[发明专利]用于控制可变排量液压泵的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于控制枢转地附接到可变排量液压泵上的旋转斜盘的角度的方法和装置，更具体地涉及用于控制过中心泵(over-center pump)的旋转斜盘的方法和装置。

背景技术

可变排量液压泵广泛用于液压系统以提供用于各种应用的加压液压流体。多种机器例如推土机、装载机等很大程度上依靠液压系统操作，并利用可变排量泵来提供比固定排量泵更大的控制程度。

已利用各种控制方案来控制此类可变排量液压泵的旋转斜盘角度。2001年5月16日申请的、授予Hongliu Du的美国专利No.6,623,247中公开了一种这样的控制方案。然而，提供具有过中心能力的响应性控制方案可为有益的。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种液压系统，该液压系统具有：具有可绕一轴线旋转的旋转斜盘的可变排量液压泵；配置成使旋转斜盘绕所述轴线沿第一方向旋转的第一液压致动器；配置成使旋转斜盘绕所述轴线沿第二方向旋转的第二液压致动器；所述第二方向与所述第一方向相反；配置成向第一致动器提供加压流体的第一流动控制阀；和配置成向第二致动器提供加压流体的第二流动控制阀。

本发明的第二方面提供了一种用于控制可变排量液压装置的旋转斜盘定向的方法，该方法包括：将可变排量液压装置配置成通过经第一流动控制阀将加压流体引导到第一控制致动器以在旋转斜盘上形成沿第一方向的力矩而充当泵的第一步骤。该方法还包括将可变排量液压装置配置成通过经第二流动控制阀将加压流体引导到第二控制致动器以在旋转斜盘上形成沿第二方向的力矩而充当马达的第二步骤，所述第二方向与所述第一方向相反。

附图说明

图1是示例性机器的侧视图；

图2是示例性传动装置的示意图；

图3是示例性泵和相关的控制硬件的示意图；

图4是位于阻流位置的示例性阀的示意图；

图5是位于通流位置的示例性阀的示意图；和

图6是位于排放位置的示例性阀的示意图。

具体实施方式

图1图示了示例性机器10。机器10可以是执行与诸如采矿、建筑、耕种之类的行业或任何其它行业相关的某类操作的固定或移动机器。例如，机器10可以是移土机器，例如推土机、装载机、反铲装载机、挖掘机、自行平路机、自卸货车或任何其它移土机器。机器10还可包括发电机组、泵、船用器皿或任何其它合适的机器。参见图1和2，机器10可包括框架12、机具14、发动机16、诸如车轮或履带之类的牵引装置18和用于将动力从发动机16传递到牵引装置18的传动装置20。

如图2所示，传动装置20例如可以是静液压传动装置并且可包括主泵22、马达24和旁通安全阀26。根据本发明，主泵22可以是可变排量泵，例如可变排量轴向活塞泵，马达24可以是固定排量液压马达。然而，马达24可以替代地为可变排量马达。传动装置20还可包括向旋转斜盘控制硬件30提供加压流体的加料泵28，该旋转斜盘控制硬件30在图3中更详细地示出。

根据其中马达24为固定排量马达的实施例，传动装置20的速度和扭矩控制可至少部分地通过调节泵22的排量来完成。对于可变排量轴向活塞泵，通过改变旋转斜盘32的倾斜角度来控制排量，如图3所示。图3还图示了能够控制旋转斜盘32的角度的控制硬件30。

如图3所示，旋转斜盘32绕旋转斜盘枢转点34倾斜。旋转斜盘32由配置成分别从两个控制阀40、42接收加压流体的两个液压控制致动器36、38致动。在图示的实施例中，控制阀40、42是三向流动控制阀，用于控制加压流体在加压流体源、控制致动器36、38和低压储器例如罐46之间的流动。在图示的实施例中，加压流体源是加料泵28。

每个控制致动器36、38均可包括配置在腔室52中的活塞50。活塞50在旋转斜盘32上施力。两个活塞50所施加的力在旋转斜盘32上形成相反的力矩，并且活塞50的运动改变旋转斜盘32的倾斜角度α。旋转斜盘角度α可如本领域中可公知的通过旋转斜盘角度传感器进行监控。活塞50的运动通过加压流体进入和离开相应的腔室52来实现。加压流体流入和流出腔室52由控制阀40、42控制。