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CN115053074A - 具有潜水电机的液压动力单元 - Google Patents

具有潜水电机的液压动力单元 Download PDF

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CN115053074A
CN115053074A CN201980103539.0A CN201980103539A CN115053074A CN 115053074 A CN115053074 A CN 115053074A CN 201980103539 A CN201980103539 A CN 201980103539A CN 115053074 A CN115053074 A CN 115053074A
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Kti Hydraulics
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Abstract

提供了一种具有潜水电机的液压动力单元(HPU)，用于在液压装置的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体。该HPU可包括用于储存液压流体的箱体，其中该箱体容纳：潜入在液压流体中的电机，该电机具有基于至少一个命令信号的通电配置和断电配置；以及潜入在液压流体中并连接到电机的泵，其中电机驱动泵以将液压流体引入和引出箱体。

Description

具有潜水电机的液压动力单元
技术领域
本发明总体上涉及液压技术，更具体地说，涉及具有潜水电机的液压动力单元。
背景技术
水力学是一种包括在机械性能应用中使用液体(例如，液压流体)的技术。就其核心而言，液压可以通过使用加压液压流体来产生、控制和传输动力。通常，液压流体是液压装置和/或系统中传递动力的介质。常见的液压流体可以基于矿物油或水。在实践中，液压装置和/或系统可以是各种技术的核心部分，这些技术诸如但不限于液压制动器、动力转向系统、飞机飞行控制系统、升降机、自卸卡车以及各种其他机械。
发明内容
本发明的液压动力单元(“HPU”)具有潜水电机，也可称之为“HPU”，本发明的各种实施例包含一些特征，其中没有一个特征单独负责其所期望的属性。在不限制本实施例的范围的情况下，现在将在下面讨论它们更突出的特征。特别地，将在装备有液压升降机的卡车车厢(也可称为自卸卡车)或自动倾卸拖车的背景下讨论本发明的具有潜水电机的HPU。然而，自卸卡车/自卸拖车的使用仅仅是示例性的，根据本发明的各种实施例，根据特定液压装置和/或系统的要求，本发明的具有潜水电机的HPU可以用于各种液压应用。在考虑了该讨论之后，特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，人们将理解本实施例的特征如何提供本文描述的优点。
本实施例的一个方面包括实现除本实施例之外的当前液压动力单元中，液压流体仅可以用于操作所附接的液压装置，而不利用液压流体的各种特性(例如，热冷却、噪音消除、屏蔽等)。例如，在除了本实施例之外的当前液压动力单元中，电机和/或泵可能暴露于恶劣环境中，由于缺少保护罩而导致劣化和/或损坏。此外，电机和/或泵可能产生不希望的噪音。此外，由于电机、泵和/或箱体(也可称为“储槽”)是单独的分立部件，因此HPU会占据宝贵的空间。本实施例通过提供一种HPU来解决这些问题，该HPU具有容纳液压流体的箱体并且该箱体构造成在其内容纳潜入在液压流体中的电机和泵。因此，本实施例有利地使得电机能够潜入在液压流体中，从而保护电机免受湿气和外来物污染。此外，由于电机潜入在液压流体中并封闭在箱体中，因此可以显著降低由HPU产生的噪音。此外，由于液压流体的热传递/冷却特性，具有潜水电机的HPU可以在更恒定和更低的温度下运行。此外，由于电机和/或泵包含在箱体内，因此可以显著减小HPU的尺寸(例如，减小50％或更多)。如下所述，本实施例提供了这些优点和增强功能。
在第一方面，提供了一种用于在液压装置的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体的液压动力单元(HPU)，该HPU包括：用于储存液压流体的箱体，其中该箱体容纳：潜入在液压流体中的电机，该电机具有基于至少一个命令信号的通电和断电配置；以及潜入在液压流体中并连接到电机的泵，其中电机驱动泵以将液压流体引入和引出箱体。
在第一方面的实施例中，HPU还包括连接到泵的歧管，其中歧管包括：A端口，其构造成连接到液压装置的第一腔室；B端口，其构造成连接到液压装置的第二腔室；连接到箱体的第一电磁阀，其中该第一电磁阀构造成基于至少一个命令信号而在多个位置之间转换；连接到A端口的第二电磁阀，其中该第二电磁阀构造成基于至少一个命令信号而在多个位置之间转换；以及第一止回阀，其具有连接到B端口的闭合端。
在第一方面的另一个实施例中，歧管通过箱体第一表面上的第一开口而与泵相连接。
在第一方面的另一个实施例中，在初始状态下：电机处于断电配置；第二电磁阀处于第一位置，从而加载控制止回阀，其中控制止回阀的闭合端连接到A端口；并且第一电磁阀处于第一位置，其中第一电磁阀的第一位置将控制止回阀的开口端连接到箱体。
在第一方面的另一个实施例中，从第一腔室进入A端口的液压流体被控制止回阀的闭合端阻止移动，而从第二腔室进入B端口的液压流体被第一止回阀的闭合端阻止移动。
在第一方面的另一个实施例中，至少一个命令信号为向上命令信号，其中：第二电磁阀处于第一位置，从而加载控制止回阀；第一电磁阀处于第二位置，其中第一电磁阀的第二位置将泵连接到控制止回阀的开口端；并且电机处于通电配置，向泵提供动力以将液压流体从箱体引导到A端口。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体离开A端口进入液压装置的第一腔室，从而将液压装置置于延伸状态。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体被推出第二腔室，并且被引导通过：通过克服第一止回阀的设定值而通过第一止回阀的闭合端；以及处于第二位置的第一电磁阀，从而允许液压流体流入箱体。
在第一方面的另一个实施例中，至少一个命令信号为向下命令信号，其中：第二电磁阀处于第二位置，从而加载单向控制连接器；第一电磁阀处于第一位置，其中第一电磁阀的第一位置将泵连接到第一止回阀的开口端；并且电机处于通电配置，向泵提供动力以将液压流体从箱体引导到B端口。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体离开B端口进入液压装置的第二腔室，从而将液压装置置于缩回状态。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体被推出第一腔室，并且被引导通过：单向控制连接器；以及处于第一位置的第一电磁阀，从而允许液压流体流入箱体。
在第一方面的另一个实施例中，所述至少一个命令信号接收自连接到HPU的输入装置。
在第一方面的另一个实施例中，输入装置与HPU无线连接。
在第一方面的另一个实施例中，电机为直流电机。
在第一方面的另一个实施例中，电机附接到箱体的面向内部的表面。
在第一方面的另一个实施例中，电机通过箱体的第一表面上的至少一个开口而与电源相连接。
在第一方面的另一个实施例中，电机通过箱体的第一表面上的至少一个开口而与启动电磁阀相连接。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体吸收由电机产生的废热。
在第一方面的另一个实施例中，液压流体吸收由电机产生的噪音。
在第一方面的另一个实施例中，液压装置为双作用液压缸。
附图说明
现在将详细讨论具有潜水电机的本申请HPU的各种实施例，重点突出有利特征。这些实施例描述了具有附图中所示的潜水电机的新颖且非显而易见的HPU，附图仅用于说明目的。这些附图包括以下图：
图1示出了根据本发明实施例的利用双作用液压缸(也可称为液压缸或缸)来提升卡车车厢的自卸卡车。
图2A至图2C示出了根据本发明实施例的相对于卡车车厢位置的各种状态下的液压缸。
图3A为根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU的示意图。
图3B为示出了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU的箱体的侧视图的示意图。
图3C为根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU的俯视示意图。
图3D为示出了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU的后视图的示意图。
图4为根据本发明的一个实施例，当液压缸处于静止状态(也可称为中立状态或初始状态)时，具有潜水电机的HPU的示意图。
图5是根据本发明的一个实施例，当液压缸提升卡车车厢时，具有潜水电机的HPU的示意图。
图6是根据本发明的一个实施例，当液压缸降低卡车车厢时，具有潜水电机的HPU的示意图。
具体实施方式
以下详细说明参照附图描述了本实施例。在附图中，附图标记表示本实施例的元件。这些附图标记结合相应附图特征的讨论在下文中再现。
现在转向附图，公开了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU(也可称为“HPU”)。在许多实施例中，具有潜水电机的HPU可以连接到一个或多个液压装置，诸如但不限于双作用液压缸。在各种实施例中，具有潜水电机的HPU可以是更大的液压系统的一部分。在许多实施例中，具有潜水电机的HPU可包括用于容纳液压流体并构造成容纳潜入在液压流体中的电机和/或泵的箱体。在许多实施例中，电机可以为泵提供动力，用于调节液压系统中各种部件之间流体的流量，如下面进一步描述的。在各种实施例中，HPU还可包括歧管，该歧管具有A端口和B端口以连接到液压装置(例如，液压缸)，如下面进一步描述的。在一些实施例中，HPU还可包括电源，诸如但不限于电池，其向电机提供动力。在一些实施例中，HPU可以连接到向HPU提供至少一个命令信号的输入装置，如下面进一步描述的。下面进一步讨论根据本发明实施例的利用液压缸的液压系统。
具有双作用液压缸的自卸卡车
多种系统可以使用液压缸，以利用加压液压流体(也可称为“流体”)提供定向力。通常，液压缸可包括缸筒，其中活塞连接到活塞杆，当活塞在缸筒内来回移动时，活塞杆可以来回移动。通过将活塞杆连接到外部结构，由加压液压流体产生的力可以施加到外部结构。在双作用液压缸中，缸筒可包括由活塞分开的第一腔室(也可称为“盲端”)和第二腔室(也可称为“杆端”)，其中第一腔室可具有第一压力水平，第二腔室可具有第二压力水平。如下面进一步描述的，第一腔室和第二腔室可以通过HPU而与构造成在第一腔室和第二腔室之间移动液压流体的潜水电机相连接。
图1示出了根据本发明的一个实施例的利用液压缸提升卡车车厢的自卸卡车。自卸卡车100可包括用于提升卡车车厢104的双作用液压缸102。自卸卡车100还可包括具有杆112的框架110，杆112连接到液压缸102的一侧(例如，盲端)。本领域普通技术人员将会认识到，直推和/或剪式起重机是提升卡车车厢的两种常见方法(图1中所示的是剪式起重机)。此外，卡车车厢104可以连接到框架106，框架106附接到具有第一部分114、接头116和第二部分118的提升臂。在各种实施例中，活塞杆可以从液压缸102的杆端延伸并连接到提升臂的第二部分118。在几个实施例中，提升臂可以构造成经由活塞杆接收来自液压缸102的力，以升高或降低卡车车厢104，如下面进一步描述的。
如上所述，双作用液压缸可具有两个腔室(例如，第一腔室和第二腔室)，两个腔室可通过HPU而与潜水电机相连接，用于在两个腔室之间移动液压流体，以升高和/或降低卡车车厢104。例如，第一腔室可具有第一端口(也可称为“底部端口”)，该第一端口连接到HPU的歧管的对应的第一端口(也可称为“A端口”)，用于允许液压流体进入和离开第一腔室。此外，第二腔室可包括第二端口(也可称为“顶部端口”)，该第二端口连接到HPU的歧管的对应的第二端口(也可称为“B端口”)，用于允许液压流体进入和离开第二腔室。
图2A至图2C示出了根据本发明实施例的相对于卡车车箱位置处于各种状态的双作用液压缸。参考图2A，卡车车箱216处于水平状态，液压缸202处于其初始状态。在许多实施例中，液压缸202可包括由活塞208分开的第一腔室204和第二腔室206。活塞208可连接到活塞杆210，活塞杆210从第二腔室206延伸出来以附接到结构装置，诸如但不限于可连接到卡车车厢216或直接连接到卡车车厢216的提升臂。此外，第一腔室204可具有连接到第一液压管212(也可称为“第一软管”)的第一端口，第一液压管212连接到具有潜水电机的HPU的A端口，如下面进一步描述的。类似地，第二腔室206可具有连接到第二液压管214(也可称为“第二软管”)的第二端口，第二液压管214连接到具有潜水电机的HPU的B端口，如下面进一步描述的。在初始状态下，活塞可以定位成使得第一腔室204中的液压流体的量少于液压缸运行时的量。为了说明的目的，第一腔室204中的液压流体的量示出为相对小于第二腔室206中的液压流体的量。
参考图2B，液压缸202可以用于提升(也可称为“升高”)卡车车厢216。在这样的实施例中，液压流体可以通过HPU(未示出)从第二腔室206转移到第一腔室204，导致活塞208的运动，导致活塞杆210致动(例如，延伸)并因此提升卡车车厢216。在延伸过程中，活塞208可以移动，使得活塞杆210延伸出来并远离液压缸202的杆端。在许多实施例中，升高过程可以由操作者通过输入装置向HPU提供输入来启动。例如，如下面进一步描述的，操作者可以按下“向上”按钮。操作者可以通过向HPU提供输入(诸如但不限于释放向上按钮)来停止升高过程。在这样的实施例中，HPU可以使液压流体从第二腔室206到第一腔室204的移动停止，并且因此卡车车厢216可以停止在特定位置。
参考图2C，液压缸202可以构造成降低卡车车厢216。在这样的实施例中，液压流体可以通过HPU(未示出)从第一腔室204转移到第二腔室206，导致活塞208的移动，使得活塞杆210缩回，从而降低卡车车厢216。在降低过程中，活塞208可以移动，使得活塞杆210朝着液压缸202的盲端缩回。在许多实施例中，降低过程可以由操作者通过输入装置向HPU提供输入来启动。例如，如下面进一步描述的，操作者可以按下“向下”按钮。操作者可以通过向HPU提供输入(诸如但不限于释放向下按钮)来停止降低过程。在这样的实施例中，HPU可以使液压流体从第一腔室204到第二腔室206的移动停止，并且因此卡车车厢216可以停止在特定位置。
尽管上文针对图1至图2C讨论了使用双作用液压缸的自卸卡车的特定液压系统，但根据本发明的实施例，可以使用适合特定应用要求的各种液压装置的各种系统。下面将进一步讨论根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU。
具有潜水电机的HPU
具有潜水电机的HPU可包括用于容纳液压流体并构造成容纳潜入在液压流体中的电机的箱体。在各种实施例中，潜水电机可以连接到也潜入在液压流体中的泵。在许多实施例中，电机还可以连接到电源，电源基于至少一个命令信号向电机提供动力，如下面进一步描述的。潜水电机可以驱动泵，用于调节液压系统中各种部件之间液压流体的流量。例如，泵可以连接到具有A端口和B端口的歧管，以连接到液压装置(例如液压缸)。在许多实施例中，歧管可包括第一电磁阀和第二电磁阀，每个电磁阀基于至少一个命令信号配置，如下文进一步描述的。
图3A示出了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU的透视图。HPU 300可包括箱体302，箱体302构造成容纳用于驱动泵312的电机308，如下文进一步描述的。在许多实施例中，电机308可以固定到箱体302的面向内部的表面。在几个实施例中，电机308可以使用本领域普通技术人员已知的各种固定装置310固定到箱体302。在各种实施例中，箱体302可以由各种材料制成，诸如但不限于钢、铸铝和/或本领域普通技术人员已知的任何其他合适的材料。在一些实施例中，箱体302可以通过焊接各个侧和部件来制造。在一些实施例中，箱体302可以使用模铸工艺来制造。在一些实施例中，箱体302可以使用诸如但不限于焊接和模铸的工艺的任何组合来制造。此外，取决于各种因素，诸如但不限于电机308的尺寸、泵312的尺寸、用于连接到HPU的特定液压装置、特定应用的可用空间等，箱体302可以被建造成各种尺寸。例如，箱体302可以被建造成容纳5夸脱、10夸脱、15夸脱等的液压流体。
参考图3A，箱体302可包括第一开口，该第一开口可由盖304覆盖，用于向箱体302填充液压流体。在许多实施例中，盖304还可包括测量杖305，用于测量箱体302中液压流体的量。箱体302还可包括第二开口，该第二开口可由盖306覆盖，用于从箱体302中排出液压流体302。在许多实施例中，盖304和盖306可以以本领域普通技术人员已知的方式与它们各自在箱体302中的开口装配和/或配合。例如，盖304、306可以使用螺纹装配或普通技术人员已知的任何其他闭合装置和/或系统来打开和闭合它们各自的开口。在一些实施例中，第一开口可以位于箱体302的顶表面上，以在用液压流体填充箱体302时利用作用在液压流体上的重力。在一些实施例中，第二开口可以位于箱体302的侧表面上，并且位于更靠近底表面的位置，以在从箱体302排出液压流体时利用作用在液压流体上的重力。只要电机308和/或泵312潜入在水中，箱体302可以填充各种液位的液压流体。例如，在一些实施例中，箱体可以填充80％的液压流体。在一些实施例中，液压流体的量可以取决于连接到HPU的液压装置的液压流体容量。例如，当操作2英寸的缸或5英寸的缸时，箱体302可以填充到不同的容量。
进一步参考图3A，HPU 300还可包括歧管320，歧管320通过连接器322连接到泵312，如下面进一步描述的。在许多实施例中，连接器322可以是中空的，从而允许液压流体在箱体302(通过泵312)和歧管320之间移动，如下面进一步描述的。歧管320可包括连接到液压缸的第一腔室的A端口和连接到液压缸的第二腔室的B端口，如下面进一步描述的。在许多实施例中，HPU 300还可包括电气盒314，该电气盒314经由连接器316、318连接到电机308，以将电机308置于各种配置(例如，通电或断电配置)，如下面进一步描述的。例如，在一些实施例中，电气盒314可容纳启动螺线管和/或电池。在一些实施例中，启动螺线管和/或电池可以分开容纳，并且容纳在电气盒的外部314。在一些实施例中，连接器316、318可包括排斥液压流体的材料，以增加寿命。例如，连接器316、318可以使用丁腈橡胶(即，Buna-N)材料等制成。
图3B示出了根据本发明的一个实施例的HPU的箱体内部的侧视示意图。如上所述，箱体302可以构造成容纳连接到潜水泵312的潜水电机308。例如，泵312可以通过螺母332、334连接到电机308。在一些实施例中，泵312也可以通过将电机308联接到泵312的轴的联接器330而连接到电机308。例如，联接器330可以是六角联接器等。此外，泵312可以通过连接器322连接到歧管320。在一些实施例中，连接器322可包括装配螺钉338，以将连接器322连接到泵312。在一些实施例中，装配螺钉338可包括铜和/或铝或者适用于液压流体环境的任何其他材料。在一些实施例中，泵312可包括开口336，用于获取箱体302中的液压流体。
参考图3B，泵312可以为液压齿轮泵，而电机308可以为直流(DC)电动电机308。在运行中，电机308可以转动泵312，并且泵312可以经由开口336从箱体302获取液压流体，并且将液压流体推出箱体302，用于经由歧管320在附接的液压缸的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体，如下面进一步描述的。
图3C示出了根据本发明实施例的HPU俯视示意图。如上所述，HPU可包括歧管320，歧管320可包括A端口350，A端口350通过第一软管连接到液压缸的对应底部端口。同样，如上所述，歧管320可包括B端口352，该B端口352通过第二软管连接到液压缸的对应顶部端口。在许多实施例中，HPU可以从连接到电气盒314和/或歧管320的输入装置接收至少一个命令信号。例如，输入装置可包括向上按钮和/或向下按钮。在许多实施例中，向上按钮可提供向上命令信号，该向上命令信号配置HPU以升高卡车车厢，而向下按钮可提供向下命令信号，该向下命令信号配置HPU以降低卡车车厢。在一些实施例中，输入装置可以直接连接(例如，通过电线)到HPU和/或可以使用本领域技术人员已知的各种无线通信协议(诸如但不限于蓝牙或WiFi)无线连接。
进一步参考图3C，歧管320可包括第一减压阀356，第一减压阀356通常可关闭，但可配置为在第一减压阀356上的压力达到阀设定值时打开。例如，第一减压阀356可以为可调筒式减压阀，其可具有从1磅每平方英寸(“PSI”)到5000PSI的可调节阀设定值。歧管320还可包括第一电磁阀354，该第一电磁阀354可以基于操作者期望的液压缸功能(例如，升高或降低)而在两个或更多个位置之间转换。例如，第一电磁阀354可以为筒式4通2位电磁阀(或者在一些情况下，为筒式4通3位电磁阀)，其可以在升高卡车车厢时处于第一位置，而在降低卡车车厢时处于第二位置，如下面进一步描述的。在一些实施例中，第一电磁阀354可以是连接到歧管320的单独部件，或者可以是歧管320的一体部分。
进一步参考图3C，歧管320还可包括额外的液压部件，诸如但不限于第二减压阀(未示出)，该第二减压阀可以为在1PSI至5000PSI范围内可调节的筒式减压阀。此外，歧管320还可包括第一止回阀(未示出)。此外，歧管320还可包括第二电磁阀(未示出)(也可称为“筒式A&B端口负载容纳电磁阀”)，如下面进一步描述的。在各种实施例中，第二电磁阀可包括第一位置，该第一位置允许卡车车厢保持静止位置(例如，初始状态)、被降低和/或被升高，如下面进一步描述的。
图3D示出了根据本发明实施例的HPU的后视图示意图。箱体302可构造成具有顶表面381，该顶表面381具有通向箱体302内部的多个开口。例如，顶表面381可具有第一开口，用于用液压流体填充箱体302。在许多实施例中，如上所述，第一开口可以由盖304覆盖。此外，如上所述，顶表面381还可具有一个或多个开口，以将歧管320与位于箱体302内部的泵312连接。此外，如上所述，顶表面381还可具有一个或多个开口，以将电气盒314与位于箱体302内部的电机308连接。
尽管上文针对图3A至图D讨论了具有潜水电机的特定HPU，但是根据本发明实施例，根据特定应用的要求，可以使用具有潜水电机的各种HPU，包括具有各种液压部件的HPU。此外，尽管特定的液压部件被示出为其他部件的一部分或连接到其他部件，但是根据本发明的实施例，根据特定应用的要求，各种液压部件也可以是其他部件的一部分或连接到其他部件。此外，尽管特定的液压部件被示出为位于特定的位置，但是根据本发明的实施例，根据特定应用的要求，各种液压部件可以被放置在不同的位置。将在下面进一步讨论根据本发明实施例的处于初始状态的具有潜水电机的HPU。
处于初始状态的具有潜水电机的HPU
如上所述，HPU可包括电机、泵、箱体和用于在双作用液压缸的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体的各种液压部件。在初始状态下，HPU通常不向液压缸提供动力，并且卡车车厢静止在完全降低的位置。
图4示出了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU在初始状态下的示意图。具有潜水电机的HPU的示意图400示出为连接到液压缸202，卡车车厢216处于完全降低的位置。如上所述，箱体412容纳液压流体，并且构造成容纳潜入在液压流体中的电机416和/或泵414。如本文所述，电机416可以连接到电源(未示出)，并且当电机416处于通电配置时，电机416可以驱动泵414以将液压流体从箱体412推出A端口418和/或B端口420，从而在液压缸202的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体
参考图4，在初始状态下，电机416处于断电配置，并且泵414未启动。在各种实施例中，泵414可以连接到第一减压阀402。泵414也可以连接到具有第一位置404A和第二位置404B的第一电磁阀404，如下面进一步描述的。在初始状态下，第一电磁阀404可以处于将泵414连接到第一止回阀408的开口端(即，自由流动方向端)的第一位置404A。在许多实施例中，第一止回阀408的闭合端(即，阻断的流动方向端)可以连接到B端口420，其中B端口420可以通过第二软管连接到液压缸202的第二腔室。在一些实施例中，第一止回阀408的闭合端也可以连接到第三筒式减压阀410，第三筒式减压阀410连接到箱体412。
进一步参见图4，液压缸202的第一腔室可通过第一软管连接到A端口418。在许多实施例中，A端口418可以连接到第二电磁阀406，其中第二电磁阀406可具有第一位置和第二位置。在各种实施例中，第一位置可包括加载用于第二电磁阀406的控制止回阀406A，第二位置可包括加载用于第二电磁阀406的单向控制连接器406B。在初始状态下，第二电磁阀406可以处于第一位置，从而将A端口418连接到控制止回阀406A的闭合端。在该构造中，液压缸202保持静止，因为第一腔室中的液压流体被控制止回阀406A的闭合端阻止移动，并且第二腔室中的液压流体被第一止回阀408的闭合端和第二减压阀410阻止移动。
尽管上文针对图4讨论了用于自卸卡车的初始状态下具有潜水电机的特定HPU，但根据本发明的实施例，根据特定应用的要求，可以使用具有潜水电机的HPU用于各种液压系统。此外，尽管上面参考图4讨论了各种部件(例如，箱体、泵、阀)，但是根据本发明的实施例，根据特定应用的要求，可以利用各种部件中的任何一种。例如，根据本发明的实施例，上面关于图4讨论的各种部件可以根据特定应用的要求适当地互换。此外，尽管上面参考图4讨论了特定的阀设定值，但是根据本发明的实施例，根据特定应用要求，可以利用各种阀设定值。下面将进一步讨论根据本发明实施例的使用具有潜水电机的HPU来升高和降低卡车车厢。
使用具有潜水电机的HPU来升高和降低卡车车厢
具有潜水电机的HPU可以构造成启动液压缸来升高或降低卡车车厢。例如，潜水电机可以驱动潜水泵，以在液压缸的第一腔室和第二腔室之间转移液压流体，从而升高或降低卡车车厢。在许多实施例中，液压缸可以基于从输入装置接收的至少一个命令信号来升高或降低卡车车厢。例如，操作者可以使用输入装置来提供向上命令信号，从而升高卡车车厢。此外，操作者可以使用输入装置来提供下降命令信号，从而降低卡车车厢。如下文进一步描述的，至少一个命令信号可以将电机置于断电配置或通电配置。此外，至少一个命令信号可以将第一螺线管置于第一位置或第二位置。同样，至少一个命令信号可以将第二螺线管置于第一位置或第二位置。
图5示出了根据本发明实施例的具有潜水电机的HPU用于升高卡车车厢的示意图。在许多实施例中，如上所述，可以通过HPU接收向上命令信号来启动卡车车厢的升高。在各种实施例中，向上命令信号可以将第一电磁阀404置于第二位置404B。此外，向上命令信号可将第二电磁阀406置于第一位置，从而加载控制止回阀406A。
参考图5，HPU的示意图500示出为连接到升高卡车车厢216的液压缸202。在许多实施例中，通过转动泵414以及将流体从箱体412引导到处于第二位置404B的第一电磁阀404，可以给潜水电机416通电并驱动泵414。例如，响应于命令信号(例如，向上命令信号)，第一电磁阀404可以通电并从第一位置404A转换到第二位置404B。在第二位置404B，HPU可以允许来自泵414的液压流体被引导至处于其第一位置的第二螺线管406的控制止回阀406A的开口端。然后，液压流体可以通过将A端口418连接到液压缸202的第一软管离开A端口418。因此，液压流体可通过缸的盲端进入，并在活塞上施加力以使活塞杆延伸，从而升高卡车车厢216。
进一步参见图5，液压缸202的第二腔室中的液压流体可以移动至箱体412。在许多实施例中，来自第二腔室的液压流体可以通过连接到B端口420的第二软管而被推出液压缸202。在这样的实施例中，如上所述，通过克服第一止回阀408的阀设置，液压流体可以被引导通过第一止回阀408的闭合端。然后，液压流体可以流过处于第二位置404B的第一电磁阀404，从而允许液压流体返回到箱412。
图6示出了根据本发明实施例，当液压缸降低卡车车厢时具有潜水电机的HPU的示意图。在许多实施例中，如上所述，卡车车厢的降低可以通过HPU接收向下命令信号来启动。在各种实施例中，向下命令信号可以将第一电磁阀404置于第一位置404A。此外，向下命令信号可将第二电磁阀406置于第二位置，从而加载单向控制连接器406B。
参考图6，动力装置的示意图600示出为连接到降低卡车车厢216的液压缸202。在许多实施例中，向下命令信号可以将电机416置于通电配置，从而驱动泵414并将流体从箱体412引导至处于第一位置404A的第一电磁阀404。例如，在各种实施例中，向下命令信号可以激励第一电磁阀404，将第一电磁阀404从第二位置404B转换到第一位置404A，并允许液压流体从泵414流出并被引导到第一止回阀408的开口端。然后，液压流体可以通过将B端口420连接到液压缸420的第二腔室的第二软管而离开B端口420。因此，液压流体可通过缸的杆端进入，并在活塞上施加力以使活塞杆缩回，从而降低卡车车厢216。
进一步参考图6，第一腔室中的液压流体可以被推出并返回到箱体412。例如，来自第一腔室的液压流体可以通过连接到A端口418的第一软管而被推出第一腔室。在这样的实施例中，第二电磁阀406可以处于第二位置(即，加载单向控制连接器406B)，该第二位置允许液压流体流过单向控制连接器406B，将液压流体引导至处于其第一位置404A的第一电磁阀404。在各种实施例中，第一螺线管404的第一位置404A将液压流体引导回箱体412。
尽管上文针对图5至图6讨论了用于升高和降低卡车车箱的具有潜水电机的特定HPU，但根据本发明的实施例，根据特定的应用要求，可以使用具有潜水电机的各种HPU用于各种液压系统。此外，尽管上面参考图5至图6讨论了各种部件(例如，箱体、泵、阀)，但是根据本发明的实施例，根据特定应用要求，可以利用各种部件中的任何一种。例如，根据本发明的实施例，上面关于图5至图6讨论的各种部件可以根据特定应用的要求适当地互换。此外，尽管上面参考图5至图6讨论了特定的阀设定值，但是根据本发明的实施例，可以利用适合特定应用要求的各种阀设定值。
虽然上述说明包含本发明的许多具体实施例，但这些实施例不应被视为对本发明范围的限制，而是本发明一个实施例的示例。因此，应当理解，本发明可以以不同于具体描述的方式实施，而不背离本发明的范围和精神。因此，本发明的实施例在所有方面都应该被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种用于在液压装置的第一腔室和第二腔室之间移动液压流体的液压动力单元(HPU)，所述HPU包括：
用于储存液压流体的箱体，其中所述箱体容纳：
潜入在所述液压流体中的电机，所述电机具有基于至少一个命令信号的通电和断电配置；以及
潜入在所述液压流体中并连接到所述电机的泵，其中所述电机驱动所述泵以将所述液压流体引入和引出所述箱体。
2.根据权利要求1所述的HPU，还包括连接到所述泵的歧管，其中所述歧管包括：
A端口，其构造成连接到所述液压装置的所述第一腔室；
B端口，其构造成连接到所述液压装置的所述第二腔室；
连接到所述箱体的第一电磁阀，其中所述第一电磁阀构造成基于至少一个命令信号在多个位置之间转换；
连接到所述A端口的第二电磁阀，其中所述第二电磁阀构造成基于所述至少一个命令信号在多个位置之间转换；
以及
第一止回阀，其具有连接到所述B端口的闭合端。
3.根据权利要求2所述的HPU，其中，所述歧管通过所述箱体的第一表面上的第一开口与所述泵相连接。
4.根据权利要求2所述的HPU，其中，在初始状态下：
所述电机处于断电配置；
所述第二电磁阀处于第一位置，从而加载控制止回阀，其中所述控制止回阀的闭合端连接到所述A端口；并且
所述第一电磁阀处于第一位置，其中所述第一电磁阀的所述第一位置将所述控制止回阀的开口端连接到所述箱体。
5.根据权利要求4所述的HPU，其中，从所述第一腔室进入所述A端口的所述液压流体被所述控制止回阀的所述闭合端阻止移动，而从所述第二腔室进入所述B端口的所述液压流体被所述第一止回阀的所述闭合端阻止移动。
6.根据权利要求2所述的HPU，其中，所述至少一个命令信号是向上命令信号，其中：
所述第二电磁阀处于第一位置，从而加载控制止回阀；
所述第一电磁阀处于第二位置，其中所述第一电磁阀的所述第二位置将所述泵连接到所述控制止回阀的开口端；并且
所述电机处于通电配置，向所述泵提供动力以将所述液压流体从所述箱体引导到所述A端口。
7.根据权利要求6所述的HPU，其中，所述液压流体离开所述A端口进入所述液压装置的所述第一腔室，从而将所述液压装置置于延伸状态。
8.根据权利要求7所述的HPU，其中，所述液压流体被推出所述第二腔室，并被引导通过：
通过克服所述第一止回阀的设定值而通过所述第一止回阀的所述闭合端；以及
处于所述第二位置的所述第一电磁阀，从而允许所述液压流体流入所述箱体。
9.根据权利要求2所述的HPU，其中，所述至少一个命令信号是向下命令信号，其中：
所述第二电磁阀处于第二位置，从而加载单向控制连接器；
所述第一电磁阀处于第一位置，其中所述第一电磁阀的所述第一位置将所述泵连接到所述第一止回阀的所述开口端；并且
所述电机处于通电配置，向所述泵提供动力以将所述液压流体从所述箱体引导到所述B端口。
10.根据权利要求9所述的动力单元，其中，所述液压流体离开所述B端口进入所述液压装置的所述第二腔室，从而使所述液压装置处于缩回状态。
11.根据权利要求10所述的HPU，其中，所述液压流体被推出所述第一腔室，并被引导通过：
所述单向控制连接器；以及
处于所述第一位置的所述第一电磁阀，从而允许所述液压流体流入所述箱体。
12.根据权利要求2所述的HPU，其中，所述至少一个命令信号接收自连接到所述HPU的输入装置。
13.根据权利要求12所述的HPU，其中，所述输入装置与所述HPU无线连接。
14.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述电机为直流电机。
15.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述电机附接到所述箱体的面向内部的表面。
16.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述电机通过所述箱体的第一表面上的至少一个开口而与电源相连接。
17.根据权利要求16所述的HPU，其中，所述电机通过所述箱体的所述第一表面上的所述至少一个开口而与启动螺线管相连接。
18.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述液压流体吸收由所述电机产生的废热。
19.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述液压流体吸收由所述电机产生的噪音。
20.根据权利要求1所述的HPU，其中，所述液压装置为双作用液压缸。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: C.N.Jin

Inventor before: C.N.Jin

Inventor before: J. Warmth