具有損害控制補償的液壓閥回路的制作方法

專利名稱：具有損害控制補償的液壓閥回路的制作方法
技術領域：
本公開通常涉及與材料處理設備一起使用的液壓閥回路，并且尤其涉及適合于橫 向地控制與材料處理設備相關聯的例如叉或夾緊臂的可移動元件的液壓閥回路，并且提供 用于其控制的損害控制補償能力。
背景技術：
用于將裝在貨盤上或沒有裝在貨盤上的載荷從例如倉庫中的一個位置移到另一 個位置的材料處理設備典型地包括叉式裝卸車或其他類型的車輛，該類型的車輛裝配有具 有例如叉或夾鉗臂的載荷提升元件的材料處理附件。例如，在典型的叉式裝卸車上，將載荷 提升叉連接至滑架，該滑架依次可移動地連接至支柱，以便豎直移動，用于升高與降低叉。 還可以將各種不同類型的附件安裝在滑架上。例如，一致地橫向地移動叉的叉側移裝置，以 及將叉橫向地朝向與遠離彼此而移動的叉定位器可以連接至滑架，或者單獨地或者作為集 成的單元。可替換地，具有載荷接合夾鉗臂的載荷夾具可以連接至滑架，載荷接合夾鉗臂類 似地可一致地、或朝向和遠離彼此橫向地移動。這種一般類型的裝備，以及此后那些更加具 體地描述的裝備，旨在使用所有構成的典型應用，在這些典型應用中描述了液壓回路。為了這些目的可獲得不同類型的載荷提升叉與夾鉗臂。例如，滾筒夾緊叉可以結 合尤其用于夾緊圓桶或滾筒的輪廓。類似地，可以不同地設計用于處理矩形或圓柱形載荷 的夾臂。尤其，適合于處理例如堆疊的紙盒或家用電器的矩形載荷的夾鉗臂通常稱為紙箱 夾鉗，并且依靠作用于矩形載荷的側面、用于提升載荷的夾緊力。紙箱夾鉗附件典型地包括 一對較大的刀片狀夾緊元件，其每一個可以插入在并排堆疊的紙盒或電器之間。載荷的任 一側面上的夾緊元件隨后被拉到一起，典型地使用用于控制夾緊元件移動的液壓缸，以將 壓縮力以足夠壓力施加在載荷上，以允許使用與載荷的側面壓緊地接合的夾緊元件來提升 載荷。與載荷的側面接觸的夾緊元件的表面典型地由例如橡膠表面的鋁的材料構成，該材 料提供高摩擦系數，以牢固地固定載荷。紙箱夾鉗最經常用于倉庫、飲料、電器、以及電子工 業，并且可以被特別地設計用于特定類型的載荷。例如，紙箱夾鉗可以裝備有接觸墊，該接 觸墊的尺寸設計成用于冰箱、洗衣機以及其他大型家用電器(也稱之為“白色貨物”)的無 貨盤處理。在各種結構中，紙箱夾鉗可以被用于同時處理多個電器。為了提升與移動載荷，除了夾緊載荷，紙箱夾鉗可以裝備有側移能力，由此，夾緊 的載荷可以從一側到另一側重新定位，夾緊元件沿一個方向或其他方向一致地橫向地移 動。側移功能可以通過與該夾緊缸分開的一個或多個液壓缸(“外部”側移)來實現，或者 通過夾緊缸本身(“內部”側移)來實現。在通過夾緊元件抓緊與提升特定載荷之后，移動 至新的位置，并且可能朝向一側或另一側而側移，叉車或者其他安裝有紙箱夾鉗附件的材 料處理車輛的操作者可以隨后降低載荷，釋放夾緊力，并且此后確定所需的載荷的重新定 位。例如，可以需要載荷重新定位，以相對于拖車或有軌車壁對齊放置。為了重新定位載 荷，操作者可以將載荷與夾緊元件之一的外側表面相接觸，并且隨后轉向車輛朝向載荷，使 得夾緊元件的向外表面迫使載荷橫向地移動(在操作中稱為“針輪式旋轉”)。可替換地，操作者可以將載荷與夾緊元件之一的外側表面相接觸，并且隨后使用夾鉗開啟移動或朝向 載荷的側移移動，以使得夾緊元件的外表面橫向地重新定位載荷(在操作中稱為“背向沖 擊”)。對載荷的損害能夠以各種方式發生。當操作者試圖抓緊并且隨后提升夾緊的載荷 時，其可以使用很小的夾緊力。因此，載荷可以從夾緊元件移出，并且經受碰撞損害。更加 可能的情況包括操作者使用太大的夾緊力，以避免掉落載荷。使用太大夾緊力的結果可能 是壓碎或者變形載荷。如果施加過大的針輪式旋轉或背向沖擊力，還可以發生對載荷或對鄰近結構，例 如圍繞壁或拖車、有軌車、集裝箱或倉庫的損害。例如，當在夾緊元件之一的外表面與拖車 壁之間壓縮載荷時，使用過大的力相對于拖車壁重新定位載荷可以導致壓碎或變形載荷， 或者變形或者甚至折斷拖車壁本身。為了防止裝備有任意前述載荷處理附件的材料處理車輛的操作者意外地對載荷 或對鄰進結構造成這種損害，需要液壓補償閥回路，其適應于限制壓縮力，該壓縮力可以通 過叉、夾鉗臂或相似的載荷處理元件施加于載荷的側面，不僅限制夾緊力，而且限制針輪式 旋轉或背向沖擊力，當重新定位載荷時，針輪式旋轉或背向沖擊力可以被施加于載荷的側


為了更加完整地理解本發明，此處的附圖示例了本發明的例子。然而，附圖并不限 制本發明的范圍。圖中相似的標記表示相似的構件。圖1為根據一個實施例的安裝有紙箱夾鉗附件，并且具有帶有損害控制補償的液 壓閥模塊的示例叉式裝卸車的透視圖。圖2為用于圖1中的液壓閥模塊的示例安裝示意圖。圖3為根據優選實施例具有帶有損害控制補償的液壓閥回路的夾緊與側移系統 的示例詳細回路圖示。
具體實施例方式在以下的詳細說明中，為了提供對優選實施例的全面理解而提出許多具體細節。 然而，本領域技術人員應該理解的是，可以無需這些具體細節而實踐本發明，本發明并不局 限于所描繪的實施例，并且能夠以各種可替換的實施例實踐本發明。在其他情況中，已知的 方法、程序，部件以及系統并不詳細說明。總體而言，優選實施例通常包括適合于控制載荷處理元件，例如叉或夾臂，與材料 處理設備相關聯的液壓閥回路。優選地，液壓閥回路可以被用于任何類型的液壓設備，該液 壓設備具有滑動或樞轉載荷處理元件并且具有可變地可選擇的最大力，利用該最大力，載 荷處理元件朝向或遠離彼此移動。雖然優選實施例能夠以各種結構來實現，該結構包括不 同類型的材料處理附件，以下詳細說明主要公開了典型叉式裝卸車100的優選實施例，如 圖ι所示，安裝有紙箱夾鉗附件102，并且具有液壓閥模塊104。圖2與3提供了液壓閥模 塊104的安裝細節以及夾緊與側移系統的典型詳細回路，該系統具有帶有損害控制補償能 力的液壓閥回路。
如圖1所示，紙箱夾鉗附件102配置成用于處理大型家用電器，例如夾緊在第一夾 緊元件114(有時稱之為具有接觸或夾緊墊的夾臂，其示出為接合兩臺洗衣機106、108)和 隱藏在該透視圖中(接合兩臺洗衣機110，11 的第二、相對定向的夾緊元件(未示出)之 間的四臺洗衣機106、108、110、112。示出了第一夾緊元件114的一部分被剖開，以便更好地 顯示液壓閥模塊104，并且其優選地安裝于叉式裝卸車車頭罩板116上。紙箱夾鉗附件102 可以連接至滑架(未示出)，并且滑架可以連接至安裝至叉式裝卸車100的前面的支柱組件 (未示出)。為了更好地示例液壓閥模塊104的優選位置，在圖1中既未示出滑架，也未示 出支柱組件。然而，這種滑架與支柱組件結構是公知的，并且不需要進一步詳細地說明。紙箱夾鉗附件102包括一對較大的刀片狀夾緊元件，如圖3中示意性地示出為114 和300，并且在圖1中在結構上示出為元件114，其可以插在例如洗衣機106、108、110、112 的并排的電器堆之間，如圖1中所示。使用圖3中示意性地示出的液壓缸和夾鉗關閉液壓 回路將載荷(即，洗衣機106、108、110、11幻的任一側上的夾緊元件拉到一起，以足夠的壓 力在載荷上施加壓縮力，以使得夾緊元件能摩擦地提升載荷。紙箱夾鉗附件102優選地裝 備有側移能力，由此，隨著夾緊元件一致地橫向移動，夾緊的載荷可以從一側至另一側重新 定位。如將更加詳細論述的，側移能力優選地為內部類型，對于夾緊與側移移動使用相同的 液壓缸，但也可以是外部類型，例如，對于夾緊與側移移動分別使用不同的液壓缸。在操作中，在通過夾緊元件初始地夾緊并提升載荷，移動至新位置，并且可能朝向 一側或另一側側移之后，叉式裝卸車100的操作者可以降低載荷，釋放夾緊壓力，并且此后 確定是否需要重新定位載荷。例如，可能需要進一步重新定位載荷，以靠著拖車壁齊平地放 置。為了進一步重新定位載荷，操作者可以利用夾緊元件114中的一個的向外表面118接 觸載荷，并且使用夾鉗開啟移動、側移移動或針輪式旋轉(pinwheeling)操縱，以使得夾緊 元件114的向外表面118沿側面方向(即，向落座于圖1中的叉式裝卸車100中的操作者 的右側)推動載荷。在前述初始夾緊和隨后重新定位的操作過程中，對載荷、和/或鄰近載荷與結構 的損害可以因為多種原因而發生。這些原因包括當夾緊與提升載荷時過大的夾緊力(導致 載荷的過壓)，不足的夾緊力(導致載荷移動)，或過大的夾鉗開啟背向沖擊(baclchanding) 力、側移背向沖擊力、或針輪式旋轉重新定位力(導致載荷和/或鄰近載荷或結構的變形)。 本發明人發明了液壓閥回路，有利于通過與這些液壓閥回路相關聯的補償能力而自動地使 這些原因最小化。因為最小化這些原因中的一些與最小化這些原因中的另一些相矛盾，本 發明人進一步設計了這些具有預定特性的液壓回路，各種補償能力響應于該預定特性，以 便確保自動地使在特定操作情況中的大多數潛在損害原因最小化。在優選實施例中，具有補償能力的液壓閥回路可以作為如圖1所示的液壓閥模塊 104而實現，其安裝在叉式裝卸車100的車頭罩板116上。液壓閥模塊104可以是電/液壓 閥系統的一部分，由此，叉車100的操作者可以將開關120調節至多個壓力設定之一，以遠 程控制將要使用的力的最大量。在一個實施例中，開關120可以控制各個電磁閥，其分別控 制夾緊壓力調節與側移壓力調節閥組件，以便基于電磁閥的致動而限制可獲得的夾緊力與 側移力的量。在一個實施例中，例如，開關120可以具有高、中、低壓力設定，并且駕駛室內 的發光板122可以用于向駕駛員顯示哪個設定起作用。燈柱IM可以用于提供關于哪個壓 力設定起作用的較大范圍的可視指示。
如所提及的，液壓閥模塊104優選地提供三個電力上可選擇的最大夾緊力。例如， 叉式裝卸車100的操作者可以使用選擇器開關120，其可以安裝在操作者方便觸及的任意 位置，以手動選擇高、中、或低級夾緊壓力設定。較高的夾緊壓力設定可以用于較重的載荷， 以便降低載荷移動的可能性。較低的夾緊壓力設定可以用于較輕或更容易變形的載荷，從 而降低通過使用過大的夾緊力而損害載荷的可能性。液壓閥模塊104還優選地通過包括液壓回路來提供夾鉗開啟背向沖擊損害保護， 以限制可獲得的夾鉗開啟力的量。優選地，夾鉗開啟流體導管中的液壓由中級夾緊壓力調 節閥限制，從而將該夾鉗開啟力限制成與中級夾鉗關閉(或夾緊)壓力設定相同。利用這 種夾鉗開啟背向沖擊保護，液壓閥模塊104限制了在夾鉗開啟移動過程中可以由夾緊元件 114的向外表面118施加的壓力，從而降低了在沒有這種夾鉗開啟力限制的情況下可能發 生的損害。例如，當操作者將載荷接觸夾緊元件114的向外表面118，并且隨后開啟夾緊元 件114，以使得其將載荷推至側面時，自動限制用于推動載荷的夾鉗開啟背向沖擊力的量。通過包括液壓回路以限制側移流體導管中的液壓，液壓閥模塊104優選地還提供 側移背向沖擊以及針輪式旋轉損害保護。液壓閥模塊104優選地提供三個電力上可選擇的 最大側移或針輪式旋轉壓力。較高的壓力設定可以用于較重的載荷，因為過低的壓力可以 防止這種較重載荷的有效地側移或針輪式旋轉，或使得側移為過度地慢。較低側移壓力設 定可以用于較輕的載荷。當叉車不具有夾緊的載荷時，為了防止過大的側移或針輪式旋轉壓力，液壓閥模 塊104包括與側移流體導管相互連接的補償回路，其能夠響應于夾鉗開啟移動而自動地補 償任何高側移壓力選擇。例如，補償組件可以包括補償閥，其響應于夾鉗開啟而自動地致動 低級側移壓力設定，甚至在載荷的側移之前或者在載荷的側移的過程中當叉車操作者可能 非故意地將開關120設置為較高的壓力設定時。利用這種側移背向沖擊與針輪式旋轉壓力 保護，液壓閥模塊104將可以通過夾緊元件114的向外表面118而施加的力限制于由于側 移背向沖擊移動或者針輪式旋轉的載荷，從而防止可能發生的損害。閥模塊104還防止當叉車具有夾緊的載荷時過大的側移壓力，而不會由此喪失側 移能力(其取決于載荷重量)。在優選實施例中，補償閥由夾鉗關閉移動而停用，從而叉車 操作者可以從三個側移壓力解除設定中選擇，該側移壓力解除設定僅對選擇的高、中、低重 量的側移載荷而標定。優選地，最大的夾緊力與最大的側移壓力相匹配，以便響應于處理的 載荷的重量提供最小的側移壓力。不是所有的側移損害都是由背向沖擊與針輪式旋轉造成的。一個例子是，當使用 內部類型側移器時，由此，相同的雙向液壓缸執行夾緊與側移功能，有在側移的結束或側移 過程中掉落夾緊的載荷的潛在可能。當載荷被夾緊時，缸的桿側包含夾緊壓力。在夾緊的 載荷的側移過程中，將壓力增加到缸中的一個的頭側，使得該缸的桿側壓力增加。當液壓 流體從一個缸的桿側流至另一缸的桿側側移發生，同時保持夾緊元件(以及連接到其上的 桿)之間的距離。然而，一個或兩個缸中的增加的桿側壓力趨于使得軟管膨脹，并且壓縮缸 的桿側中的空氣和/或油。這可以導致連桿遠離另一連桿的微小移動，使得當桿側壓力增 加時，夾緊壓力下降。如果夾緊壓力下降足夠，則可以降下載荷。當雙向液壓缸中的一個到達其行程端部時，夾緊壓力還可以下降。存在夾緊壓力 在側移行程的端部處降低的趨勢。例如，如果在引導缸到達其止點或行程端部之前，拖動(或隨動)缸到達其止點或行程端部，當引導缸繼續側移時，夾緊壓力可以降低。在這種情 況下，由于夾緊壓力損失，夾緊元件可以與彼此分隔開，可以導致載荷的降下與脫離。夾緊壓力還可以因為由壓力增強產生的移動而降低。在正常的夾緊循環中，頭側 壓力為零磅/平方英尺。對側移的任何努力均增加了頭側處的壓力。假定頭側表面面積 (即，缸中的活塞的頭側的表面面積)大于桿側面積，產生了壓力增強，其趨向于壓縮油和/ 或空氣并且膨脹液壓軟管。油和/或空氣的體積(例如在桿側中)的壓縮可以使得桿彼此 移動開，并且因此損失了夾緊壓力。本發明人發現限制可獲得的側移壓力的量會限制可獲得的壓力的量，該可獲得的 壓力的量可以產生夾緊壓力的降低。優選地，液壓閥模塊104包括補償回路，該補償回路能 夠響應于夾鉗開啟移動而自動地補償最大側移壓力選擇，并且響應于夾鉗關閉移動而停止 補償功能。在一個實施例中，補償回路包括梭型(或“閉鎖”)雙向閥，夾鉗關閉導管與夾鉗 開啟導管引導該雙向閥。響應于夾鉗關閉壓力，閥移動至關閉或停用狀態，允許選擇不同的 最大側移壓力。響應于夾鉗開啟壓力，閥移動至開啟或激活狀態，從而補償最大側移壓力選 擇，以使得將最大側移壓力限制到最低側移壓力級。參照圖2與3，液壓閥模塊104優選地包括六個壓力調節閥芯200、202、204、206、 208、210，每個閥芯均可以被可變地標定為特定的壓力解除設定。三個閥芯200、202、204提 供可變地可選擇的側移壓力解除，另外三個閥芯206、208、210提供可變地可選擇的夾緊壓 力解除。優選地，還提供四個電磁操作的選擇閥212、214、216、218。兩個電磁操作的閥212、 214對應于側移壓力調節閥，并且另外兩個電磁操作的閥216、218對應于夾緊壓力調節閥。 優選地，還提供梭型閉鎖補償閥220，將對其補償操作以及其與側移流體導管以及夾鉗關閉 及夾鉗開啟流體導管的相互連接在以下作進一步詳細說明。液壓閥模塊104優選地包括五 個端口一返回至箱端口 222、一對側移端口 224、226、夾鉗開啟端口 228、以及夾鉗關閉端口 230。如圖2所示，返回至油箱端口 222使用返回至箱的液壓導管234與裝卸車液壓流 體箱232相互連接。示出了液壓閥模塊104的側移端口 2對、2沈使用側移液壓導管M0、 242與相應的側移連接端口 236以及側移控制閥上的對應的端口相互連接，該側移液壓導 管240，242被T形連接至側移液壓導管M4J46。液壓閥模塊104的側移端口 2對、2沈均 優選地能夠從液壓閥模塊104及其液壓回路接收液壓流體并且將液壓流體返回至液壓閥 模塊104及其液壓回路。示出了液壓閥模塊104的夾鉗開啟端口 2 和夾鉗關閉端口 230 使用夾鉗開啟和夾鉗關閉液壓導管(分別為252和254)與相應的連接端口 248以及夾鉗控 制閥250上的相應的端口相互連接，該夾鉗開啟與夾鉗關閉液壓導管(分別為252和254) 被T形連接至夾鉗開啟和夾鉗關閉液壓導管(分別為256和258)中。液壓閥模塊104的 夾鉗開啟和夾鉗關閉端口(分別為2 和230)均優選地能夠從液壓閥模塊104及其液壓 回路接收液壓流體，并且將液壓流體返回至液壓閥模塊104及其液壓回路。如圖2所示為示范的提升控制閥沈6。所有三個控制閥一側移控制閥238、夾緊控 制閥250、以及提升閥266優選地為三位置桿致動彈簧對中式閥，該類型的閥通常用在提升 裝卸車應用中，并且尤其是安裝有夾緊與側移附件的叉式裝卸車。如圖所示，這種閥可以與 液壓流體供給導管260相互連接，該液壓流體供給導管260可以從裝卸車液壓泵262接收 液壓流體，并且將液壓流體返回至裝卸車液壓流體箱232，并且這種閥可以與可調整的裝卸車壓力解除閥264相互連接，當供給導管沈0中的液壓超過用于裝卸車壓力解除閥沈4的 壓力解除設定時，該裝卸車壓力解除閥264將液壓流體轉移至裝卸車液壓流體箱232。電磁操作的閥212、214、216、218優選地為通常地關閉的雙向電磁操作的閥，其電 連接至裝卸車電池與三位置開關120。優選地，電磁操作的閥212、214、216、218中的每個包 括向外地可視指示器，以顯示閥是否處于激活(即，開啟)或停用(即，關閉)位置。例如， 電磁操作的閥212、214、216、218中的每個可以包括從模塊104的主閥體延伸的閥的一部分 中的燈，并且當電磁閥激活(或激勵)時，該燈可以照亮。例如，致動電磁閥所需的電線與 連接可以包括保險絲、繼電器以及其他部件，或可以包括更多的例如多路系統的復雜電力 系統，例如，控制器局域網總線(can-bus)系統，設計成降低用于相互連接并操作例如叉式 裝卸車100的提升裝卸車上的各種可控制的特征的線與其他部件的量。可以使用用于電力 地可選擇地控制電磁操作的閥212、214、216、218(以及用于相互連接例如手動操作的選擇 開關120、駕駛室內的發光板122、以及燈柱124的其他特征)的各種方法。這種方法一般 是已知的，并且因此在此不作進一步詳細的說明。在優選的實施例中，選擇開關120的低壓位置激勵相應于低壓調節閥200的電磁 操作的閥212，用于將側移壓力限制于低壓設定，并且同時，激勵相應于低壓調節閥206的 電磁操作的閥214，用于將夾鉗關閉壓力限制于低壓設定。同樣地，選擇開關120的中間壓 力位置優選地激勵相應于中間壓力調節閥202的電磁操作的閥214，用于將側移壓力限制 于中間壓力設定，并且同時激勵相應于中間壓力調節閥208的電磁操作的閥218，用于將夾 鉗關閉壓力限制于中間壓力設定。最后，選擇開關120的高壓位置優選地對應于這樣的情 況，即，沒有電磁閥212、214、216、218被激勵，并且提供高壓調節閥204，用于將側移壓力限 制于高壓設定，并且同時，提供高壓調節閥210，用于將夾鉗關閉壓力限制于高壓設定。關于以上提及的電磁閥的操作，根據一個實施例，叉車100的操作者可以通過將 選擇開關120定位于低壓解除位置而選擇對于夾緊與側移力的低壓解除設定。隨后激勵低 側移壓力解除電磁閥212與低夾緊壓力解除電磁閥216兩者，從而將低側移壓力解除閥200 暴露于側移液壓導管240、242中的流體壓力，并且將低夾緊壓力解除閥206暴露于夾鉗關 閉液壓導管254中的流體壓力。在這點上，根據一個實施例，將低側移壓力解除閥200與高 側移壓力解除閥204兩者暴露于側移液壓導管MO J42中的流體壓力，并且將低夾緊壓力 解除閥206與高夾緊壓力解除閥210兩者暴露于夾鉗關閉液壓導管254中的流體壓力。然 而，如參照圖3將進一步詳細論述的，分別通過低側移壓力解除閥200與低夾緊壓力解除閥 206來限制側移與夾鉗關閉壓力，除非不再激勵低壓解除電磁閥212、216，在這種情況下， 如果激勵中間壓力解除電磁閥214、218，則分別通過中間側移壓力解除閥202與中間夾緊 壓力解除閥208來限制側移與夾鉗關閉壓力，或者如果沒有電磁閥212、214、216、218被激 勵，則分別通過高側移壓力解除閥204與高夾緊壓力解除閥210來限制側移與夾鉗關閉壓 力。當激勵低壓解除電磁閥212、216時，如果夾鉗關閉液壓導管254中的壓力超過用于低 夾緊壓力解除閥206的壓力設定，則將液壓流體從夾鉗關閉端口 230轉移至返回至箱的端 口 222(并且經由返回至箱液壓導管234返回至裝卸車液壓流體箱23 。進一步當激勵低 壓解除電磁閥212、216時，如果由前者接收的壓力超過用于低側移壓力解除閥200的壓力 設定，則將液壓流體從側移端口 2對、2沈之一轉移至另一個。圖3為根據優選實施例的夾緊與側移系統的示例詳細回路圖，該系統具有帶有補償能力的液壓閥回路。如圖所示，相對地定向的夾緊元件300、114具有向外表面302、118 以及載荷接觸表面304、306，該向外表面302、118可以用于針輪式旋轉或背向沖擊載荷，該 載荷接觸表面304、306可以用于夾緊載荷。通過例如液壓缸308、310的各自的液壓動力設 備可移動地控制夾緊元件300、114。如圖所示，液壓缸308、310的特征在于，具有桿側312、 314與頭側316、318，在桿側與頭側之間，活塞320、322能夠移動。例如，當將液壓流體導向 至缸310的桿側(或桿端)314內時，該缸310控制右側上(圖幻所示的夾緊元件114的 移動，將活塞322驅動至左側，從而將夾緊元件114朝向另一夾緊元件300移動。同樣，當 將液壓流體導向至控制夾緊元件114的移動的缸308的桿側312內時，將與左夾緊元件300 相關聯的活塞320驅動至右側，從而將夾緊元件300朝向相對的夾緊元件114移動。在圖3中示出的夾緊與側移液壓回路3 經由兩個雙向液壓缸308、310，提供用于 兩個夾緊元件300，114的夾鉗關閉、夾鉗開啟、以及側移控制。通過定位夾緊控制閥250而 提供夾鉗關閉移動，以使得液壓流體移開導閥控制的止回閥326，并且流入夾緊缸308、310 的桿側312、314。當導閥控制的止回閥328、330響應于通過引導導管332接收的夾鉗關閉 導管(或夾緊導管)信號而移開時，液壓流體能夠從缸308、310的頭側316、318排出(從 而允許活塞320、322在夾鉗關閉移動中的移動)，該引導導管332與從夾緊控制閥250延伸 的液壓夾鉗關閉導管相互連接。優選地包括分流器/組合器336以提供來自(或至)頭側 316,318的夾鉗關閉流體的均勻流動。通過定位夾緊控制閥250而提供夾鉗開啟移動，以使得液壓流體流過分流器/組 合器336，移開止回閥328、330，并且流入缸308，310的頭側316、318。當導閥控制的止回 閥326響應于通過引導導管334接收的夾鉗開啟導管(或開啟導管)信號而被移開時，液 壓流體能夠從缸308，310的桿側312，314排出(從而允許活塞320、322在夾鉗開啟移動中 的移動)，該引導導管334與從夾緊控制閥250延伸的液壓夾鉗開啟導管相互連接。通過定位側移控制閥238而提供側移移動，以使得液壓流體流入缸308、310的頭 側316、318之一，這使得液壓流體從一個缸的桿側流到另一缸的桿側。例如，定位側移控制 閥238，以使得將液壓流體泵送入與夾緊元件114相關聯的缸310的頭側318，這使得缸310 的桿側314中的壓力增加，液壓流體從桿側314流入另一缸308的另一桿側312，液壓流體 從缸308的頭側316流到側移控制閥238并且到裝卸車液壓流體箱232，并且，因此，夾緊元 件300、114側移移動至右側。同樣地，定位側移控制閥238，以使得將液壓流體泵送入與夾 緊元件300相關聯的缸308的頭側316，這使得夾緊元件300，114側移至左側。如前提及的，使用相同的缸用于夾緊與側移被稱為內部側移。盡管由于復雜性與 其他因素優選內部側移，但可以使用外部側移。對于外部側移(未示出)，夾緊與側移液壓 回路3M不包括所示的側移控制閥238與頭側316，318之間的相互連接，但可以替代地包 括另外的雙向缸，該雙向缸與側移控制閥238相互連接，用于將夾緊元件300、114兩者一起 移動(可能有夾緊元件300、114以及安裝于分開的框架上的相關聯的缸308、310)，以使得 響應于側移控制閥238可以側移夾緊在載荷接觸表面304、306之間的載荷。如圖3所示，液壓閥模塊104優選地包括與五個液壓流體導管一返回至箱(或返 回至貯液器)的導管234、一對側移流體導管M0J42、夾鉗開啟(或打開)導管252、以及 夾鉗關閉(或夾緊)導管254-相互連接的回路。該對側移流體導管M0、242優選地能夠 從側移液壓回路3M接收液壓流體，并且將液壓流體返回至側移液壓回路324。如圖所示，通過三個可變地可調節的雙向壓力解除閥200、202、204之一而可選擇地限制側移壓力，其 在右側移流體導管242與左側移流體導管244之間彼此平行地相互連接。雙向電磁操作的 閥212、214(在圖3中示出為通常關閉類型的閥)用于致動低與中壓力解除閥(分別為200 與202)。如果沒有電磁閥212、214被致動(即，開啟)，則通過壓力解除閥204來限制側移 壓力。優選地，雙向壓力解除閥200、202、204沿任意方向將側移分別限制于低、中和高 壓設定。例如，如果激勵電磁閥212(以開啟閥)，沿任意方向(即，右側移流體導管242或 左側移流體導管M0)的側移壓力將被限制于雙向解除閥200的(低)壓力設定。如果超過 了(低)壓力設定，來自具有過大壓力的側移流體導管的液壓流體將被轉移至其他側移流 體導管。如果激勵電磁閥214，側移壓力將被限制于雙向解除閥202的(中間)壓力設定。 最后，如果沒有電磁閥被開啟，側移壓力將被限制于雙向解除閥204的(高)壓力設定。優選地，提供補償組件用于無論何時夾緊元件300、114不夾緊載荷時自動地限制 側移壓力的量。梭型閉鎖補償閥220可以用于響應于開啟導管信號來繞著低壓電磁閥212 轉移液壓流體。如圖所示，通過夾鉗開啟導管252(關閉閥220，以使得電磁閥212旁通)與 夾鉗關閉導管2 (開啟閥220，以停用電磁閥212旁通)兩者來引導梭型閉鎖補償閥220。 梭型閉鎖補償閥220優選地不具有彈簧，并且因此不具有“通常”狀態。替代的，閉鎖閥220 保持在開啟或關閉位置，直至響應于夾鉗開啟信號或夾鉗關閉信號關閉或開啟。如圖所示，限流器356、358可以用于分別限制液壓流體從右、左側移流體導管 240,242返回至返回至箱的導管234的泄漏。當不側移時，限流器356、358允許側移流體導 管240、242中的壓力降低至零磅/平方英尺。限流器356，358還可以防止壓力在側移流體 導管M0、242與頭側316、318中積聚(當存在夾緊的載荷時)，潛在地產生相反于(桿側) 夾緊力的力。夾鉗關閉(或夾緊)導管邪4優選地能夠接收來自夾緊液壓回路254的液壓流 體。如圖所示，通過三個可變地可調節的壓力解除閥206、208、210之一而可選擇地限制夾 鉗關閉壓力，其在夾鉗關閉流體導管254與返回至箱流體導管234之間彼此平行的相互連 接。電磁操作的閥216、218(在圖3中示出的，如通常關閉類型的閥)用于致動低與中壓力 解除閥(分別為206與208)。如果沒有電磁閥216、218被致動(即，開啟)，則通過壓力解 除閥210來限制夾鉗關閉壓力。優選地，壓力解除閥206、208、210將夾鉗關閉壓力分別限制于低、中和高壓設定。 例如，如果激勵電磁閥216(以開啟閥)，夾鉗關閉壓力將被限制于解除閥206的(低)壓 力設定。如果超過了(低)壓力設定，來自夾鉗關閉流體導管254的液壓流體將被轉移至 返回至箱流體導管234。如果激勵電磁閥218，夾鉗關閉壓力將被限制于雙向解除閥208的 (中間)壓力設定。最后，如果沒有電磁閥被開啟，夾鉗關閉壓力將被限制于解除閥210的 (高)壓力設定。通過示例，三個解除閥206、208、210可以被設定為分別提供300磅/平方 英尺、800磅/平方英尺以及1500磅/平方英尺的最大夾鉗關閉壓力。優選地，提供補償組件用于自動地限制夾鉗關閉壓力的量，以防止操作者通過迅 速開啟夾鉗關閉控制閥250(或“擠取(milking) ”夾鉗關閉系統)而故意地將夾鉗關閉壓力 增加到高于最大壓力解除設定的企圖。優選地，與夾鉗關閉流體導管邪4相互連接的反刺 突(anti-spike)回路包括從夾鉗關閉流體導管邪4延伸的夾鉗關閉反刺突旁通導管344。如圖3所示，導閥控制的通常開啟的“箱傾卸”閥346提供了用于夾鉗關閉流體導管2M中 的液壓流體的突然流動(或刺突)的路徑。箱傾卸閥346將液壓流體從夾鉗關閉流體導管 254轉移至返回至箱流體導管234，直至在剛好定位于箱傾卸閥346之前的限流器348的協 助下，壓力增加到足以超過“延遲解除”閥350的程度，從而提供引導信號352，用于使得箱 傾卸閥346關閉。從引導導管352至返回至箱流體導管234的限流器3M提供了在夾緊控 制閥250被關閉之后對迅速重新開啟箱傾卸閥的受限制的泄漏。夾鉗開啟(或打開)導管252優選地能夠接收來自夾緊液壓回路324的液壓流 體。在一個實施例中，通過壓力調節閥自動地限制夾鉗開啟壓力，該壓力調節閥還提供用于 夾鉗關閉流體導管254的壓力解除。如圖所示，將夾鉗開啟壓力自動地限制于用于壓力解 除閥208的壓力設定。將通過夾鉗開啟流體導管252接收的液壓流體轉移至夾鉗開啟壓力 解除旁通導管338。止回閥342被移開，將液壓流體導向至壓力解除閥208。止回閥340防 止來自夾鉗開啟流體導管252的液壓流體通過電磁操作的閥218流回并且流入夾鉗關閉流 體導管254。如果夾鉗開啟流體導管252中的壓力超過對于壓力解除閥208的壓力設定，通 過壓力解除閥208，將過大的壓力(與液壓流體)釋放至返回至箱流體導管234內。如果需要，可以類似地通過閥來限制側移壓力，該閥還提供用于夾鉗關閉和/或 夾鉗開啟功能的壓力調節。不同可替換的回路可以替代圖3中所示的特定回路而使用。例如，一個或多個計 算機操作的和/或液壓伺服操作的比例閥可以被用于限制夾鉗關閉壓力、夾鉗開啟壓力、 和/或側移壓力。更特別地，一個或多個比例解除閥或壓力降低閥可以用于限制這種壓力。如圖1與2中所示，圖3中的液壓回路可以作為具有液壓閥模塊(或控制器)104 的系統的一部分來提供。也就是說，具有如圖3中的損害控制補償能力的液壓閥回路可以 作為改型的系統或包括模塊與相關聯的開關、可視指示器、電線以及液壓導管來提供。可替 換地，如圖3中的具有補償能力的液壓閥回路可以作為初始設備制造商系統來提供。例如， 具有損害控制補償能力的液壓閥回路可以結合到叉車或叉車夾緊附件或具有整體的夾緊 與側移能力的材料處理車輛。在前述說明書中已經應用的術語與表述在此作為描述性的術語，而不是限制性的 術語而使用，并且這種術語和表述的使用并不排除所示和所描述的特征的等同物或其部 分，應該認識到的是，本發明的范圍僅由權利要求限定和限制。
權利要求
1.一種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力處，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述 側移運動；并且(b)至少一個補償組件，能夠補償所述側移最大壓力選擇，從而響應于所述夾緊元件的 所述開啟運動而自動地降低所述最大側移壓力。
2.一種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力下，所述組件可以響應于遠程控制的側移最大壓力選擇 而引起所述側移運動；并且(b)至少一個補償組件，能夠補償所述遠程控制的側移最大壓力選擇，從而不論所述遠 程控制的側移最大壓力選擇而自動地降低所述最大側移壓力。
3.—種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力下，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述 側移運動；并且(b)至少一個補償組件，能夠獨立于夾緊的載荷的存在或不存在，響應于所述開啟運動 的致動而自動地改變所述最大側移壓力。
4.一種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力下，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述 側移運動；并且(b)至少一個補償組件，能夠響應于所述關閉運動的致動而自動地改變所述最大側移 壓力，并且獨立于夾緊的載荷的存在或不存在以及獨立于所述致動的停止而保持所述改變。
5.一種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括至少一個 閥，該閥能夠選擇性地調節從所述關閉運動、所述開啟運動、以及所述側移運動中選擇的至 少兩個功能的最大壓力。
6.一種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓，在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力下，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述 側移運動；并且(b)至少一個補償組件，能夠根據是所述開啟運動還是所述關閉運動最近被致動而選 擇性地調節固定的最大側移壓力或可變的最大側移壓力。
7. —種控制器，該控制器能夠可變地限制雙向液壓動力設備的組件的各個最大液壓， 在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離 彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的夾緊元件，所述控制器包括(a)一個或多個壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制 最大側移壓力，在該最大側移壓力下，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述 側移運動；(b)至少一個補償組件，能夠補償所述最大壓力選擇，從而不論所述最大壓力選擇而自 動地降低所述最大側移壓力；并且(c)一個或多個另外的壓力調節閥，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變 地限制最大關閉壓力，在所述最大關閉壓力處，所述組件可以響應于所述最大壓力選擇而 引起所述關閉運動。
全文摘要
本發明涉及一種液壓閥回路，該液壓閥回路能夠可變地限制雙向液壓動力設備(308、310)的組件的各個最大液壓，在該最大液壓下，該雙向液壓動力設備的組件能夠選擇性地以朝向彼此的關閉運動、遠離彼此的開啟運動、或彼此一致的側移運動移動各自的例如叉或夾鉗臂的夾緊元件。該回路優選地包括一個或多個壓力調節閥(200、202、204)，其與所述動力設備的組件相互連接，并且能夠可變地限制最大側移壓力，在該最大側移壓力處，所述組件可以響應于側移最大壓力選擇而引起所述側移運動。該回路優選地包括至少一個補償組件(220)，能夠補償最大壓力選擇，從而響應于所述夾緊元件的所述開啟運動而自動地降低所述最大側移壓力。
文檔編號B66F9/18GK102076598SQ200980125392
公開日2011年5月25日 申請日期2009年3月2日 優先權日2008年4月30日
發明者D·W·彼得羅內克 申請人:卡斯卡特公司