专利名称：用于施工设备的液压回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于施工设备的液压回路。更具体地，本发明涉及一种用于施工设备的液压回路，其可补充用于冷却风扇的液压泵的液压流体和主液压泵的液压流体，并将补充的液压流体用作远程控制阀(RCV)的液压动力源，而不单独地安装将信号压力提供给控制液压致动器驱动的控制阀(MCV)的先导泵。
背景技术：
如图1所示用于施工机械的现有技术的一种液压回路包括:连接到发动机I的第一和第二可变排量液压泵2和3和第三和第四固定排量液压泵4和15 ;第一控制阀5，其安装在第一可变排量液压泵2的流动路径中并切换，以响应由第四液压泵15提供的先导信号压力来控制提供给驱动动臂、铲斗和行进装置的液压致动器的液压流体；第二控制阀5a，其安装在第二可变排量液压泵3的流动路径中并切换，以响应由第四液压泵15提供的先导信号压力来控制提供给驱动回转装置、斗杆和行进装置的液压致动器的液压流体；液压马达9，其连接到第三固定排量液压泵4 ；冷却风扇10，其连接到液压马达9并旋转，以将冷却风排出到油冷却器11，降低通过返回流动路径16排到液压箱T的液压流体温度；温度传感器13，其检测液压箱T中的液压流体温度；电减压阀12，其安装在第三液压泵4的排出流动路径17中，控制驱动液压马达9的液压，以可变地控制冷却风扇10的旋转速度；以及控制器14，其通过根据来自温度传感器13的检测信号变化电减压阀12的设定压力，变化液压马达9的设定压力，来控制驱动液压马达的液压。在此，省略了第一和第二控制阀5和5a的滑阀的详细描述和展示，通过切换先导压力生成装置6来切换第一和第二控制阀5和5a的滑阀，以响应由第四液压泵15提供的先导信号压力，控制从第一和第二液压泵2和3提供给液压致动器的液压流体。在图中，参考符号“8”表示减压阀，其安装在第四液压泵15的先导流动路径18中，以当发生负荷超过第四液压泵15中设定的压力时，将液压流体排到液压箱T。因此，通过切换先导压力生成装置6切换第一和第二控制阀5和5a的滑阀，由从第一液压泵2提供给液压致动器的液压流体驱动诸如动臂的工作装置，并由从第二液压泵3提供给液压致动器的液压流体驱动回转装置。由从第三液压泵4提供给排出流动路径17的液压流体驱动液压马达9，并且通过驱动液压马达9来旋转冷却风扇10，以降低通过安装在返回流动路径16中的油冷却器11返回到液压箱T的液压流体的温度。
从冷却风扇10排出到油冷却器11的冷却风的风速与冷却风扇10的旋转速度成比例，并且如果冷却风扇10的旋转速度增加，液压马达9的负荷压力也增加。在此情况下，由电减压阀12控制液压马达9的负荷压力。S卩，如果从第三液压泵4提供给液压马达9的液压流体的负荷压力超过电减压阀12的设定压力，具有过度压力的液压流体通过电减压阀12排到液压箱T。因此，可由电减压阀12的设定压力控制冷却风扇10的旋转速度。在驱动诸如动臂的工作装置的情况下，当液压流体经过安装在返回流动路径16中的油冷却器11时，由通过冷却风扇10排出的冷却风降低从具有增加的温度的液压致动器返回到液压箱T的液压流体的温度。S卩，对应由温度传感器13检测的液压箱T中的液压流体温度值的检测信号输入到控制器14，并且控制器14通过将控制信号传输到电减压阀12改变设定压力，以保持液压流体的设定温度。例如，如果液压箱T中的液压流体温度超过设定温度，电减压阀12的设定压力增力口，以提高驱动液压马达9的液压。因此，冷却风扇10的旋转速度增加，以增加油冷却器11的冷却能力。在图1所示用于施工机械的现有技术液压回路中，第四固定排量液压泵15(S卩，先导泵)根据发动机I的旋转固定地排出恒定流量。当先导压力生成装置6切换时，从第四液压泵15排出的液压流体瞬间用作切换第一和第二控制阀5和5a的滑阀的先导信号压力。另一方面，如果在先导流动路径18中发生负荷超过设定压力，从第四液压泵15排出的液压流体通过减压阀8排到液压箱T，并且这导致功率损失发生。即，功率损失如下。功率损失=(减压阀8的设定压力)X (排到液压箱T的排出流量)另外，因为第四液压泵15单独连接到发动机1，所以液压回路的结构变得复杂，导致生产成本的增加。如图2所示用于施工机械的现有技术的另一液压回路包括:连接到发动机I的第一和第二可变排量液压泵2和3和第三固定排量液压泵4 ；第一控制阀5，其安装在第一可变排量液压泵2的流动路径中并切换，以响应由第三液压泵4提供的先导信号压力，控制提供给驱动动臂、铲斗和行进装置的液压致动器的液压流体；第二控制阀5a，其安装在第二可变排量液压泵3的流动路径中并切换，以响应由第三液压泵4提供的先导信号压力，控制提供给驱动回转装置、斗杆和行进装置的液压致动器的液压流体；液压马达9，其连接到第三固定排量液压泵4 ；冷却风扇10，其连接到液压马达9并旋转，以将冷却风排出到安装在第一和第二液压泵2和3的返回流动路径16中的油冷却器11，冷却返回到液压箱T的液压流体；温度传感器13，其检测液压箱T中的液压流体温度；电减压阀12，其安装在第三液压泵4的排出流动路径17中，控制驱动液压马达9的液压，以可变地控制冷却风扇10的旋转速度；控制器14，其通过根据来自温度传感器13的检测信号变化电减压阀12的设定压力，变化液压马达9的设定压力，来控制驱动液压马达的液压；
先导压力生成装置6，其安装在作为分支连接到第三液压泵4的流动路径的先导流动路径18中并切换，以将先导信号压力提供给第一和第二控制阀5和5a ;压力降低阀7，其安装在先导路径18中，以通过阀弹簧7b的设定压力将来自第三液压泵4的液压流体提供给先导压力生成装置6，并切换，以如果在先导压力生成装置6中发生负荷超过阀弹簧7b的设定压力，将液压流体排到液压箱T ；以及减压阀8，其安装在压力降低阀7与先导压力生成装置6之间的先导流动路径18中。因为先导流动路径18作为分支连接到用于冷却风扇10的第三液压泵4的排出流动路径17，并且压力降低阀7安装在先导流动路径18中，所以不用单独的固定排量液压泵，因此可使功率损失最小。另一方面，在操作使用来自用于冷却风扇10的第三液压泵4的液压流体的先导压力生成装置6的情况下(见图3的曲线“a”)，提供给液压马达9的第三液压泵4的液压流体流量瞬间降低。由此，冷却风扇10的转数突然降低(例如，1109RPM — 407. 5RPM)(见图3的曲线“b”)，因此冷却效率降低。另外，因为冷却风扇10的转数根据先导压力生成装置6的操作在高RPM与低RPM之间反复变化，所以产生噪声(由于冷却风扇10的不规则转数产生的机械声音)。由于因为冷却风扇10的转数变化产生的不规则噪声，操作员不能进行稳定操作。
发明内容
技术问题本发明的一个实施例涉及一种用于施工机械的液压回路，其不需要使用将信号压力提供给用于控制液压致动器的控制阀(MCV)的单独先导泵，因此可防止功率损失。本发明的一个实施例涉及一种用于施工机械的液压回路，其可通过补充用于冷却风扇的液压泵的液压流体和主液压泵的液压流体并将补充的液压流体用作远程控制阀(RCV)的液压动力源，防止用于冷却风扇的液压马达的转数由于RCV的操作而降低，并防止由于冷却风扇的转数变化产生噪声。技术方案根据本发明的方面，提供一种用于施工机械的液压回路，其包括连接到发动机的第一和第二可变排量液压泵和第三固定排量液压泵；第一控制阀，其安装在第一液压泵的流动路径中并切换，以控制提供给驱动工作装置和行进装置的各个液压致动器的液压流体；第二控制阀，其安装在第二液压泵的流动路径中并切换，以控制提供给驱动回转装置、工作装置和行进装置的各个液压致动器的液压流体；液压马达，其连接到第三液压泵；冷却风扇，其连接到液压马达，将冷却风排出到安装在第一和第二液压泵的返回流动路径中的油冷却器，以冷却返回到液压箱的液压流体；温度传感器，其检测液压箱中的液压流体温度；电减压阀，其安装在第三液压泵的排出流动路径中，控制提供给液压马达的液压流体的设定压力，以可变地控制冷却风扇的旋转速度；
控制器，其通过根据来自温度传感器的检测信号变化电减压阀的设定压力来控制驱动液压马达的液压；第一梭阀，其具有连接到第一液压泵的流动路径的一个输入部分以及连接到第三液压泵的排出流动路径的另一输入部分，并输出第一液压泵和第三液压泵的液压流体中的高压液压流体；第二梭阀，其具有连接到第二液压泵的流动路径的一个输入部分以及连接到第三液压泵的排出流动路径的另一输入部分，并输出第二液压泵和第三液压泵的液压流体中的高压液压流体；以及先导压力生成装置，其安装在连接到第一和第二梭阀的输出部分的先导流动路径中并切换，以将具有第一至第三液压泵的液压流体中的相对高压的液压流体作为先导信号压力提供给第一和第二控制阀。根据本发明方面的用于施工机械的液压回路还可包括压力降低阀，其安装在先导流动路径中，并切换以通过阀弹簧的设定压力将具有第一至第三液压泵的液压流体中的相对高压的液压流体作为先导信号压力提供给先导压力生成装置，并切换以当在先导压力生成装置中发生负荷超过阀弹簧的设定压力时将液压流体排到液压箱。根据本发明方面的用于施工机械的液压回路还可包括减压阀，其安装在设置在压力降低阀与先导压力生成装置之间的先导流动路径中。有益效果如以上根据本发明的方面配置的用于施工机械的液压回路具有以下优点。因为不必使用将信号压力提供给用于控制诸如动臂油缸的液压致动器的控制阀(MCV)的单独先导泵，所以可防止功率损失，并可减少生产成本。因为用于冷却风扇的液压泵的液压流体和主液压泵的液压流体可补充并在RCV的操作过程中用作RCV的液压动力源，所以可防止冷却效率由于用于冷却风扇的液压马达的转数在RCV的操作过程中降低而降低，并可防止由于冷却风扇的转数变化产生的噪声引起的操作员的操作干扰。
图1是用于施工设备的现有技术的一种液压回路的图，图2是用于施工设备的现有技术的另一液压回路的图，图3是现有技术的冷却风扇的转数波形图，以及图4是根据本发明实施例的用于施工设备的液压回路的图。附图参考符号说明1:发动机2:第一可变排量液压泵3:第二可变排量液压泵4:第三可变排量液压泵5:第一控制阀(MCV)5a:第二控制阀(MCV)6:先导压力生成装置(RCV)
7:压力降低阀8:减压阀9:液压马达10:冷却风扇11:油冷却器12:电减压阀13:温度传感器14:控制器16:返回流动路径17:排出流动路径18:先导流动路径20:第一梭阀21:第二梭阀
具体实施例方式现在将结合附图详细描述本发明的优选实施例。在说明书中所限定的物质，例如具体的结构和元件，仅仅是为帮助本领域普通技术人员全面理解本发明而提供的具体细节，而本发明并不限于下文中所公开的实施例。如图4所示，根据本发明实施例的一种用于施工机械的液压回路包括连接到发动机I的第一和第二可变排量液压泵2和3和第三固定排量液压泵4 ；第一控制阀(MCV) 5，其安装在第一液压泵2的流动路径中并切换，以控制提供给驱动动臂、铲斗和行进装置的各个液压致动器a、b和c的液压流体；第二控制阀(MCV) 5a，其安装在第二液压泵3的流动路径中并切换，以控制提供给驱动回转装置、斗杆和行进装置的各个液压致动器d、e和f的液压流体；液压马达9，其连接到第三液压泵4 ；冷却风扇10，其连接到液压马达9，将冷却风排出到安装在第一和第二液压泵2和3的返回流动路径16中的油冷却器11，以冷却返回到液压箱的液压流体；温度传感器13，其检测液压箱T中的液压流体温度；电减压阀12，其安装在第三液压泵4的排出流动路径17中，控制提供给液压马达9的液压流体的设定压力，以可变地控制冷却风扇10的旋转速度；控制器14，其通过根据来自温度传感器13的检测信号变化电减压阀12的设定压力来控制驱动液压马达9的液压；第一梭阀20，其具有连接到第一液压泵2的流动路径的一个输入部分以及连接到第三液压泵4的排出流动路径17的另一输入部分，并输出第一液压泵2和第三液压泵4的液压流体中的高压液压流体；第二梭阀21，其具有连接到第二液压泵3的流动路径的一个输入部分以及连接到第三液压泵4的排出流动路径17的另一输入部分，并输出第二液压泵3和第三液压泵4的液压流体中的高压液压流体；以及先导压力生成装置(RCV)6，其安装在连接到第一和第二梭阀20和21的输出部分的先导流动路径18中并切换，以将具有第一至第三液压泵2、3和4的液压流体中的相对高压的液压流体作为先导信号压力提供给第一和第二控制阀5和5a。根据本发明实施例的用于施工机械的液压回路还可包括压力降低阀7，其安装在先导流动路径18中，并切换以通过阀弹簧7b的设定压力将具有第一至第三液压泵2、3和4的液压流体中的相对高压的液压流体作为先导信号压力提供给先导压力生成装置6，并切换以当在先导压力生成装置6中发生负荷超过阀弹簧7b的设定压力时，将液压流体排到液压箱T。根据本发明实施例的用于施工机械的液压回路还可包括减压阀8，其安装在设置在压力降低阀7与先导压力生成装置6之间的先导流动路径18中。在下文将结合附图详细描述根据本发明实施例的用于施工设备的液压回路的操作。如图4所示，当通过先导压力生成装置6的操作驱动第一和第二控制阀5和5a的滑阀时，由从第一液压泵2排出的液压流体驱动液压致动器(例如，动臂油缸a、铲斗油缸b、和行进马达c)，并由从第二液压泵3排出的液压流体驱动液压致动器(例如，回转马达d、斗杆油缸e、和行进马达f)。另一方面，由通过排出流动路径17从第三液压泵4提供的液压流体驱动液压马达9，并通过液压马达9的驱动来旋转冷却风扇10，以将冷却风排出到油冷却器11。通过这样，可降低通过安装在返回流动路径16中的油冷却器11从液压致动器返回到液压箱T的液压流体的温度。此时，从第一和第二可变排量液压泵2和3排出的液压流体保持比从第三固定排量液压泵4排出的液压流体的压力相对高的压力。由此，从第一和第二液压泵2和3排出的液压流体通过第一和第二梭阀20和21的输出部分输出，以由阀弹簧7b设定的压力经过先导流动路径18，并通过压力降低阀7提供给先导压力生成装置6。因此，从第三液压泵4排出的液压流体由来自第一和第二液压泵2和3的液压流体补充，并作为先导信号压力通过先导流动路径18提供给先导压力生成装置6。通过这样，当通过先导压力生成装置6的操作来操作第一和第二控制阀5和5a的滑阀，以驱动诸如动臂和斗杆的工作装置、以及行进装置时，不发生干扰。另外，因为将液压流体提供给液压马达9以驱动冷却风扇10的第三液压泵4的液压流体由第一液压泵2或第二液压泵3的液压流体补充，所以可防止冷却风扇10的转数变化(通过先导压力生成装置6的操作，可防止从第三液压泵4提供给液压马达9的液压流体的流量下降)。另一方面，在第一和第二液压泵2和3的液压流体压力比第三液压泵4的液压流体压力相对低的情况下，先导压力生成装置6操作的时刻总是变成诸如动臂和斗杆的工作装置开始它们的驱动的时间点。因此，当先导压力生成装置6操作时，在初始阶段产生高压，之后，液压变得降低。S卩，在先导压力生成装置6不操作的情况下，先导流动路径18中的液压流体在中间状态下通过先导压力生成装置6返回到液压箱T，因此先导流动路径18保持是空的。相反，在先导压力生成装置6操作的情况下，当先导流动路径18装有液压流体时，仅短时间补充液压流体，之后，仅需要对应先导压力生成装置6的操作量的液压流体。因此，在产生初始高压以操作先导压力生成装置6的时刻，第一和第二液压泵2和3的液压流体通过先导流动路径18补充，然后如果第三液压泵4的液压流体压力提高，那么仅需要对应先导压力生成装置6的操作的液压流体。通过这样，在先导压力生成装置6的操作过程中减少了驱动液压马达9的流量的损失，因此液压马达9的转数不变。因此，冷却风扇10恒定地旋转，由此可防止冷却效率降低。另外，不发生由于冷却风扇10的转数变化而引起的噪声变化，因此操作员可方便地进行工作。另外，如果发动机I的转数很低，或先导压力生成装置6的操作缓慢地进行，液压流体从第三液压泵4提供到排出流动路径17和先导流动路径18所需要的时间延长。通过这样，甚至在第三液压泵4的液压流体压力比第一和第二液压泵2和3的液压流体压力高，并在先导压力生成装置6的初始操作过程中在第一和第二液压泵2和3中不产生高压的情况下，第三液压泵4的液压流体也不快速地减少。因此，冷却风扇10的转数不变。工业应用性如从以上描述清楚的是，按照根据本发明实施例的用于施工机械的液压回路，驱动用于冷却风扇的液压马达的固定排量液压泵的液压流体用作提供给先导压力生成装置(RCV)的先导信号压力以控制液压致动器的驱动，并补充可变排量主液压泵的液压流体。通过这样，在先导压力生成装置的操作过程中，提供给用于冷却风扇的液压马达的液压流体的流量不减少，因此提高了冷却效率。另外，冷却风扇的转数保持恒定，因此可防止由于转数的不规则变化产生的噪声。
权利要求
1.一种用于施工设备的液压回路，包括: 连接到发动机的第一和第二可变排量液压泵和第三固定排量液压泵； 第一控制阀，所述第一控制阀安装在所述第一液压泵的流动路径中并切换，以控制提供给驱动工作装置和行进装置的各个液压致动器的液压流体； 第二控制阀，所述第二控制阀安装在所述第二液压泵的流动路径中并切换，以控制提供给驱动回转装置、工作装置和行进装置的各个液压致动器的液压流体； 液压马达，所述液压马达连接到所述第三液压泵； 冷却风扇，所述冷却风扇连接到所述液压马达，将冷却风排出到安装在所述第一和第二液压泵的返回流动路径中的油冷却器，以冷却返回到液压箱的液压流体； 温度传感器，所述温度传感器检测所述液压箱中的液压流体温度； 电减压阀，所述电减压阀安装在所述第三液压泵的排出流动路径中，控制提供给所述液压马达的液压流体的设定压力，以可变地控制所述冷却风扇的旋转速度； 控制器，所述控制器通过根据来自所述温度传感器的检测信号变化所述电减压阀的设定压力来控制驱动所述液压马达的液压； 第一梭阀，所述第一梭阀具有连接到所述第一液压泵的流动路径的一个输入部分以及连接到所述第三液压泵的排出流动路径的另一输入部分，并输出所述第一液压泵和所述第三液压泵的液压流体中的高压液压流体； 第二梭阀，所述第二梭阀 具有连接到所述第二液压泵的流动路径的一个输入部分以及连接到所述第三液压泵的排出流动路径的另一输入部分，并输出所述第二液压泵和所述第三液压泵的液压流体中的高压液压流体；以及 先导压力生成装置，所述先导压力生成装置安装在连接到所述第一和第二梭阀的输出部分的先导流动路径中并切换，以将具有所述第一至第三液压泵的液压流体中的相对高压的液压流体作为先导信号压力提供给所述第一和第二控制阀。
2.如权利要求1所述的用于施工设备的液压回路，还包括压力降低阀，所述压力降低阀安装在所述先导流动路径中，并切换以通过阀弹簧的设定压力将具有所述第一至第三液压泵的液压流体中的相对高压的液压流体作为所述先导信号压力提供给所述先导压力生成装置，并切换以当在所述先导压力生成装置中发生负荷超过所述阀弹簧的设定压力时将所述液压流体排到所述液压箱。
3.如权利要求2所述的用于施工设备的液压回路，还包括减压阀，所述减压阀安装在设置在所述压力降低阀与所述先导压力生成装置之间的先导流动路径中。
全文摘要
本发明公开一种液压回路，其补充并使用用于冷却风扇的液压泵的液压流体和主液压泵的液压流体作为RCV的液压动力单元，以将信号压力提供给控制液压致动器驱动的控制阀。本发明的用于施工设备的液压回路包括第一液压泵、第二液压泵、和第三液压泵；放置在第一液压泵的流体通道上的第一控制阀；放置在第二液压泵的流体通道上的第二控制阀；连接到第三液压泵的液压马达；连接到液压马达的冷却风扇；具有连接到第一液压泵和第三液压泵的输入单元的第一梭阀；具有连接到第二液压泵和第三液压泵的输入单元的第二梭阀；以及先导压力生成装置，其放置在连接到第一梭阀和第二梭阀的输出单元中的每一个的先导流体通道上，并在转换的时候将作为先导信号压力的具有第一、第二和第三液压泵中的相对高压的液压流体提供给第一和第二控制阀。
文档编号F16K17/04GK103080566SQ201080068892
公开日2013年5月1日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者孙泳进, 钰在万 申请人:沃尔沃建造设备有限公司