CN103486103A - 液压控制块、液压系统及施工机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压控制块、液压系统及施工机械，该液压控制块具有至少两个压力供应回路和至少两个液压泵端口，压力供应回路每个均包括一个或多个液压用户端口，其中，提供一种阀布置，通过该阀布置，至少两个泵端口中的每个选择性地可单独地或者与其余泵端口中的至少一个相结合地与至少一个或多个压力供应回路连接，并且此外对于每个泵端口，提供用户端口的至少一个直接连接。

Description

液压控制块、液压系统及施工机械

技术领域

该发明涉及一种用于致动至少两个液压用户（consumer）的液压控制块。

背景技术

液压控制块包括集成液压回路。在外部，控制块包括各种端口，以能够通过控制块将特定的液压元件（例如液压用户或者液压泵）相互连接。

控制块被用在施工机械中，特别是用在掘土机或者起重装置中，其中控制块执行该机械的至少一部分或者全部液压用户的液压致动。此外，已知的是，为这种控制块装备一个以上的泵端口。集成回路布置提供了泵输送容积的累加。由于泵的组合，单独的泵的尺寸可以形成得更小，这显然可减小制造和操作成本。

但是，对于待支持的用户而言，泵累加常常是太不灵活的。此外，特定用户的优先经常是所期望的。

发明内容

本发明的目的在于指出一种用于液压控制块的新颖的模块化构思，其允许大的泵容积流量并且同时允许特别灵活的容积流量的泵侧累加。

这个目的通过本发明的液压控制块来解决。因此，一种液压控制块包括至少两个压力供应回路，其中的每个包括一个或多个液压用户端口。用户端口的一部分因此通过单独的供应回路供给。此外，控制块包括至少两个液压泵端口。

理想地，控制块准确地包括两个或者三个泵端口。

根据本发明，此外提供了一种阀布置，通过该阀布置，至少两个泵端口中的每个选择性地可单独地或者与其余泵端口中的至少一个或多个相结合地与至少一个压力供应回路连接或者结合。优选地，每个单独的供应回路选择性地可通过每个泵端口或者通过任意的泵端口组合供给。也可想到的是，至少两个泵端口中的每个选择性地可单独地或者与其余泵端口中的至少一个相结合地与至少两个或者全部压力供应回路并行地连接。

根据本发明的阀布置允许特别灵活的泵输送速度的泵侧累加。如果必要的话，液压控制块可以为每个所连接的用户提供特别大的容积流量。从安全方面来说，本发明也实现了一种特别高质量的系统，因为单独的用户不具有泵输送速度的用户侧累加，并且因此减少了控制元件的数量。

根据本发明，此外对于每个泵端口，提供用户端口的至少一个直接连接。通过直接端口，特定的用户端口或者用户可选择性地在液压系统中被优先。在具有两个泵端口的系统中，至少两个用户因此可被优先。优先允许对于用户的优先容积流量。具有至少三个泵端口的扩展设计因此允许至少三个用户的优先。

可想到的是，阀布置包括至少四个阀。适合类型的阀例如是方向阀。至少两个或者全部阀可设计为相同的或者不同的。

在阀布置的优选结构中，每个泵端口可通过至少两个阀与压力供应回路连接。这至少两个阀的切换条件选择待供给的压力供应回路。这种阀布置允许特别灵活的控制，因为每个压力供应回路选择性地可准确地由所连接的泵之一供给。此外，这个阀布置允许用于供给至少一个或多个压力供应回路的两个以上的泵端口的任意泵累加。

阀布置的至少一个阀可以是黑白（black-and-white）或者比例阀、活塞阀、盒式结构的逻辑阀（logic valve）、流量控制阀或者限压阀。单独的阀的相同或者不同结构是可行的。

各自的压力供应回路的单独的用户端口优选地通过至少一个控制阀与压力供应回路连接。控制阀（特别是控制活塞）用于用户控制，即，用于致动、停止或者控制所连接的用户。

此外，可有利的是，直接连接到泵端口的一个或多个用户端口通过至少一个控制阀（特别是控制活塞）与泵端口连接。

用于压力供应回路的用户端口或者直接连接的用户端口的至少一个控制阀例如可以是三位六通阀（6/3-way valve）、三位四通阀（4/3-wayvalve）、具有或者没有流量控制功能的逻辑阀的组合、或者具有上游或者下游压力刻度的方向阀。

作为额外的安全方面，对于每个泵端口结合并行关闭路径可被证明是特别有益的。特别地，每个泵端口包括至少一个并行关闭路径。通过关闭路径，泵容积流量可被直接引导到液压箱中。

关闭路径优选地通过方向阀控制。关闭条件允许整个液压系统中（特别是压力供应回路或者直接连接中）的压力的累积。当方向阀开启时，另一方面，回路中的系统压力开始下降，并且各自的泵的输送容积被直接输送到箱中。

用于关闭路径中的布置的可想到类型的阀特别地包括黑白或者比例阀、活塞阀、盒式结构的逻辑阀、流量控制阀或者限压阀。

当同时使用不同的用户时，为了阻止通向较低负载的用户的油的回流，发现有利的是，通过一个或多个止回阀将一个或多个用户端口与压力供应回路或者泵端口连接。止回阀阻止通向压力供应回路或者通向泵端口的回流。

也可能的是，压力供应回路的至少一个用户端口此外通过至少一个阀与至少一个泵端口的至少一个直接连接相间接连接。这个结构允许通过额外的供应线路使至少一个额外的液压用户优先。

本发明此外涉及一种具有至少一个根据本发明的控制块或者控制块的有益实施例的液压系统。液压系统的优点和特性非常明显地对应于根据本发明的控制块的那些，因此在这点上将省略重复的描述。

除了控制块之外，液压系统包括至少两个液压泵和多个液压用户，其中的每个与控制块的对应端口连接。

根据本发明的液压系统用作施工机械（特别是起重装置、运输工具或者掘土机）的液压致动。一个或多个液压用户例如代表活塞气缸单元、用于操作铲、吊杆、臂或者类似选择的一些其他致动器。此外，一个或多个液压用户包括液压驱动器，例如液压马达，以用于使装置或者机械移动或者用于执行一些其他的机械移动，例如用于驱动回转机构。

附图说明

将在下文中参考在图中示出的两个示例性实施例详细地解释本发明的其他优点和细节。在图中：

图1示出了根据本发明的液压系统的第一设计变型的液压回路图；以及

图2示出了根据本发明的液压系统的另一个设计变型的第二液压回路图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的控制块或者系统的第一变型，其设计为两回路系统并且包括两个泵P1、P2。控制块包括右供应通道10，用户A和B连接到该右供应通道。此外，另一个供应通道20设置在控制块的左侧上，用户C、D和E连接到该另一个供应通道。

两个泵P1、P2现在可选择性地通过阀布置单独地或者共同地与一个或者两个供应通道10、20连接。阀布置大体上包括四个阀1至4。

阀1至4设计为具有流动位置和阻塞位置的两位两通阀，其中流动方向总是被定向在压力供应回路的方向上。在中间位置中，阀1和4开启并且阀2、3关闭，使得泵P1供给右供应回路10而泵P2供给左供应回路20。

用户A-E选择性地与泵P1或者P2或者两者共同连接。阀1和3允许通向控制块左半部分的供应通道20的泵P1、P2的泵累加，而阀2和4提供通向控制块右半部分的供应通道10的泵P1、P2的泵累加。

此外，两个泵P1、P2中的每个供给相关联的用户端口。与其余用户相比，与之连接的用户以更高的优先级操作。例如，在图1的示例性实施例中，用户F具有较高的优先级并且与泵P2直接联接。相同的应用于用户G，其直接连接到泵P1。

通过三位四通阀13至19，每个用户A至G此外连接到供应通道10、20之一或者直接连接到泵P1、P2之一。每个三位六通阀提供两个流动位置（例如用于用户的向前/向后操作）和一个阻塞位置（在该阻塞位置中所有阀端口被阻塞）。所有方向阀13至19在它们的中间位置中被阻塞。

与用户F和G的直接连接相结合，阀布置1至4允许用户F、G的优先以及其余用户A至E的同时并行工作。

此外，用户E的连接一方面提供在压力供应回路20处并且也通过两个阀8、9提供在泵P1的直接端口处。阀8、9两者都是两位两通阀，每个阀具有流动位置和阻塞位置，其中阀9允许双向流动。这提供了泵P2到泵P1的直接端口或者到用户G的容积流量以及泵P1到用户E的容积流量两者。当阀9开启并且阀8关闭时，两个用户E、G的压力供给受泵P1影响。阀9在中间位置中关闭，而阀8开启。

根据图1的示例性实施例的本发明的控制块可使用在液压挖掘机中并且执行所使用的液压元件的全部致动而实现挖掘机功能。用户E、G和B例如是用于牵引驱动或者用于驱动上支架回转机构的液压马达，而用户A、C、D和F代表用于操作挖掘机臂、吊杆、铲或者一些其他液压元件的活塞式气缸单元。

通过液压马达G操作的行走装置（travelling gear）通过泵P1优先供给。此外，提供另外的液压马达以用于操作行走装置。当用户E、G两者都将通过用于致动的泵P1、P2两者并行地供给时，阀8、9两者都必须是开启的。

通过阀10、11，对于每个泵P1、P2实现与安全相关的关闭路径。在中间位置中，阀10、11两者都是开启的。当阀10、11关闭时，泵P1、P2的容积流量通常被输送到压力供应回路10、20中或者输送到具有较高优先级的用户F、G以用于压力累积。如果必要的话，阀10、11可单独地或者并行地开启，以将泵P1、P2的输送容积直接输送到所连接的箱中。

此外，限压阀20、21直接连接到泵P1、P2，以用于限制最大可容许压力累积。

当泵P2的优先用户的供应通道穿过所有部分被引导时，这个部分选择性地可附接到控制块的右半部分或者左半部分。这里，P1和P2的泵累加也可受阀1和3或者2和4影响。

当同时使用不同的用户时，通过单独的用户A至G的控制活塞13至19的支路中的止回阀23防止通向较低负载的用户的油的回流。

根据本发明的液压系统或者控制块的扩展形式在图2中示出。这个图示出了三回路系统的结构，其中与在图1中示出的设计变型相比，这里结合有额外的泵P3。在示出的三回路系统中，除了用户F、G之外，用户B也被优先，因为用户B直接地连接到泵P3。

此外，泵P3的容积流量选择性地可进入一个或者两个压力供应回路10、20中。为了这个目的，阀7必须总是开启的。开启阀5允许将泵P3的容积流量供给到右供应通道10中，而阀6开启通向左供应通道20的通路。

与泵P1、P2类似，额外的泵P3同样地包括具有用作安全功能的阀12和限压阀24的并行关闭路径。

图1和2中的所有阀1至12可设计为黑白或者比例阀、活塞阀或者盒式结构的逻辑阀。取决于功能布置，作为流量控制阀或者限压阀的设计也是可以想到的。

由于用户部分13至20的模块化设计，这些阀每个可设计为三位六通阀、三位四通阀、具有或者没有流量控制功能的逻辑阀的组合或者具有上游或者下游压力刻度的方向阀的组合。

Claims (12)

1.一种液压控制块，所述液压控制块具有至少两个压力供应回路和至少两个液压泵端口，所述压力供应回路每个均包括一个或多个液压用户端口，其中，提供一种阀布置，通过所述阀布置，所述至少两个泵端口中的每个选择性地能单独地或者与其余泵端口中的至少一个相结合地与至少一个或多个压力供应回路连接，并且此外对于每个泵端口，提供用户端口的至少一个直接连接。

2.根据权利要求1所述的控制块，其特征在于，所述阀布置包括至少四个阀，特别地是方向阀，其中，每个泵端口选择性地能通过至少两个阀与所述至少两个压力供应回路中的一个或多个连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，所述压力供应回路的一个或多个用户端口通过用于用户控制的至少一个控制阀与所述压力供应回路连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，一个或多个直接连接的用户端口通过至少一个控制阀与所述泵端口连接。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的控制块，其特征在于，至少一个控制阀是三位六通阀、三位四通阀、具有或者没有流量控制功能的逻辑阀的组合、或者具有上游或者下游压力刻度的方向阀。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，至少一个泵端口包括至少一个并行关闭路径。

7.根据权利要求6所述的控制块，其特征在于，所述关闭路径在泵端口与液压箱之间提供能通过阀切换的直接连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，所述阀布置的至少一个阀和/或关闭路径是黑白或者比例阀、活塞阀、盒式结构的逻辑阀、流量控制阀或者限压阀。

9.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，至少一个用户端口通过至少一个止回阀与所述压力供应回路或者与所述泵端口连接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的控制块，其特征在于，压力供应回路的用户端口额外地通过阀与泵端口的至少一个直接连接相连接。

11.一种液压系统，特别地用于施工机械的液压控制，所述液压系统具有至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的控制块。

12.一种施工机械，特别是掘土机、运输工具或者起重装置，所述施工机械具有根据权利要求1至10中任一项所述的控制块。

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