[发明专利]用于控制工程机械的控制阀的设备及其控制方法以及用于控制液压泵的排放流量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制工程机械的控制阀的设备和方法以及用于控制工程机械的液压泵的排放流量的方法，更具体地，本发明涉及这样一种用于控制工程机械的控制阀的设备和方法以及用于控制工程机械的液压泵的排放流量的方法，其可以根据在具有零下温度的冬季液压流体的温度而控制定向阀的阀芯移位速度以及液压泵的排放流量。

背景技术

一般而言，用于操作工程机械的液压致动器的液压流体可在零上90摄氏度(+90℃)至零下20摄氏度(-20℃)的温度范围内使用。各个区域具有不同的环境温度，在冬季，工程机械可在具有零下温度的工作环境中使用，在夏季，工程机械可在具有大约零上50摄氏度(+50℃)的工作环境中使用。

特别地，归因于在具有零下温度的冬季液压流体的粘度和各个组件的间隙收缩，定向阀并非在操作者期望的先导信号压力下进行操作。作为示例，在定向阀暴露于零下温度的状态下，在暖机操作期间缓慢操作液压致动器的情况下，定向阀的阀芯通过被供给的高温液压流体而热膨胀，因此在定向阀中发生粘滞现象(stickphenomenon)。

在这种情况下，如果使动臂下降、斗杆缩进或摆动操作停止，则由于阀芯粘滞，所以阀芯没有返回到中立位置，而动臂下降或斗杆缩进操作继续或摆动设备继续其摆动操作而不停止。

特别地，在具有零下温度的冬季进行暖机操作期间，不是使工作设备突然操作，而是逐渐地对其进行精细地操纵。在定向阀的阀芯中形成凹槽(notch)作为用于将液压泵的液压流体供给到液压致动器的路径。在这种情况下，如果定向阀缓慢移位，则凹槽部分未完全打开而形成微路径。因此，在高温液压流体通过凹槽部分时产生热，并且由于该热的产生，使得阀芯凹槽部分的直径突然扩大。

由此，发生阀芯粘滞现象的原因会变多，因此，安全事故发生的概率变高。因此，在冬季零度以下的温度条件下，需要通过阀芯的凹槽部分的快速移位来实现凹槽部分的完全打开以减少热产生的原因进而消除粘滞现象。

另一方面，在通过操作操作杆(RCV)时施加的先导信号压力而使定向阀的阀芯移位的情况下，通过安装在操作杆和定向阀之间的流动路径中的压力传感器来检测先导信号压力，并且将电信号施加到液压泵的电比例减压阀(PPRV)来控制对应于先导信号压力的液压泵的排放流量，所述先导信号压力对应于操作杆的预定操作量。

在这种情况下，在零度以下的温度条件下，由于液压流体的降低的温度而使得液压流体具有高粘度，因此由于在根据操作杆的操作量的先导信号压力被传递到定向阀的阀芯时的压力损失而使得先导信号压力被延迟。也就是说，相比于零度以上的温度条件，由压力传感器检测的先导信号压力和在阀芯的入口处测量的先导信号压力之间的差变得更大，更多的时间被消耗在达到先导信号压力的正常状态上。

相应地，阀芯开口面积的增加被延迟，但液压泵所需的流量是由施加到电比例减压阀的电信号确定的，所述电信号对应于由压力传感器检测的先导信号压力而不管液压流体的温度如何。由此，相比于零度以上的温度条件，压力损失增加，因此从液压泵排放的液压流体的压力会突然增加，或者可能会发生诸如工作设备颤抖的异常现象。

发明内容

技术问题

因此，提出本发明以解决在现有技术中存在的上述问题，本发明实现的一个目的在于提供一种用于控制工程机械的控制阀的设备和方法，其可以在具有零下温度的冬季液压流体的温度变得等于或低于预定温度的情况下通过快速移位定向阀的阀芯而消除阀芯粘滞现象。

本发明实现的另一个目的在于提供一种用于控制工程机械的液压泵的排放流量的方法，其可在液压流体的温度变得等于或低于预定温度的情况下使液压泵的排放流量的延迟与先导信号压力的延迟一样多。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种用于控制工程机械的控制阀的设备，包括：可变排量液压泵；液压致动器，通过从液压泵供给的液压流体而被驱动；控制阀，安装在液压泵和液压致动器之间的流动路径中，并移位以控制液压致动器的启动、停止和方向改变；操作杆，输出对应于操作量的操作信号；温度传感器，检测连接到液压泵的液压流体箱的液压流体的温度；控制器，如果通过来自温度传感器的信号检测的液压流体的温度高于预定温度，则将对应于操作杆的操作量的控制信号施加到控制阀，如果通过来自温度传感器的信号检测的液压流体的温度低于预定温度，则对应于检测的液压流体的温度以预定的增加比率调整根据操作杆的操作量的操作信号，并将调整后的控制信号施加到控制阀。