[发明专利]具有一体的减压和补给功能的计量阀

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种电动液压计量阀，更具体地涉及一种具有一体的减压和补给功能的电动液压计量阀。

背景技术

作业机械/机器例如挖掘机、装载机、推土机、机动平路机以及其它类型的重型机械使用一种或多种液压致动器来完成各种任务。这些致动器与作业机械上的泵流体连接，该泵给致动器内的室提供加压流体。电液阀装置通常在液压回路内在泵和致动器之间流体连接以控制进入致动器的室和从致动器的室出来的加压流体的流量，以有助于致动器的运动。多个单独的补给阀和减压阀/卸压阀通常与电液阀装置联接以维持液压回路内所需的压力水平。但是，这些补给阀和减压阀增加了液压回路的成本并且降低了液压回路的可靠性。

1999年2月9日授予Smith的美国专利No.5,868,059(‘059专利)中说明了一种降低成本和提高液压回路可靠性的方法。该‘059专利描述了一种液压回路，其具有四个独立的计量阀以控制相关联的液压致动器的排放和填充功能。每个独立的计量阀包括可移动以使致动器的室与排放口或供给口相连通的主阀元件。控制室选择性地与加压导向(pilot)流体的外部源相连通或排出加压导向流体以使主阀元件开始运动。每个与排放功能有关的独立的计量阀包括一体的减压阀装置以及一体的补给阀装置。减压阀装置的功能是当液压回路中的压力超过预定值时从液压回路中排出流体。补给阀装置的功能是当液压回路中的压力降低到预定值以下时将加压流体导向液压回路。

尽管‘059专利中说明的液压回路可以通过将减压和补给功能结合到独立的计量阀中来降低成本和提高可靠性，但是该液压回路仍然成本较高、缺乏效率，并且会限制设计的灵活性。具体地，由于‘059专利的独立计量阀要求加压导向流体的外部源，所以整个系统的成本会很高。另外，必须将能量花费在操作加压导向流体的外部源上，这会降低液压回路的效率。此外，因为‘059系统的液压回路要求与外部导向源连接，计量阀的位置会受到限制，并且阀与导向源之间的相关管道系统会进一步提高系统的成本。

本发明的计量阀的目的是克服一个或多个上述问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种计量阀。该计量阀包括具有入口和出口的阀体、主提升阀、以及电磁操作的导向元件。主提升阀设置在阀体内介于入口和出口之间，具有管口端和控制端，并且可在通流位置和阻流位置之间移动，其中在通流位置流体从入口流向出口，在阻流位置入口和出口之间的流体流动被阻止。电磁操作的导向元件可在阻流位置和通流位置之间移动，其中在阻流位置来自入口的加压流体对与主提升阀的控制端相连通的控制室加压以将主提升阀推向阻流位置，在通流位置控制室与排放装置相连通以使主提升阀朝着通流位置移动。计量阀还包括减压阀元件，该减压阀元件设计成响应于入口处的超过预定压力的压力从控制室排出加压流体以使主提升阀向着通流位置移动。

在另一方面，本发明涉及一种操作计量阀的方法。该方法包括使导向元件在阻流位置和通流位置之间移动，其中在阻流位置来自致动器的室的加压流体将主提升阀保持在阻流位置以阻止流体从所述室流出，在通流位置主提升阀的控制端与排放装置相连通以使主提升阀朝着通流位置移动来从所述室排出流体。该方法还包括响应于所述室内的超过预定值的流体压力使主提升阀自动地朝着通流位置移动以允许从所述室排出流体。

附图说明

图1是根据一示例性公开的实施例的作业机械的侧视概略图；

图2是用于图1的作业机械的一示例性公开的液压系统的示意图；

图3是用于图2的液压系统的一示例性公开的阀的横截面图；

图4是用于图2的液压系统的另一示例性公开的阀的示意图；以及

图5是用于图2的液压系统的另一示例性公开的阀的示意图。

具体实施方式

图1示出一示例性的作业机械10。作业机械10可以体现为执行某类与产业如采矿、建筑、耕作、运输或任何其它本领域已知的产业有关的操作的可动机械。例如，作业机械10可以是运土机械，如挖掘机、装载机、推土机、反铲挖土机、机动平路机、自动倾卸卡车、或任何其它运土机械。作业机械10也可以体现为固定的或位置不动的机械如发电机组、泵、或任何其它合适的执行操作的作业机械。作业机械10可以包括框架12、至少一个作业器具14、以及将作业器具14连接到框架12上的液压缸16。可以设想如果需要的话可以省略液压缸16，并且替代地包括液压马达或其它类似的致动器。

框架12可以包括支承作业机械10的运动的结构单元。例如，框架12可以体现为将动力源(未示出)连接到牵引装置18上的固定式底架、联接系统的可移动的框架构件、或任何其它本领域已知的框架。