用于通过平衡保护来降低动臂跳动的液压系统及方法_3

文档序号:9829536阅读:来源:国知局
臂系统10可包括车辆20和 动臂30。车辆20可包括传动系统22(例如,包括轮子和/或履带)。如图5所示,车辆20上还设 置了刚性的可伸缩的支承部24。刚性支承部24可包括延伸W接触地面并因而支承和/或通 过绕过远离车辆20的传动系统22和/或悬挂系统的地面支承件而使车辆20稳定的支脚。在 其它车辆(例如,具有履带的车辆,没有悬挂系统的车辆)中,传动系统22可W是刚性足够强 并且可能不需要和/或不设置可伸缩的刚性支承部24。
[0039] 如图5所示,动臂30从第一端32延伸到第二端34。如图所示,第一端32(例如,通过 转盘)可旋转地附接至车辆20。第二端34可通过动臂30的致动来定位,从而按需要定位。在 某些应用中,可能需要在主要水平的方向上使第二端34远离车辆20延伸一个相当的距离。 在其它实施方案中,可能期望垂直地在车辆20之上一相当距离处定位第二端34。在又一些 其它应用中,动臂30的第二端34可与车辆20垂直地且水平地间隔开。在某些应用中,动臂30 的第二端34可被降低到一个孔桐内并因而定位在低于车辆20的高度。
[0040] 如图所示,动臂30包括多个动臂段36。相邻的成对动臂段36可通过相应的接头38 彼此连接。如图所示,第一动臂段361在第一接头381处可旋转地附接至车辆20。第一动臂段 361可通过两个旋转接头被安装。例如,第一旋转接头可包括转盘,和第二旋转接头可包括 水平轴。第二动臂段362在第二接头382处附接至第一动臂段361。同样地,第=动臂段363在 接头383处附接至第二动臂段362, W及第四动臂段364在第四接头384处附接至第=动臂段 363。相邻的成对动臂段36之间的相对位置/取向可通过相应的液压缸110进行控制。例如, 第一动臂段36i和车辆20之间的相对位置/取向由第一液压缸11化控制。第一动臂段36i和第 二动臂段362之间的相对位置/取向由第二液压缸11化控制。同样地,第立动臂段363和第二 动臂段362之间的相对位置/取向由第=液压缸11化控制,第四动臂段364和第=动臂段363 之间的相对位置/取向由第四液压缸11〇4控制。
[0041] 根据本发明的原理,可对动臂30(包括多个动臂段361-4)建立模型并且动臂30的振 动可由控制器640控制。具体地,控制器640可W发送信号65巧顺700和发送信号654到阀 800。信号652可包括振动分量652v,信号654可包括振动分量654v。振动分量652v、654v可导 致相应的阀700、800在相应的端口 702、804处产生振动流和/或振动压力。振动流和/或振动 压力可通过相应的平衡阀300、400被传送到液压缸110的相应的腔室116、118。
[0042] 控制器640的信号652、654还可包括移动信号,其分别导致液压缸110伸出和缩回, 并由此致动动臂30。如图3所示,控制器还发送激活信号642到选择阀装置850。如图所示,激 活信号642被发送到激活器630,该激活器进而发送阀信号632到阀350和450的每一个。在接 收到阀信号632后,阀350和450激活选择阀装置850。在激活后,选择阀装置850选择平衡阀 300、400中的一个作为保持平衡阀并选择平衡阀400、300中的另一个作为振动流/压力转移 平衡阀。在所示实施方案中,液压缸110的腔室116、118中有负荷的一个(由净负荷90加载) 对应于保持平衡阀300、400,而液压缸110的腔室118、116中无负荷的一个(即未通过净负荷 90加载)对应于振动流/压力转移平衡阀400、300。在某些实施方案中,振动分量652V或654v 可W被发送到对应于液压缸110的腔室118、116中的无负荷的一个的控制阀800、700。
[0043] 控制器640可接收来自各种传感器的输入,所述传感器包括传感器610、位置传感 器、LVDT传感器、视觉传感器等,并由此计算出包括振动分量652v、654v的信号652、654。控 制器640可包括动臂30的动态模型并使用动态模型和来自各种传感器的输入来计算包括振 动分量652v、654v的信号652、654。在某些实施方案中,激活信号642从控制器640被直接发 送到阀350和450。
[0044] 在某些实施方案中,单个系统如液压系统600可用在液压缸110中的一个上(例如, 液压缸11化)。在另一些实施方案中,多个液压缸110的每一个都可通过对应的液压系统600 被致动。在又一些实施方案中,所有液压缸110的每一个都可通过一系统如系统600被致动。 [004引如图2所示,示例性液压系统600包括比例液压控制阀700和比例液压控制阀800。 示例性液压系统600还包括液压阀350、液压阀450和液压阀900。如图所示,选择阀装置850 包括液压阀350、液压阀450和液压阀900。在该示例性实施例中,液压阀700和800是=通= 位比例阀,阀350和450是两通两位阀,W及阀900是四通两位阀。阀700和800可W组合在共 同的阀体内。在某些实施方案中,液压系统600的阀300、350、400、450、700、800和/或900中 的部分或全部可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。在某些实施方案中,阀装置840的 阀300、350、400、450、700、800和/或900中的部分或全部可组合在共同的阀体和/或共同的 阀块内。在某些实施方案中,阀装置840的阀300、350、400、450和/或900中的部分或全部可 组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。在某些实施方案中,选择阀装置850的阀350、450 和/或900中的部分或全部可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。
[0046] 现在转向图2,将详细描述液压系统600的特定元件。液压阀700包括具有第一构型 722、第二构型724和第S构型726的阀忍720。如图所示,阀忍720处于第S构型726。阀700包 括端口702、端口712和端口714。在第一构型722中,端口714被阻断,并且端口702流体连接 到端口712。在第二构型724中,端口702、712、714全都被阻断。在第S构型726中,端口702流 体连接至端口 714,端口 712被阻断。
[0047] 液压阀800包括具有第一构型822、第二构型824和第S构型826的阀忍820。如图所 示,阀忍820处于第S构型826。阀800包括端口 804、端口 812和端口 814。在第一构型822中, 端口 812被阻断,并且端口 804流体连接到端口814。在第二构型824中,端口804、812、814全 都被阻断。在第=构型826中,端口804流体连接至端口812,端口814被阻断。
[0048] 在所示实施方案中,液压管线562使平衡阀300的端口302与液压缸110的端口 122 W及与阀900的端口 902相连。液压管线562可包括延伸到阀900的控制端口 932的液压管线 572。液压管线572可W是毛细管线并具有来自液压管线562的延迟的压力响应。节点51可包 括液压管线562。液压管线564可W使平衡阀400的端口 402与液压缸110的端口 124W及与阀 900的端口 914相连。液压管线564可包括延伸到阀900的控制端口 934的液压管线574。液压 管线574可W是毛细管线并具有来自液压管线564的延迟的压力响应。节点52可包括液压管 线564。在某些实施方案中,液压管线562、564被包括在阀块、壳体等内部并可W长度较短。 液压管线552可W使平衡阀300的端口 304与液压阀700的端口 702 W及与阀450的端口 462相 连。节点53可包括液压管线552。同样地,液压管线554使平衡阀400的端口 404与阀800的端 口 804W及与阀350的端口 362相连。节点54可包括液压管线554。
[0049] 可提供测量阀700、800的各端口处的溫度和/或压力的传感器。具体地,传感器 61化设置成邻近阀700的端口 702。如图所示,传感器61化是压力传感器并且可W用于提供关 于系统600和/或动臂系统10的动态信息。如图2所示,第二传感器6102设置成邻近液压阀 800的端口 804。传感器61化可W是压力传感器并且可W用于提供关于系统600和/或动臂系 统10的动态信息。如图2进一步示出,第=传感器61化可设置在邻近阀800的端口814处,W 及第四传感器6104可设置在邻近阀800的端口 812处。
[0050] 在某些实施方案中,供给管线502内的压力和/或储箱管线504内的压力是公知的, W及压力传感器61化和61化可分别用于计算通过阀700和800的流率。在其它实施方案中,计 算横跨阀700、800的压力差。例如,当阀800的阀忍820处于第一位置822时可使用压力传感 器61化及压力传感器61化,从而计算通过阀800的流量。同样地,当阀800的阀忍820处于第= 构型826时可计算传感器61化和传感器6104之间的压力差。控制器640可W使用运些压力和 压力差作为控制输入。
[0051] 还可W在阀700、800处及其周围提供溫度传感器,并因此通过允许计算流过阀 700、800的液压流体的粘度和/或密度而改善流量测量。控制器640可W使用运些溫度作为 控制输入。
[0052] 虽然通过第一传感器61化、第二传感器61化、第=传感器61化和第四传感器6104示 出,但在替代实施例中可W使用比所示实施例中更少或更多的传感器
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