具有超压保护的液压控制系统的制作方法_3

文档序号:8269024阅读:来源:国知局
0以与导入控制阀54-58的第一加压流体流混合,这取决于组合阀108上的压力差。
[0028]组合阀108可被连续地调整到单向打开、关闭及双向打开位置之间的任何位置。以这种方式,可基于,例如,控制阀63的指令速度、源51、53的指令流速和/或组合阀108上的压力差来控制加压流体流动程度。例如,阀元件110可以是响应于当前指令可移动到流通位置与堵流位置之间的任何位置的螺线管。
[0029]在一个实施例中,液压控制系统150还可包括预热回路。也就是说,第一回路50和第二回路52的公用供应及排出通道66、68及70、72可分别通过用于实现预热和/或其它旁路功能的第一预热通道109和第二预热通道113选择性地连通。预热阀105可位于预热通道109、113中的每一者中并且被配置为分别从公用供应通道66和70引导流体到公用排出通道68和72中。每个预热阀105可包括可从关闭或堵流位置移动到打开或流通位置的阀元件。在这种配置下,当预热阀105处于打开位置时,如机器10启动期间,可允许由第一源51和第二源53加压的流体经过第一回路50和第二回路52循环,受很小限制(S卩,不经过控制阀63)。预热之后,预热阀105的阀元件可被移动到关闭位置,以至于第一回路50和第二回路52中的流体的压力可形成且可用于控制阀63,如上所述。可以设想,如果需要,预热通道109、113及预热阀105可以省去。
[0030]液压控制系统150还可包括与操作员接口装置48、第一源51和/或第二源53、组合阀108、控制阀54-63的供应和排出元件及预热阀105连通的控制器112。可以设想,控制器112还可与液压控制系统150的其它部件连通,诸如,举例而言,第一旁路元件98和第二旁路元件100、直行阀106及液压控制系统150的其它此类部件。控制器112可实施为包括用于控制液压控制系统150的操作的装置的单个微处理器或多个微处理器。许多商购微处理器可被配置成用于执行控制器112的功能。应该理解,控制器112可易于实施为能控制许多机器功能的普通机器微处理器。控制器112可包括存储器、辅助存储装置、处理器及任何其它用于运行应用程序的部件。各种其它回路可与控制器112相关联,如动力供应回路、信号调节回路、电磁阀驱动回路及其它类型的回路。
[0031]与液压缸28、36、38、左行马达65L和右行马达65R和/或回转马达49的接口装置位置信号、需要的致动器速度、相关流速、测量到的压力或压力差和/或阀元件位置相关的一个或多个映射可被存储在控制器112的存储器中。这些映射中的每一者可包括表格、图表和/或方程式形式的数据集合。在一个实例中,需要的速度和指令流速可形成二维表坐标轴,用于控制第一腔室供应元件和第二腔室供应元件。在需要的速度下移动流体致动器所需的指令流速以及适当的供应元件的相应的阀元件位置可关联到另一个单独的二维映射中或与需要的速度一起关联到单个三维映射中。还应该理解,在二维映射中,需要的致动器速度可直接关联到阀元件位置。控制器112可被配置为允许操作员直接修改这些映射和/或从存储在控制器112的存储器中的可用关系映射中选择特定映射来影响流体致动器运动。可以设想,基于机器操作模式,这些映射可被额外地或选择地自动选择。
[0032]控制器112可被配置为接收来自操作员接口装置48的输入,并响应于该输入及上述关系映射对控制阀54-63的操作发布指令。特别地,控制器112可接收指示需要的速度的接口装置位置信号及引用存储在控制器112的存储器中的所选择的和/或修改的关系映射,以确定控制阀54-63中的供应及排出元件中的每一者的流速值和/或相关位置。然后,流速或位置可接受适当的供应和排出元件的指令以在导致需要的作业工具速度的速率下填充第一腔室或第二腔室。
[0033]控制器112可被配置为响应于,例如,控制阀54-63的指令速度、源51、53的指令流速和/或组合阀108上的压力差来影响组合阀108的操作。也就是说,如果确定的与特别流体致动器所需速度相关联的流速符合预定标准,则控制器112就会引起阀元件110朝着单向流通位置移动以将额外的加压流体供应给第二回路52,引起阀元件110朝着双向流通位置移动以将额外加压流体供应给第一回路50和/或第二回路52,或阻止阀元件110移离关闭位置。
[0034]控制器112可进一步被配置为控制第一源51和/或第二源53的操作,连同公用主安全阀104的操作,帮助避免和/或减少液压控制系统150中的压力峰值的幅值。尤其地,基于由接口装置48和实际系统压力产生的需求,如由一个或多个压力传感器151 (如,与公用供应通道66和/或70相关联的一个或多个传感器)产生的,控制器112可被配置为选择性地增加或减少第一源51和/第二源53的排量。图3示出了由液压控制系统150执行的示例性压力控制方法。以下将讨论图3以进一步阐释公开的系统及其操作。
[0035]工业实用件
[0036]所公开的控制系统可适用于液压移动作业工具的任何机器。所公开的液压控制系统能帮忙减少在作业工具通过泵排量和安全阀打开的协同控制的移动期间出现的压力峰值。所公开的液压控制系统还能通过减少经过安全阀的不必要流量来帮助提升相关机器的效率。以下将参考图3详细描述所公开的液压控制系统的操作。
[0037]可基于作业工具16的操作员要求来控制第一源51和/或第二源53的排量。也就是说,当操作员操纵接口装置48时,会创建针对作业工具16的特定移动的指令,从而驱动第一源51和/或第二源53的排量(取决于指令的移动)。当操作员移动接口装置48更大的量时,用于加压流体的指令也同样增加并使第一源51和/或第二源53的排量相应增加。
[0038]图3用两条曲线示出了液压控制系统150的示例性操作。尤其地,第一条曲线300表示了在用于通过接口装置48接收的作业工具16的移动的给定指令下,来自第一源51和/或第二源53的加压流体相对于排出流体的压力的排放速度。第二条曲线310表示了溢出主安全阀104的流体相对于流体压力的流速。
[0039]当作业工具16在移动期间加有负载时,液压控制系统150的压力会增加。并且,如图3所示,只要液压控制系统150中压力低于第一阈值压力,操作就能正常持续。也就是说,在压力增加时,第一源51和/或第二源53可在相同速度下继续排出流体(即,在与给定指令相对应的速度下),并且公用主安全阀104能保持在完全关闭位置以阻止流体流入罐64。只要系统压力低于主安全阀104的机械安全打开点,操作就将以这种方式继续。在公开的实施例中,主安全阀104的机械安全打开点可被设置在大约32-34MPa。应当注意的是:机械安全打开点可依据机器10及其应用被设置为多个压力水平。
[0040]当液压控制系统150的压力达到和/或超过机械安全打开点时,公用主安全阀104可开始从完全关闭位置移离并且开始将流体排入罐64中(即,从第一源51和/或第二源53排出的流体可从作业工具16转移到罐64中)以试图减小系统压力。公用主安全阀104的移动可提供触觉和/或声音信号给机器10的操作员,提示系统压力正在接近它们的最大允许水平,但还没引起作业工具作用力或可控制性的显著减少。尤其地,当主安全阀104开始打开时,作业工具16的速度开始逐渐降低,这是因为可移动作业工具16的流量减少,且机器10的噪音(如,发动机噪音)可因相应流速降低而减小。然而,因为液压控制系统150中的压力在此时维持相同和/或有所增加,作业工具16的力可能保持基本不变或甚至有所增加。这反馈(即,工具速度减少和/或发动机噪音减小)能允许操作员在
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