[发明专利]具有分开式压力补偿器的液压控制阀系统

说明书

                    发明领域

本发明涉及可控制液压驱动机械的阀组件；具体地涉及压力补偿器，其中保持一固定压差以获得一均匀流速。

                    发明背景

一机器中的液压驱动工作件的速度取决于液压系统主要窄小节流口的横截面积和贯穿那些口的压降。为便于控制，已经采用压力补偿液压控制系统来设定和保持压降。这些先前的控制系统包括感应线路，它可将阀工作口的压力传送到一可变排量的液压泵的输入端，该液压泵在此系统中供应加压的液压流体。最后形成泵输出的自我调节作用可在横贯控制节流口处产生一近似恒定的压降，该节流口的横截面积可由机器操作者控制。因为压降是保持恒定的，所以工作件的运动速度仅由节流口横截面积来决定，控制很方便。这样的一个系统揭示在名为“后压力补偿整体式液压阀”的美国专利4,693,272中，所揭示内容引用在本文中。

由于这样一个系统中的控制阀和液压泵一般不是相互紧邻的，所以变化的负荷压力信息必须经过软管或其它可以是相当长的导管传送到远距离的泵输入。当机器处于停止的自然状态时，一些液流将会流出这些导管。当操作者又需要使机器运行时，这些导管必须在压力补偿系统完全有效之前再次充满。鉴于这些导管的长度，泵的响应可能滞后，而会发生载荷略下降，这些特性可称为“滞后时间”和“起动下降”问题。

在某些类型的液压系统中，驱动负载的活塞的“触底”会使整个系统“中止(操作)”。在采用最大的工作口压力来驱动压力补偿系统的系统中会发生这一现象。在此情况下，触底负载具有最大工作口压力，但泵不能提供一较大压力；因而，在控制节流口中不再存在一压降。作为一种补救措施，这种系统可在液压控制系统的负载感应回路中设置一减压阀。在触底情况下，减压阀打开，使所感应的压力下降到负载感应的释放压力，从而使泵能够提供贯穿控制节流口的压降。

虽然这一方案是有效的，但在采用一压力补偿检测阀作为将贯穿控制节流口的压降基本保持恒定的装置一部分的系统这可能具有不必要的副作用。当一工作口压力超过负载感应减压阀的设定值时，该减压阀即使在没有活塞触底时也会打开。在此情况下，一些流体会从工作口向后经过压力补偿检测阀流入泵腔室。结果，负载会下降，这种情况可称为“回流”问题。

鉴于前述原因，需要一种装置来减少或避免某些液压系统中存在的滞后时间、起动下降和回流问题。

                    发明概述

本发明可以满足这些需求。

用于将液压流体输入到至少一个负载中的一液压阀总成包括一个泵，该泵可产生一变量输出压力，在任何时间，该压力是泵控制输入口的输入压力和一恒定极限压力的总和。控制液压流体从泵流到一液压执行机构的一分离阀组连接到负载之一上，并且受到一负载力作用，从而产生一负载压力。阀组是这样的：其中可感应最大负载压力以提供一负载感应压力，该压力可传送到泵控制输入口。

各阀组具有一测量节流口，液压流体可从泵经过其流到各执行机构中。因而，泵输出压力作用到测量节流口的一侧上。在各阀组中的压力补偿器可在测量节流口另一侧提供负载感应压力，这样贯穿测量节流口的压力降基本上等于恒定的压力极限。压力补偿器具有一阀柱和一可在一孔中滑动的活塞，两者由一弹簧分离。阀柱和活塞将孔分成第一和第二腔室。第一腔室与测量节流口的另一侧连通，第二腔室与负载感应压力连通。因此，第一和第二腔室之间的压力差变化可使阀柱和活塞运动，而该压力差的大小和方向决定了阀柱和活塞在孔中的位置。

该孔具有一输出口，流体可通过其输送到各液压执行机构中。孔中的阀柱位置可控制输出口的尺寸，从而控制贯穿测量节流口的压力差。当第一腔室中的压力大于第二腔室中的压力时可实现液体的流动，当第二腔室中的压力显著大于第一腔室中的压力时则不能流动。虽然活塞和阀柱由一弹簧分隔，但除了腔室中的压力之外，是不能使其各自相对第一和第二腔室的壁偏置。

                     附图的简述

图1是一具有多阀总成的液压系统的原理图，它根据本发明含有一新颖分开式补偿器；

图2是一多阀总成的横截面图，图中示意地示出其连接到一泵和一油箱上；

图3是图2中多阀总成一个截面的垂直向截面图，并且示意地示出了与液压缸体的连接；

图4，5和6都是图3的部分剖切截面的放大横截面图，示出了第一种型式的补偿器处于三种不同的操作状态下；

图7，8和9是与图4-6类似的放大横截面图，示出了第二种型式的补偿器处于三种不同的操作状态下；以及