專利名稱：多泵液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓回路，特別是涉及具有用于向致動器供給流體的多個泵的液壓回路。
背景技術(shù)：
一些公知的液壓回路，例如常用于移動機械(如挖掘機)中的液壓回路包括兩個泵。由于挖掘機包括最少四個單獨的功能部(動臂、斗桿、鏟斗和旋轉(zhuǎn)(swing，回轉(zhuǎn)))，每個泵作為其中兩個功能的一級源。例如，在大多數(shù)挖掘機回路中，第一泵作為旋轉(zhuǎn)和鏟斗功能的一級液壓源，并在提升操作期間作為動臂功能的次級液壓源；同時第二泵作為動臂和斗桿功能的一級液壓源，并作為鏟斗功能的次級液壓源。這種設(shè)計的結(jié)果是，在挖掘機的操作過程中，第一泵和第二泵常常都在相對低的排量下運轉(zhuǎn)。例如，只在旋轉(zhuǎn)和動臂功能的致動過程中，第一泵可能在50%的排量下運轉(zhuǎn)以執(zhí)行旋轉(zhuǎn)功能，而同時第二泵可能在30%的排量下運轉(zhuǎn)以執(zhí)行動臂功能。一般而言，液壓泵在部分排量下效率相當?shù)?。這種低效率的結(jié)果會使上述這類液壓回路的操作成本高昂。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種液壓回路，該液壓回路包括至少一個可被供能以便執(zhí)行一功能的致動器。多個閥與上述至少一個致動器相關(guān)聯(lián)，用以控制流入和流出上述至少一個致動器的流體的流動。該液壓回路還包括用于向上述至少一個致動器供給流體的多個泵 (multiple pumps，多級泵)。上述多個泵包括第一泵，其用于主要為上述至少一個致動器的沿第一方向的運動供能；以及第二泵，其用于主要為上述至少一個致動器的沿與該第一方向相反的第二方向的運動供能。根據(jù)一實施例，一電子控制器控制上述閥。該控制器響應(yīng)于來自一輸入設(shè)備的信號來控制上述閥。根據(jù)一實施例，第一泵向第一供給管道中供給流體，第二泵向第二供給管道中供給流體。在第一供給管道與第二供給管道之間連接混合閥。該混合閥響應(yīng)于該控制器，以將該第一供給管道與該第二供給管道流體連接。根據(jù)另一實施例，該液壓回路包括一流體動力儲存子系統(tǒng)，該流體動力儲存子系統(tǒng)具有蓄能器(accumulator，儲液器)以及用于控制流體流出該蓄能器的閥。上述控制器控制該流體動力儲存子系統(tǒng)的該閥，以利用來自該蓄能器的流體為上述至少一個致動器供能。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例構(gòu)建的液壓回路；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例構(gòu)建的液壓回路；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的再一實施例構(gòu)建的液壓回路。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例構(gòu)建的液壓回路10。該液壓回路10包括具有頭側(cè)室14和桿側(cè)室16的致動器12。頭側(cè)室14和桿側(cè)室16由活塞/桿組件15的活塞13 分隔開。致動器12可被供能以執(zhí)行一功能，其由附圖標記18概略表示。液壓回路10還包括兩個液壓泵對和26。在圖1所示的實施例中，泵MJ6是可變排量泵，它們可被以過中心方式(overcenter，超中心方式)致動，以便起到類似馬達的作用。泵MJ6被控制以維持基本恒定的出口壓力。在一個實施例中，泵MJ6是具有可動的旋轉(zhuǎn)斜盤(swashplate) 的軸向活塞泵，然而能夠使排量變化的任何類型的液壓泵均可以使用。動力源觀連接到泵 24,26,并可用來驅(qū)動這些泵。動力源觀可包括內(nèi)燃機、電動機或者任何其它公知的動力源。在泵送流體的操作期間，泵M從槽30中抽出流體并將該流體供給到供給管道34。類似地，在泵送流體的操作期間，泵沈從槽30抽出流體并將流體供給到供給管道36。圖1的液壓回路10還包括與致動器12相關(guān)聯(lián)的多個閥，用以控制流體流入及流出該致動器。這些閥包括兩個供給側(cè)閥40、42和兩個回流側(cè)閥44、46。在可供選擇的實施例中，這兩個回流側(cè)閥可組合成為單一的一個三位閥?？蛇x地，液壓回路10可包括混合閥 48。因為圖1的液壓回路10只包括一個致動器12，所以該回路中包括一個混合閥48。當液壓回路包括不止一個致動器時，可以使用一個或多個混合閥。供給側(cè)閥40連接在供給管道34與通向致動器12的頭側(cè)室14的管道M之間，并控制供給管道34與管道M之間的流體的流動。供給側(cè)閥42連接在供給管道36與通向致動器12的桿側(cè)室16的管道56之間，并控制供給管道36與管道56之間的流體的流動?；亓鏖y44連接在管道M與回流管道58之間，并控制管道M與回流管道58之間的流體的流動。類似地，回流閥46連接在管道56與回流管道58之間，并控制管道56與回流管道58之間的流體的流動。混合閥48連接在供給管道34、36之間并控制供給管道34、36之間的流動。圖1示出每個閥40、42、44、46和48均為雙向壓力補償閥。但是，這些閥可以是包括單向閥在內(nèi)的任何公知類型的閥。然而，如下文所論述的那樣，至少對于供給閥40、42和混合閥48而言，使用雙向閥能夠使液壓回路10具有額外的控制模式。圖1還示出可選的流體動力儲存子系統(tǒng)70。流體動力儲存子系統(tǒng)70包括蓄能器 72、關(guān)聯(lián)的閥74和可選的供給泵(charge pump) 76。供給泵76可操作地連接到泵MJ6和動力源觀。圖1示出了驅(qū)動泵MJ6及供給泵76的公共軸。供給泵76可被操作為用以從槽30抽出流體并將流體經(jīng)由供給管道78供給到蓄能器72，以充注蓄能器。設(shè)于供給管道 78的止回閥80防止來自蓄能器72的流體通過供給管道78向供給泵76回流。閥74將蓄能器72連接到管道54，并控制流體從蓄能器流出。閥74是雙向閥，以使蓄能器72能夠向管道M供給流體，并使管道M能夠向蓄能器72供給流體。液壓回路10還包括電子控制器64。該控制器64可操作地連接到閥40、42、44、46、 48和74并控制這些閥的操作。控制器64響應(yīng)于由操作員輸入設(shè)備66提供的輸入信號，按操作員期望的操作該致動器的方式來控制閥40、42、44、48和74。閥40、42、44、46和48中的每個閥均響應(yīng)于控制信號而打開和關(guān)閉，以控制流過該閥的流體的流動。控制器64還可控制動力源觀，或者可與控制動力源觀的另一控制器通信。泵MJ6也可響應(yīng)于來自控制器64的控制信號來改變它們的排量，例如通過改變與它們相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)斜盤的角度來改變排量?；蛘?，泵24、沈可以是自控制的，以在其輸出(端)維持基本恒定的壓力。再次論述泵對、26，泵對是用于供給流體來為致動器12供能以進行沿第一方向的運動的一級泵(primary pump,主泵)，而泵沈是用于供給流體來為致動器12供能以進行沿與該第一方向相反的第二方向的運動的一級泵。圖1示出了泵M為用于向致動器12的頭側(cè)室14供給流體的一級泵，并示出了泵沈為向致動器12的桿側(cè)室16供給流體的一級泵。如果致動器12的要求使得一級泵不足以為該致動器供能，則混合閥48可被打開，并可利用另一泵(在該操作中為二級泵)來對由一級泵供給的流體流進行補充。圖1的液壓回路具有多種控制模式。控制器64至少控制閥40、42、44、46、48和 74，以控制流過液壓回路10的流體的流動?？刂破?4以這樣的方式控制閥40、42、44、46、 48和74并且可選地控制泵M、26 使得當依照從操作員輸入設(shè)備66接收的輸入信號的指令執(zhí)行時，為液壓回路10提供最高效率。為了伸展(extend)圖1的致動器12，向致動器12的頭側(cè)室14供給流體。響應(yīng)于致動器12的頭側(cè)室14與桿側(cè)室16之間的壓差，活塞/桿組件15移動，流體離開致動器的桿側(cè)室16。以下是用于伸展圖1的液壓回路10中的致動器12的多種控制模式。-在打開閥40以允許流體從泵M通過管道34、閥40和管道M流到致動器12的頭側(cè)室14的同時，運行動力源觀以驅(qū)動泵對。打開閥46，以允許離開桿側(cè)室16的流體經(jīng)由管道56、閥46和管道58流到槽30。-打開閥74，以允許流體從蓄能器72通過閥74和管道M的一部分流到致動器12 的頭側(cè)室14。打開閥46，以允許離開桿側(cè)室16的流體經(jīng)由管道56、閥46和管道58流到槽 30。-打開閥40、74，并運轉(zhuǎn)泵24，以使泵M和蓄能器72同時向致動器12的頭側(cè)室 14供給流體。打開閥46，以允許離開桿側(cè)室16的流體經(jīng)由管道56、閥46和管道58流到槽 30。當泵M不足以按操作員輸入設(shè)備66的指令操作致動器12時使用這一控制模式，并利用蓄能器72補充來自泵M的流體的流。-如果來自泵M和蓄能器72的流體流不足以依照指令為致動器12供能，則可關(guān)閉與蓄能器72關(guān)聯(lián)的閥74，并可打開混合閥48，從而可利用泵沈來補充(或增大)流向致動器12的頭側(cè)室14的流體流。打開閥46，以允許離開桿側(cè)室16的流體經(jīng)由管道56、閥 46和管道58流到槽30。在該控制模式中，泵M是一級泵，而泵沈是用以補充泵M的流體流的二級泵(secondary pump，次級泵)。并不是泵MJ6都在部分排量下運轉(zhuǎn)，而是泵 24(—級泵)在滿排量下運轉(zhuǎn)，并由泵沈(二級泵)補充額外的流體流。在必要時，可使用蓄能器72來進一步補充從泵MJ6供給的流體流。-為了利用離開致動器12的桿側(cè)室16的流體的能量，可將閥46控制為保持關(guān)閉， 并可打開閥42以將流體流引導(dǎo)至泵沈，泵沈被以過中心方式控制(或致動)以便被用作馬達。被用作馬達的泵沈驅(qū)動泵M(或協(xié)助動力源觀驅(qū)動泵以向頭側(cè)室14供給流體。在必要時可使用蓄能器72，以進一步補充來自泵M的流體流。另外，供給泵76由用作馬達的泵沈驅(qū)動，使得在該控制模式期間蓄能器72可被充注。-在另一控制模式中，由于供給管道34、36中的壓力，離開桿側(cè)室16的流體在流經(jīng)閥42后，可經(jīng)由混合閥48被引導(dǎo)至供給管道34，從而盡可能補充(或增大)來自泵M的流。
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為了縮回致動器12，向致動器12的桿側(cè)室16供給流體。響應(yīng)于致動器的桿側(cè)室 16與頭側(cè)室14之間的壓差，活塞/桿組件15移動，流體離開致動器12的頭側(cè)室14。以下是縮回圖1的液壓回路中的致動器12的多種控制模式。-在打開閥42允許流體從泵沈經(jīng)過管道36、閥42和管道56流到致動器12的桿側(cè)室16的同時，運行動力源觀以驅(qū)動泵沈。如果閥74被打開，則打開閥44以允許經(jīng)由管道討離開頭側(cè)室14的流體流到槽30和蓄能器72的其中之一或兩者中，進而至少部分地
充注蓄能器。-如果來自泵沈的流體流不足以依照指令為致動器12供能，則可打開混合閥48 并可使用泵M來補充(或增大)流向致動器12的桿側(cè)室16的流體流。如果打開閥74，則打開閥44允許經(jīng)由管道M離開頭側(cè)室14的流體流到槽30和蓄能器72的其中之一或兩者中。在該控制模式中，泵沈是一級泵，泵M是用以補充泵沈的流的二級泵。并不是泵 24,26均在部分排量運轉(zhuǎn)的，泵沈(一級泵)在滿排量運轉(zhuǎn)，由泵24( 二級泵)來補充額外的流體流。-為了利用離開致動器12的頭側(cè)室14的流體的能量，閥44保持關(guān)閉，打開閥40 以將流動引導(dǎo)至泵對，泵對被以過中心方式控制，以被用作馬達。用作馬達的泵M驅(qū)動泵 26 (或協(xié)助驅(qū)動泵26)，以向桿側(cè)室16供給流體。-在另一模式中，離開頭側(cè)室14的流體的流的一部分在經(jīng)過閥40之后可經(jīng)由混合閥48被引導(dǎo)至供給管道36，從而被回收到桿側(cè)室16。離開頭側(cè)室14的流體的其余部分被引導(dǎo)至蓄能器72或槽30的其中之一。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例構(gòu)建的液壓回路100。該液壓回路100包括多個致動器。圖2中所示的致動器包括三個線性致動器102、104和106以及一個旋轉(zhuǎn)致動器 108 ；然而，液壓回路100中可包括任何種類的致動器或多種的致動器的任何組合。致動器 102包括活塞/桿組件110，該活塞/桿組件110是可動的，以便致動其相關(guān)的功能，該功能由附圖標記112概略地示出。活塞/桿組件110將致動器102的頭側(cè)室114和桿側(cè)室116 分隔開。致動器104包括活塞/桿組件120，該活塞/桿組件120是可動的，以便致動其相關(guān)的功能，該供能由附圖標記122概略地示出。活塞/桿組件120將致動器104的頭側(cè)室 124和桿側(cè)室1 分隔開。類似地，致動器106包括活塞/桿組件130，該活塞/桿組件130 是可動的，以便致動其相關(guān)的功能，該供能由附圖標記132概略地示出?；钊?桿組件130 將致動器106的頭側(cè)室104和桿側(cè)室136分隔開。致動器108分別包括第一端口 140和第二端口 142。進入第一端口 140的流體趨向于引起致動器108的旋轉(zhuǎn)部順時針旋轉(zhuǎn)(或者沿第一方向運動)。進入第二端口 142的流體趨向于引起致動器108的旋轉(zhuǎn)部逆時針旋轉(zhuǎn) (或者沿第二方向運動)。液壓回路100還包括兩個液壓泵150、152。泵150、152是可被以過中心方式致動的可變排量泵，以便被用作馬達。泵150、152被控制為維持基本不變的出口壓力。在一個實施例中，泵150、152是具有可動旋轉(zhuǎn)斜盤的軸向活塞泵，然而，能夠使排量變化的任何液壓泵均可被使用。動力源巧4連接到泵150、152，并可用來驅(qū)動這些泵。在執(zhí)行泵送流體操作期間，泵150從槽158抽出流體并將流體供給到供給管道160中。類似地，在執(zhí)行泵送流體操作期間，泵152從槽158抽出流體并將流體供給到供給管道162中。如參照圖2所能看到的，泵150經(jīng)由管道160連接到每個致動器的一側(cè)。圖2示出分別連接到每個致動器102、104和106的頭側(cè)室114、IM和134并連接到致動器108的第一端口 140的泵150。由此，在圖2所示的示例中，泵150被用作用于供給流體來為致動器 102,104和106供能以進行沿伸展方向的運動以及為致動器108供能以進行順時針旋轉(zhuǎn)的一級泵。在圖2中，泵152經(jīng)由管道162連接到每個致動器102、104和106的桿側(cè)室116、 1 和136并且連接到致動器108的第二端口 142。由此，在圖2所示的示例中，泵152被用作用于供給流體來為致動器102、104和106供能以進行沿縮回方向的運動并且為致動器 108供能以進行逆時針旋轉(zhuǎn)的一級泵。圖2還示出了用于將供給管道160、162流體連接的可選的混合閥170。圖2所示的混合閥170是偏置到中間(關(guān)閉)位置的三位閥?；旌祥y170可被致動到第一位置以將來自供給管道160的流動連接到供給管道162，或者可致動到第二位置以將來自供給管道 162的流動連接到供給管道160。如必要的話，供給管道160、162之間的流體流使泵150、 152能夠組合，使得一個泵可補充另一個泵的流體流，如參照圖1所描述的那樣。圖2的液壓回路100還包括用于控制流入及流出每個致動器102、104、106和108 的流動的多個閥。在圖2中，致動器102、104、106和108各自包括四個閥。這四個閥包括兩個供給側(cè)閥180、182和兩個回流側(cè)閥184、186。在示出的實施例中，至少供給側(cè)閥180、 182是雙向閥，例如類似于圖1所示的雙向壓力補償閥?；亓鱾?cè)閥184、186可以類似于供給側(cè)閥180、182，或者簡單而言，可以是用于阻塞到槽158的流動或允許到槽158的流動的兩位單向閥?；蛘?，這些回流側(cè)閥可組合成一個三位閥。圖2還示出兩個壓力傳感器190、192。壓力傳感器190適于感測供給管道160內(nèi)的壓力并適于輸出指示所感測的壓力的壓力信號。類似地，壓力傳感器192適于感測供給管道162內(nèi)的壓力并適于輸出指示所感測的壓力的壓力信號。圖2的液壓回路100還包括控制器200?？刂破?00接收來自壓力傳感器190、192 的信號，并且還接收來自輸入設(shè)備202的信號。輸入設(shè)備202可以是例如用于接收操作員的指令的操縱桿，在此情況下輸入設(shè)備202的信號表示著下令致動致動器102、104、106和 108的操作員的指令?？刂破?00響應(yīng)于來自輸入設(shè)備202的輸入信號和來自壓力傳感器 190,192的壓力信號，按在依照指令執(zhí)行的同時提供最高效率的方式對泵150、152以及液壓回路100的閥170、180、182、184和186進行控制。控制器200也可以按為一個或多個致動器提供優(yōu)先權(quán)(priority)的方式，優(yōu)先致動多個致動器102、104、106和108并且控制閥 170、180、182、184和186。下文描述圖2的液壓回路100的多種控制模式。這些被描述的控制模式并不為任何致動器提供優(yōu)先權(quán)。從所提供的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會到如何按為一個或多個致動器提供優(yōu)先權(quán)的方式來控制閥170、180、182、184和186。為了伸展致動器102、104和106中的一個或多個以及/或者使致動器108順時針旋轉(zhuǎn)，圖2的液壓回路100按如下控制模式的其中之一來控制-在打開致動器102、104、106和108的供給閥180，以允許流體從管道160分別流到待伸展的致動器102、104和106的相應(yīng)的頭側(cè)室114、124、134和/或旋轉(zhuǎn)致動器108的第一端口 140時，運行動力源巧4來驅(qū)動泵150。打開致動器102、104、106和108的相應(yīng)的回流側(cè)閥186，以允許離開致動器的流體流到槽158。-如果來自泵150的流動不足以按指令為致動器102、104、106和108供能，則打開混合閥170，使泵152用作次級源來補充流到待伸展的致動器102、104和106的頭側(cè)室和/
8或旋轉(zhuǎn)致動器108的第一端口 140的流體?？刂破?00可通過監(jiān)控壓力傳感器190來確定泵150是否不足以為致動器102、104、106和108供能?；蛘?，如果供給側(cè)閥180是壓力補償閥，則控制器200可監(jiān)控補償器的位置來判定泵150是否不足以為致動器102、104、106 和108供能。由于補償器具有相應(yīng)于壓力的改變而移動的移動卷軸(或提升閥)，則卷軸 (或提升閥)的位置指示著壓力。因此，補償器被用作壓力傳感器。打開致動器102、104、 106和108的相應(yīng)的回流側(cè)閥186，以允許離開致動器的流體流到槽158。-為了利用離開致動器102、104、106和108的流體的能量，如上文所述的那樣，流體被供給到致動器102、104、106和108，回流側(cè)閥186被控制到關(guān)閉位置。打開供給側(cè)閥 182以將離開致動器的流體流引導(dǎo)至泵152，泵152被以過中心方式控制以作用為馬達。作用為馬達的泵152驅(qū)動泵150(或幫助驅(qū)動泵150)來供給流體。-在另一模式中，離開一個或多個待伸展的致動器的桿側(cè)室，例如致動器104的室 126的流體的流動可通過供給側(cè)閥182被引導(dǎo)至管道162中。由于管道160、162中的壓力， 流體可從管道162通過混合閥170(當適當定位時)流到管道160中，從而被盡可能經(jīng)由供給側(cè)閥180被引導(dǎo)至致動器104的室124。為了縮回致動器102、104和106中的一個或多個和/或引起致動器108順時針旋轉(zhuǎn)，液壓回路100按如下控制模式之一來控制-當打開致動器102、104、106和108的相應(yīng)的供給側(cè)閥182以允許流體從管道162 分別流到要縮回的致動器102、104和106和旋轉(zhuǎn)致動器108的第二端口 142的相應(yīng)的桿側(cè)室116、126、136時，運行動力源巧4來驅(qū)動泵152。打開致動器102、104、106和108的相應(yīng)的回流側(cè)閥184，以允許離開致動器的流體流到槽158。-如果來自泵152的流動不足以依照指令為致動器102、104、106和108供能，則打開混合閥170，泵150被用作補充(增加)流到要縮回的致動器102、104和106的桿側(cè)室和 /或旋轉(zhuǎn)致動器108的第二端口 142的流體的次級源?？刂破?00可通過監(jiān)控壓力傳感器 192來確定泵152是否不足以為致動器102、104、106和108供能。或者，如果供給側(cè)閥182 是壓力補償閥，則控制器200可監(jiān)控補償器的位置來確定泵152是否不足以為致動器102、 104、106和108供能。打開致動器102、104、106和108的相應(yīng)的回流側(cè)閥184，以允許離開致動器的流體流到槽。-為了利用離開致動器102、104、106和108的流體的能量，如上文所述的那樣，流體被供給到致動器102、104、106和108，回流側(cè)閥186被控制到關(guān)閉位置。打開供給側(cè)閥 150以將離開致動器的流體流引導(dǎo)至泵150，泵150被以過中心方式控制以便被用作馬達。 被用作馬達的泵150驅(qū)動泵152(或者幫助驅(qū)動泵152)來供給流體。-在另一模式中，離開一個或多個待縮回的致動器的頭側(cè)室(例如致動器104的室 124)的流體流可通過供給側(cè)閥180被引導(dǎo)至管道160。由于管道160、162中的壓力，流體可從管道160通過混合閥170(當適當定位時)流到管道162中，從而被盡可能經(jīng)由供給側(cè)閥182引導(dǎo)至致動器104的室126。有時，可能需要使多數(shù)致動器102、104、106和108沿一個方向致動，使少數(shù)致動器沿反方向致動。例如，假設(shè)指令致動器102和104伸展，命令致動器108順時針旋轉(zhuǎn)，并命令致動器106縮回，在此情況下，可利用基于所指令的致動器而被用作多數(shù)致動器102、104 和108的一級流體源的泵150來為所有的致動器(如若可能，還包括致動器106)供能。為
9利用來自泵150的流體為致動器106供能，控制器200打開混合閥170，使流體從供給管道 160流到供給管道162，打開與致動器106關(guān)聯(lián)的閥182、184使流體能夠流到室136并離開室134。如果泵150不能夠按需要供給足夠的流體來致動致動器102、104、106和108，則控制器200將關(guān)閉混合閥170并從泵152向致動器106供給流體。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的又一實施例構(gòu)建的液壓回路100A。在圖3中，類似于上述參照圖2中描述的部分與圖2使用相同的附圖標記并增加后綴“A”來表示，并且不再參照圖3加以詳細描述。圖3的液壓回路100A包括與致動器102A相關(guān)聯(lián)的流體動力儲存子系統(tǒng)210。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會的是，其它的致動器104A、106A和108A可包括類似的流體動力儲存子系統(tǒng)，或者多個致動器可共用公共流體動力儲存子系統(tǒng)。流體動力儲存子系統(tǒng) 210包括蓄能器212、關(guān)聯(lián)閥214和供給泵216，供給泵216聯(lián)接到動力源154A并由動力源 154A驅(qū)動。當液壓回路包括多個流體動力儲存子系統(tǒng)時，可使用公共的供給泵。供給泵216 可操作地連接到泵150A、152A和動力源154A。供給泵216可被操作為從槽158A抽出流體并將流體經(jīng)由管道220供給到蓄能器212以充注蓄能器。設(shè)于管道220的止回閥222防止蓄能器212的流體通過管道220向供給泵216回流。閥214將蓄能器212連接到供給管道 160A。閥214是使蓄能器212能夠為供給管道160A供給流體并使供給管道160A能夠為蓄能器212供給流體的雙向閥。來自蓄能器212的流體可被單獨使用或者與來自泵150A(和補充泵15 的流體結(jié)合使用，以伸展致動器102A。蓄能器212可由從供給泵216供給的流體充注，由離開致動器102A的頭側(cè)室114A的流體充注、由泵150A供給的流體充注，或者由這些裝置的結(jié)合來充注。圖3還示出了兩個致動器104A、106A具有使供給側(cè)閥180A、182A能夠流體連接的快速動作閥(regeneration valve，再生閥)230。圖3所示的快速動作閥230僅僅是示例性的，并且該快速動作閥可以由與供給側(cè)閥180A、182A—體的結(jié)構(gòu)形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會的是，任何數(shù)量的致動器都可包括快速動作閥230?？焖賱幼鏖y230引導(dǎo)流體流出體積被縮小的室并流入體積被擴大的室。圖3中的液壓回路100A的控制模式與參照圖2描述的那些方式類似，而增加了為致動器102A而使用的流體動力儲存子系統(tǒng)210(其類似于參照圖1中的流體動力儲存子系統(tǒng)70描述的子系統(tǒng))和為致動器104A、106A而使用的快速動作閥230。雖然在此已詳細描述了本發(fā)明的原理、實施例和操作，但是本發(fā)明不應(yīng)被解釋為局限于所公開的具體示例形式。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，能夠在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本文所述的實施例進行各種更改。
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權(quán)利要求
1.一種液壓回路，包括至少一個致動器，其能夠被供能以便執(zhí)行一功能；與所述至少一個致動器相關(guān)聯(lián)的多個閥，用以控制流入和流出所述至少一個致動器的流體的流動；多個泵，用于向所述至少一個致動器供給流體，所述多個泵包括第一泵，用于主要為所述至少一個致動器沿第一方向的運動供能；以及第二泵，用于主要為所述至少一個致動器沿與所述第一方向相反的第二方向的運動供能。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓回路，還包括用于控制所述閥的電子控制器，所述控制器響應(yīng)于來自輸入設(shè)備的信號來控制所述閥。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓回路，其中所述第一泵向第一供給管道中供給流體，所述第二泵向第二供給管道中供給流體，并且在所述第一供給管道與第二供給管道之間連接混合閥，所述混合閥響應(yīng)于所述控制器，以將所述第一供給管道與第二供給管道流體連接。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓回路，其中所述混合閥是雙向壓力補償閥，該雙向壓力補償閥能夠被打開，以使所述第二泵能夠?qū)λ龅谝槐眠M行補充以便為所述至少一個致動器的沿所述第一方向的運動供能，并使所述第一泵能夠?qū)λ龅诙眠M行補充以便為所述至少一個致動器沿所述第二方向的運動供能。
5.如權(quán)利要求3所述的液壓回路，其中所述混合閥是三位閥，該三位閥偏置到阻塞所述第一供給管道與第二供給管道之間的流動的中間位置；所述混合閥適于被致動到第一位置以使來自所述第一供給管道的流體能夠流到所述第二供給管道，使所述第一泵能夠補充所述第二泵以便為所述至少一個致動器沿所述第二方向的運動供能，并且所述混合閥適于被致動到第二位置以使來自所述第二供給管道的流體能夠流到所述第一供給管道，使所述第二泵能夠補充所述第一泵以便為所述至少一個致動器沿所述第一方向的運動供能。
6.如權(quán)利要求3所述的液壓回路，還包括第一壓力傳感器，用于感測所述第一供給管道中的流體壓力并向所述控制器提供第一壓力信號；以及第二壓力傳感器，用于感測所述第二供給管道中的流體壓力并向所述控制器提供第二壓力信號，所述控制器響應(yīng)于所述第一壓力信號、第二壓力信號以及來自輸入設(shè)備的信號，用以控制所述第一泵和所述第二泵以及所述混合閥。
7.如權(quán)利要求2所述的液壓回路，還包括流體動力儲存子系統(tǒng)，該流體動力儲存子系統(tǒng)具有蓄能器以及用于控制流出所述蓄能器的流體流動的閥，所述控制器控制所述流體動力儲存子系統(tǒng)的閥，以便利用來自所述蓄能器的流體為所述至少一個致動器供能。
8.如權(quán)利要求7所述的液壓回路，其中所述流體動力儲存子系統(tǒng)的閥還控制從所述至少一個致動器流入所述蓄能器的流體流動，所述蓄能器至少部分地被從所述至少一個致動器接收的流體充注。
9.如權(quán)利要求8所述的液壓回路，其中所述流體動力儲存子系統(tǒng)還包括供給泵，用于將流體供給到所述蓄能器以充注所述蓄能器，所述供給泵與所述蓄能器之間的流體管道包括用于防止流體從所述蓄能器流向所述供給泵的止回閥。
10.如權(quán)利要求2所述的液壓回路，其中所述多個閥包括兩個供給側(cè)閥和兩個回流側(cè)閥，其中一個供給側(cè)閥和一個回流側(cè)閥通常與所述至少一個致動器沿所述第一方向的運動相關(guān)聯(lián)，并且另一個供給側(cè)閥和另一個回流側(cè)閥通常與所述至少一個致動器沿所述第二方向的運動相關(guān)聯(lián)。
11.如權(quán)利要求10所述的液壓回路，其中所述第一泵和第二泵中的一者是能被作為馬達運轉(zhuǎn)的過中心泵，所述控制器適于控制所述供給側(cè)閥以便將離開所述至少一個致動器的流體引導(dǎo)至作為馬達運轉(zhuǎn)的所述過中心泵，作為馬達運轉(zhuǎn)的所述過中心泵驅(qū)動所述第一泵和第二泵中的另一者。
12.如權(quán)利要求10所述的液壓回路，還包括快速動作閥，該快速動作閥使兩個所述供給側(cè)閥能夠流體連接，該快速動作閥由所述控制器控制，并被打開以將離開所述至少一個致動器的體積減小的室的流體引導(dǎo)入所述至少一個致動器的體積增大的室中。
13.如權(quán)利要求2所述的液壓回路，其中所述至少一個致動器包括多個致動器，所述多個致動器中的每個致動器均包括兩個供給側(cè)閥和兩個回流側(cè)閥，其中一個供給側(cè)閥和一個回流側(cè)閥通常與所述致動器沿所述第一方向的運動相關(guān)聯(lián)，而另一個供給側(cè)閥和另一個回流側(cè)閥通常與所述致動器沿所述第二方向的運動相關(guān)聯(lián)。
14.如權(quán)利要求13所述的液壓回路，還包括混合閥，該混合閥用于連接與所述第一泵和第二泵相關(guān)聯(lián)的供給管道，所述控制器響應(yīng)于來自輸入設(shè)備的指令多數(shù)所述致動器沿所述第一方向運動及指令少數(shù)致動器沿所述第二方向運動的信號，控制所述混合閥打開，以在所述第一泵具有足以依照指令為所述致動器供能的能力時，使所述第一泵能夠供給流體以便為所有所述致動器的運動供能。
15.如權(quán)利要求14所述的液壓回路，其中所述多個致動器包括線性致動器和旋轉(zhuǎn)致動ο
16.如權(quán)利要求13所述的液壓回路，其中所述第一泵向第一供給管道供給流體，所述第二泵向第二供給管道供給流體，并且在所述第一供給管道與第二供給管道之間連接混合閥，所述混合閥響應(yīng)于所述控制器而將所述第一供給管道和第二供給管道流體連接，并且其中所述控制器響應(yīng)于來自輸入設(shè)備的信號來控制所述致動器的運動，通過響應(yīng)于來自所述輸入設(shè)備的表示使多數(shù)致動器沿所述第一方向移動并使少數(shù)致動器沿第二方向移動的意向的信號，所述控制器打開所述混合閥并常試供給流體，從而通過所述第一泵為所有的所述致動器供能。
全文摘要
一種液壓回路，包括至少一個可被供能以便執(zhí)行一功能的致動器。多個閥與上述至少一個致動器相關(guān)聯(lián)，用以控制流入和流出上述至少一個致動器的流體的流動。該液壓回路還包括多個用于向上述至少一個致動器供給流體的泵。上述多個泵包括第一泵和第二泵，該第一泵用于主要為上述至少一個致動器的沿第一方向的運動供能，該第二泵用于主要為上述至少一個致動器的沿與該第一方向相反的第二方向的運動供能。
文檔編號F15B11/042GK102459919SQ201080025575
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者丹尼斯·雷諾茲, 阿米爾·謝努達 申請人:派克漢尼芬公司