[发明专利]电液比例控制阀总成

说明书

本发明涉及一种用于控制液压驱动装置的电液比例控制阀总成。

众所周知，例如专利文件EP-A-0462589所公开的，可以利用一种比例控制阀总成来控制液压驱动装置。例如，推土机提升臂控制拉杆根据驾驶员通过推动操纵杆给出的指令信号作出反应。这种控制阀总成的典型结构是它有一个主滑阀，主滑阀上有：一个第一驱动液流口，使流体在滑阀与液压驱动装置的第一液流口之间双向流动；一个第二驱动液流口，使流体在滑阀与液压驱动装置的第二液流口之间双向流动；还有一个进液口，用来从液压泵吸进液流；以及一个排液口，用来向油箱排出液流；及一个阀柱，用来控制第一驱动液流口与泵口或油箱口之间液流的方向或速率以及第二驱动液流口与泵口或油箱口之间液流的方向或速率。

这种控制阀总成还可包括一个以辅助阀体形式出现的压力补偿器，通过控制它来保持主滑阀的阀柱两端有一个稳定的压力降。这种控制阀总成使得液压驱动装置可独立于载荷受到控制。因此，在推土机提升臂控制拉杆的例子中，不论被臂所提升的负载的大小是多少或者由于臂自身结构的原因使得在提升过程中负载发生变化，该臂都以十分均匀的速率上升或下降。然而，这种控制阀总成的机械结构复杂，从而使得制造困难，成本增加。此外，这种控制阀总成的控制功能也是有限的，特别是当由于重力产生的施加到液压驱动装置上的外力的方向与液压驱动装置的运动部分在液压控制下的运动方向相同时所出现的超负荷情况下，该阀可能会失控。

国际公开号为WO93/01417的专利申请中曾建议制造一种带有换向阀的控制阀总成，该换向阀包括一位置传感器，确定连接到液压驱动装置的两个驱动液流口中的哪一个是处于高压，并能向处理器发出一个电位置信号以表明哪一个口是处于高压。该处理器还接收从压力传感器传来的电压力信号以便显示高压压力，以及接收方向性信号，以表明驾驶员通过手动操纵杆已将阀柱从中立位置向某方向移动。该处理器还包括一个比较器，比较器能确定由方向性信号所指明的液流输入口是否处于高压，并输出一个信号到定位装置，用来控制泵的输出，使其根据比较结果变化并按照负载的需要来变化。虽然这种机构采用了特殊的控制方法对超负荷状况作出反应，但这种方法仅对驾驶员所操纵的阀柱的实际运动作出反应，因而在超负荷条件下运动时仍然有失控的危险。

本发明的目的就是要提供一种新颖的比例控制阀总成，它可以用明确简便的方法制造出来并能提供大量的控制功能。

本发明提供了一种电液比例控制阀总成。

根据被检测到的阀门元件的位置、液流口的压力以及泵压力以及对操作者发出的指令信号(例如由于驾驶员推动操纵杆产生的信号)作出的反应，这种控制阀门总成对两个阀门元件的位置进行调节来控制液压驱动装置(如液压油缸或液压马达)的液流口处的液体流速和(或)压力。对根据将阀门元件移动到与某一通流截面相对应位置上的不断改变的操纵信号，阀门元件被伺服控制装置连续地控制着，该通流截面能与所要求的流量和压力条件以及液压驱动装置的所需操作模式相适应。通过对控制电路的适当规划安排就能实现大量的控制功能。例如，控制液压驱动装置液流口处的液体流速和压力，使该装置可以被调整到以均匀的速率工作而不受负载的影响。这就是说，不论是在被动负载条件下或者是超负荷运行条件下，该装置运动零件的运动速率将不受施加负荷和供给压力的变化的影响。此外，受反馈位置信号控制的阀门元件位置的伺服控制，保证了高度准确的阀门元件定位，而勿须对阀门特性作详细分析或者因考虑到磨损而作调整。

在有两个分隔开来的阀门装置方案中，有可以分别运动的阀门元件，其优点在于第一和第二驱动液流口可以错开来开启和关闭从而实现对液压驱动装置的控制。用这种阀总成对液压驱动装置两个液流口处的液体流速和压力进行独立控制就有可能使得该装置比前面提到的控制方案运行起来效率更高更安全，这是由于在前述方案中装置的运动零件需要克服背压移动从而引起效率损失。此外，在压力过载的情况下，例如装置的运动零件的运动被外部过载负荷阻挡或者在需要载荷自由浮动的地方，一个或者两个阀门元件可能被打开与油箱相通，以便将液压驱动装置两侧边的液流分开排出或同时排出。

为了能够对本发明有更充分的了解，将参照图以举例的方式对按照本发明控制阀总成的优选实例作一说明。其中：

图1是本发明电液比例控制阀总成的液压回路图；

图2是该总成某一部分的横断面示意图；

图3是表明该总成各部分之间电气连接的方框图；以及

图4是表明该总成控制功能的逻辑图。