而言具有明显较低的结构成本，较小的结构体积和较低的部件成本。为了液压组件的依赖于负载压力的控制，与第一消耗装置相连接的负载压力管道 和与第二消耗装置相连接的负载压力管道通过第一换向阀转变成第一合成负载压力管道， 其中，在朝关闭位置的方向上驱动优先阀的第一控制压力管道与第一合成负载压力管道相 连接。另外，设置有第二控制压力管道，其在朝打开位置的方向上驱动优先阀，其中，其在液 压泵侧与供给管道中的一个相连接。此外，第一合成负载压力管道和与第三消耗装置相连接的负载压力管道通过第二换向阀合并到第二合成负载压力管道中，其中，第二合成负载压力管道提供了控制压力，其 可被使用以用于对由液压泵供应的供给压力(该供给压力用于根据负载按需控制地被供 给的消耗装置)进行控制。在第二供给管道中的体积流量降低器件例如包括恒定的节流阀或者隔板或阻尼 阀。在此，同样可使用可变的或者说手动地或电子地可调的或者可驱动的阻尼阀或流量调 节阀或者节流调节阀。同样可使用其它的这里未提到的用于降低体积流量的器件。重要的 是，能够以可预设或可调节或可控制的方式预先确定最小的允许的体积流量。设置在连接管道中的器件包括在朝第三供给管道的方向上关闭的止回阀。其可例 如为传统的球阀，其仅在一个通流方向上打开。压力控制式优先阀可构造成比例阀，其中，该比例阀为带有中间位置和两个端部 位置一一个关闭位置和一个打开位置一的压力控制式阀。依赖于各个液压消耗装置的 负载压力状态(负载压力信号或负荷传感信号)，优先阀占据位于完全关闭位置和完全打 开位置之间的中间位置。液压泵可构造成依赖于负载压力的变量泵，其通过优选为集成式的输送体积流量 调节器依赖于由液压消耗装置报告的负载压力信号而提供可变的体积流量，其中优选地， 相应地被提供给或者说用信号传递给第二合成负载压力管道的负载压力可被使用以用于 变量泵的调节。在一种备选的实施形式中，代替变量泵，同样可使用定量泵作为液压泵，那么其 中，设置有可依赖于负载压力地被驱动的比例阀，其以依赖于负载压力的方式将由定量泵 输送的供给液体导出至液压箱。通过负载压力管道，用于液压消耗装置的所必需的供给量 被用信号传递，并且依赖于其通过比例阀将由定量泵输送的恒定的体积流量的相应的部分 导出到液压箱中。由此，能够以与利用变量泵的相类似的方式向液压消耗装置供应依赖于 负载压力的输送体积。第一液压消耗装置包括可液压操纵的转向装置或可液压操纵的制动装置。另外， 两者同样可一起设置在相同的最高的供给优先权等级中。另外同样可能的是，还有其它的 液压消耗装置作为带有最高的优先权等级的第一消耗装置而运行，例如液压操纵的变速
ο第二液压消耗装置可包括可液压操纵的悬架，其中，其例如可为驾驶舱悬架或者 同样可为车辆的车轴悬架。另外，其它的液压消耗装置同样可作为带有从属的优先权等级 的第二消耗装置而运行。第三液压消耗装置可例如包括可液压操纵的提升机构，例如带有在前或在后地布 置在车辆处的三点式牵引装置(DreipunktanhSngevorrichtung)或者安装在车辆处的前
端装载机。根据上面所列举的设计方案的根据本发明的液压组件适合于在农用车辆(例如 农用牵引机或拖拉机)中的应用，但是同样也适合于在收获机械以及建筑和林用机械中的应用。
借助于显示了本发明的实施例的图纸，下面进一步地说明并阐述本发明以及本发
6明的其它的优点和有利的改进方案和设计方案。其中图1显示了带有根据本发明的液压组件的农用车辆的示意性的侧视图，图2显示了带有可变的变量泵的根据本发明的液压组件的示意性的液压线路图， 并且图3显示了带有定量泵的根据本发明的液压组件的示意性的液压线路图。
具体实施例方式图1显示了呈拖拉机或者牵引机的形式的农用车辆10，其包括根据图2和图3的 根据本发明的液压组件12。在图2和图3中示意性地示出的液压组件仅示例性地结合拖拉 机来说明，并且可以相同的方式同样在其它的农用车辆(如收获机械，植物保护机械，种植 和播种机械)中，但是同样也可在建筑和林用机械中被应用。车辆10包括车架16，在其处例如在后面的区域17处布置有带有用于运行悬挂式 器具或工作器具(未示出)的提升机构的三点式牵引装置(未示出)。三点式牵引装置同 样可以相同的方式布置在车辆10的前面的区域处。布置在三点式牵引装置处的提升机构 作为位于车辆10处的多个液压消耗装置中的一个通过液压组件12而被供给。另外，在图2 和图3中示出的液压组件12同样可对车辆10处的液压运行式器具进行供给，其在此未详 细地提到。示例性地，在此仅提到前端装载机或者借助于拉索来牵引的液压运行式工作器 具。另外，车辆10具有液压运行式转向装置和制动设备(两者都未显示)并且具有在 前轴18，后轴19和/或驾驶舱20处的液压运行式悬架系统。根据图2，在液压线路图中示出的液压组件12包括呈可变的变量泵的形式的液压 泵21，呈带有液压用液体的液压箱的形式的液压贮存器22。液压组件12包括与液压泵21相连接的第一、第二和第三液压供给管道24，26，28， 其以液压方式对第一、第二和第三液压消耗装置30，32，34进行供给，其中，液压消耗装置 30，32，34通过第一、第二和第三控制阀36，38，40来驱动。控制阀36，38，40相应地通过供 给管道24，26，28中的一个与液压泵20相连接，并通过多个不同的连接管道41与相应的液 压消耗装置30，32，34相连接，以及通过箱管道42与液压箱22相连接。第一液压消耗装置 30据此通过第一供给管道24而被供给，并且通过控制阀36而被驱动。第二液压消耗装置 32据此通过供给管道26而被供给，并且通过控制阀38而被驱动。第三液压消耗装置34据 此通过供给管道28而被供给，并且通过控制阀40而被驱动。液压消耗装置30，32，34中的每一个可为多于仅一个液压消耗装置，从而使得，例 如，第一液压消耗装置30可为车辆10的液压运行式转向装置(未示出)和/或制动设备 (未示出)。这同样适用于第二液压消耗装置32，其例如可为在前轴18处和/或在后轴19 处的车辆车架16的液压运行式悬架(未示出)和/或也可为驾驶舱20的液压式悬架(未 示出)。对于第三液压消耗装置34同样适用，即，其在此仅作为一个或多个液压消耗装置 的代表(例如作为三点式牵引装置(未示出)的或前端装载机的提升机构的代表)而被提 到。在此，液压消耗装置30，32，34同样可为其它未提到的液压消耗装置以及以其它的任意 的顺序来构造。第一控制阀36具有第一负载压力管道43，其在第一换向阀44中与第二负载压力管道46 (该第二负载压力管道46与第二控制阀38相连接)合并到第一合成负载压力管道 48中。第一合成负载压力管道48在第二换向阀50中与第三负载压力管道52 (其与第三控 制阀40相连接)合并到第二合成负载压力管道54中。换向阀44，50相应地如此地布置， 即，使得由第一负载压力管道或第二负载压力管道43，46用信号传递的压力值被传送到第 一合成负载压力管道中，或者，由第一合成负载压力管道或第三负载压力管道48，52用信 号传递的压力值被传送到第二合成负载压力管道中。第二合成负载压力管道54通向可变的变量泵21并被使用以用于控制在该处集成 的体积流量调节器56。第一供给管道24直接地从液压泵21通向第一控制阀36。第二供给管道26具有 布置在液压泵21和第二控制阀38之间的呈节流阀或隔板形式的体积流量降低器件58。在 第二控制阀38和体积流量降低器件58之间分岔出连接管道60，其通向第三供给管道28并 将其与第二供给管道26相连接。连接管道具有器件62，其截止了在从第二供给管道26向 第三供给管道28的方向上的体积流量。所提到的器件62尤其地构造成止回阀，其允许自 第三供给管道28而来的在朝第二供给管道26的方向上的液压流或体积流量，或在相反的 方向上进行截止。即，不可能出现从第二供给管道26经过连接管道60进入到第三供给管 道28中的液压流或体积流量。在连接管道60与第三供给管道28的连接部位64与液压泵21之间布置有呈压力 控制式比例阀或压力天平的形式的优先阀66。优先阀66具有关闭位置68和打开位置70， 其中，布置有第一控制压力管道72，其从第一合成负载压力管道48中分岔出，并且通入到 优先阀66中，其中，第一控制压力管道72将优先阀66压入到关闭位置68中。在优先阀66 的相对而置的一侧上布置有第二控制压力管道74，其从第三供给管道28中分岔出，并通入 到优先阀66中，其中，第二控制压力管道74将优先阀66压入到打开位置70中。通过根据图2的所说明的液压组件，创造了一种带有用于不同的液压消耗装置 30,32,34的集成式优先权控制的负载压力控制式液压组件12，通过其，带有不同的供给优 先权的不同的液压消耗装置30，32，34可按需求地被驱动。在当前的情况下，优先权控制指 的是，不同的液压消耗装置30，32，34被分配给不同的重要性等级或者说优先权等级，并且 相应于它们的优先权等级以相应的供给优先权由液压泵21进行供给。这就意味着，在总系 统或液压组件12的供给不足的情形下(这可能受运行所限地出现)，较低优先权等级的液 压消耗装置不再以液压方式被供给或者仅受限制地仍然以液压方式被供给，以便确保较高 优先权等级的液压消耗装置的仍然充分的液压供给。在当前的根据图2的实施例中，第一液压消耗装置30享有最高的供给优先权，第 二液压消耗装置32享有中间的供给优先权，并且第三液压消耗装置34享有最低的供给优 先权。这就是说，当出现液压供给器36，38，40的受运行所限的供给不足时，首先确保，液压 消耗装置30仍然充分地被供给，并且然后才实现第二且如有可能时还有第三液压供给器 32，34的液压供给。这可如下地基于与换向阀44和优先阀66相连接的负载压力管道43， 46，48和控制压力管道72，74的所说明的布置并基于体积流量降低器件58和布置成带有器 件62的连接管道60的布置来实现。在总系统或液压组件12的正常的供给条件下，由液压泵21输送的体积流量可相 应地不被阻碍或不被节流地经过第一供给管道24到达第一液压消耗装置30，经过优先阀66，连接管道60和第二供给管道26 (尤其地在体积流量降低器件58之后)到达第二液压 消耗装置32，和经过优先阀66和第三供给管道28到达第三液压消耗装置34。在总系统供 给不足的情况下，优先阀66基于通向第一合成负载压力管道48的连接而关闭，并且通过完 全地或部分地关闭优先阀66而抑制或降低(节制)通过优先阀66流向第二和第三消耗装 置32，34的体积流量。同时，用于第二液压消耗装置32的体积流量通过第二供给管道26 被导引经过体积流量降低器件58，其中，经过连接管道60的体积流量通过布置在该处的器 件62而被截止。由此，即使优先阀66完全地关闭，第二液压消耗装置32不依赖于优先阀 66的位置而继续地以液压方式被供给(尽管是以经节流的体积流量)。即，在总系统供给 不足的情形下，发生了带有通过体积流量降低器件58而被限定的体积流量的第二液压消 耗装置32的最小供给。产生了用于第二液压消耗装置32的压力形成，并且保证了它的最 低功能。随着优先阀66逐渐地关闭，第三液压消耗装置34被提供以越来越少的体积流量， 与之相反，第一液压消耗装置30继续地被提供以最大的体积流量。基于体积流量降低器件 58，第一液压消耗装置30相对于第二液压消耗装置32而言得到更高的供给优先权。此外， 第二液压消耗装置32享受相对于第三液压消耗装置34而言较高的供给优先权，因为，即优 先阀66完全被关闭，用于第二液压消耗装置32的最小的体积流量通过第二供给管道26而 被保证。因此，在使用仅一个优先阀66的条件下实现了三个优先权等级。为了液压组件12 的设计，体积流量降低器件58如此地被预设，即，保障通向第二消耗装置32的最小的体积 流量，并且同时确保，在任何运行状态下都不可能由于经第二供给管道26流出的体积流量 而出现第一液压消耗装置30的供给不足。举例而言，作为第一消耗装置30，可列举车辆10 的液压的转向装置或制动设备，其具有相对于构造成第二液压消耗装置32的用于车辆10 或者驾驶舱20的液压式悬架的较高的供给优先权。另外，一般情况下，相对于构造成第三 液压消耗装置34的提升机构而言，构造成第二液压消耗装置32的用于车辆10或者驾驶舱 20的液压式悬架同样享有较高的供给优先权。据此，在本实施例中，第一液压消耗装置30 构造成转向装置和/或制动设备，第二液压消耗装置32构造成悬架，并且第三液压消耗装 置34构造成提升机构。 尽管本发明仅仅借助于仅一个实施例而被说明，本领域技术人员根据上述的说明 以及图纸可想到许多不同类型的备选方案、修改方案和变型方案，其属于本发明的范畴。那 么举例而言，可根据图3代替可变的变量泵而布置有定量泵作为液压泵21，其中，出自图2 的依赖于负载压力的、按需控制的液压组件12可通过压力控制式比例阀76来实现，其被 第二合成负载压力管道54以压力控制的方式压入到关闭位置78中，并且通过与导出管道 80相连接的控制压力管道82而被压入到打开位置84中。导出管道80与构造成液压泵21 的定量泵的输送体积流相连接，并且通过导出多余的、恒定地由定量泵输送到供给管道24， 26，28处的供给液体(由液压泵21输送的液压用液体)而与由第二合成负载压力管道54 提供的负载压力信号相应地降低输送体积。因此，借助于构造成定量泵的液压泵21同样可 实现液压消耗装置30，32，34的按需控制的或者说依赖于负载压力的供给。
权利要求
一种液压组件(12)，带有液压泵(21)和由所述液压泵(21)通过相应的负载压力管道(43，46，48，52，54)按需控制地进行供给的至少第一、第二和第三消耗装置(30，32，34)，其中，每个消耗装置(30，32，34)通过至少一个控制阀(36，38，40)通过自有的供给管道(24，26，28)液压地并联地与所述液压泵(21)相连接，并且为所述第一消耗装置(30)分配有第一级的供给优先权，为所述第二消耗装置(32)分配有从属于第一级的第二级的供给优先权，并且为所述第三消耗装置(34)分配有从属于第二级的第三级的供给优先权，其特征在于，为了控制供给优先权等级，所述第二消耗装置和第三消耗装置(32，34)的所述供给管道(26，28)通过连接管道(60)来连接，并且在所述液压泵(21)与所述连接管道(60)之间在通向所述第三消耗装置(34)的供给管道(28)中布置有负载压力控制式优先阀(66)，并且在通向所述第二消耗装置(32)的所述供给管道(26)中布置有体积流量降低器件(58)，其中，进一步地，所述连接管道(60)具有器件(62)，所述器件(62)截止了在从所述第二供给管道(26)向所述第三供给管道(28)的方向上的体积流量。
2.根据权利要求1所述的液压组件(12)，其特征在于，与所述第一消耗装置(30)相连 接的负载压力管道(43)和与所述第二消耗装置(32)相连接的负载压力管道(46)通过第 一换向阀(44)通入到第一合成负载压力管道(48)中，其中，在朝关闭位置(68)的方向上 驱动所述优先阀(66)的第一控制压力管道(72)与所述第一合成负载压力管道(48)相连 接，并且，布置有将所述优先阀(66)驱动到打开位置(70)中的第二控制压力管道(74)，其 在液压泵侧与所述供给管道(24，26，28)中的一个相连接。
3.根据权利要求2所述的液压组件(12)，其特征在于，所述第一合成负载压力管道 (48)和与所述第三消耗装置(34)相连接的负载压力管道(52)通过第二换向阀(50)通入 到第二合成负载压力管道(54)中，其中，所述第二合成负载压力管道(54)提供控制压力， 所述控制压力可被使用以用于对由所述液压泵(21)所供应的、用于按需控制地被供给的 消耗装置(30，32，34)的供给压力进行控制。
4.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述体积流量降低 器件(58)包括节流阀，隔板或流量调节阀。
5.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，设置在所述连接管 道(60)中的器件(62)包括在朝所述第三供给管道(28)的方向上关闭的止回阀。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，压力控制式优先阀 (66)构造成比例阀。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述液压泵(21)构 造成依赖于负载压力的变量泵。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述液压泵(21) 构造成定量泵，并且设置有能够依赖于负载压力地被驱动的比例阀(76)，所述比例阀(76) 依赖于负载压力地将由所述定量泵输送的供给液体导出至液压箱(22)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述第一消耗装置 (30)包括可液压操纵式转向装置和/或可液压操纵式制动装置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述第二消耗装 置(32)包括可液压操纵式悬架。
11.根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)，其特征在于，所述第三消耗装置(34)包括可液压操纵式提升机构。
12. —种带有根据前述权利要求中任一项所述的液压组件(12)的农用车辆(10)。
全文摘要
本发明涉及一种液压组件，包括液压泵和由其供给的至少第一、第二和第三消耗装置，每个消耗装置通过至少一个控制阀通过自有的供给管道液压并联地与液压泵连接，为第一消耗装置分配有第一级的、为第二消耗装置分配有从属于第一级的第二级的、并为第三消耗装置分配有从属于第二级的第三级的供给优先权。为创造用于液压消耗装置的低成本的优先权保障，建议，为控制供给优先权等级，第二和第三消耗装置的供给管道通过连接管道连接，且在液压泵与连接管道间在通向第三消耗装置的供给管道中布置负载压力控制式优先阀，且在通向第二消耗装置的供给管道中布置体积流量降低器件，另外，连接管道具有截止从第二供给管道向第三供给管道的体积流量的器件。
文档编号A01B63/10GK101994725SQ201010268049
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年8月21日
发明者J·彼得斯 申请人:迪尔公司