[发明专利]用于在液压系统中维持恒定负载的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请于2013年1月16日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2012年1月31日提交的序列号为No.61/593,072的美国专利申请的优先权，该申请全部的公开内容以引用的方式并入本文。

背景技术

在液压系统中，使用入口节流(在压力管路中的液压调节，meter-in)和出口节流(在回流管路中的液压调节，meter-out)元件来控制液压致动器的运行。入口节流控制阀限制液压流体从泵流入致动器入口。在这种情况下，它们仅用在存在对立负载的系统中，因为它们不能阻止负载失控。出口节流控制阀限制液压流体流出致动器。由于这些阀对从系统中转移出的流量进行调整，它们能够防止失控负载而维持负载受控。当改变负载时，要求将控制负载速度的阀从入口节流变为出口节流(或者从出口节流变为入口节流)。计量元件的精度的任何差异将导致负载的速度变化，这可能产生非期望的或甚至不安全的情形。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种液压系统，其包括：从储器内抽取流体的泵；具有第一端口和第二端口的致动器；控制通过致动器的流体流量的计量阀装置，所述计量阀装置包括定位在泵和第一端口之间的入口节流阀以及定位在第二端口和储器之间的出口节流阀；以及控制器，所述控制器控制计量阀装置的操作，所述液压系统能在入口节流模式下操作，在入口节流模式下，所述控制器通过控制入口节流阀的节流面积来控制通过所述致动器的流体流量，所述液压系统能在出口节流模式下操作，在出口节流模式下，所述控制器通过控制出口节流阀的节流面积来控制通过所述致动器的流体流量，在入口节流模式和出口节流模式下，所述控制器均基于源自出口节流阀的数据来确定通过所述致动器的流体流量。

在另一个方面，本发明涉及一种控制液压系统的方法，所述方法包括：在入口节流模式下操作液压系统，其中通过致动入口节流阀控制流入液压致动器的液压流体的流量；检测液压致动器处的入口负载；检测液压致动器处的出口负载；以及，当输出负载大于输入负载时，在出口节流模式下操作液压系统，其中通过致动出口节流阀控制从液压致动器流出的液压流体的流量。

附图说明

在附图中示出目前优选的实施例，但应理解的是，本发明不限于所示出的明确布置和设备。

图1为液压控制系统的示意图。

图2为图1中的液压控制系统的示意图。

图3为图1中的液压控制系统的示意图。

图4描绘了使用液压控制系统的挖掘机。

图5描绘了控制液压系统的方法。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的原理的液压系统20。液压系统20包括从储器24中抽取流体的泵22(如，变排量泵)。使用从泵22流出的液压流体驱动致动器26。在所示出的实施例中，致动器26为双向式液压马达，但在其他实施例中可为液压缸或其他结构。使用阀装置28以控制泵22和致动器26之间、以及致动器26和储器24之间的流体连通。阀装置28包括第一阀30a、第二阀30b、第三阀30c以及第四阀30d。阀30a-30d优选为可变节流阀。泄压阀32定位在泵22和阀装置28之间。当泵22的输出部处的液压压力超过泄压阀32的限定值时，泄压阀32将来自泵22的液压流的一部分倾泄至储器24中以防止提供给阀装置28的液压压力超过预定的极限。系统20还包括控制阀装置28、泄压阀32以及泵22的操作的控制器34。用户界面36允许操作员发出传送到控制器34的控制信号。在特定实施例中，用户界面36可包括操纵杆、控制杆、控制按钮、键盘、其他界面结构、或这些结构的组合。如图1中所示，使用致动器26驱动负载38。