固定位移增壓泵的液壓裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種固定位移增壓泵的液壓裝置。該液壓裝置包括具有第一固定位移的第一泵、具有第二固定位置的第二泵以及分流器。改分流器包括第一分流器入口端，流體地連接至第二泵的排放，第一分流器出口端，流體地連接至第一泵的排放，以及第二分流器出口端，流體地連接至低壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)具有低于第一泵的排放的流體壓力的流體壓力。分流器可基于參考壓力而操作來選擇地改變第一分流器入口端與第一分流器出口端或第二分流器出口端之間的流通。采用本實用新型的多方面的分流器，可以用來選擇地結(jié)合來自第一液壓泵和第二液壓泵的排放流，在此，兩個泵都是固定位置，從而優(yōu)化機(jī)械的液壓操作。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型通常涉及一種用于控制包括兩個固定位移增壓泵的液壓系統(tǒng)中的壓 力。 固定位移增壓泵的液壓裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 已知的液壓系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)換流體能量、例如流體壓力至機(jī)械能。流體動力可從流體 泵經(jīng)過流體導(dǎo)管傳輸至一個或多個液壓促動器。液壓促動器可包括將流體動力轉(zhuǎn)換至軸旋 轉(zhuǎn)動力的液壓馬達(dá)、將流體動力轉(zhuǎn)換至直線運動的液壓汽缸，或類似的。
[0003] -些液壓系統(tǒng)可以包括靜液壓閉環(huán)，具有通過馬達(dá)供應(yīng)管和泵回流管連接至液壓 馬達(dá)的泵，使得全部液壓流體由于每個都經(jīng)過該閉環(huán)而不回到儲油槽中。但是即使在所謂 的閉環(huán)系統(tǒng)中，流體可能在操作期間從閉環(huán)中泄漏出，或者從閉環(huán)中故意溢出至儲油槽，從 而控制液壓流體性質(zhì)，例如溫度、粘性、清潔度或類似的。因此，靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)的操作可以 從在操作之間的損失液壓流體的代替中收益。
[0004] 已經(jīng)提出了液壓升壓回路來供應(yīng)補(bǔ)償液壓流體流或升壓流體至靜液壓閉環(huán)回路。 一些升壓回路使用單獨固定的位移泵，連接至靜液壓閉環(huán)液壓回路來補(bǔ)償損失流體。然而， 這些系統(tǒng)可能在適應(yīng)泵輸出來隨著操作范圍提高需求中損失靈活性。結(jié)果，獨立固定位移 增壓泵可能提供一些環(huán)境中的不充分流動且在其它環(huán)境中的過度流動。
[0005] 替代地，已經(jīng)提出了包括可變位移增壓泵的升壓回路，從而通過改變泵位移在任 何給定時刻改變向閉環(huán)的液壓流體補(bǔ)償量。然而，可變位移增壓泵可能是過于昂貴、大尺寸 的或者二者兼具。
[0006] 日本專利公開2004-204985 (JP' 985)、名稱為"HST回路的流速補(bǔ)償回路"意圖是 解決固定位移液壓泵流動使用的問題。JP' 985公開物描述了第一固定位移泵，其向靜液壓 傳輸（HST)提供流體，以及第二固定位移泵，其基于車輛滾動速度向工作機(jī)械促動器或HST 提供流體。然而，JP' 985公開物仍然不能在多個固定位移增壓泵的合流處調(diào)整升高壓力。
[0007] 因此，這里有以低費用和改進(jìn)用于控制液壓增壓回路的裝置的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實用新型提供了 一種固定位移增壓泵的液壓裝置，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的 成本高，不能在多個固定位移增壓泵的合流處調(diào)整升高壓力的問題。
[0009] 在一個方面，本實用新型描述了一種液壓裝置。該液壓裝置包括：具有第一固定位 置的第一泵，具有第二固定位置的第二泵，以及分流器。該分流器包括：第一分流器入口端， 流體地連接至第二泵的排放，第一分流器出口端，流體地連接至第一泵的排放，以及第二分 流器出口端，流體地連接至低壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)具有低于第一泵的排放的流體壓力的流體 壓力。分流器可操作來基于參考壓力來選擇地改變第一分流器入口端與第一分流器出口端 或第二分流器出口端的流通，參考壓力是第一泵的排放的導(dǎo)管下游的流體壓力，使得當(dāng)參 考壓力大于第一壓力設(shè)定點時，分流器引起第一分流器入口端和第二分流器出口端之間的 流通。
[0010] 當(dāng)參考壓力不大于第二壓力設(shè)置點時，分流器引起第一分流器入口端和第一分流 器出口端之間的流通。
[0011] 第一壓力設(shè)置點等于第二壓力設(shè)置點。
[0012] 分流器進(jìn)一步包括：位于閥體中的套管，該線圈和閥體確定了它們之間的第一流 體通道和第二流體通道，以及連接至套管的彈性元件，該彈性元件朝向第一位置相對于閥 體偏移套管，其通過套管的第一流體通道引起第一分流器入口端和第一分流器出口端之間 的流通。
[0013] 套管相對于閥體的第二位置通過套管的第二流體通道引起第一分流器入口端和 第二分流器出口端之間的流通，套管的第二位置與套管的第一位置沿著套管運動的方向而 相反。
[0014] 當(dāng)套管位于第一位置中時，第一分流器入口端不通過分流器與第二分流器出口端 流通。
[0015] 當(dāng)套管位于第二位置中時，第一分流器入口端不通過分流器與第一分流器出口端 流通。
[0016] 分流器進(jìn)一步包括：第二分流器入口端與第一泵的排放流通，以及連接至套管的 活塞頂面，該活塞頂面與第二分流器入口端流通，使得活塞頂面上的流體壓力朝向第二位 置推進(jìn)套管。
[0017] 進(jìn)一步包括電子控制模塊，分流器進(jìn)一步包括連接至套管的螺線管，從而給螺線 管供能朝向第二位置推進(jìn)套管，以及電子控制模塊可基于參考壓力和第一壓力設(shè)置點之間 的比較或?qū)σ簤貉b置上的液壓流動需求的估計，而操作來給螺線管供能。
[0018] 分流器進(jìn)一步包括止回閥，布置在連接第一分流器入口端與第一分流器出口端的 流體導(dǎo)管中，止回閥定位得僅允許在從第一分流器入口端向第一分流器出口端的方向中的 流動。
[0019] 進(jìn)一步包括蓄壓器，在止回閥的下游流動地連接至連接第一分流器入口端與第一 分流器出口端的流體導(dǎo)管。
[0020] 低壓系統(tǒng)是儲油槽，與第一泵的入口和第二泵的入口的至少一者流通。
[0021] 在另一方面，本實用新型描述了一種靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)。該靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)包括：具 有第一固定位置的第一泵，具有第二固定位置的第二泵，通過靜液壓閉環(huán)回路連接至液壓 馬達(dá)的第三泵；以及分流器。該分流器包括：第一分流器入口端，流體地連接至第二泵的排 放，第一分流器出口端，流體地連接至第一泵的排放，以及第二分流器出口端，流體地連接 至低壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)具有低于第一泵的排放的流體壓力的流體壓力。分流器可操作來基 于參考壓力來選擇地改變第一分流器入口端與第一分流器出口端或第二分流器出口端的 流通，參考壓力是第一泵的排放的導(dǎo)管下游的流體壓力，使得當(dāng)參考壓力大于第一壓力設(shè) 定點時，分流器引起第一分流器入口端和第二分流器出口端之間的流通。
[0022] 第一分流器出口端流動地連接至靜液壓閉環(huán)回路。
[0023] 第一分流器出口端通過至少一個交叉溢流閥而流動地連接至靜液壓閉環(huán)回路。
[0024] 低壓系統(tǒng)是儲油槽，與第一泵的入口和第二泵的入口的至少一者流通。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 附圖1是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0026] 附圖2是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0027] 附圖3是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0028] 附圖4是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0029] 附圖5是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。
[0030] 附圖6是依照本實用新型的一個方面的連接至單一主移動器的兩個泵的示意圖。
[0031] 附圖7是依照本實用新型的一個方面的連接至兩個主移動器的兩個泵的示意圖。
[0032] 零部件列表
[0033] 10、液壓系統(tǒng)；12、第一液壓泵；14、第二液壓泵；15、機(jī)械；16、第一主移動器；17、 第二主移動器；18、共用驅(qū)動軸；19、第一驅(qū)動軸；20、進(jìn)口；21、第二驅(qū)動軸；22、進(jìn)口；24、 儲油槽；26、進(jìn)口管；28、排放；30、第一供應(yīng)管；32、排放；34、第一入口端；36、分流器；38第 二供應(yīng)管；40第一出口端；42、第一出口管；44、第二出口端；46、第二供應(yīng)管；48第二入口 端；50、第二入口管；60、液壓系統(tǒng)；62、分流器；64、止回閥；65、彈性元件；66、溢流閥；68、 套管；70、閥體；72、入口端；74、出口端；76、第一內(nèi)部通道；78、阻塞通道；80、彈性元件； 82、促動器；；100、液壓系統(tǒng)；102、分流器；104、止回閥；106、溢流閥；108、套管；110、閥 體；112、入口端；114、第一出口端；116、第二出口端；118、第一內(nèi)部通道；120、阻塞通 道；122、第二內(nèi)部通道；124、第二阻塞通道；126、彈性元件；128、促動器；130、彈性元件； 140、液壓系統(tǒng)；142、分流器；144、電磁閥；146、第一溢流閥；148、第二溢流閥；150、節(jié)點； 152第一溢流管；154、第二溢流管；156、彈性兀件；158、電磁促動器；160、第一導(dǎo)向管； 162、彈性兀件；164、第二導(dǎo)向管；166、彈性兀件；168、電子控制模塊；180液壓系統(tǒng)；182分 流器；184、第一靜液壓閉系統(tǒng)；186、第二靜液壓閉系統(tǒng)；188第三泵；190第一液壓馬達(dá)； 192、第一閉環(huán)管；194、第四泵；196、第二液壓馬達(dá)；198、第二閉環(huán)管；200、第一泵控制器； 202、第二泵控制器；204、第一沖洗系統(tǒng)；206、第二沖洗系統(tǒng)；207、共用軸；208、第一輸出 軸；210、第二輸出軸；216、低壓導(dǎo)閥；218、裝載溢流閥；220、彈性元件；222、導(dǎo)向管；223、 導(dǎo)向管；224、推進(jìn)管；226、交叉溢流閥；228、交叉溢流閥；230、交叉溢流閥；232、交叉溢流 閥；234、蓄液器。

【具體實施方式】
[0034] 在下面的描述中，相似的附圖標(biāo)記貫穿全文表示相似的元件，除非另外指出的。
[0035] 附圖1是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)10的示意圖。該液壓系統(tǒng)10包 括向機(jī)械15提供加壓液壓流體的第一泵12和第二泵14。第一泵12和第二泵14每個可具 有固定位移，使得第一泵12和第二泵14每個的容積流率基本上由驅(qū)動軸18的旋轉(zhuǎn)速度確 定。第一泵12的固定位移可以與第二泵14的固定位移相同或不同。替代地，將意識到的 是，第一泵12或第二泵14可具有可變位移。
[0036] 機(jī)械15可以是使用加壓液壓流體的任何機(jī)械或裝置，例如，用于靜液壓閉環(huán)液壓 系統(tǒng)的加壓或裝載系統(tǒng)，用于引起液壓控制的引導(dǎo)系統(tǒng)，液壓促動器，例如液壓汽缸、液壓 馬達(dá)或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它液壓促動器，或它們的組合。此外，機(jī)械15可以是"長途 運輸"車輛，例如，用于運輸中的卡車，或者可以是執(zhí)行與工業(yè)、例如采礦、建筑、耕作、運輸 和本領(lǐng)域中任何其它工業(yè)相關(guān)的一些操作類型的其它類型的機(jī)械。
[0037] 替代地，機(jī)械15可以是非公路用卡車、運土機(jī)，例如輪式裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸車、 反鏟挖土機(jī)、自行式平地機(jī)、物料處理器或類似的。術(shù)語"機(jī)械"還可以表示為固定裝備，例 如由軸動力源驅(qū)動的發(fā)電機(jī)、化學(xué)動力源或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它動力源。此外，術(shù)語 "機(jī)械"在其它方面是使用液壓回路的任何裝置或其一部分。
[0038] 雖然附圖1示出了通過共用驅(qū)動軸18而連接至共用主移動器16的第一泵12和 第二泵14,將意識到的是，第一泵12和第二泵14可經(jīng)過各軸被連接至各主移動器，或通過 各軸連接至相同主移動器。例如，如附圖6所示，第一泵12可通過第一驅(qū)動軸19由主移動 器16驅(qū)動，并且第二泵14可通過第二驅(qū)動軸21由主移動器16驅(qū)動，使得第一驅(qū)動軸19 可以與第二驅(qū)動軸21相同或不同。
[0039] 替代地，如圖7所示，第一泵12可通過第一驅(qū)動軸19被第一主移動器16驅(qū)動，并 且第二泵14可通過第二驅(qū)動軸21由第二主移動器17驅(qū)動。用于提供軸動力至第一泵12 或第二泵14的主移動器可以包括，例如，往復(fù)式燃燒發(fā)動機(jī)，例如火花點火發(fā)動機(jī)或柴油 發(fā)動機(jī)；燃?xì)鉁u輪；空氣或風(fēng)力渦輪機(jī)；蒸汽輪機(jī)；或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它軸動力來 源。
[0040] 第一泵12的進(jìn)口 20和第二泵14的進(jìn)口 22可以從儲油槽24經(jīng)過進(jìn)口管26吸取 液壓流體。替代地，第一泵12和第二泵14可以經(jīng)過各自的管從各儲油槽或本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知的其它液壓流體來源中吸取液壓流體。
[0041] 第一泵12的排放28通過第一供應(yīng)管30流動地連接至機(jī)械15,并且第二泵14的 排放32通過第二供應(yīng)管38流動地連接至分流器36的第一入口端34。分流器36的第一出 口端40可通過第一出口管42和第一供應(yīng)管30而流動地連接至機(jī)械15。分流器36的第二 出口端44可通過第二出口管46而流動地連接至儲油槽24或者具有低于分流器36內(nèi)部壓 力的壓力的其它低壓系統(tǒng)。分流器36的第二入口端48也可通過第二入口管50和第一供 應(yīng)管30而流動地連接至第一泵12的排放28。
[0042] 第二入口管50可被構(gòu)造為從第一供應(yīng)管30向分流器36傳送很小的小規(guī)模流動， 如附圖1中的虛線所示。這樣，經(jīng)過第二入口管50的流體不能顯著地引起第一供應(yīng)管30 中的壓力，不同于通過引起分流器36中的控制作用。除非特別指定的，在附圖中以虛線表 示的流體罐可被構(gòu)造為僅用于小規(guī)模流動。
[0043] 在本實用新型的一個方面中，分流器36可被操作為，當(dāng)分流器36中的壓力低于第 一壓力設(shè)置點時，引導(dǎo)來自第二泵14的排放32的流動經(jīng)過第一出口部40至機(jī)械15。在本 實用新型的另一個方面中，分流器36可被操作為，當(dāng)分流器36中的壓力不低于第二壓力設(shè) 置點時，引導(dǎo)來自第二泵14的排放32的流動經(jīng)過第二出口部44至儲油槽24。在本實用新 型的又一個方面中，第一壓力設(shè)置點基本上等于第二壓力設(shè)置點。因此，分流器36可以基 于分流器36中的壓力而選擇地引導(dǎo)來自第二泵14的流動至機(jī)械15或儲油槽24。
[0044] 因此，當(dāng)分流器36引導(dǎo)來自第二泵14的流動進(jìn)入第一供應(yīng)管30時，可增加向機(jī) 械15的流體流動。替代地，當(dāng)分流器36引導(dǎo)來自第二泵14的流動進(jìn)入儲油槽24時，可減 少向機(jī)械15的流體流動。因此，分流器36可以在第一供應(yīng)管30中增補(bǔ)流體流動。將意識 到的是，分流器36可以作用來觸發(fā)在第一供應(yīng)管30和第二出口管46之間的第二泵14的 全部排放，或者分流器36可以作用來按比例引導(dǎo)第一供應(yīng)管30和第二出口管46之間的第 二泵14的小部分排放流。
[0045] 附圖2是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)60的示意圖。類似附圖1，液壓 系統(tǒng)60包括第一泵12和第二泵14,以從儲油槽24中吸取液壓流且通過第一供應(yīng)管30向 機(jī)械15輸送液壓流。然而，液壓系統(tǒng)60進(jìn)一步包括分流器62,具有止回閥64和溢流閥66。
[0046] 止回閥64可以位于在第二供應(yīng)管38和第一供應(yīng)管30之間延伸的第一出口管42 中，并且引起它們之間的流通。止回閥64定位得使得它僅允許在從第二供應(yīng)管38朝向第 一供應(yīng)管的方向中的流動。此外，止回閥64可以包括彈性元件65,其朝向關(guān)閉位置偏移止 回閥64。因此，分流器62的第一入口端34和第一出口端40通過止回閥64流通。
[0047] 溢流閥66可以包括套管68,其可移動地布置在閥體70中。如附圖2所示，溢流閥 66具有入口端72和由閥體70確定的出口端，并且套管68相對于閥體70的兩個方位分別 確定了第一閥位置和第二閥位置。然而，將意識到，溢流閥66可包括大于一個的任意數(shù)量 的連接端口，且引起大于一個的任意數(shù)量的位置。
[0048] 進(jìn)一步依照附圖2,溢流閥66通過它的入口端72和出口端74分別流動地連接至 第二供應(yīng)管38和第二出口管46。套管68和閥體70確定了第一內(nèi)部通道76和它們之間的 阻塞通道78。當(dāng)套管68定位在相對閥體70的第一位置中時，在第二供應(yīng)管38和第二出口 管46之間的流通可被阻塞通道78阻塞。并且當(dāng)套管68定位在相對閥體70的第二位置中 時，第二供應(yīng)管38和第二出口管46通過第一內(nèi)部通道76流通。
[0049] 溢流閥66可以包括相對于閥體70朝向第一位置偏移彈性元件80的套管68,其阻 塞第二供應(yīng)管38和第二出口管46之間的流通。此外，溢流閥66可以包括促動器82,其相 對閥體70朝向第二位置推進(jìn)套管68。因此，套管68相對于閥體70的位置可通過平衡在彈 性元件80和促動器82之間作用在套管68上的力而確定。雖然在附圖2中僅示出了一個 彈性元件80和一個促動器82,將意識到的而是，任何數(shù)量的彈性元件或促動器可以多種布 置組合至溢流閥66中。
[0050] 促動器82可以是通過第二入口管50與第一供應(yīng)管30流通的液壓促動器，使得促 動器82中的液體壓力承受套管68的活塞頂面，因而朝向其第二位置相對閥體70推進(jìn)套管 68。因此，分流器62可以基于分離器62中的壓力控制第一流體管30中的流體壓力。
[0051] 替代地，促動器82可以是連接至套管68的電促動螺線管，使得給螺線管供能推進(jìn) 套管68相對于閥體70朝向其第二位置。將意識到，螺線管促動器可通過電子控制模塊(未 示出）或類似物而控制，基于液壓系統(tǒng)中的測量，例如作為示例，液壓系統(tǒng)60中的流體壓力 或機(jī)械15的液壓流動需求的其它測量指示。因此，分流器62可以基于來自電子控制單元 的信號控制第一供應(yīng)管30中的流體壓力(例如，參見附圖4)。
[0052] 在本實用新型的一個方面，促動器82可以相對閥體70在套管68的第一位置和第 二位置之間觸發(fā)它。在本實用新型的另一方面，促動器82可以相對于閥體70成比例地控 制套管68的位置。
[0053] 附圖3是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)100的示意圖。類似附圖1，液 壓系統(tǒng)100包括第一泵12和第二泵14,以從儲油槽24中吸取液壓流且通過第一供應(yīng)管30 向機(jī)械15輸送液壓流。然而，液壓系統(tǒng)100進(jìn)一步包括分流器102,具有止回閥104和溢流 閥 106。
[0054] 溢流閥106可以包括套管108,其可移動地布置在閥體110中。如附圖3所示，溢 流閥106具有入口端112、第一出口端114和由閥體110確定的第二出口端116,并且套管 108相對于閥體110的兩個方位分別確定了第一閥位置和第二閥位置。然而，將意識到，溢 流閥106可包括大于二的任意數(shù)量的連接端口，且引起大于一個的任意數(shù)量的位置。
[0055] 進(jìn)一步依照附圖3,溢流閥106通過入口端112、第一出口端114和第二出口端116 流動地連接至第二供應(yīng)管38、第一出口管42和第二出口管46。套管108和閥體110確定了 它們之間的第一內(nèi)部通道118、第一阻塞通道120、第二內(nèi)部通道122和第二阻塞通道124。
[0056] 當(dāng)套管108定位在相對閥體110的第一位置中時，在第二供應(yīng)管38和第二出口管 46之間的流通可被阻塞通道120阻塞，并且第二供應(yīng)管38可通過第一內(nèi)部通道118與第一 出口管42流通。并且當(dāng)套管108定位在相對閥體110的第二位置中時，第二供應(yīng)管38可 通過第二內(nèi)部通道122與第二出口管46流動，并且第二供應(yīng)管38和第一出口管42之間的 流通可被第二阻塞通道124阻塞。
[0057] 依照本實用新型的一個方面，當(dāng)套管108相對于閥體110位于第一位置中時，分流 器102的第一入口端34并不與分流器102的第二出口端44流通。依照本實用新型的另一 個方面，當(dāng)套管108相對于閥體110位于第二位置中時，分流器102的第一入口端34并不 與分流器102的第一出口端40流通。
[0058] 溢流閥106可以包括彈性元件120,其相對閥體110朝向第一位置推進(jìn)套管108。 此外，溢流閥106可以包括促動器128,其相對閥體110朝向第二位置推進(jìn)套管108。因此， 套管108相對于閥體110的位置可通過平衡在彈性元件126和促動器128之間作用在套管 108上的力而確定。雖然在附圖3中僅示出了一個彈性元件126和一個促動器128,將意識 到的而是，任何數(shù)量的彈性元件或促動器可以多種布置組合至溢流閥106中。
[0059] 促動器128可以是通過第二入口管50與第一供應(yīng)管30流通的液壓促動器，使得 促動器128中的液體壓力承受套管108的活塞頂面，因而朝向其第二位置相對閥體110推 進(jìn)套管108。因此，分流器102可以基于分離器102中的壓力控制第一流體管30中的流體 壓力。
[0060] 替代地，促動器128可以是連接至套管108的電促動螺線管，使得給螺線管供能推 進(jìn)套管108相對于閥體110朝向其第二位置。將意識到，螺線管促動器可通過電子控制模 塊(未示出）或類似物而控制，基于液壓系統(tǒng)中的測量，例如作為示例，液壓系統(tǒng)100中的流 體壓力或機(jī)械15的液壓流動需求的其它測量指示。因此，分流器102可以基于來自電子控 制單元的信號控制第一供應(yīng)管30中的流體壓力(例如，參見附圖4)。
[0061] 在本實用新型的一個方面，促動器128可以相對閥體110在套管108的第一位置 和第二位置之間觸發(fā)它。在本實用新型的另一方面，促動器128可以相對于閥體110成比 例地控制套管108的位置。
[0062] 止回閥104可以位于在溢流閥106的第一出口管114和第一供應(yīng)管30之間延伸 的第一出口管42中，并且引起它們之間的流通。止回閥104定位得使得它僅允許在從溢流 閥106朝向第一供應(yīng)管30的方向中的流動。此外，止回閥104可以包括彈性元件130,其朝 向關(guān)閉位置偏移止回閥104。因此，當(dāng)套管108相對于閥體110位于其第一位置中時，分流 器102的第一入口端34和第一出口端40通過止回閥104流通。
[0063] 附圖4是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)140的示意圖。類似附圖1，液 壓系統(tǒng)140包括第一泵12和第二泵14,以從儲油槽24中吸取液壓流且通過第一供應(yīng)管30 向機(jī)械15輸送液壓流。然而，液壓系統(tǒng)140進(jìn)一步包括分流器142，具有電磁閥144、第一 溢流閥146和第二溢流閥148。
[0064] 如附圖4所示，第二供應(yīng)管38可在節(jié)點150處被流動地連接至第一出口管42。因 此，第一入口管34通過節(jié)點150與第一出口管40流通。第二供應(yīng)管38可以通過第一溢流 閥152和第二溢流閥154與第二出口管46流通，正如接下來討論的。
[0065] 電磁閥144和第一溢流閥146布置在第一溢流管152中，在此，電磁閥144在流經(jīng) 第一溢流管142的方向中布置在第一溢流閥146的上游。電磁閥144可在阻塞在第二供應(yīng) 管38和第一溢流閥146之間的流通的第一位置和引起第二供應(yīng)管38和第一溢流閥146之 間的流通的第二位置之間操作。電磁閥144可以包括彈性元件156，其朝向它的關(guān)閉/第一 位置偏移電磁閥144。此外，電磁閥144包括電磁促動器158，當(dāng)電磁促動器158被供能時 可以推進(jìn)電磁閥144朝向其打開/第二位置。替代地，意識到，電磁閥144可被正常打開， 在此，電磁閥158當(dāng)被供能時朝向其關(guān)閉/第一位置推進(jìn)電磁閥144。
[0066] 電子控制模塊168操作地連接至電磁閥144的電磁促動器158，并且可以基于液壓 系統(tǒng)140的狀態(tài)為電磁促動器158供能，例如，作為示例，液壓系統(tǒng)140中的流體壓力、機(jī)械 15的液壓促動器操作的狀態(tài)、機(jī)械15中的主移動器的狀態(tài)，或基于例如使用者向機(jī)械15的 輸入之間的過去時間的操作模式。
[0067] 第一溢流閥146流動地連接至電磁閥144的輸出，并且當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)管160中的壓力 克服了彈性元件162的力時，可操作來引起電磁閥144和第二輸出管46之間的流通。引起 第一溢流閥146打開的第一導(dǎo)管160中的壓力可被稱為第一溢流閥146的壓力設(shè)置點。因 此，當(dāng)電磁閥144構(gòu)造為打開/第一位置中并且第一導(dǎo)管160中的壓力超過第一溢流閥146 的壓力設(shè)置點時，第一供應(yīng)管38與第二出口管46流通。
[0068] 當(dāng)?shù)诙?dǎo)管164中的壓力克服了彈性元件166的力時，第二溢流閥148布置在第 二溢流管154中，來引起第二供應(yīng)管38和第二出口管46之間的流通。弓丨起第二溢流閥148 打開的第二導(dǎo)管164中的壓力可被稱為第二溢流閥148的壓力設(shè)置點。因此，第二導(dǎo)管164 中的壓力超過第二溢流閥148的壓力設(shè)置點時，第二供應(yīng)管38與第二出口管46流通。
[0069] 在本實用新型的一個方面中，第二溢流閥148的壓力設(shè)置點大于第一溢流閥146 的壓力設(shè)置點。依次，當(dāng)電磁閥144處于關(guān)閉/第一位置中時，第二溢流閥148可以作用來 增加液壓系統(tǒng)140中的壓力，并且當(dāng)電磁閥144處于打開/第二位置中時，第一溢流閥148 可作為來降低液壓系統(tǒng)140中的壓力。因此，通過促動電磁閥144進(jìn)入其打開/第二位置 中，電子控制模塊168可以選擇地因此第一供應(yīng)管30中的較低壓。
[0070] 雖然附圖4示出了兩個泵12、14，將意識到的是，分流器142可被用于控制僅包括 一個增壓泵的液壓系統(tǒng)140的壓力。進(jìn)一步，雖然附圖4示出了具有由電磁促動器158控 制的閥144，將意識到，液壓促動器或機(jī)械促動器可以代替電磁促動器158，來引起與上文 討論的相同或相似的操作。
[0071] 附圖5是依照本實用新型的一個方面的液壓系統(tǒng)的示意圖。類似附圖1，液壓系統(tǒng) 180包括第一泵12和第二泵14，以從儲油槽24中吸取液壓流。然而，液壓系統(tǒng)180可以進(jìn) 一步包括分流器182、第一靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)184和第二靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)186。雖然附圖5示 出了兩個靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)184、186，將意識到，液壓系統(tǒng)180可包括任何數(shù)量的靜液壓閉環(huán) 系統(tǒng)。
[0072] 第一靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)184包括第三泵188，通過第一閉環(huán)回路192流體地連接至第 一液壓馬達(dá)190，并且第二靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)186包括第四泵194，通過第二閉環(huán)回路198流 體地連接至第二液壓馬達(dá)196。第三泵188和第四泵194可以是可變位移泵，其分別通過第 一泵控制器200和第二泵控制器202控制。此外，第一閉環(huán)回路192和第二閉環(huán)回路198 可分別被流體地連接至第一沖洗系統(tǒng)204和第二沖洗系統(tǒng)106。
[0073] 如附圖5所示，第一泵12、第二泵14、第三泵188和第四泵194全部被共用軸207 驅(qū)動。然而，將意識到，第一泵12、第二泵14、第三泵188和第四泵194可通過一至四的范 圍中任何數(shù)量的軸驅(qū)動，其相應(yīng)于通過所述軸連接至泵的任何數(shù)量的主移動器。
[0074] 第一液壓馬達(dá)190和第二液壓馬達(dá)196可分別連接至第一輸出軸208和第二輸出 軸210。第一輸出軸208和第二輸出軸208的任一者可被連接至作業(yè)工具，例如車輛驅(qū)動 輪、車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、風(fēng)扇或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它作業(yè)工具。將意識到，第一和第 二靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)184、186可以是雙向的，使得第一液壓馬達(dá)190或第二液壓馬達(dá)196可 在前進(jìn)方向或倒退方向中操作。
[0075] 類似于參考附圖3討論的分流器102，分流器182包括溢流閥106，具有流體地連 接至第二供應(yīng)管38的入口端112、通過止回閥104流體地連接至第一供應(yīng)管30的第一出口 端114以及流體地連接至第二出口管46的第二出口端116。因此，當(dāng)溢流閥106處于打開 /第一位置中時，第二供應(yīng)管38通過溢流閥106和第一出口管42與第一供應(yīng)管30流通。 并且當(dāng)溢流閥106處于第二 /關(guān)閉的位置中時，第二供應(yīng)管38通過溢流閥106與第二出口 管46流通。
[0076] 因此，分流器182可以結(jié)合來自第二泵14的排放流或其一部分與來自第一泵12 的排放流，從而增加進(jìn)入第一供應(yīng)管30的流動。另外，分流器182也可以引導(dǎo)來自第二泵 14的排放24或其一部分通過第二出口管46至儲油槽24,從而減少進(jìn)入第一供應(yīng)管30的 流動。
[0077] 可選地，分流器182可以包括流體地連接至裝載溢流閥218的低壓導(dǎo)閥216。當(dāng)裝 載溢流閥218處于第一 /關(guān)閉位置中時，裝載溢流閥218可以阻塞第一供應(yīng)管30和儲油槽 24之間通過裝載溢流閥218的流通。另外，當(dāng)裝載溢流閥218處于第二 /打開位置中時，裝 載溢流閥218可以引起第一供應(yīng)管30和儲油槽24之間通過裝載溢流閥218的流通。
[0078] 裝載溢流閥218可以包括阻尼元件220，其偏移裝在溢流閥218朝向第一 /關(guān)閉位 置。此外，裝載溢流閥218可以接收來自與彈性元件220相對的導(dǎo)管222和導(dǎo)管223的兩 個液壓輸入。
[0079] 當(dāng)?shù)蛪簩?dǎo)閥216處于未供能狀態(tài)中時，低壓導(dǎo)閥216可以將導(dǎo)管222相通儲油槽 24，使得導(dǎo)管223中的壓力僅是抵抗彈性元件220的液壓壓力。當(dāng)電子控制模塊168給低 壓導(dǎo)閥216供能時，來自第一供應(yīng)管30的壓力被供至導(dǎo)管222，使得在導(dǎo)管222和導(dǎo)管223 二者中的壓力可以作用在與溢流元件220相對的裝載溢流閥上。因此，當(dāng)?shù)蛪簩?dǎo)閥216不 被供能時，裝載溢流閥218可以在第一壓力設(shè)置點相通液壓壓力，并且當(dāng)?shù)蛪簩?dǎo)閥216處于 供能狀態(tài)中時，裝載溢流閥218可以打開來進(jìn)一步下降液壓壓力至第二、較低壓力設(shè)置點。
[0080] 電子控制模塊168可被構(gòu)造為，基于探測液壓系統(tǒng)中的液壓流體裝載或推進(jìn)壓力 的低需求，來為低壓導(dǎo)閥216功能，例如，作為示例，發(fā)動機(jī)的空載狀態(tài)、一個或多個液壓促 動器的空載狀態(tài)、液壓流體壓力、向機(jī)械15的控制輸入之間的時間延遲、它們的組合，或本 領(lǐng)域技術(shù)人員已知的低推進(jìn)流動的任何其它指示器。
[0081] 分流器182的下游、來自第一泵12的流動和由分流器182確定的來自第二泵14 的一部分流動（從〇至100%的范圍中）可以通過推進(jìn)管224補(bǔ)充液壓流體至第一靜液壓閉 環(huán)系統(tǒng)184或第二靜液壓閉環(huán)系統(tǒng)186。推進(jìn)管224可以通過交叉溢流閥226、228之一傳 輸液壓流體至第一閉環(huán)回路192,或者通過液壓溢流閥230、232之一傳輸液壓流體至第二 閉環(huán)回路198。
[0082] 可選地，分流器182可以包括與第一供應(yīng)管30、第二供應(yīng)管38或二者流通的蓄液 器234。蓄壓器可以作用至分流器182中的過濾器或阻尼壓力震蕩。
[0083] 工業(yè)應(yīng)用
[0084] 本實用新型通?？善毡榈貞?yīng)用至液壓系統(tǒng)，例如，作為示例，用于靜液壓閉環(huán)回路 的推進(jìn)或裝載系統(tǒng)、用于促動作業(yè)工具、例如液壓氣缸或液壓馬達(dá)的液壓回路、用于引起控 制功能的液壓引導(dǎo)回路，或本領(lǐng)域技術(shù)人員一直的其它液壓回路正如前文依照附圖1-圖 5所說明的，依照本實用新型的多方面的分流器可被使用來選擇地結(jié)合來自第一液壓泵12 和第二液壓泵14的排放流，在此，兩個泵都具有固定位置，從而最佳化機(jī)械15的液壓操作。
[0085] 來自第一泵12或第二泵14的推進(jìn)或裝載流體的過多流動可經(jīng)過溢流閥散開回到 儲油槽24。通過散開過多液壓流體損失的動力與流體散開的流速和經(jīng)過產(chǎn)生過多流體的泵 的壓力升高成比例。在具有多個具有固定位移的增壓泵的系統(tǒng)中，一者不能縮減過多液壓 流體流量，因為總流動通過泵的速度和泵的固定位移而設(shè)置。此外，泵速度可通過除了推進(jìn) 系統(tǒng)能量效率的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員仍然能夠在低推進(jìn)流需求的時段期間通 過降低經(jīng)過增壓泵的壓力上升而節(jié)約能量。
[0086] 經(jīng)過增壓泵的壓力上升可通過降低泵的下游流體阻力而降低。如前面討論的，依 照本實用新型的多方面的分流器（附圖1-5中分別是36、62、102、142或182)可以通過打開 第二泵14的排放32與儲油槽24之間的流通而降低第一泵12和第二泵14的下游流體阻 力，因而降低由過多推進(jìn)流動的產(chǎn)生而損失的能力。
[0087] 在本實用新型的一個方面，當(dāng)來自第一泵12的流動足夠提供給機(jī)械15時，來自第 二泵14的全部流動可通過分流器36而被直接散開至儲油槽24 (見附圖1)。在本實用新 型的另一個方面，當(dāng)來自第一泵12和第二泵14的總組合流動需要提供給機(jī)械15時，隨后 沒有來自第二泵14的流動可通過分流器36而被散開至儲油槽24 (見附圖1)。在本實用 新型的又一個方面，分流器36僅從第二泵14散開一部分流體至儲油槽24。
[0088] 在本實用新型的一個方面，第一泵12集成入機(jī)械15的左側(cè)履帶增壓泵，并且第二 泵14集成入機(jī)械15的右側(cè)履帶增壓泵。在本實用新型的另一方面，第一泵12是主增壓泵， 其具有比第二泵14的固定位移更大的固定位移。
[0089] 因此，不像傳統(tǒng)的方法，本實用新型的多方面可以使得液壓系統(tǒng)能夠從關(guān)于多個 固定位移增壓泵的低費用和小尺寸中受益，同時仍然能夠隨著推進(jìn)流需求的作用而控制推 進(jìn)系統(tǒng)能量效率。
[0090] 將被意識到的是，前面的描述提供了公開的系統(tǒng)和技術(shù)的示例。然而，注意到，本 實用新型的其它實施可以在細(xì)節(jié)中不同于前述示例。本實用新型的全部參考或其中的示 例意于參考在那點討論的特定示例，并且并不意于更一般地暗示本實用新型范圍的任何限 制。關(guān)于特定特征的全部語言差別和忽視意于指示缺乏那些特征的優(yōu)先，但是并不排除來 自全部公開范圍中的那些，除非另外指示了。
[0091] 在此的多個值的范圍的詳述僅意于用作落入該范圍中的每個獨立值的各參考的 簡化方法，除非在此特別指示了，并且每個獨立值組成在說明書中，如同它被在此個別地列 舉了。在此描述的全部方法可以任何合適的方式執(zhí)行，除非在此另外指示了或在上下文中 清楚地矛盾的。
【權(quán)利要求】
1. 一種固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在于包括： 具有第一固定位置的第一泵（12); 具有第二固定位置的第二泵（14);以及 分流器（36、62、102、142、182)，包括： 第一分流器入口端（34)，流體地連接至第二泵（14)的排放（32)， 第一分流器出口端（40)，流體地連接至第一泵（12)的排放（28)，以及 第二分流器出口端（40)，流體地連接至低壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)具有低于第一泵（12)的排 放（28)的流體壓力的流體壓力， 分流器（36、62、102、142、182)可操作來基于參考壓力來選擇地改變第一分流器入口 (34)端與第一分流器出口端（40)或第二分流器出口端（44)的流通，參考壓力是第一泵 (12)的排放（28)的導(dǎo)管下游的流體壓力，使得當(dāng)參考壓力大于第一壓力設(shè)定點時，分流器 (36、62、102、142、182)引起第一分流器入口端（34)和第二分流器出口端（44)之間的流通。
2. 如權(quán)利要求1所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在 于，當(dāng)參考壓力不大于第二壓力設(shè)置點時，分流器（36、62、102、142、182)引起第一分流器入 口端（34)和第一分流器出口端（40)之間的流通。
3. 如權(quán)利要求2所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在 于，第一壓力設(shè)置點等于第二壓力設(shè)置點。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)， 其特征在于，分流器（36、62、102、142、182)進(jìn)一步包括： 位于閥體（70、110 )中的套管（108 )，該線圈（108 )和閥體（70、110 )確定了它們之間的 第一流體通道（118)和第二流體通道（122)，以及 連接至套管（108 )的彈性元件（126 )，該彈性元件（126 )朝向第一位置相對于閥體（70、 110)偏移套管（108)，其通過套管（108)的第一流體通道（118)引起第一分流器入口端（34) 和第一分流器出口端（40 )之間的流通。
5. 如權(quán)利要求4所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在 于，套管（108)相對于閥體（70、110)的第二位置通過套管（108)的第二流體通道（122)引 起第一分流器入口端（34)和第二分流器出口端（44)之間的流通，套管（108)的第二位置與 套管（108)的第一位置沿著套管（108)運動的方向而相反。
6. 如權(quán)利要求4所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征 在于，當(dāng)套管（68、108)位于第一位置中時，第一分流器入口端（34)不通過分流器（36、62、 102、142、182)與第二分流器出口端（44)流通。
7. 如權(quán)利要求5所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征 在于，當(dāng)套管（68、108)位于第二位置中時，第一分流器入口端（34)不通過分流器（36、62、 102、142、182)與第一分流器出口端（40)流通。
8. 如權(quán)利要求5所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在 于，分流器（36、62、102、142、182)進(jìn)一步包括： 第二分流器入口端（48)與第一泵（12)的排放（28)流通，以及 連接至套管（68、108)的活塞頂面，該活塞頂面與第二分流器入口端（48)流通，使得活 塞頂面上的流體壓力朝向第二位置推進(jìn)套管（68、108)。
9. 如權(quán)利要求5所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)，其特征在 于，進(jìn)一步包括電子控制模塊（168)， 分流器（36、62、102、142、182)進(jìn)一步包括連接至套管（68、108)的螺線管（158)，從而 給螺線管（158)供能朝向第二位置推進(jìn)套管（68、108)，以及 電子控制模塊（168)可基于參考壓力和第一壓力設(shè)置點之間的比較或?qū)σ簤貉b置 (10、60、100、140、180)上的液壓流動需求的估計，而操作來給螺線管（158)供能。
10. 如權(quán)利要求1-9任一項所述的固定位移增壓泵的液壓裝置（10、60、100、140、180)， 其特征在于，分流器（36、62、102、142、182)進(jìn)一步包括止回閥（64、104)，布置在連接第一 分流器入口端（34)與第一分流器出口端（40)的流體導(dǎo)管中，止回閥（64、104)定位得僅允 許在從第一分流器入口端（34)向第一分流器出口端（40)的方向中的流動。
【文檔編號】F15B1/02GK203847457SQ201420217806
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月1日
【發(fā)明者】R·R·哈肯, R·A·杰克遜, D·T·格斯特喬, J·A·瓊斯, T·L·漢德 申請人:卡特彼勒公司