CN103717913A - 用于施工机械的液压控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于施工机械的液压控制***，其能够可变地调整释压阀的设定压力，并且根据借助于液压***中的压力或控制杆的操纵而输入的值，控制液压***的设定压力。液压控制***包括：流量控制阀，其安装在液压泵与液压致动器之间的路径中，用于通过根据控制杆操纵的控制信号而被切换，以控制对液压致动器的驱动；主释压阀，其安装在位于液压泵上游排放侧路径与液压箱之间的路径中，用于当在***中出现超过设定压力的大载荷时，将工作流体回流到液压箱；压力控制装置，用于以连续或逐步的方式控制主释压阀的设定压力；压力检测装置，用于检测液压泵排放侧处的压力；以及控制器，用于确定通过操纵控制杆而输入的值，以及根据由压力检测装置检测的***压力的用于释压阀的所要求的设定压力，然后将控制信号输出到压力控制装置，以能够使释压阀的设定压力被可变地调节到已确定的设定压力。

Description

用于施工机械的液压控制***
技术领域
本发明涉及一种用于施工机械的压力控制***。更特别地，本发明涉及一种用于施工机械的压力控制***，其中可基于液压***的压力或用户通过操纵控制杆而得到的输入值，来执行限制液压***的设定压力的释压阀的设定压力的可变调节。
背景技术
通常，在应用于挖掘机或类似装置的液压***中，安装有具有设定压力的一级或二级释压阀，以使液压***的压力可保持在恒定水平，从而驱动液压致动器或类似装置。这种释压阀在操作者根据工况进行功能选择时，用于执行提高释压阀的设定压力的增压功能。也即，释压阀的设定压力***作者暂时提高，使得可增加液压致动器（例如动臂油缸）的力矩。
同时，挖掘机容许在工作期间产生大载荷，使得经常存在这样的情况，即从液压泵排出的液压流体被释放。在这种情况下，当释压阀的设定压力增加时，排出的液压流体不被释放，使得被释放液压流体的损失可减小。另一方面，操作者可受困于在工作期间根据工况实施增压功能的不便性，因此实践中并不将这种液压***应用于设备。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于施工机械的压力控制***，其中基于液压***的压力或用户通过对控制杆的操纵而得到的输入值，释压阀的设定压力自动地增加，使得在大载荷工况下被释放的液压流体的损失可减小，且可将释压阀的设定压力维持在最佳水平，由此保护液压部件。
技术方案
为了实现上述目的，一方面，根据本发明一实施方式，提供一种用于施工机械的压力控制***，其包括：
变排量液压泵；
多个液压致动器，所述多个液压致动器连接到所述液压泵；
多个控制杆，所述多个控制杆配置为分别输出根据其操作量的控制信号；
流量控制阀，所述流量控制阀安装在所述液压泵与所述液压致动器之间的流动路径中，并配置为响应于根据各所述控制杆操纵的控制信号而被切换，以控制对所述液压致动器的操作；
主释压阀，所述主释压阀安装在位于所述液压泵上游侧的排放流动路径与液压箱之间的流动路径中，并配置为当在所述***中出现超过所述主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到所述液压箱；
压力调节装置，所述压力调节装置配置为以连续或逐步的方式调节所述主释压阀的设定压力；
压力检测装置，所述压力检测装置配置为检测所述液压泵排放侧处的液压流体的压力；以及
控制器，所述控制器配置为确定所述释压阀的设定压力，所述释压阀的设定压力根据通过操纵所述控制杆而得到的输入值以及由所述压力检测装置检测的***压力而要求，并且所述控制器被配置为将控制信号输出到所述压力调节装置，以能够使所述释压阀的设定压力被可变地调节到已确定的设定压力。
另一方面，根据本发明一实施方式，
也提供一种用于施工机械的压力控制***，其包括：变排量液压泵；液压致动器，所述液压致动器连接到所述液压泵；多个控制杆；流量控制阀，所述流量控制阀配置为被切换以控制对所述致动器的驱动；主释压阀，所述主释压阀配置为当在所述***中出现超过所述主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到液压箱；压力调节装置，所述压力调节装置配置为以连续或逐步的方式调节所述主释压阀的设定压力；压力检测装置，所述压力检测装置配置为检测所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力；以及控制器，所述控制器配置为基于通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值以及***压力，控制待调节的所述释压阀的设定压力；所述压力控制***包括：
第一步骤，检测通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值和通过所述压力检测装置检测到的***压力；
第二步骤，分别基于所述控制杆的输入值和所述***压力来确定所述释压阀的设定压力，或者基于所述控制杆的输入值和所述***压力两者来确定所述释压阀的设定压力；
第三步骤，从在所述第二步骤中确定的所述释压阀的设定压力中，确定所述释压阀的最终设定压力；以及
第五步骤，将所述控制信号输出到所述压力调节装置，以控制所述释压阀的压力被设定为在所述第三步骤中所确定的所述最终设定压力。
根据本发明一优选实施方式，所述压力检测装置可以是：
压力传感器，所述压力传感器检测所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力，并将检测信号发送到所述控制器。
所述压力检测装置可以是：
压力开关，当所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力达到所述主释压阀的设定压力值时，所述压力开关导通/切断以产生信号。
所述压力调节装置可以是：
电磁阀，所述电磁阀响应于从所述控制器施加到所述电磁阀的电控制信号，而被切换以将控制信号输出到所述释压阀。
所述压力调节装置可以是：
电比例阀，所述电比例阀响应于从所述控制器施加到所述电比例阀的电控制信号，而被驱动以将次级信号压力输出到所述释压阀。
通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值可以是检测先导压力的压力传感器的输入信号。
通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值可以是检测先导压力的压力开关的输入信号。
通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值可以是电控制杆的输入信号。
当由低载荷操纵的模式的所述控制杆的控制值输入到所述控制器时，
所述释压阀的设定压力可设定为比所述释压阀的先前设定压力相对低。
当由大载荷操纵的模式的所述控制杆的控制值输入到所述控制器、或者所述***压力被确定为接近所述释压阀的先前设定压力时，
所述释压阀的设定压力可被设定为比所述释压阀的先前设定压力相对高。
当所述释压阀的设定压力被设定为高于所述释压阀的先前设定值、但所述释压阀的设定压力被维持预定时期或接近重新设定的高压从而预期有释压损失时，
所述释压阀的设定压力可被重新设定为低于所述释压阀的先前设定压力。
所述压力控制***还可包括第四步骤S400，即通过用户设定装置的选择，基于所述控制杆的输入值和所述***压力，确定是否激活或不激活执行对所述释压阀的设定压力的自动可变调节的功能。
有益效果
如上述构造的根据本发明实施方式的用于施工机械的压力控制***具有以下优点。
基于液压***的压力或用户对控制杆的输入值，释压阀的设定压力自动地增加，使得可减小在大载荷工况下被释放的液压流体的损失，由此提高工作能力，且可将释压阀的设定压力维持在最佳水平，由此延长液压部件的使用寿命。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施方式的用于施工机械的压力控制***的液压回路图；以及
图2是示出根据本发明一实施方式的用于施工机械的压力控制***的流程图。
具体实施方式
现将参照附图详述本发明的优选实施方式。诸如详细构造和元件等在具体实施方式中限定的对象，仅是提供用来帮助本领域技术人员透彻理解本发明的具体细节，本发明并不局限于下文公开的实施方式。
如图1所示，根据本发明一实施方式的用于施工机械的压力控制***包括：
变排量液压泵（下文称作“液压泵”）1；
多个液压致动器（称作“动臂油缸”等等）2，其连接到液压泵1；
多个控制杆3，所述多个控制杆3配置为分别输出根据其操作量的控制信号；
流量控制阀（MCV）4，其安装在液压泵1与液压致动器2之间的流动路径中，并配置为响应于根据各控制杆3操纵的控制信号而被切换，以控制对液压致动器2的驱动；
主释压阀（下文称作“释压阀”）6，其安装在位于液压泵2上游侧的排放流动路径5与液压箱T之间的流动路径10中，并配置为当在***中出现超过主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到液压箱；
压力调节装置7，其配置为以连续或逐步的方式调节主释压阀6的设定压力；
压力检测装置8，其配置为检测液压泵1排放侧处的液压流体的压力；以及
控制器9，所述控制器9配置为确定释压阀6的设定压力，释压阀6的设定压力根据通过操纵控制杆而得到的输入值以及由压力检测装置检测的***压力而要求，并且所述控制器9被配置为将控制信号输出到压力调节装置，以能够使释压阀6的设定压力被可变地调节到已确定的设定压力。
如图1和2所示的根据本发明一实施方式的用于施工机械的压力控制***包括：
变排量液压泵1；液压致动器（即动臂油缸或类似装置）2，其连接到液压泵1；多个控制杆3；流量控制阀（MCV）4，其配置为被切换以控制对致动器2的驱动；主释压阀（下文称作“释压阀”）6，其配置为当在***中出现超过主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到液压箱；压力调节装置7，其配置为以连续或逐步的方式调节主释压阀6的设定压力；压力检测装置8，其配置为检测液压泵1的排放侧处的液压流体的压力；以及控制器9，其配置为基于通过操纵控制杆3而得到的控制信号的输入值以及***压力，控制待调节的释压阀的设定压力；所述压力控制***包括：
第一步骤（S100A，S100B），检测通过操纵控制杆3而得到的控制信号的输入值和通过压力检测装置8检测到的***压力；
第二步骤（S200A，S200B），分别基于控制杆3的控制信号的输入值和***压力来确定释压阀6的设定压力，或者（S200C）基于控制杆3的控制信号的输入值和***压力两者来确定释压阀6的设定压力；
第三步骤（S300），从在第二步骤（S200A，S200B，S200C）中确定的释压阀的设定压力中，确定释压阀6的最终设定压力；
第四步骤（S400），通过用户设定装置11的选择，基于控制杆3的输入值和***压力，确定是否激活或不激活执行对释压阀6的设定压力的自动可变调节的功能；
第五步骤（S500A，S500B），将控制信号输出到压力调节装置，以控制释压阀6的压力被设定为在第三步骤S300中所确定的最终设定压力。
在此，用于本发明中的压力检测装置8是：
压力传感器，其检测液压泵1的排放侧处的液压流体的压力，并将检测信号发送到控制器9。
用于本发明中的压力检测装置8是：
压力开关，当液压泵1的排放侧处的液压流体的压力达到主释压阀的设定压力值时，所述压力开关导通/切断以产生信号。
用于本发明中的压力调节装置7是：
电磁阀，其响应于从控制器9施加到所述电磁阀的电控制信号，而被切换以将控制信号输出到释压阀6。
用于本发明中的压力调节装置7是：
电比例阀，其响应于从控制器9施加到所述电比例阀的电控制信号，而被驱动以输出次级信号压力。
通过操纵控制杆3而得到的控制信号的输入值是检测先导压力的压力传感器的输入信号。
通过操纵控制杆3而得到的控制信号的输入值是检测先导压力的压力开关的输入信号。
通过操纵控制杆3而得到的控制信号的输入值是电控制杆的输入信号。
当由低载荷操纵的模式的控制杆的控制值输入到控制器9时，
释压阀6的设定压力设定为比释压阀6的先前设定压力相对低。
当由大载荷操纵的模式的控制杆的控制值输入到控制器9、或者***压力被确定为接近释压阀6的先前设定压力时，
释压阀6的设定压力被设定为比释压阀6的先前设定压力相对高。
当释压阀6的设定压力被设定为高于释压阀6的先前设定值、但释压阀的设定压力被维持预定时期或接近重新设定的高压从而预期有释压损失时，
释压阀6的设定压力被重新设定为低于释压阀的先前设定压力。
最佳实施方式
下文，将参照附图详述根据本发明一实施方式的用于施工机械的压力控制***的使用示例。
如图1所示，当根据操作者对控制杆3的操纵，操纵信号输入到流量控制阀4的信号压力端口从而使流量控制阀4的阀芯切换时，从液压泵1排出的液压流体沿着排放流动路径5经由流量控制阀4供应到致动器2，以驱动致动器2。例如，来自液压泵1的液压流体供应到动臂油缸的大腔，从而以可伸展方式驱动动臂油缸。在这种情况下，从致动器2回流到流量控制阀4的液压流体经由流量控制阀4回流到液压箱T。例如，来自动臂油缸小腔的液压流体回流到液压箱T。
此时，由安装在液压泵1的排放流动路径5侧上的压力检测装置8检测到的***压力的检测信号和通过操纵控制杆3得到的控制信号值的检测信号分别发送到控制器9。为此原因，控制器9将控制信号输出到压力调节装置7，以基于通过操纵控制杆3得到的控制信号输入值和***压力，来调节释压阀6的设定压力。
下文，将参照图2的流程图来描述上述的基于***压力和通过操纵控制杆3得到的控制信号输入值而进行的释压阀的设定压力的调节。
如图2所示，分别检测通过操纵控制杆3得到的控制信号的输入值（S100A）和通过压力检测装置8得到的***压力（S100B），将这些检测信号施加到控制器9。
在步骤S200A，基于控制杆3的输入值（称作“指令值”），确定释压阀6的设定压力。在步骤S200B，基于***压力，确定释压阀6的设定压力。在步骤S200C，基于控制杆3的输入值和***压力两者，确定释压阀6的设定压力。
在后续步骤S300中，从在第二步骤（S200A，S200B，S200C）中所确定的释压阀的设定压力中，确定释压阀6的最终设定压力。
程序进行到步骤S400，在步骤S400，控制器9通过用户设定装置11的选择，确定是否激活或不激活基于控制杆3的输入值和***压力执行对释压阀6设定压力的自动可变调节的功能。如果在步骤S400中确定激活执行对释压阀6设定压力的自动可变调节的功能，则程序进行到步骤S500A。
相反，如果在步骤S400中确定不激活执行对释压阀6设定压力的自动可变调节的功能，则程序进行到步骤S500B，在步骤S500B，通过用户设定装置11的选择，基于控制杆3的输入值和***压力，释压阀6的设定压力设定为具体值。
在步骤S500A，可基于控制杆3的输入值和***压力，执行对释压阀6的设定压力的自动可变调节。
在这种情况下，当由低载荷操纵的模式的控制杆3的控制值输入到控制器9时，释压阀6的设定压力设定为比释压阀6的先前设定压力相对低，使得可防止液压部件受到瞬时冲击或外部压力。
同时，当由大载荷操纵的模式的控制杆3的控制值输入到控制器9、或***压力被确定为接近释压阀6的先前设定压力时，释压阀6的设定压力被设定为比释压阀6的先前设定压力相对高，使得因释压引起的损失可最小化。
另一方面，当释压阀6的设定压力被设定为比释压阀6的先前设定压力高、但释压阀的设定压力维持预定时期或接近重新设定的高压从而预期有释压损失时，释压阀6的设定压力被重新设定为比所述释压阀的先前设定压力低。
在步骤S500B，释压阀6的设定压力可根据工况设定为所需要的具体值，即根据控制杆3的输入值和***压力，释压阀6的设定压力固定为所选定的值而不改变。
根据如上述的根据本发明实施方式的用于施工机械的压力控制***，基于液压***的压力或用户对控制杆的输入值，释压阀的设定压力自动地增加，使得在大载荷工况下释放的液压流体的流量的损失可减小，且释压阀的设定压力可维持在最佳水平，由此保护液压部件。
产业应用性
如上所述，根据本发明实施方式的用于施工机械的压力控制***有益于控制包括挖掘机或装载机等施工机械的液压。另外，在施工机械的操作过程中，基于液压***的压力或控制杆的输入值，释压阀的设定压力自动地增加，使得在大载荷工况下释放的液压流体的损失可减小，由此提高工作能力，且释压阀的设定压力可维持在最佳水平，由此延长液压部件的使用寿命。

Claims (13)

1.一种用于施工机械的压力控制***，包括：
变排量液压泵；
多个液压致动器，所述多个液压致动器连接到所述液压泵；
多个控制杆，所述多个控制杆配置为分别输出根据其操作量的控制信号；
流量控制阀，所述流量控制阀安装在所述液压泵与所述液压致动器之间的流动路径中，并配置为响应于根据各所述控制杆操纵的控制信号而被切换，以控制对所述液压致动器的驱动；
主释压阀，所述主释压阀安装在位于所述液压泵上游侧的排放流动路径与液压箱之间的流动路径中，并配置为当在所述***中出现超过所述主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到所述液压箱；
压力调节装置，所述压力调节装置配置为以连续或逐步的方式调节所述主释压阀的设定压力；
压力检测装置，所述压力检测装置配置为检测所述液压泵排放侧处的液压流体的压力；以及
控制器，所述控制器配置为确定所述释压阀的设定压力，所述释压阀的设定压力根据通过操纵所述控制杆而得到的输入值以及由所述压力检测装置检测的***压力而要求，并且所述控制器被配置为将控制信号输出到所述压力调节装置，以能够使所述释压阀的设定压力被可变地调节到已确定的设定压力。
2.一种用于施工机械的压力控制***，其包括：变排量液压泵；液压致动器，所述液压致动器连接到所述液压泵；多个控制杆；流量控制阀，所述流量控制阀配置为被切换以控制对所述致动器的驱动；主释压阀，所述主释压阀配置为当在所述***中出现超过所述主释压阀的设定压力的大载荷时，将液压流体回流到液压箱；压力调节装置，所述压力调节装置配置为以连续或逐步的方式调节所述主释压阀的设定压力；压力检测装置，所述压力检测装置配置为检测所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力；以及控制器，所述控制器配置为基于通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值以及***压力，控制待调节的所述释压阀的设定压力；所述压力控制***包括：
第一步骤，检测通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值和通过所述压力检测装置检测到的***压力；
第二步骤，分别基于所述控制杆的输入值和所述***压力来确定所述释压阀的设定压力，或者基于所述控制杆的输入值和所述***压力两者来确定所述释压阀的设定压力；
第三步骤，从在所述第二步骤中确定的所述释压阀的设定压力中，确定所述释压阀的最终设定压力；以及
第五步骤，将所述控制信号输出到所述压力调节装置，以控制所述释压阀的压力被设定为在所述第三步骤中所确定的所述最终设定压力。
3.如权利要求2所述的压力控制***，其中，所述压力检测装置是压力传感器，所述压力传感器检测所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力，并将检测信号发送到所述控制器。
4.如权利要求2所述的压力控制***，其中，所述压力检测装置是压力开关，当所述液压泵的排放侧处的液压流体的压力达到所述主释压阀的设定压力值时，所述压力开关导通/切断以产生信号。
5.如权利要求2所述的压力控制***，其中，所述压力调节装置是电磁阀，所述电磁阀响应于从所述控制器施加到所述电磁阀的电控制信号，而被切换以将控制信号输出到所述释压阀。
6.如权利要求2所述的压力控制***，其中，所述压力调节装置是电比例阀，所述电比例阀响应于从所述控制器施加到所述电比例阀的电控制信号，而被驱动以输出次级信号压力。
7.如权利要求2所述的压力控制***，其中，通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值是检测先导压力的压力传感器的输入信号。
8.如权利要求2所述的压力控制***，其中，通过操纵所述控制杆而得到的控制信号的输入值是检测先导压力的压力开关的输入信号。
9.如权利要求2所述的压力控制***，其中，当由低载荷操纵的模式的所述控制杆的控制值输入到所述控制器时，所述释压阀的设定压力设定为比所述释压阀的先前设定压力相对低。
10.如权利要求2所述的压力控制***，其中，当由低载荷操纵的模式的所述控制杆的控制值输入到所述控制器时，所述释压阀的设定压力被设定为比所述释压阀的先前设定压力相对高。
11.如权利要求2所述的压力控制***，其中，当由大载荷操纵的模式的所述控制杆的控制值输入到所述控制器、或者所述***压力被确定为接近所述释压阀的先前设定压力时，所述释压阀的设定压力被设定为比所述释压阀的先前设定压力相对高。
12.如权利要求2所述的压力控制***，其中，当所述释压阀的设定压力被设定为高于所述释压阀的先前设定值、但所述释压阀的设定压力被维持预定时期或接近重新设定的高压从而预期有释压损失时，所述释压阀的设定压力被重新设定为低于所述释压阀的先前设定压力。
13.如权利要求2所述的压力控制***，还包括第四步骤，即通过用户设定装置的选择，基于所述控制杆的输入值和所述***压力，确定是否激活或不激活执行对所述释压阀的设定压力的自动可变调节的功能。
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