液压锁及负载反馈液压系统的制作方法

文档序号:11195417阅读:672来源:国知局
液压锁及负载反馈液压系统的制造方法与工艺

本发明涉及一种液压控制装置,具体来说涉及一种液压锁,本发明还涉及一种应用上述液压锁的液压系统。



背景技术:

在现代工程机械、建筑机械、运输承重机械等机械设备领域,液压系统大量采用了负载敏感系统,系统工作压力与负载自动匹配,需要准确地引用负载工作压力作为反馈压力。现有的液压承重系统多使用液压锁在回路中起到闭锁作用,从而使执行机构能停止在任意位置后避免在外力作用下发生误动作,通常是在执行机构的进出口直接叠加串接一个液压锁,实现负载锁定,引用液压锁阀前压力作为负载压力进行压力反馈,其优点是:锁定可靠,静态安全性高;其缺点是:执行机构的进出口油压无法被引出,只能另外增加带负载压力反馈的功能单元,结构复杂,组成元件增多,可靠性降低,成本增加。

比如:中国专利号cn201120015083.3,名称为“双向液压锁”,公开了一种双向液压锁,包括阀体及设置于阀体内的单向阀芯,液压锁包括两个入口及相对应的两个出口,两个入口之间用双向柱塞隔断,单向阀芯连接弹簧设置于阀套内,单向阀芯与阀套设置在相对应的入口与出口之间,阀体上设置有六角螺塞,六角螺塞与阀体采用螺纹连接,六角螺塞通过内螺纹与阀套连接。安装时,液压锁直接叠加于执行机构的进出油口,执行机构的工作油压无法直接引出,需要在阀前增加带负载压力反馈的功能单元。

中国专利号cn201410411715,名称为“换向阀、负载敏感多路阀以及负载敏感液压系统”,公开了一种负载敏感系统,该负载敏感系统包括一种换向阀,该阀包括阀体以及设置在阀体内腔内的阀杆,阀体上设置有供油口、回油口、负载压力反馈孔以及通油口;阀杆上设置有负载压力拾取油道以及滤波油道,负载压力拾取油道通过滤波油道与回油口相连通;阀杆在阀体的内腔内滑动至负载压力拾取油道与负载压力反馈孔相连通的位置时,通油口与供油口、负载压力拾取油道相连通。该负载敏感系统的带负载压力反馈孔换向阀结构复杂,可靠性低,成本高。

众所周知,采用负载敏感液压系统控制系统必须能够准确地引用负载的工作压力作为反馈控制压力。现有的液压锁由于直接叠加串接于执行机构的进出口,使得执行机构的进出油口压力无法直接引出,而通过增加带负载压力反馈的功能单元,结构复杂,液压系统组成元件增加,可靠性降低,成本增加。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种液压锁及负载反馈液压系统,以解决叠加式液压锁负载压力无法直接引出的问题。

本发明提出的一种液压锁,包括阀体、第一单向阀和控制活塞;所述阀体中沿横向设置有导压腔,所述控制活塞可横向移动地设置在导压腔中并将导压腔分隔形成左导压腔和右导压腔,所述第一单向阀的入口与左导压腔连通,控制活塞的左端设置有可打开第一单向阀的左顶杆;所述阀体上设置有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、压力引出口,所述第一油口的内端、第二油口的内端分别与左导压腔、右导压腔连通,所述第三油口的内端、第四油口的内端分别与所述第一单向阀的出口、右导压腔连通,所述压力引出口的内端与导压腔的中部连通;当所述控制活塞向左移动至预定位置时,所述压力引出口的内端与右导压腔连通,所述左顶杆打开第一单向阀;当所述控制活塞向右移动至预定位置时,所述压力引出口的内端与左导压腔连通;当所述控制活塞位于导压腔中部时,所述控制活塞封堵所述压力引出口的内端。

作为进一步的改进,所述阀体中设置有横向贯通阀体的主阀孔,所述第一单向阀设置在主阀孔的左端,所述主阀孔的右端设置有限位堵塞,主阀孔中段形成所述导压腔。

作为进一步的改进,还包括设置于第四油口的内端与右导压腔之间的第二单向阀,所述第二单向阀的入口、出口分别与右导压腔、第四油口的内端连通,所述控制活塞的右端设置有可打开第二单向阀的右顶杆;当所述控制活塞向右移动至预定位置时,所述压力引出口的内端与左导压腔连通,所述右顶杆打开第二单向阀。

作为进一步的改进,所述阀体中设置有横向贯通阀体的主阀孔,主阀孔中段形成所述导压腔,所述第一单向阀、第二单向阀分别设置在主阀孔的左端、右端。

作为进一步的改进,所述第一单向阀包括从左至右依次设置在主阀孔中的第一阀堵盖、第一弹簧、第一阀芯、第一阀座,所述第一弹簧的一端抵接在第一阀堵盖上,另一端抵接在第一阀芯上以使第一阀芯封堵第一阀座上的阀孔,所述左顶杆的左端部与第一阀芯相对;和/或,所述第二单向阀包括从右至左依次设置在主阀孔中的第二阀堵盖、第二弹簧、第二阀芯、第二阀座,所述第二弹簧的一端抵接在第二阀堵盖上,另一端抵接在第二阀芯上以使第二阀芯封堵第二阀座上的阀孔,所述右顶杆的右端部与第二阀芯相对。

作为进一步的改进,所述控制活塞的中心轴线、左顶杆的中心轴线、第一阀芯的中心线平行或同轴;和/或,所述控制活塞的中心轴线、右顶杆的中心轴线与第二阀芯的中心线平行或同轴。

作为进一步的改进,所述阀体与控制活塞之间设置有使控制活塞位于导压腔中部的复位弹簧。

作为进一步的改进,所述阀体上方设置所述第一油口、第二油口,所述阀体下方相对应的设置所述第三油口、第四油口、压力引出口,所述压力引出口外端与第三油口和第四油口的外端位于同一个平面密封区域内;或,所述阀体上方设置所述第一油口、第二油口、压力引出口,所述阀体下方相对应的设置所述第三油口、第四油口,所述压力引出口外端与第一油口和第二油口的外端位于同一个平面密封区域内。

本发明提供的液压锁,包括阀体、第一单向阀和控制活塞;所述阀体中沿横向设置有导压腔,所述控制活塞可横向移动地设置在导压腔中并将导压腔分隔形成左导压腔和右导压腔,所述第一单向阀的入口与左导压腔连通,控制活塞的左端设置有可打开第一单向阀的左顶杆;所述阀体上设置有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、压力引出口,所述第一油口的内端、第二油口的内端分别与左导压腔、右导压腔连通,所述第三油口的内端、第四油口的内端分别与所述第一单向阀的出口、右导压腔连通,所述压力引出口的内端与导压腔的中部连通;当所述控制活塞向左移动至预定位置时,所述压力引出口的内端与右导压腔连通,所述左顶杆打开第一单向阀;当所述控制活塞向右移动至预定位置时,所述压力引出口的内端与左导压腔连通;当所述控制活塞位于导压腔中部时,所述控制活塞封堵所述压力引出口的内端。本发明利用液压锁中的控制活塞实现液压锁的功能,同时控制活塞根据两端压力大小控制压力引出油口与第一油口之间、压力引出油口与第二油口之间的通断,实现工作负载压力的直接引出,解决了现有液压锁负载压力的引出需增加相关负载反馈功能单元,结构复杂、成本高等问题。此外,本发明仅在现有液压锁阀体特定位置增加一油孔,阀体结构无需重新设计,结构简单、便于加工制造和装配,成本低,可靠性更高。

本发明还提供一种负载反馈液压系统,包括压力油源、油源控制模块、回路控制模块、执行机构,其特征在于,还包括如权利要求至中任一项所述的液压锁,所述压力油源的压力油口、回油口分别与所述油源控制模块的进油口、回油口连通,所述油源控制模块的压力油输出口、回油汇入口分别与回路控制模块的进油口、回油口连通,所述回路控制模块的工作油输入输出口、分别与液压锁的第一油口、第二油口连通,所述液压锁的第三油口、第四油口分别与执行机构的进出油口、连通;

所述液压锁的压力引出口与执行机构的控制油口连通,将负载反馈的压力信号用于与负载反馈压力相关的逻辑控制;

和/或,所述液压锁的压力引出口与系统的压力测控模块连通,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制;

和/或,所述液压锁的压力引出口与回路控制模块的反馈压力引入口连通,进行基于负载压力反馈的流量控制;

和/或,所述液压锁的压力引出口与油源控制模块的反馈油引入口连通,进行基于负载压力反馈的压力和流量控制;

和/或,所述液压锁的压力引出口与压力油源的负载反馈控制口连通,同时压力引出口与油源控制模块的反馈油引入口连通,进行基于负载压力反馈的或压力和流量控制。

本发明还提供一种负载反馈液压系统,包括压力油源、油源控制模块、逻辑控制模块、至少两个执行机构,每个执行机构对应设置有一个回路控制单元,所述压力油源的压力油口、回油口分别与所述油源控制模块的进油口、回油口连通,所述油源控制模块的压力油输出口、回油汇入口分别与各个回路控制单元的进油口、回油口连通,其特征在于,至少有一个回路控制单元包括如权利要求至中任一项所述的液压锁,未包括所述的液压锁的回路控制单元的两个工作油输入输出口分别与对应的执行机构的进油口、出油口连通,回路控制单元的反馈油输出口与逻辑控制模块的负载反馈压力入口连通;包括所述液压锁的回路控制单元的两个工作油输入输出口分别与液压锁的第一油口、第二油口连通,液压锁的第三油口、第四油口分别与对应的执行机构的进油口、出油口连通,压力引出口与逻辑控制模块的负载反馈压力入口连通;

所述逻辑控制模块将各负载反馈压力入口的负载反馈压力进行比较,并将最大的负载反馈压力输出到负载反馈压力输出口;

所述负载反馈压力输出口与系统的压力测控模块连通,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制;

和/或,所述负载反馈压力输出口与油源控制模块的负载反馈引入口连通,进行基于负载反馈的压力和流量控制;

和/或,负载反馈压力输出口与压力油源的负载反馈控制口连通,同时与油源控制模块的反馈油引入口连通进行基于负载压力反馈的或压力和流量控制;

和/或,负载反馈压力输出口与至少一个回路控制单元的负载反馈输入口连通,进行基于负载反馈的流量共享控制。

上述的两类负载反馈液压系统,通过采用本发明提供的液压锁,即可实现基于负载反馈的系统控制,系统组成元件少,可靠性高,成本低。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的液压锁的结构示意图;

图2为本发明第一实施例中的液压锁增加复位弹簧的结构示意图;

图3为本发明第二实施例中的液压锁的结构示意图;

图4为本发明第三实施例中的液压锁增加复位弹簧的结构示意图;

图5为本发明一个实施例中的单回路负载反馈液压系统原理图;

图6为本发明一个实施例中的多回路负载反馈液压系统原理图。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示,本发明实施例一提出的一种液压锁,为单向液压锁,包括阀体3、第一单向阀1和控制活塞2;所述阀体3中沿横向设置有导压腔31,所述控制活塞2可横向移动地设置在导压腔31中并将导压腔31分隔形成左导压腔和右导压腔,所述第一单向阀1的入口与左导压腔连通,控制活塞2的左端设置有可打开第一单向阀1的左顶杆21;所述阀体3上设置有第一油口a、第二油口b、第三油口a1、第四油口b1、压力引出口m,所述第一油口a的内端、第二油口b的内端分别与左导压腔、右导压腔连通,所述第三油口a1的内端、第四油口b1的内端分别与所述第一单向阀1的出口、右导压腔连通,所述压力引出口m的内端与导压腔31的中部连通;当所述控制活塞2向左移动至预定位置时,所述左顶杆21打开第一单向阀1,同时所述压力引出口m的内端与右导压腔连通;当所述控制活塞2向右移动至预定位置时,所述压力引出口m的内端与左导压腔连通;当所述控制活塞2位于导压腔31中部时,所述控制活塞2封堵所述压力引出口m的内端。

作为进一步优选的实施方式,所述阀体3中设置有横向贯通阀体3的主阀孔,所述第一单向阀1设置在主阀孔的左端,所述主阀孔的右端设置有限位堵塞15,限位堵塞15对控制活塞2右移运动进行限位,主阀孔中段形成所述导压腔31。主阀孔横向贯通阀体3,便于导压腔的加工以及单向阀、限位堵塞的装配。

本实施例的液压锁工作时,当所述控制活塞2向左移动至接近预定位置即与第一单向阀处于关闭位置的阀芯接触时,所述压力引出口m的内端与右导压腔连通,控制活塞继续向左移动,所述左顶杆21打开第一单向阀1,同时所述压力引出口m的内端与右导压腔保持连通,直到控制活塞向左移动到极限位置,第一单向阀完全打开,此时所述压力引出口m的内端与右导压腔仍保持连通;当所述控制活塞2向右移动至接近预定位置即与限位堵塞15接触时,所述压力引出口m的内端与左导压腔连通;当所述控制活塞2位于导压腔31中部时,所述控制活塞2封堵所述压力引出口m的内端。本实施例利用液压锁中的控制活塞实现单向液压锁的功能,同时控制活塞根据两端压力大小控制压力引出油口与第一油口之间、压力引出油口与第二油口之间的通断,实现工作负载压力的直接引出,解决了叠加式液压锁负载压力无法引出的问题。此外,本发明仅在液压锁阀体特定位置增加一油孔,阀体结构无需重新设计,结构简单、便于加工制造和装配。

如图3和图4所示,其中,图3中的单向阀(第1类单向阀)的阀座与阀体间的连接采用过盈配合来实现单向阀入口与出口间的密封隔离,阀座对阀芯没有导向作用,其阀芯导向由阀体上的导向柱面完成,第1类单向阀阀座结构简单,装配时需要压装,且不能重复拆装,当阀体两端都装有单向阀时,控制活塞也不能无损拆出,使用过程中无法无损地对单向阀进行位置调换或拆除,使元件配置柔性下降。图4中的单向阀(第二类单向阀)的阀座与阀体之间的连接采用软密封的方式实现单向阀入口与出口间的密封隔离。第二类单向阀,可以实现无损拆装,在使用过程中可无损地进行装配状态的切换,元件的配置柔性大。本发明实施例二提供的液压锁,为双向液压锁,包括阀体3、第一单向阀1、第二单向阀4和控制活塞2;所述阀体3中沿横向设置有导压腔31,所述控制活塞2可横向移动地设置在导压腔31中并将导压腔31分隔形成左导压腔和右导压腔,所述第一单向阀1的入口、第二单向阀4的入口分别与左导压腔的左端、右导压腔的右端连通,控制活塞2的左端、右端分别设置可打开第一单向阀1的左顶杆21、可打开第二单向阀4的右顶杆22;所述阀体3上设置有第一油口a、第二油口b、第三油口a1、第四油口b1、压力引出口m,所述第一油口a的内端、第二油口b的内端分别与左导压腔、右导压腔连通,所述第三油口a1的内端、第四油口b1的内端分别与所述第一单向阀1的出口、第二单向阀4的出口连通,所述压力引出口m的内端与导压腔31的中部连通。当所述控制活塞2向左移动至接近预定位置即与第一单向阀处于关闭位置的阀芯接触时,所述压力引出口m的内端与右导压腔连通,控制活塞继续向左移动至预定位置,所述左顶杆21打开第一单向阀1,同时所述压力引出口m的内端与右导压腔保持连通,直到控制活塞向左移动到极限位置,第一单向阀完全打开,此时所述压力引出口m的内端与右导压腔仍保持连通;当所述控制活塞2向右移动至接近预定位置即与第二单向阀4处于关闭位置的阀芯41接触时,所述压力引出口m的内端与左导压腔连通,控制活塞继续向右移动,所述右顶杆22打开第二单向阀4,同时所述压力引出口m的内端与左导压腔保持连通,直到控制活塞向右移动到极限位置,第二单向阀完全打开,此时所述压力引出口m的内端与左导压腔仍保持连通;当所述控制活塞2位于导压腔31中部时,所述控制活塞2封堵所述压力引出口m的内端。

本实施例利用液压锁中的控制活塞实现双向液压锁的功能,同时控制活塞根据两端压力大小控制压力引出油口与第一油口之间、压力引出油口与第二油口之间的通断,实现工作负载压力的直接引出,解决了叠加式液压锁负载压力无法引出的问题。此外,本发明仅在液压锁阀体特定位置增加一油孔,阀体结构无需重新设计,结构简单、便于加工制造和装配。

作为进一步优选的实施方式,所述阀体3中设置有横向贯通阀体3的主阀孔,主阀孔形成所述导压腔31,所述第一单向阀1、第二单向阀4分别设置在主阀孔的左端、右端。主阀孔横向贯通阀体3,便于导压腔的加工以及单向阀的装配。

作为进一步优选的实施方式,所述第一单向阀1包括从左至右依次设置在主阀孔中的第一阀堵盖13、第一弹簧12、第一阀芯11、第一阀座14,第一阀座14外圈与主阀孔内壁密封连接,第一阀座14内圈形成阀孔。所述第一弹簧12的一端抵接在第一阀堵盖13上,另一端抵接在第一阀芯11上以使第一阀芯11封堵第一阀座14上的阀孔,所述左顶杆21的左端部与第一阀芯11相对,左顶杆21向左移动时可顶开第一阀芯11,第一阀座14上的阀孔打开。所述控制活塞2的中心轴线、左顶杆21的中心轴线、第一阀芯11的中心线同轴或平行,这样控制活塞2的左顶杆2可较为省力地顶开第一单向阀1的第一阀芯11,不易发卡。

作为进一步优选的实施方式,所述第二单向阀4包括从右至左依次设置在主阀孔中的第二阀堵盖43、第二弹簧42、第二阀芯41、第二阀座44,第二阀座44外圈与主阀孔内壁密封连接,第二阀座44内圈形成阀孔。所述第二弹簧42的一端抵接在第二阀堵盖43上,另一端抵接在第二阀芯41上以使第二阀芯41封堵第二阀座44上的阀孔,所述右顶杆22的右端部与第二阀芯41相对,右顶杆22向右移动时可顶开第二阀芯41,第二阀座44上的阀孔打开。所述控制活塞2的中心轴线、右顶杆22的中心轴线与第二阀芯41的中心线同轴或平行,这样,控制活塞2的右顶杆22可较为省力地顶开第二单向阀4的第二阀芯41,不易发卡。

作为进一步优选的实施方式,所述阀体3上方设置所述第一油口a、第二油口b,所述阀体3下方相对应的设置所述第三油口a1、第四油口b1、压力引出口m,所述压力引出口(m)外端与第三油口(a1)和第四油口(b1)的外端位于同一个平面密封区域内,便于液压锁的第三油口(a1)和第四油口(b1)和压力引出口m与其元件或部件集成连接与密封,减少了管路连接,结构简单,布局紧凑,成本低、可靠性高。本发明仅在液压锁阀体特定位置增加一油孔即压力引出口m,阀体结构无需重新设计,结构简单、便于加工制造和装配。当然,压力引出口m与第一油口a、第二油口b处于同一平面内时,压力引出口m分布在阀体上该平面的密封区域内。或者压力引出口m也可位于与a1、a2不在同一平面内的阀体上任意方位。

作为进一步优选的实施方式,如图2和图4所示,所述阀体3与控制活塞2之间设置有使控制活塞2位于导压腔31中部的复位弹簧16,复位弹簧16可使控制活塞2回到中位。

如图5中的5.0所示,本发明还提供一种单回路负载反馈液压系统,包括压力油源5、油源控制模块6、回路控制模块7、执行机构9,还包括本发明提供的液压锁8,所述压力油源5的压力油口p、回油口t分别与所述油源控制模块6的进油口p0、回油口t0连通,所述油源控制模块6的压力油输出口pc、回油汇入口tc分别与回路控制模块的进油口p1、回油口t1连通,所述回路控制模块7的工作油输入输出口c1、d1分别与液压锁8的第一油口a、第二油口b连通,液压锁8的第三油口a1、第四油口b1分别与执行机构9的进出油口la、lb连通,所述液压锁8的压力引出口m可以:

与执行机构9的控制油口br连通,将负载反馈的压力信号用于与负载反馈压力相关的逻辑控制,如开启执行机构制动器,如图5中的5.1所示;

与系统的压力测控模块10连通,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制,如图5中的5.2所示;

与回路控制模块7的反馈压力引入口cf1连通,进行基于负载压力反馈的流量控制,如图5中的5.3所示;

与油源控制模块6的反馈油引入口ls连通,进行基于负载压力反馈的压力和流量控制,如图5中的5.4所示;

与压力油源5的负载反馈控制口x连通,同时与油源控制模块6的反馈油引入口ls连通,进行基于负载压力反馈的或压力和流量控制,如图5中的5.5所示;

上述负反馈液压系统工作过程如下:压力油源5从p口输出压力油到油源控制模块6的压力油输入口p0,油源控制模块6对油源进行压力和\或流量控制后,将受控压力油从压力油输出口pc,输入到回路控制模块7的压力油入口p1,回路控制模块7对来自油源控制模块的压力油进行方向和\或压力和\或流量控制后,或通过工作油口c1输送到液压锁8的第一油口a,再通过液压锁8第三油口a1,输出到执行机构9的工作油口la,驱动执行机构按一定的速度正向运动,同时执行机构9的回油通过lb口回到液压锁8的第四油口b1,再经液压锁8的第二油口b回到回路控制模块7的d1口,再通过回路控制模块7的回油口t1回到油源控制模块6的回油汇入口tc,最后通过油源控制模块的回油口t0回到压力油源的回油口t;或通过工作油口d1输送到液压锁8的第二油口b,再通过液压锁8第四油口b1,输出到执行机构9的工作油口lb,驱动执行机构9按一定的速度反向运动,同时执行机构9的回油通过la口回到液压锁8的第三油口a1,再经液压锁8的第一油口a回到回路控制模块7的c1口,再通过回路控制模块7的回油口t1回到油源控制模块6的回油汇入口tc,最后通过油源控制模块的回油口t0回到压力油源的回油口t。与此同时,负载压力通过液压锁8的m口可以输入到:

如图5中的5.1所示,输入到执行机构9的制动器液控解锁控制口br,为执行机构解锁,在执行机构运动期间,通过来自m口的持续负载压力保执行机构制动器的开启;

如图5中的5.2所示,输入到压力测控模块10,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制,实现了用一个点对两个方向运动负载的实时监测显示或反馈;

如图5中的5.3所示,输入到回路控模块7的反馈压力输入口cf1,与回路控制模块7的常开压力补偿阀71的反馈控制腔连通,使压力补偿阀71保持开启,同时压力补偿阀71的另一控制腔的控制压力与取之于压力补偿阀的出口,即可调节流阀的入口,有使补偿阀开口变小的作用,在油源控制模块6输入压力油足够的条件下,压差补偿器的阀芯在取之于其出口的控制压力和弹簧腔控制压力及弹簧里同时作用下保持平衡,保证了油液从可调节流阀入口到反馈压力的取压点之间的压差为一定值,即压差补偿器的弹簧设定压差,从而使通过回路控制模块7的进油流量,只由可调节流阀的开度控制,而与回路的油源压力和负载大小无关,实现了基于负载反馈的流量控制;

如图5中的5.4所示,输入到油源控制模块6的负载反馈压力输入口ls,与油源控制模块6的逻辑阀的反馈控制腔连通,使压力补偿阀保持关闭状态,同时逻辑阀的另一控制腔的控制压力取之于油源压力油入口p0,有使逻辑阀开启的作用,在动力源5输入压力油足够的条件下,逻辑阀的阀芯在两控制腔的压力和弹簧力三力作用下,实时动态平衡,保证了油液从压油入口p0到反馈压力的取压点之间的压差为一定值,即逻辑阀62的弹簧设定压差,从而使通过回路控制模块7的进油流量,只由可调节流阀的开度控制,而与回路的油源压力和负载大小无关,系统多余流量,通过逻辑阀62,经油源控制模块回油口t0,回到压力油源回油口t;同时使油源压力始终维持比负载压力高一个逻辑阀的弹簧设定压差,实现了系统压力的按需配给;同时来自m反馈压力油与溢流阀61的进油口连通,当负载压力小于溢流阀61的设定值时,负载根据回路控制模块7的控制状态工作,当负载压力高于溢流阀61的设定值时,来自m口的负载反馈压力打开溢流阀61,从而使作用于逻辑阀的弹簧力同向控制腔的压力等于溢流阀61的设定值,同时压力油源5的输入压力油在比溢流阀61设定压力高1个逻辑阀62的弹簧压差的压力下完全溢流,对系统进行压力过载保护,实现了基于负载反馈的压力和流量控制;

如图5中的5.5所示,输入到油源控制模块6的负载反馈压力输入口ls和压力油源5的负载敏感泵反馈控制口x,输入到油源控制模块6的ls口的负载反馈油,连通到溢流阀61进油口,对反馈压力进行最高压力限定,从而实现对系统的压力过载保护;与此同时,负载压力经x引入到负载敏感泵51的负载敏感阀的反馈控制腔,使负载敏感泵的输出流量满足:负载敏感泵出口p到反馈压力的取压点之间的压差为一定值,即负载敏感泵的负载敏感阀的压差设定值,从而使通过回路控制模块7的进油流量,只由可调节流阀的开度控制,而与回路的油源压力和负载大小无关,同时,负载敏感泵的负载敏感阀的阀芯在两控制腔压力(分别取自p口和m口)和弹簧力,三力作用下,实时动态平衡,使压力油源的工作压力始终保持在比负载压力高1个负载敏感阀设定压差,实现了基于负载反馈的压力和流量的按需配给的压力流量控制,无溢流损失,节能,高效。

如图6中的6.0所示,本发明还提供一种多回路负载反馈系统,包括压力油源5、油源控制模块6、第一回路控制单元201、第一执行机构91,第二回路控制单元202、第二执行机构92,……,第n回路控制单元20n,第n执行机构9n,逻辑控制模块17,其第一回路控制单元201,包括回路控制模块7和本发明提供的液压锁8;

所述压力油源5的压力油口p、回油口t分别与所述油源控制模块6的进油口p0、回油口t0连通,所述油源控制模块6的压力油输出口pc、回油汇入口tc分别与回路控制模块7的进油口p1、回油口t1连通,所述回路控制模块7的工作油输入输出口c1、d1分别与液压锁8的第一油口a、第二油口b连通,液压锁8的第三油口a1、第四油口b1分别与第一执行机构91的进出油口la1、lb1连通。所述液压锁8的压力引出口m与逻辑控制模块17的负载反馈压力入口f1连通,和/或,压力引出口m与第一执行机构91的控制油口br连通,将负载反馈的压力信号用于与负载反馈压力相关的逻辑控制,如开启第一执行机构的制动器,和/或,压力引出口m与系统的回路压力测控模块102连通,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制,和/或,压力引出口m与回路控制模块7的反馈压力引入口cf1连通,进行基于负载压力反馈的流量控制。

所述第二回路控制单元202的进油口p2,回油口t2分别与油源控制模块6的进油口p0、回油口t0连通,第二回路控制单元202的工作油输入输出口va2、vb2分别与第二执行机构92的进出油口la2、lb2连通,第二回路控制单元202的反馈油输出口lf2与逻辑控制模块17的反馈油输入口f2连通;

……

所述第n回路控制单元20n的进油口pn,回油口tn分别与油源控制模块6的进油口p0、回油口t0连通,第n回路控制单元20n的工作油输入输出口van、vbn分别与第n执行机构9n的进出油口lan、lbn连通,第n回路控制单元20n的反馈油输出口lfn与逻辑控制模块17的反馈油输入口fn连通;

所述逻辑控制模块17将第一,二,…,n回路的负载反馈压力进行比较,并将最大的负载反馈压力输出到负载反馈压力输出油口fm;

逻辑控制模块17的负载反馈压力输出油口fm与系统的压力测控模块101连通,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制,

和/或,负载反馈压力输出油口fm与油源控制模块6的负载反馈引入口ls连通,进行基于负载反馈的压力和流量控制;

和/或,负载反馈压力输出油口fm与压力油源5的负载反馈控制口x连通,同时与油源控制模块6的反馈油引入口ls连通进行基于负载压力反馈的或压力和流量控制;

和/或,负载反馈压力输出油口fm与第一回路控制单元201的负载反馈输入口cb1连通,进行基于负载反馈的流量共享控制;

和/或,负载反馈压力输出油口fm与第二回路控制单元202的负载反馈输入口cb2连通,进行基于负载反馈的流量共享控制;

……

和/或,负载反馈压力输出油口fm与第n回路控制单元20n的负载反馈输入口cbn连通,进行基于负载反馈的流量共享控制;

如图6中的6.1所示,作为进一步优选的实施方式,一种四回路负载反馈液压系统,包括压力油源5、油源控制模块6、第一回路控制单元201、第一执行机构91,第二回路控制单元202、第二执行机构92,第三回路控制单元203,第三执行机构93,第四回路控制单元204,第四执行机构94,逻辑控制模块17,其第一回路控制单元201包括第一回路控制模块71和本发明提供的第一回路液压锁8,其第二回路控制单元202包括第二回路控制模块72和本发明提供的第二回路液压锁8,第三回路控制单元203包括第三回路控制模块73,第四回路控制单元204包括第四回路控制模块74。

所述压力油源5的压力油口p、回油口t分别与所述油源控制模块6的进油口p0、回油口t0连通,所述油源控制模块6的压力油输出口pc、回油汇入口tc分别与第一回路控制模块71的进油口p1、回油口t1连通,所述第一回路控制模块71的工作油输入输出口c1、d1分别与第一回路液压锁8的第一油口a、第二油口b连通,第一回路液压锁8的第三油口a1、第四油口b1分别与第一执行机构91的进出油口la1、lb1连通,所述第一回路液压锁8的压力引出口m与逻辑控制模块17的负载反馈压力入口f1连通。

所述第二回路控制模块72的进油口p2、回油口t2分别与油源控制模块6的压力油输出口pc,回油汇入口tc连通,所述第二回路控制模块72的工作油输入输出口c2、d2分别与第二回路液压锁8的第一油口a、第二油口b连通,第二回路液压锁8的第三油口a1、第四油口b1分别与第二执行机构92的进出油口la2、lb2连通,所述第二回路液压锁8的压力引出口m与逻辑控制模块17的负载反馈压力入口f2、第二执行机构92的制动器解锁控制口br和第二回路控制模块72的负载反馈油入口cf2连通。

所述第三回路控制模块73的进油口p3、回油口t3分别与油源控制模块6的压力油输出口pc,回油汇入口tc连通,所述第三回路控制模块73的工作油输入输出口c3、d3分别与第三执行机构93的进出油口la3、lb3连通,所述第三回路梭阀18的两个输入口分别与第三回路控制模块73的工作油输入输出口c3、d3连通,第三回路梭阀18的反馈压力输出口fs3与逻辑控制模块17的负载反馈压力入口f3连通。

所述第四回路控制模块74进油口p4、回油口t4分别与油源控制模块6的压力油输出口pc,回油汇入口tc连通,所述第四回路控制模块74的工作油输入输出口c4、d4分别与第四执行机构94的进出油口la4、lb4连通,第四回路梭阀18的两个输入口分别与第四回路控制模块74的工作油输入输出口c4、d4连通,第四回路梭阀18的反馈压力输出口fs4与逻辑控制模块17的负载反馈压力入口f4连通。

所述逻辑控制模块17的负载反馈压力输出到油口fm,油口fm与系统的压力测控模块101的压力输入口、油源控制模块6的负载反馈引入口ls、压力油源5的负载反馈控制口x、第一回路控制模块71的负载反馈输入口cb1和第四回路控制模块74的负载反馈输入口cb4连通.

上述负反馈液压系统工作过程如下:压力油源5从p口输出压力油到油源控制模块6的压力油输入口p0,油源控制模块6根据由其反馈压力引入口ls的负载压力,对油源进行压力和流量控制后,将受控压力油从压力油输出口pc,供给到第一,二,三,四回路的回路控制单元的压力油输入口p1、p2、p3、p4,第一,二,三,四回路的回路控制单元的回油口t1、t2、t3、t4,将各回路的回油汇入到油源控制模块的回油口tc,再通过回口t0回到压力油源;

压力油输入到第一回路控制模块71的压力油入口p1,依次通过可调节流阀711,压力补偿阀712,到达第一回路液压锁8的第一油口a,通过第一单向阀,经第三油口a1和回路控制单元201的工作油口va1,达到第一执行机构91的工作油口la1,驱动第一执行机构91运动,同时第一执行机构91回油,依次通过油口lb1、回路控制单元201的工作油口vb1、第一回路液压锁8的第四、第二油口b1、b,第一回路控制模块71的工作油口d1、回油口t1,汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第一回路液压锁8的压力引出口m与其第一油口a导通,第一回路负载的压力,通过m口到达第一回路控制单元201的反馈油输出口lf1,输出到逻辑控制模块17的第一反馈油入口f1;

压力油输入到第二回路控制模块72的压力油入口p2,当方向阀723处于右位时,压力油依次通过压力补偿阀721,可调节流阀722,方向阀723到达第二回路液压锁8的第一油口a,通过第一单向阀,经第三油口a1和回路控制单元202工作油口va2达到第二执行机构92的工作油口la2,驱动第二执行机构92运动,同时第二执行机构92的回油,从油口lb2、依次通过回路控制单元202的工作油口vb2、第二回路液压锁8的第四b1、第二单向阀、第二油口b,进入第二回路控制模块72的工作油口d2、再通过方向阀723,到达第二回路控制模块72的回油口t1,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第二回路液压锁8的压力引出m与其第一油口a导通;当方向阀723处于左位时,压力油依次通过压力补偿阀721,可调节流阀722,方向阀723到达第二回路液压锁8的第二油口b,通过第二单向阀,经第四油口b1和第二路控制单元202工作油口vb2达到第二执行机构92的工作油口lb2,同时第二执行机构92回油,依次通过油口la2、回路控制单元202的工作油口va2、第二回路液压锁8的第三、第一油口a1、a,进入第二回路控制模块72的工作油口c2、再通过方向阀723,到达第二回路控制模块72的回油口t1,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第二回路液压锁8压力引出m与其第二油口b导通;

第二回路负载的压力通过m口输出到第二执行机构92的制动解除控制口br,解除执行机构92的制动,使其在压力油驱动下运动;同时负载反馈油还输送到第二回路控制模块72的反馈压力输入口cf2,作用于压力补偿阀721反馈油控制腔,压力补偿阀721的阀芯在反馈压力、弹簧力和取自可调节流阀前(即补偿阀721的出口)的控制压力作用下,保持实时动态平衡,使从节流阀前到负载反馈油取压点之间的压差为一定值,即压力补偿阀弹簧所设定的压差,从而使通过第二回路控制单元202到达执行机构92的进油流量,只由可调节流阀的开度决定,而不受负载和p2口压力变化的影响,同时负载反馈压力还经第二回路控制单元202的反馈油输出口lf2,输出到逻辑控制模块17的第2反馈油入口f2;

压力油输入到第三回路控制模块73的压力油入口p3,依次通过可调节流阀731,压力补偿阀732,到达方向阀733进油口,期间油液流经压力补偿阀732时,其阀芯在分别取之于可调节流阀731进出口的两控制压力和弹簧力作用下保持平衡,使第三回路的进油流量通过可调节流阀731时产生的压差恒为压力补偿阀732的弹簧设定压差,从而使第三回路进油流量只由可调节流阀731的开度决定,不受负载和进油口p3压力变化影响;当方向阀733处于右位时,压力油通过方向阀733到达第三回路控制模块73的压力油输出口c3,经第三回路控制单元203工作油口va3达到第三执行机构93的工作油口la3,驱动第三执行机构93正向运动,同时第三执行机构93的回油,从油口lb3、依次通过第三回路控制单元203的工作油口vb3、进入第三回路控制模块73的工作油口d3、再通过方向阀733,到达第三回路控制单元203的回油口t3,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第三回路梭阀18的信号口fs3与第三回路控制模块的c3口导通,负载反馈压力经第三回路控制单元203的反馈油输出口lf3,输出到逻辑控制模块17的第三反馈油入口f3;当方向阀733处于左位时,压力油通过方向阀733到达第三回路控制模块73的压力油输出口d3,经第三回路控制单元203的工作油口vb3达到第三执行机构进油口lb3、驱动第三执行机构93反向运动,同时第三执行机构93的回油,从油口la3、依次通过第三回路控制单元203的工作油口va3、进入第三回路控制模块73的工作油口c3、再通过方向阀733,到达第三回路控制单元203的回油口t3,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第3回路梭阀18的信号口fs3与第三回路控制模块的d3口导通,负载反馈压力经第三回路控制单元203的反馈油输出口lf3,输出到逻辑控制模块17的第3反馈油入口f3;

压力油输入到第四回路控制模块74的压力油入口p4,依次通过可调节流阀741,压力补偿阀742,到达方向阀743进油口,期间油液流经压力补偿阀742时,其阀芯在分别取之于可调节流阀741进出口的两控制压力和弹簧力作用下保持平衡,使第四回路的进油流量通过可调节流阀741时产生的压差恒为压力补偿阀742的弹簧设定压差,从而使第四回路进油流量只由可调节流阀741的开度决定,不受负载和进油口p4压力变化影响;当方向阀743处于右位时,压力油通过方向阀743到达第四回路控制模块74的压力油输出口c4,经第四回路控制单元204的工作油口va4达到第四执行机构94工作油口la4,驱动第四执行机构94正向运动,同时第四执行机构94的回油,从油口lb4、依次通过第四回路控制单元204的工作油口vb4、进入第四回路控制模块74的工作油口d4、再通过方向阀733,到达第四回路控制单元204的回油口t4,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第四回路梭阀18的信号口fs4与第四回路控制模块的c4口导通,负载反馈压力经第四回路控制单元204的反馈油输出口lf4,到逻辑控制模块17的第四反馈油入口f4;当方向阀743处于左位时,压力油通过方向阀743到达第四回路控制模块74的压力油输出口d4,经第四回路控制单元204工作油口vb4达到第四执行机构进油口lb4、驱动第四执行机构94反向运动,同时第四执行机构94的回油,从油口la4、依次通过第四回路控制单元204的工作油口va4、进入第四回路控制模块74的工作油口c4、再通过方向阀743,到达第四回路控制单元204的回油口t4,再汇入到油源控制模块6的回油入口tc,与此同时,第四回路梭阀18的信号口fs4与第四回路控制模块的d4口导通,负载反馈压力经第四回路控制单元204的反馈油输出口lf4,到逻辑控制模块17的第四反馈油入口f4;

逻辑控制模块17将输入到f1、f2、f3、f4四个负载压力进行比较,后将最大负载压力通过fm口:

输入到压力测控模块101,对负载压力进行监测显示或反馈给控制系统进行基于负载反馈的条件控制,实现了用一个点对多个分时运动负载的实时监测显示或反馈;

输出到第一回路控制模块71的负载反馈压力入口cb1,进入到压力补偿阀712的反馈油控制腔,压力补偿阀712的阀芯在取之于可调节流阀711后的控制压力、来自于ls口的最大负载反馈压力和弹簧力(可忽略)作用下,保持平衡,使第一回路可调节流阀711后的压力等于最大负载压力;

输出到第四回路控制模块74的负载反馈压力入口cb4,进入到压力补偿阀742的反馈油控制腔,压力补偿阀742的阀芯在取之于可调节流阀741后的控制压力、来自于ls口的最大负载反馈压力和弹簧力(可忽略)作用下,保持平衡,使第四回路可调节流阀741后的压力等于最大负载压力;

输出到油源控制模块6的负载反馈压力入口ls,到达溢流阀61的压力油入口和逻辑阀反馈压力作用腔,溢流阀61通过其调压弹簧,对最大的负载反馈压力进行限定,当最大负载超过溢流阀61设定值时,p0的压力作用于逻辑阀62阀芯克服弹簧力和来自ls口阀负载反馈压力,打开阀芯,系统流量从逻辑62溢流,回到油源控制模块的t0口,再回到压力油源回油口t,从而实现对系统的压力过载保护。当负载压力不大于溢流阀61的设定值时,逻辑阀的阀芯在来自p0口的控制压力、来至ls口的最大负载反馈压力和弹簧力作用下,保持平衡,使系统压力维持在比最大负载压力高一个弹簧设定的压力值,这个压力差正好等于第一回路进油流量流经第一回路可调节流阀711产生的压差,也等于第四回路进油流量流经第四回路可调节流阀741产生的压差,于是第一回路的进油流量,完全由可调节流阀711的开度决定,而不受系统负载压力变化的影响,第4回路的进油流量,完全由可调节流阀741的开度决定,而不受系统负载压力变化的影响;

输出到压力油源5的负载敏感泵51的负载敏感阀的负载反馈压力入口x,使负载敏感泵的输出流量满足:负载敏感泵出口p到反馈压力的取压点之间的压差为一定值,即负载敏感泵的负载敏感阀的压差设定值,于是各回路进油流量在完全由各回路可调节流阀的开度决定,而不受系统负载变化的影响,

综上所述,本发明提供的如图6.1的四回路负载反馈液压系统,在流量饱和条件下,各回路流量完全由各回路自身的可调节流阀开度决定,不受系统负载变化的影响,实现了系统流量按需配给,且回路流量的负载刚度高,同时也使系统压力始终维持在比最大负载高一个固定值(系统流量控制压差),实现了系统压力的实时按需配给,系统节能,高效。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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