[发明专利]用于旋转斜盘泵的控制系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及控制系统，更具体地涉及用于旋转斜盘泵的控制系统。

背景技术

可变排量液压泵通常用于为机器致动器例如与移动机器工具或联接件相关的缸或马达提供可调节的加压流体的流量。基于致动器的要求，增加或减小泵的排量以便致动器以期望的速度和/或期望的力移动工具和/或联接件。

液压工具系统中使用的典型的可变排量泵被称为旋转斜盘式泵。这种类型的泵包括多个被保持抵靠在倾斜的旋转斜盘的柱塞接合表面上的柱塞。在大多数情形下，旋转斜盘大致是平坦的并且包括光滑的驱动表面。在各柱塞和接合表面之间设置有诸如球窝接头的接头以便容许旋转斜盘和柱塞之间的相对移动。各柱塞可滑动地设置以便当柱塞和旋转斜盘的倾斜的表面相对于彼此旋转时在相关的筒内往复运动。当各柱塞从相关的筒缩回时，低压流体被抽进该筒中。当柱塞通过旋转斜盘的柱塞接合表面被强制返回筒内时，柱塞在增加的压力下从筒推动流体。在此构型中，可通过调节旋转斜盘的倾角来改变泵的输出。

历史上，通过连接于旋转斜盘的侧面的一个或多个致动器使泵的旋转斜盘倾斜至期望的角度。当致动器伸出或缩回时，致使旋转斜盘绕一枢转轴线倾斜。响应于各种输入控制与旋转斜盘相关的一个或多个螺线管操作阀以便或者将加压流体引导到致动器以使致动器伸出，或者从致动器排出流体以使致动器缩回，由此调节旋转斜盘的倾角。

尽管在功能上适合于控制泵，上面所述的螺线管致动器在某些情形中会产生问题。例如，当供应至螺线管致动器的动力出现故障，或者当用以控制螺线管致动器的输入错误时，可能会不适当地调节旋转斜盘的倾角或者根本不进行调节。

在1980年3月25日授予Pahl等人的美国专利No.4,194,361（’361专利）中描述了改进泵排量控制的一种尝试。具体而言，’361专利描述了一种具有一组电磁阀和一手动阀的旋转斜盘泵，所述电磁阀能在正常操作期间控制泵的排量，而在紧急状况期间手动阀能超越该组电磁阀并控制泵的排量。手动阀联接至能由操作员移动的机械超越装置。在正常操作期间，机械超越装置通过弹簧压力被保持在不活动状态，并且控制器与该组电磁阀通信以响应于手动输入和泵的移位位置调节泵的排量。在紧急状况期间，例如当发生电力故障时，可由操作人员移动机械超越装置以经由手动阀控制泵的排量调节。

尽管’361专利可在紧急状况期间提供泵控制，所提供的控制可能是有限的。也就是说，’361专利在紧急状况期间仅提供手动控制，而在某些情况下手动控制不足够或者不期望有手动控制。

本发明公开的液压控制系统旨在克服上面提出的一个或多个缺点和/或现有技术的其他问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于泵的控制系统。该控制系统可包括能倾斜的旋转斜盘、至少一个能移动以使旋转斜盘倾斜的致动器、加压流体供应装置和排放装置。该控制系统还可包括第一线路和第二线路，第一线路能连接到加压流体供应装置和排放装置，并且构造成控制所述至少一个致动器的操作，第二线路能连接到加压流体供应装置和排放装置，并且构造成控制所述至少一个致动器的操作。该控制系统还可包括安全阀（故障保护阀），该安全阀构造成在正常操作状态期间仅将第一线路连接到供应装置和排放装置中的至少一者，并且在故障保护（故障安全，failsafe）状态期间仅将第二线路连接到供应装置和排放装置。

在另一方面，本发明涉及另一种用于泵的控制系统。该控制系统可包括能倾斜的旋转斜盘、至少一个能移动以使旋转斜盘倾斜的致动器、加压流体供应装置和排放装置。该控制系统还可包括至少第一电动阀和一第二阀，第一电动阀构造成将供应装置和排放装置选择性地连接到所述至少一个致动器以将所述至少一个致动器移动到期望的位置，第二阀机械地连接到旋转斜盘并且构造成将供应装置和排放装置选择性地连接到所述至少一个致动器以使可倾斜的旋转斜盘朝向中立位置移动。该泵还可包括第三电动阀，第三电动阀在第一状态期间被激励以将所述至少第一电动阀连接到供应装置和排放装置，并且在第二状态期间被弹簧偏压以将第二阀连接到供应装置和排放装置。

在又一方面，本发明涉及一种控制旋转斜盘泵的方法。该方法可包括从旋转斜盘泵置换/排出（displace）主流体流，并且在第一操作状态期间，经由第一通路选择性地引导流向和流出旋转斜盘泵的致动器的先导流体流，以调节旋转斜盘泵的排量。该方法还可包括在第二状态期间，通过经由第二通路控制流向和流出所述致动器的流取代/超越经由第一通路控制所述致动器，以便朝向非置换位置移动旋转斜盘泵。

附图说明