CN203962531U - 一种液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压系统（72）。该液压系统可包括具有单向功能和可变位移功能的多个泵体（76，82，88），连接到该多个泵体的通用排流通道（108），以及连接到该多个泵体的通用入流通道（110）。该液压系统还可具有以闭环的方式连接到通用排流通道和通用入流通道的至少一个致动器（26，32，34，42L，42R，43），以及与该至少一个致动器相关且位于该至少一个致动器和通用排流通道和通用入流通道之间的开关阀（98，116，128，134，146）。该液压系统还可具有被配置为选择性地将与多个泵体中的一个泵体相关的、所述通用排流通道的一部分和所述通用入流通道的一部分与该多个泵体中另一泵体隔离开来的至少一个隔离阀（156）。

Description

一种液压系统

技术领域

本实用新型大体上涉及一种液压系统，具体地涉及一种在多个回路之间具有流量共享的闭环液压系统。 

背景技术

常规的开环液压系统包括一泵体，所述泵体从罐体中抽取低压流体、对该流体进行增压、并使得增压后的流体可用于在驱动致动器中使用的多个不同的致动器。在这一配置下，可通过对从泵体流入每个致动器的增压流体的流量进行选择性地节流（即，限制）来独立控制每个致动器的速度。例如，为了以高速驱动特定的致动器，从泵体流入致动器的流体的流量仅受到很少量的限制。相反，为了以低速驱动同一或另一致动器，附加于流体流量上的限制则提高。尽管对很多应用来说是足以胜任的，但使用流体限制来控制致动器速度可导致流动损失，进而降低液压系统的总体效率。 

液压系统的一替代性类型被称为闭环液压系统。闭环液压系统通常包括一泵体，该泵体以闭环方式连接到单个致动器或串联运行的一对致动器上。在运行期间，该泵体从致动器的一个腔体中抽取流体并将增压后的流体排出同一致动器的相对的腔体中。为了以较高速度驱动致动器，泵体以较快速度将流体排出。为了以较低速度驱动致动器，泵体以较慢速度将流体排出。由于致动器的速度是通过泵体运行而非流体限制进行控制，因此闭环液压系统通常比常规的液压系统更高效。换言之，对泵体进行控制，以便仅排出与以所需速度驱动致动器必需的流体相当的量，且需要极少的流体流量的节流或无需流体流量的节流。 

一示例性闭环液压系统在Izumi等人于1983年1月25日公布的美国专利4,369,625中公开（’625专利）。在该’625专利中，描述了具有流量组合功能的多致动器闭环液压系统。液压系统包括回转回路（swing circuit）、悬臂回路、斗杆回路、铲斗回路（bucket circuit）、左行回路和右行回路。回转回路、悬臂回路、斗杆回路和铲斗回路中的每一回路具有以闭环方式连接到专用致动器的泵体。此外，第一组合阀被连接在回转回路和斗杆回路之间，第二组合阀被连接在斗杆回路和悬臂回路之间，且第三组合阀被连接在铲斗回路和悬臂回路之间。左行回路和右行回路分别被并行地连接到铲斗回路和悬臂回路的泵体上。在这一配置中，任一致动器可从两个以上的泵体中接收增压流体，以便致动器的速度不受单个泵体的容量的限制。 

尽管这相对于现有的无测量液压系统为一改进，但上述’625专利的无测量液压系统还并非最理想的。特别是，该系统中相连接的回路的操作仅可顺序化执行。此外，由于泵体相对于致动器和致动器的各个控制阀的连接位置（即，由于流量仅在控制阀和相应的致动器之间的位置处相组合），各个致动器的速度和/或力会在流量组合时难以控制。 

本实用新型的液压系统是为了解决以上提出的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。 

发明内容

一方面，本实用新型针对一种液压系统。该液压系统可包括具有单向功能且为可变位移的多个泵体、连接到该多个泵体的通用排流通道和连接到该多个泵体的通用入流通道。该液压系统还可包括以闭环方式连接到通用排流通道和通用入流通道的至少一个致动器，以及与该至少一个致动器相关的、设置在该至少一个致动器和该通用排流通道和通用入流通道之间的开关阀。该液压系统还可包括至少一个隔离阀，该至少一个隔离阀被配置为选择性地将通用排流通道的与多个泵体中的一个泵体相关的一部分和通用入流通道的与多个泵体中的一个泵体相关的一部分与该多个泵体中的另一泵体隔离开来。 

另一方面，本实用新型针对一种操作液压系统的方法。该方法可包括通过多个泵体对流体进行增压，通过至少一个致动器从多个泵体中引导出增压流体的组合流量，并以闭环方式将其引导回多个泵体。该方法还可包括通过该至少一个致动器选择性地切换组合流量的方向，并选择性地将多个泵体中的一个泵体与该多个泵体中的另一泵体隔离开来。 

附图说明

图1为示例性的所公开机器的插图；以及 

图2为可与图1的机器联合起来使用的示例性的所公开液压系统的示意图。 

具体实施方式

图1示出具有共同配合完成任务的多个系统和元件的示例性的机器10。机器10可具体化为执行与工业相关（如矿业、建筑、农业、运输业或本领域公知的其他工业）的某种操作的固定式或移动式机器。例如，机器10可为运土机，如挖掘机（图1所示）、推土机、装载机、反铲挖土机、自动平地机、自卸货车（dump truck）或其他运土机。机器10可包括被配置为移动工作器具14的执行系统12、用于推进机器10的驱动系统16、为执行系统12和驱动系统16提供动力的动力源18、以及用于手动控制执行系统12、驱动系统16和/或动力源18的操作员站20。 

执行系统12可包括由线性旋转式流体致动器进行驱动以移动工作器具14的联动结构。例如，执行系统12可包括悬臂22，该悬臂是通过一对相邻的双动式液压缸26（图1中仅示出一个）围绕相对于工作面24的水平轴（未示出）的垂直枢轴式的。执行系统12还可包括斗杆28，该斗杆为通过单个双动式液压缸32围绕水平轴30的垂直枢轴式的。执行系统12可进一步包括单个双动式液压缸34，其可操作性地连接在斗杆28和工作器具14之间，以使工作器具14围绕水平枢轴36垂直地枢轴式旋转。在公开的实施例中，液压缸34在头端34A处连接至斗杆28的一部分上，并在相对的杆端处通过动力联动装置37连接至工作器具14上。悬臂22在基座端可被枢轴式地连接到机器10的主体38上。主体38可被连接到底盘39上，并通过液压回转电机43围绕垂直轴41进行回转。斗杆28可通过轴30和36将悬臂22的远端枢轴式地连接到工作器具14上。 

许多不同的工作器具14可连接到单个机器10上且为操作员可控制的。工作器具14可包括用于执行特定任务的任何装置，例如，铲斗（图1中示出）、叉形装置、叶片装置（blade）、铲状物、松土器、底卸式装置（dump bed）、扫帚状装置（broom）、扫雪器、推进装置、切割装置、抓取装置或本领域公知的任何其他执行任务的装置。尽管在图1的实施例中，工作器具14被连接以相对于机器10的主体38在垂直方向上进行枢轴式旋转并围绕枢轴41在水平方向上回转，但工作器具14还可以或另外可以相对于斗杆28旋转、滑动、开启以及关闭、或以本领域公知的任何其他方式移动。 

驱动系统16可包括提供动力以推进机器10的一个或多个牵引装置。在公开的示例中，驱动系统16包括位于机器10一侧的左履带40L和位于机器10相对侧的右履带40R。左履带40L可由左行电机42L驱动，而右履带40R可由右行电机42R驱动。设想驱动系统16还可包括除履带之外的牵引装置，如滚轮、皮带或其他公知的牵引装置。可通过在左行电机42L与右行电机42R之间产生速度和/或旋转方向差来操纵机器10，而直行可通过产生基本上相等的左行电机42L与右行电机42R的输出速度和旋转方向来促成。 

动力源18可具体化为发动机，如柴油机、汽油机、气体燃料发动机或本领域公知的其他类型的内燃机。设想动力源18还可具体化为非燃烧型动力源，如燃料电池、储能器件或本领域公知的其他能源。动力源18可产生机械动力或电动力输出，该机械动力或电动力进一步可转换为用于驱动执行系统12的线性旋转式致动器的液压动力。 

操作员站20可包括接收来自机器操作员的、指示所需操纵的输入的装置。具体地，操作员站20可包括位于靠近操作员座位（未示出）的一个或多个操作员界面装置46，例如操作杆（图1中示出）、方向盘、或踏板。操作员界面装置46可通过产生指示所需机械操纵的位移信号来启动机器10的移动，例如行进和/或器具移动。根据操作员对界面装置46的移动，操作员可以所需的速度和/或以所需的力促使相应的机器在所需方向上的移动。 

图2的示意图中示出四种示例性液压致动器。应注意的是，尽管仅示出四种液压致动器，所描述的致动器可代表机器10的任何一个或多个线性致动器（如，液压缸26、32、34）或旋转致动器（左行电机42L、右行电机42R或回转电机43）。 

若将每个液压致动器具体化为线性致动器，则可包括管状体48和设置在管状体48内的活塞组件50，以形成第一腔体52和相对的第二腔体54。在一示例中，活塞组件50的杆部50A可延伸穿过第二腔体54的端部。这样，每个第二腔体54可被视为各个致动器的杆端腔体，而每个第一腔体52可被视为头端腔体。每个液压致动器的第一腔体52和第二腔体54可被选择性地供以来自一个或多个泵体的增压流体并将该增压流体排出，以促使活塞组件50在管状体48内移动，进而改变致动器的有效长度来移动工作器具14。流体流入以及流出第一腔体52和第二腔体54的流速可与每个致动器的平移速度相关，而第一腔体52和第二腔体54之间的压力差可与每个致动器施加在工作器具14上的力相关。 

若将每个液压致动器具体化为旋转致动器，则可以同样的方式运行。即，每个旋转致动器也可包括位于泵浦机制两侧的第一腔体和第二腔体（如推进器、柱塞或一系列的活塞）。当第一腔体充满来自一个或多个泵体的增压流体且同时第二腔体排出流体时，整个泵浦机制的压力差可促使泵浦机制以第一方向旋转。反之，当第一腔体排出流体且同时第二腔体充满增压流体时，压力差可促使泵浦机制以相反的方向旋转。流体流入以及流出第一腔体和第二腔体的流速可确定每个致动器的平移速度，而整个泵浦机制的压力差的大小可确定输出力矩。根据需要，旋转致动器可为固定式或可变位移类型的电机。 

机器10可包括液压系统72，该液压系统具有与液压致动器共同配合以驱动工作器具14和机器10的多个液压元件。特别地，除其他之外，液压系统72可包括：闭环式第一回路74，其流体式地连接第一泵体76与机器10的第一液压致动器（如，与悬臂22的移动相关的液压缸26）；闭环式第二回路78，其与第二液压致动器（如左行电机42L或回转电机43）相关；闭环式第三回路80，其选择性地将第二泵体82与诸如液压致动器或器具（未示出）等的辅助装置相连接；闭环式第四回路84，其与第三液压致动器（如右行电机42R或回转电机43）相关；以及闭环式第五回路86，其流体式地连接第三泵体88与第四液压致动器（如，与斗杆28的移动相关的液压缸32）。设想液压系统72可包括其他的和/或不同的回路或元件（若需要的话），如具有一个或多个备用阀、释放阀、压力源和/或储能器件的充注回路；压力补偿阀；以及本领域公知的其他回路或阀。 

第一回路74可包括以并行的闭环方式流体式地将第一泵体76连接到第一液压致动器上（在一些配置中，连接到机器10的其他致动器上）的多个不同的通道上。例如，第一泵体76可经由排流通道90、入流通道92、头端通道94和杆端通道96连接到第一液压致动器上。第一开关阀98可被安置在排流通道90、入流通道92和头端通道94、杆端通道96之间，以控制通过第一回路74的流体流动方向。第一止回阀100可被安置在排流通道90内，以助于确保通过第一泵体76的流体的单向流动。第一再生阀102可被安置在延伸于排流通道90和入流通道92之间的旁路通道104内，以助于控制第一液压致动器的第一腔体52和第二腔体54之间流体的再生。在所公开的实施例中，旁路通道104到排流通道90的连接可位于第一止回阀100的上游。 

第一开关阀98可包括在三个位置之间可移动的导引式阀芯元件106。当阀芯元件106处于第一位置（图2中所示的最右边位置）时，排流通道90可与头端通道94流体式地相连接，而入流通道92可与杆端通道96流体式地相连接，这样来自第一泵体76的流体以第一方向流过第一液压致动器，使得第一液压致动器在第一方向上（如，提升悬臂22的伸展方向）移动。当阀芯元件106处于第二位置（图2中所示的中间位置）时，排流通道90和入流通道92大体上可与头端通道94和杆端通道96隔离开来，这样第一液压致动器的移动可被抑制。当阀芯元件106处于第三位置（图2中所示的最左边位置）时，排流通道90可与杆端通道96流体式地相连接，而入流通道92可与头端通道94流体式地相连接，这样来自第一泵体76的流体以与第一方向相反的第二方向流过第一液压致动器，使得第一液压致动器在第二方向上（如，降低悬臂22的回缩方向）移动。 

阀芯元件106可被弹簧加载至第二位置并被导引式控制以移动至第一位置、第二位置和第三位置之间的任何位置，这样来自第一泵体76的所需流体量可以特定的方向流过第一液压致动器。通常，在正常运行期间，阀芯元件106将处于第一位置、第二位置和第三位置之一，且仅在来自不同回路的流量被组合起来和/或多个致动器同时共享来自单个源或组合源的增压流体时，该阀芯元件106移动至中间位置（如，介于第一位置和第二位置之间或介于第二位置和第三位置之间的位置）。 

第一再生阀102可被电磁控制以移动至第一过流位置和第二断流位置（图2中示出）之间的任何位置，这样来自第一腔体52的流体流量直接流入第二腔体54，或者反过来也可被促成和控制。特别地，当第一再生阀102处于过流位置时，来自第一腔体52和第二腔体54之一的增压流体可被允许将第一泵体76旁路掉，并经由旁路通道104直接流入第一腔体52和第二腔体54中的另一腔体。通过允许来自液压致动器的一个腔体中的流体将相关的泵体旁路掉并直接进入同一致动器的另一腔体，可提高致动器的速度和/或相关系统的效率。当第一再生阀102被移动至第一位置和第二位置之间的位置时，来自一个腔体的仅一些流体可被直接传送至另一腔体，而其余的流体可以常规的方式流过第一泵体76，从而提供流体旁路掉第一泵体76的流速的增强式控制（以及再生期间相关致动器的速度和/或力的增强式控制）。第一再生阀102可被弹簧加载至断流位置。 

第二回路78可包括以并行的闭环方式流体式地将第二液压致动器连接到增压流体源的多个不同的通道。例如，第二液压致动器可分别经由第一致动器通道112和第二致动器通道114，被连接至在第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88的高压侧之间延伸的通用排流通道108，以及在第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88的低压侧之间延伸的通用入流通道110。第二开关阀116可被安置在第一致动器通道112和第二致动器通道114内，以控制通过第二回路78的流体流动方向。 

第二开关阀116大体上可与第一开关阀98相同，并可包括在三个位置之间可移动的导引式阀芯元件118。当阀芯元件118处于第一位置（图2中所示的最左边位置）时，第一致动器通道112可与第二液压致动器的第一侧流体式地相连接，且第二致动器通道114可与第二液压致动器的第二侧流体式地相连接，这样来自通用排流通道108的流体以第一方向流过第二液压致动器，使得第二液压致动器在第一方向上（如，在前行方向上）旋转。当阀芯元件118处于第二位置（图2中所示的中间位置）时，流过第一致动器通道112和第二致动器通道114的流体大体上可被阻断，这样第二液压致动器的移动可被抑制。当阀芯元件118处于第三位置（图2中所示的最右边位置）时，第一致动器通道112可与第二液压致动器的第二侧流体式地相连接，且第二致动器通道114可与第二液压致动器的第一侧流体式地相连接，这样来自通用排流通道108的流体以第二方向流过第二液压致动器，使得第二液压致动器在第二方向上（如，在后行方向上）旋转。阀芯元件118大体上可与阀芯元件106相同。 

第三回路80可包括以闭环方式流体式地将辅助装置连接到第二泵体82的多个不同的通道。例如，辅助装置可经由排流通道120和入流通道122连接到第二泵体82上。第三开关阀124可被安置在排流通道120和入流通道122内，以控制通过第三回路80以及通过辅助装置的流体流动方向。第二止回阀126可被安置在排流通道120内，以助于确保通过第二泵体82的流体的单向流动。 

第三开关阀124大体上可与第一开关阀98和第二开关阀116相同，并可包括在三个位置之间可移动的导引式阀芯元件128。当阀芯元件128处于第一位置（图2中所示的最左边位置）时，排流通道120可与辅助装置的第一侧流体式地相连接，且入流通道122可与辅助装置的第二侧流体式地相连接，这样来自第三泵体88的流体以第一方向流过辅助装置。当阀芯元件128处于第二位置（图2中所示的中间位置）时，流过辅助装置的流体大体上可被阻断。当阀芯元件128处于第三位置（图2中所示的最右边位置）时，排流通道120可与辅助装置的第二侧流体式地相连接，且入流通道122可与辅助装置的第一侧流体式地相连接，这样来自第三泵体88的流体以第二方向流过辅助装置。阀芯元件128大体上可与阀芯元件106和118相同。 

第四回路84可包括以并行的闭环方式流体式地将第三液压致动器连接到增压流体源的多个不同的通道。例如，第三液压致动器可分别经由第一致动器通道130和第二致动器通道132连接到通用排流通道108以及通用入流通道110。第四开关阀134可被安置在第一致动器通道130和第二致动器通道132内，以控制通过第四回路84的流体流动方向。 

第四开关阀134大体上可与第一开关阀98、第二开关阀116和第三开关阀124相同，并可包括在三个位置之间可移动的导引式阀芯元件136。当阀芯元件136处于第一位置（图2中所示的最左边位置）时，第一致动器通道130可与第三液压致动器的第一侧流体式地相连接，且第二致动器通道132可与第三液压致动器的第二侧流体式地相连接，这样来自通用排流通道108的流体以第一方向流过第三液压致动器，使得第三液压致动器在第一方向上（如，在前行方向上）旋转。当阀芯元件136处于第二位置（图2中所示的中间位置）时，流过第一致动器通道130和第二致动器通道132的流体大体上可被阻断，这样第三液压致动器的移动可被抑制。当阀芯元件136处于第三位置（图2中所示的最右边位置）时，第一致动器通道130可与第三液压致动器的第二侧流体式地相连接，且第二致动器通道132可与第三液压致动器的第一侧流体式地相连接，这样来自通用排流通道108的流体以第二方向流过第三液压致动器，使得第三液压致动器在第二方向上（如，在后行方向上）旋转。阀芯元件136大体上可与阀芯元件106、118和128相同。 

第五回路86可包括以并行的闭环方式流体式地将第三泵体88连接到第四液压致动器上（在一些配置中，连接到机器10的其他致动器上）的多个不同的通道上。例如，第三泵体88可经由排流通道138、入流通道140、头端通道142和杆端通道144连接到第四液压致动器上。第五开关阀146可被安置在排流通道138、入流通道140和头端通道142、杆端通道144之间，以控制通过第四回路86的流体流动方向。第三止回阀148可被安置在排流通道138内，以助于确保通过第三泵体88的流体的单向流动。第二再生阀150可被安置在延伸于排流通道138和入流通道140之间的旁路通道152内，以助于控制第四液压致动器的第一腔体52和第二腔体54之间流体的再生。在所公开的实施例中，旁路通道152到排流通道138的连接可位于第三止回阀148的上游。 

第五开关阀146可包括在三个位置之间可移动的导引式阀芯元件154。当阀芯元件154处于第一位置（图2中所示的最右边位置）时，排流通道138可与头端通道142流体式地相连接，而入流通道140可与杆端通道144流体式地相连接，这样来自第三泵体88的流体以第一方向流过第四液压致动器，使得第四液压致动器在第一方向上（如，提升斗杆28的伸展方向）移动。当阀芯元件154处于第二位置（图2中所示的中间位置）时，排流通道138和入流通道140大体上可与头端通道142和杆端通道144隔离开来，这样第四液压致动器的移动大体上被抑制。当阀芯元件154处于第三位置（图2中所示的最左边位置）时，排流通道130可与杆端通道144流体式地相连接，而入流通道140可与头端通道142流体式地相连接，这样来自第三泵体88的流体以与第一方向相反的第二方向流过第四液压致动器，使得第四液压致动器在第二方向上（如，降低斗杆28的回缩方向）移动。阀芯元件154大体上可与阀芯元件106、118、128和136相同。 

第二再生阀150可被电磁控制以移动至第一过流位置和第二断流位置（图2中示出）之间的任何位置，这样来自第一腔体52的流体流量直接流入第二腔体54，或者反过来也可被促成和控制。特别地，当第二再生阀150处于过流位置时，来自第一腔体52和第二腔体54之一的增压流体可被允许将第三泵体88旁路掉，并经由旁路通道152直接流入第一腔体52和第二腔体54中的另一腔体。当第二再生阀150被移动至第一位置和第二位置之间的位置时，来自一个腔体的仅一些流体可被直接传送至另一腔体，而其余的流体可以常规的方式流过第一泵体76，从而提供流体旁路掉第三泵体88的流速的增强式控制（以及再生期间相关致动器的速度和/或力的增强式控制）。第二再生阀150可被弹簧加载至断流位置。 

第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88中的每个泵体可为大体上相同的可变位移类型的泵体，该泵体被控制以从机器10的致动器中抽取流体并以单一方向在特定的高压下将该流体排回至致动器中（即，泵体76、82、88可为单向泵体）。每个泵体76、82、88可包括冲程调节机制，如旋转斜盘（swashplate）, 除其他之外，该机制的位置可基于致动器的所需速度液压机械性地进行调节，进而改变输出（如，排放速度）。泵体76、82、88的位移可从大体上无流体排放的零位移位置处调节至以最大速度将流体分别排入排流通道90、120、138的最大位移位置。例如，泵体76、82、88可通过副轴（countershaft）、皮带或其他适当的方式可驱动地连接到机器10的动力源18上。或者，泵体76、82、88可经由变矩器、齿轮箱、电路或本领域公知的任何其他方式间接地连接到动力源18上。设想可根据需要将泵体76、82、88以串联方式（如，经由同一轴）或并联方式（如，经由齿轮系）连接到动力源18上。应注意的是，尽管所描述的实施例中包含三个泵体，但设想可根据需要包含有更多或更少的泵体。 

液压系统72的每个致动器和每个泵体可经由安置在通用排流通道108和通用入流通道110内的多个隔离阀156选择性地相互隔离。每个隔离阀156可被配置为在过流位置和断流位置（图2中示出）之间移动。在图2 的实施例中，隔离阀156可被电磁控制到过流位置，并可被弹簧加载至断流位置。设想在一些实施例中，隔离阀156可被选择性地移动至过流位置和断流位置之间的任何位置（若需要的话）。 

在机器10的操作期间，操作员可利用界面装置46来提供确定各个线性和/或旋转致动器到控制器158的所需移动的信号。基于一个或多个信号（包括来自界面装置46的信号和例如来自位于整个液压系统72的各个压力传感器（未示出）和/或位置传感器（未示出）的信号），控制器158可控制不同阀的移动和/或不同泵体的位移变化，以通过所需方式（如，以所需的速度和/或以所需的力）将特定的一个或多个线性和/或旋转致动器推进至所需位置。 

控制器158可具体化为单个微处理器或多个微处理器，该单个微处理器或多个微处理器包括用于基于来自机器10的操作员的输入以及基于所感知到的或其他已知的运行参数来控制液压系统72的运行的元件。许多商业上可用的微处理器可被配置为执行控制器140的功能。应理解，控制器158可很容易地体现在能够控制许多机械功能的一般的机械微处理器中。控制器158可包括存储器、辅助存储设备、处理器和用于运行应用程序的任何其他元件。各种其他回路（如供电电路、信号调节电路、电磁驱动器电路和其他类型的电路）可与控制器158相关联。 

工业实用性

所公开的液压系统可适用于需要改进液压效率、性能和控制的任何机器。所公开的液压系统可通过选择性使用闭环技术来提供改进的效率。可通过允许多个致动器在流量共享和流量组合操作期间同时运行的独特结构来提高性能。可通过简化的阀配置来加强控制。现将对液压系统72的操作进行描述。 

在机器10的运行期间，操作员站20内的操作员可通过界面装置46在所需的方向并以所需的速度控制工作器具14的特定动作。由界面装置46产生的指示所需动作的一个或多个相应的信号可连同诸如传感器数据（如压力数据、位置数据、速度数据、泵体或电机位移数据和本领域公知的其他数据）等的机器性能信息提供给控制器158。 

例如，响应于来自界面装置46的指示需提升悬臂22的信号，并基于机器性能信息，控制器158可产生导入到第一泵体76的冲程调节机制和/或导入到第一开关阀98的控制信号。为了在伸展方向上（如提升悬臂22的方向）以增加的速度驱动第一液压致动器（如液压缸26），控制器158可产生使第一回路74的第一泵体76增加其位移并以较高速度将增压流体排放至排流通道90的控制信号，和/或使第一开关阀98的阀芯元件106移向其第一位置的控制信号。如上所述，当阀芯元件106移向其第一位置时，排流通道90可逐渐流体式地与头端通道94相连通，且杆端通道96可逐渐流体式地与入流通道92相连通。当来自第一泵体76的流体被导入第一腔体52时，来自第一液压致动器的第二腔体54和/或来自第一回路74的其他线性或旋转致动器的返回流体可以闭环方式流回至第一泵体76。在第一液压致动器的正常伸展期间，位于第一回路74和第二回路78之间的隔离阀156可处于其断流位置。图2所示的第四液压致动器的伸展可以相同的方式来启动。 

为了在回缩方向上（如降低悬臂22的方向）以增加的速度驱动第一液压致动器，控制器158可产生使第一回路74的第一泵体76增加其位移并以较高速度将增压流体排放至排流通道90的控制信号，和/或使第一开关阀98的阀芯元件106移向其第三位置的控制信号。如上所述，当阀芯元件106移向其第三位置时，排流通道90可逐渐流体式地与杆端通道96相连通，且头端通道94可逐渐流体式地与入流通道92相连通。当来自第一泵体76的流体被导入第二腔体54时，来自第一液压致动器的第一腔体52和/或来自第一回路74的其他线性或旋转致动器的返回流体可以闭环方式流回至第一泵体76。在第一液压致动器的正常回缩期间，位于第一回路74和第二回路78之间的隔离阀156可处于其断流位置。图2所示的第四液压致动器的回缩可以相同的方式来启动。 

在第一液压致动器或第四液压致动器的正常伸展期间，需要位于各个头端通道94、142的流体可比能够由第一泵体76和第三泵体88提供至第一排流通道90、138的流体更多。即，在伸展和回缩期间，流入和流出液压致动器（若具体化为线性致动器）的各个速度可不相等。特别地，由于杆部50A的位置位于第二腔体54内，因此，与在第一腔体52内的压力区域相比，活塞组件50在第二腔体54内可具有减小的压力区域。因此，在液压致动器的回缩期间，被迫使流出第一腔体52的流体可比第二腔体54消耗的流体更多，且在伸展期间，第一腔体52消耗的液压流体可比被迫使流出第二腔体54的流体更多。 

为了容纳在第一液压致动器和/或第四液压致动器的伸展期间所需的更多流体，第二泵体82的输出可选择性地被导入第一回路74和/或第五回路86。例如，在图2所示的第一液压致动器的伸展期间，控制器158可产生使第三回路80的第二泵体82增加其位移并以较高速度将增压流体排放至通用排流通道108的控制信号和使位于第一回路74和第三回路80之间的隔离阀156移向其过流位置的控制信号。当这些隔离阀156向其过流位置移动时，通用排流通道108可逐渐流体式地与第一回路74的排流通道90相连通，这样流体以较高速度从第三回路80流入第一回路74。当来自第三泵体88的流体被导入第一回路74时，在条件允许的情况下，补充流体可在第四致动器的回缩期间由充注回路（未示出）或由第五回路86提供至第三泵体88。 

为了容纳在回缩期间从第一液压致动器排出的过剩流体，第一泵体76的输出的至少一部分可选择性地被导入通用排流通道108，以供液压系统72的任何其他回路使用。该第一泵体76的输出的一部分可通过选择性地将适当的隔离阀156移动至其过流位置来导入任何其他回路。进入通用排流通道108的该流体，特别是高压力（例如可在超速情况下）情况下，可有助于减小第二泵体82和/或第三泵体88的动力消耗，和/或乃至用于驱动这些泵体作为电机将能量返回至动力源18。过剩流体从第五回路86的排放可以类似方式来运行。 

第二液压致动器和第三液压致动器（如左行电机42L和右行电机42R）可由第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88的任意组合来驱动。特别地，由于这些致动器连接到通用排流通道108和通用入流通道110，因此第二液压致动器和第三液压致动器可消耗提供至通用排流通道108的任何流体并将流体返回到通用入流通道110，而不论第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88中的哪一泵体正将流体提供至通用排流通道108和通用入流通道110或正从通用排流通道108和通用入流通道110抽取流体。 

在第一液压致动器和第四液压致动器不使用时（例如机器10通常可行进或移动工作器具14，但通常不同时行进并移动工作器具14），由于第二液压致动器和第三液压致动器（若具体化为左行电机42L和右行电机42R（如图2所示））为主要可操作的，因此第二致动器和第三致动器通常可接收分别由第一泵体76和第三泵体88增压后的流体。即，当机器10的操作员不使用第一液压致动器时，第一泵体76可仍对流体进行增压，但将增压流体导入至通用排流通道108而非第一回路74中。此时，位于第一回路74和第二回路78之间的隔离阀156可被移动至其过流位置，这样第二致动器可经由通用排流通道108接收来自第一泵体76的流体并经由通用入流通道110以闭环的方式将流体返回至第一泵体76。如果需要更多流体来以操作员所需速度移动第二液压致动器，则还可使用第二泵体82以将增压流体提供至通用排流通道108并从通用入流通道110抽取返回流体，此时，位于第二回路78和第三回路80之间的隔离阀156被移动至其过流位置。尽管可能性不太大，但也可以类似的方式使来自第三泵体86的流体用于第二液压致动器。同样地，第二泵体82和第三泵体88可根据需要单独地或以组合的方式将增压流体提供至第二液压致动器。此外，第三液压致动器可接收来自第一泵体76、第二泵体82和第三泵体88中的任何一个或多个泵体的增压流体。在流量共享和流量结合操作期间，控制器156可有助于控制泵体、隔离阀和开关阀中每一个的操作。 

通常仅在来自不同泵体的流体被组合并提供至单个致动器时或在多个致动器同时共享来自通用源的流体时，才需流入和/或流出液压系统72的不同致动器的流体流速的测量。特别地，当单个致动器接收来自单个泵体的流体且该泵体仅提供流体至该单个致动器时，该泵体可被控制为以与该单个致动器的所需致动速度相关的流速对流体进行增压。在这种情况下，相关的开关阀可位于第一位置和第三位置之一，且可需极少的或无需任何流体流量的测量。但是，当单个泵体同时提供流体至多个致动器时，该泵体可由控制器158控制为以满足来自所有致动器的流体的总体需求的速度对流体进行增压。在这种情况下，与每个致动器相关的开关阀可被移动至位于第一位置和第二位置之间或位于第二位置和第三位置之间的位置，这样流进每个致动器的流体的流速可被单独控制。尽管组合后的流量仅提供至单个致动器，但开关阀可需对来自多个泵体的组合后的流体流量进行类似地测量。 

由于所公开的液压系统中的每个泵体通常仅可提供增压流体至单个致动器，因此测量任何流体流量的需求会很低。相应地，由不同泵体提供的流量在相关的液压致动器的多数操作期间大体上可不受限制的，且大量能量在致动过程中不会不必要地浪费掉。因此，本实用新型的实施例可提供改进的能量使用和节约。此外，在一些应用中，液压系统72的闭环式无测量操作可使得对用于控制与线性和旋转致动器相关的流体流量的阀进行测量的减少甚至彻底消除。这一减少可带来更为简易和/或成本更低的系统。 

所公开的液压系统还可使得增强对不同致动器的控制。特别地，由于来自不同泵体的流量可在相关开关阀的上游（和止回阀100、126、148的上游）进行组合，因此在不存在由致动器所导致的、以相反方向流回至泵体的非期望的冲击负荷的情况下，开关阀可选择性地用于测量组合后的流量。这一能力可增强对致动器速度和/或力的控制。 

对本领域技术人员来说，很明显各种修改和变型可落在所公开的液压系统之内。出于所公开液压系统的说明书和实践的考虑，其他实施例对本领域技术人员来说将会很明显。例如，若需要，可设想开关阀98、116、124、134和/或146可具体化为非阀芯类型的阀和/或非导引式类型的阀。例如，可使用具有提升型元件的直接电磁操作式阀。说明书和示例仅在权利要求及其等同特征所确定的适用范围内被视为示例性的。 

Claims (9)

1.一种液压系统（72），其特征在于，包括：

多个泵体（76，82，88），具有可变位移功能；

通用排流通道（108），连接到所述多个泵体；

通用入流通道（110），连接到所述多个泵体；

至少一个致动器（26，32，34，42L，42R，43），以闭环的方式连接到所述通用排流通道和通用入流通道；

至少一个开关阀（98，116，128，134，146），与所述至少一个致动器相关且位于该至少一个致动器和所述通用排流通道和通用入流通道之间；以及

至少一个隔离阀（156），被配置为选择性地将与所述多个泵体中的一个泵体相关的、所述通用排流通道的一部分和所述通用入流通道的一部分与该多个泵体中另一泵体隔离开来。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，

所述至少一个致动器包括多个致动器；

所述至少一个开关阀包括多个开关阀，该多个开关阀中的每一开关阀用于所述多个致动器中的每一致动器。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述多个致动器的数量大于所述多个泵体的数量。

4.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述至少一个隔离阀包括多个隔离阀，该多个隔离阀中每一隔离阀位于所述多个泵体中的相邻泵体之间。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述多个隔离阀中每一隔离阀包括：

第一阀元件（156），与所述通用排流通道相关；

第二阀元件（156），与所述通用入流通道相关。

6.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述多个致动器包括：

左行电机（42L）；

右行电机（42R）；以及

至少一个线性致动器（26，32，34）。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述至少一个线性致动器包括悬臂缸（26）。

8.根据权利要求7所述的液压系统，其特征在于，进一步包括：再生阀（102），与所述多个致动器中的至少一个致动器相关，所述再生阀被配置为选择性地将位于所述多个致动器中的至少一个致动器处的所述通用排流通道与所述通用入流通道相连接。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其特征在于，进一步包括：多个止回阀（100，126，148），与所述多个泵体相关，所述多个止回阀中的每一止回阀位于所述再生阀和所述多个致动器中的至少一个致动器之间。