專利名稱：用于建筑重型設備的流量控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中流量控制閥和方向控制閥設置在主控制閥塊上，從而產生這樣的流量控制作用，即不管工作單元的負荷壓力和液壓泵的泵壓力多大，均保持一組流速常數，并產生方向控制閥的作用。
更具體地說，本發(fā)明涉及這樣的一種流量控制裝置，該裝置能夠通過產生防止回流的止回閥作用和壓力補償流量控制閥的作用、進而通過即使當工作單元的負荷壓力和液壓泵的泵壓力發(fā)生波動時避免流速和提供給工作單元的壓力急劇變化，保持液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
背景技術：
圖1是一種用于建筑重型設備的傳統(tǒng)流量控制裝置的液壓回路圖。
該用于建筑重型設備的傳統(tǒng)的流量控制裝置包括一個液壓泵200、一個由來自液壓泵200的液壓流體驅動的液壓缸300、一個控制閥100和一個流量控制閥400(400A和400B)，其中的控制閥100裝配在液壓泵200和液壓缸300之間的流道內并通過控制液壓流體驅動液壓缸300，而流量控制閥400裝配在控制閥100和液壓缸300之間的負載通道6A和6B內，并通過限制提供給液壓缸300流速來控制液壓缸300的驅動速度。在未描述的標號中，4表示一個中心旁路，500表示一個安全閥，其中該安全閥用于當負載超過液壓回路的設定壓力時把液壓流體排放到槽T。
當操作一個操作桿(未示出)并因此控制信號壓力施加到控制閥100的右端，從液壓泵200排出的液壓流體經由一個泵通道5、一個止回閥3和切換到適當位置的控制閥100而穿過負載通道6A，然后提供給液壓缸300的一個大腔302。從液壓缸300小腔301排出的液壓流體經由另一個止回閥405B和負載通道6B返回到槽T，以便液壓缸300被驅動以伸長。
另一方面，該控制閥100切換到右側，從液壓泵200排出的液壓流體供應到液壓缸300的小腔301，從而該液壓缸收縮。
當想根據工作條件通過限制提供給液壓缸300的流速來控制液壓缸300的驅動速度時，通過與節(jié)流閥401A打開量對應的導向壓力403A和閥彈簧404A預置的彈力之間的差值，控制被引入到大腔302的流速。
然而，根據傳統(tǒng)的流量控制裝置，為了把流量控制閥400安裝在控制閥100和液壓缸300的負載通道6A和6B之間的流道，需要一個分離塊，從而部件數目增加，這樣也增加了成本價格。此外，由于存在著部件之間安裝位置的干涉，該設計受到限制。
還有，傳統(tǒng)的流量控制閥400不具有能夠應對下面情況的止回功能，該情況為，在液壓缸300一邊的負荷壓力比在液壓泵200一邊的排出壓力高，因此在控制閥100的泵通道5內必須單獨地安裝止回閥3。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明供給了一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，該流量控制裝置在一個主控制閥塊內具有一個流量控制閥和一個方向控制閥，并執(zhí)行流量控制功能以及方向控制閥功能。
另一個目的是供給一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中一個主流速控制閥和一個方向控制閥設置在控制閥塊內，從而減少了部件數目，節(jié)約了成本價格，同時消除了在部件之間的安裝位置干涉，可隨意設計，從而該流量控制裝置可設置在較窄的空間內。
為實現上述目的，本發(fā)明供給了一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中一個流量控制閥和一個方向控制閥設置在一個主控制閥塊內，從而執(zhí)行流量控制功能和方向控制閥的功能。
該用于建筑重型設備的流量控制裝置包括一個控制閥，該控制閥具有一個提供液壓泵液壓流體的并聯通道、一個殼體和一個分配滑閥，其中該殼體帶有把并聯通道的液壓流體排放到第一液壓缸的第一負載通道和把液壓流體排放到第二液壓缸的第二負載通道，而分配滑閥設置成可在殼體內移動，并有選擇地使第一和第二負載通道中任何一個與并聯通道連通。一個流量控制閥具有一個邏輯止回閥和一個邏輯控制閥，該邏輯止回閥設置成可在第一負載通道和并聯通道之間打開，而邏輯控制閥設置在并聯通道和邏輯止回閥之間，以對提供給邏輯止回閥的回壓腔的液壓流體的流速進行控制。以及一個負載止回閥設置在第二負載通道和并聯通道之間，以限制從第二液壓缸的回流。
優(yōu)選的是，根據并聯通道壓力和第一負載通道壓力之間的差值，該邏輯控制閥對提供給邏輯止回閥的回壓腔的液壓流體流速進行控制，從而使提供給第一負載通道上的液壓流體流速保持恒定。
此外，該邏輯止回閥具有限制從第一負載通道到并聯通道回流的回流阻止功能。


從結合附圖的以下詳細說明中，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點會變得更加明顯，其中圖1是一種用于建筑重型設備的傳統(tǒng)流量控制裝置的液壓回路圖；圖2是本發(fā)明一個實施例用于建筑重型設備的流量控制裝置的剖視圖；圖3示出了根據控制信號壓力變化的分配滑閥可變節(jié)流孔開口面積的變化率；以及圖4示出了根據液壓泵壓力變化提供給第一液壓缸的流速。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。在下面描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標記也用于相同部件。在說明書中定義的如回路具體結構以及部件等事項不過是用來幫助對發(fā)明的全面理解。這樣，很明顯的是，在沒有那些限定義的事項的情況下，本發(fā)明也可實現。此外，由于眾所周知的功能或者結構會以不必要細節(jié)使發(fā)明模糊，因此沒有詳細描述這些功能或結構。
參見圖2，示出了本發(fā)明一個實施例的用于建筑重型設備流量控制裝置的剖視圖，該流量控制裝置10包括了一個控制閥11、一個流量控制閥20以及一個負載止回閥30，其中該控制閥11具有一個殼體12和一個在該殼體12內可移動的分配滑閥14。
該殼體12由一個閥塊形成，其中在該塊內，設置了各種閥和流道，同時該殼體12構成了控制閥10的主體。該殼體12在其中設置有一個并聯通道40、一個第一負載通道41和一個第二負載通道42，其中液壓泵200的液壓流體供應到該并聯通道40內；第一負載通道41把并聯通道40的液壓流體排放到第一液壓缸201；以及第二負載通道42把該液壓流體排放到一個第二液壓缸202。
該分配滑閥14可左右移動地安裝到殼體12上。當該分配滑閥14移到左側或者右側時，第一和第二負載通道41和42中任何一個有選擇地與并聯通道40連通。
此外，殼體12在其中設置有用于控制提供給第一液壓缸201流速的流量控制閥20。該流量控制閥20包括一個邏輯止回閥21和一個邏輯控制閥22。該邏輯止回閥21安裝在第一負載通道41和并聯通道40之間，以致它能開啟或關閉，同時該邏輯控制閥22安裝在并聯通道40和邏輯止回閥21之間。
該邏輯止回閥21包括一個活塞23和一個邏輯止回塞頭25，該活塞23安裝在殼體12內，以在垂直方向移動，該邏輯止回塞頭25通過一個彈簧24彈性支撐并相對于活塞23可移動地安裝。該邏輯止回塞頭25安裝在連接并聯通道40和第一負載通道41的第一連接通道43上，以便該第一連接通道43可開啟或關閉。
這樣，該邏輯止回塞頭25執(zhí)行使并聯通道40與第一負載通道41連接或者斷開的功能，以及起到一個止回閥的作用，其當該第一通道41的壓力增加時相對于活塞23向下移動以限制回流。
一個回壓腔21a設置在活塞23的上端。節(jié)流孔23a設置在回壓腔21a的下面并與該回壓腔21a連通。此外，該邏輯止回塞頭25具有一個邏輯止回流道25a，該邏輯止同流道25a穿過該邏輯止回塞頭25并使節(jié)流孔23a與第一負載通道41互相連通。
該邏輯控制閥22控制著提供給邏輯止回閥21的回壓腔21a的流速，并安裝在殼體上，以在信號壓力提供時左右移動。這樣，根據供給的信號，該邏輯控制閥22移到左側或者右側，因而連接或者斷開邏輯控制入口管路45和邏輯控制出口管路46，其中該邏輯控制入口管路45與第一連接通道43連接。在這里，該邏輯控制出口管路46與邏輯止回閥21的回壓腔21a連接。因此，該邏輯控制閥22控制從并聯通道40供應到邏輯止回閥21的回壓腔21a的流速。
此外，根據經過泵壓力信號線47和負載信號線48提供的信號壓力，該邏輯控制閥22移到左側或者右側。該泵壓力信號線47探測第一負載通道41的供應側41a壓力，同時負載信號線48探測第一負載通道41的輸出側41b壓力。該泵壓力信號線47把信號壓力提供到邏輯控制閥22的左壓力腔22a，同時該負載信號線48把信號壓力提供到邏輯控制閥22的右壓力腔22a。
該邏輯控制閥22通過一個彈簧22c彈性支撐在左壓力腔22a的方向，以便它通過提供給左壓力腔22a信號壓力和提供給右壓力腔22b信號壓力之間的差值和彈簧力向左或右移動。
該當控制閥11的分配滑閥14處于中間位置時，泵壓力線47和負載信號線48連接到槽T。當分配滑閥14通過控制信號壓力切換到左側或者右側，泵壓力和負載信號線47、48的信號壓力提供給邏輯控制閥22。
該負載止回閥30安裝在第二負載通道42和并聯通道40之間，用來限制從第二液壓缸202的回流。該負載止回閥30安裝在與并聯通道40相連接的連接通道44上，從而該連接通道44可開啟或關閉。根據分配滑閥14的運動情況，經由第二連接通道44，該負載止回閥30把來自于并聯通道40的液壓流體提供到第二負載通道42上。
該負載止回閥30包括一個塞頭33，該塞頭插入到一個固定到殼體12上的閥蓋31內，并安裝為可在垂直方向上移動，同時通過一個彈簧32彈性支撐。因此，如果液壓流體從并聯通道40提供以便增加壓力，則該塞頭33向上移動以連接并聯通道40和第二連接通道44。如果在第二液壓缸202一側上的負載使在第二負載通道42一側的壓力增加，則塞頭33向下移動，以使并聯通道40和第二連接通道44斷開，因此限制從第二液壓缸202的回流。
在下文中，參考附圖來詳細描述根據本發(fā)明的建筑重型設備流量控制裝置的操作。
如圖2所示，當分配滑閥14處于中間狀態(tài)時，來自液壓泵200的液壓流體經由分配滑閥14的中央旁路49排放到槽T。
如果控制信號壓力′b′提供給分配滑閥14的右側，則該分配滑閥14移到左側。然后，從液壓泵200提供到并聯通道40的液壓流體向上推動負載止回閥30地塞頭33，以便該并聯通道40與第二連接通道44連接。因此，該液壓流體經由第二連接通道44和第二負載通道42提供給第二液壓缸202，從而第二液壓缸202被驅動。
當由于在操作期間第二液壓缸202的負載增加導致第二負載通道42一側的壓力增加，則塞頭33向下移動，以阻擋并聯通道40和第二連接通道44之間連接，以便限制從第二液壓缸202的回流。
當控制信號壓力′a′提供給分配滑閥14的左側時，該分配滑閥14移到右側，從而第一負載通道41的供應與輸出側41a和41b通過分配滑閥14的可變節(jié)流孔14a彼此連通。這樣，根據可變節(jié)流孔14a的開口面積，并聯通道40的液壓流體在流速上發(fā)生變化，同時該流體經由第一負載通道41提供給第一液壓缸201，從而第一液壓缸201被驅動。
流量控制閥20由邏輯止回閥21和邏輯控制閥22組成，該流量控制閥20執(zhí)行控制把提供給第一液壓缸201的流速控制到恒定水平的功能。當穿過邏輯止回塞頭25來自第一連接通道43的流速超過恒定水平時，第一負載通道41的供應側41a的壓力升高，然后升高的壓力經由泵壓力信號線47施加到邏輯控制閥22的左側壓力腔22a。此外，通過連接到第一負載通道41的輸出側41b的負載信號線48，施加于第一液壓缸201上的負荷壓力作用在邏輯控制閥22的右壓力腔22b上。
通過施加于邏輯控制閥22左壓力腔22a上的壓力和施加于右壓力腔22b上的壓力之間的差值和彈簧22c的彈簧力，邏輯控制閥22向左或右移動。換句話說，假定施加于壓力腔22a上的壓力由Pa表示，以及它的壓力接收面積由Da表示，施加于右壓力腔22b上的壓力由Pb表示，以及它的壓力接收面積由Db表示，同時彈簧力由Fs表示，則施加于邏輯控制閥22左側或者右側的力可以如下表達Pa×Da＝Pb×Db+Fs
這樣，當供應側41a壓力增加，同時因此左壓力腔22a也增加時，該邏輯控制閥22移到右側，同時液壓流體通過與并聯通道40連通的邏輯控制入口管路45排放到邏輯控制出口管路46。排放到邏輯控制出口管路46的液壓流體提供給在邏輯止回閥21上端的回壓腔21a，然后經由邏輯止回流道25a和與回壓腔21a連通的節(jié)流孔23a提供到第一負載通道41的供應側41a。
在這里，當邏輯控制出口管路46的流速增加時，回壓腔21a的壓力也增加。結果，該邏輯止回閥21向下移動，同時與第一連接通道43和第一負載通道41連接的通道面積減小，從而第一負載通道41的供應側41a的流速也降低。
當第一液壓缸201側的負載增加，接著第一負載通道41的輸出端41b壓力也增加時，通過負載信號線48施加于右壓力腔22b上的壓力也增加。因此，該邏輯控制閥22移到左側或者右側，與邏輯控制入口管路45和邏輯控制出口管路46連通的邏輯控制閥22的開口面積減小，因此穿過邏輯控制輸出管路46的流速也降低。結果，施加于邏輯止回閥21上端的回壓腔21a上的壓力降低，同時邏輯止回閥21向上移動，從而連接并聯通道40和第一負載通道41的通道打開。換句話說，當在第一液壓缸201側的負載增加時，邏輯止回閥21向上移動，同時提供給第一負載通道41供應側41a的流速增加。
如上所述，即使當液壓泵200的壓力和第一液壓缸201一側的壓力變化，流量控制閥20也可補償該壓力變化，以控制提供給第一負載通道41供應側41a的流速。這樣，與分配滑閥14的可變節(jié)流孔14a開口面積對應的流速可保持恒定。
圖3示出了分配滑閥的可變節(jié)流孔開口面積隨著控制信號壓力變化的變化率，而圖4示出了隨著液壓泵壓力變化提供給第一液壓缸的流速。
當控制信號壓力′a′施加到分配滑閥14的左側時，該分配滑閥移到右側，同時可變節(jié)流孔14a的開口面積改變。例如，當控制信號壓力Pi從A增加到B(A＜B)時，可變節(jié)流孔14a的開口面積與控制信號壓力Pi成比例增加。
這樣，如圖4所示，在控制信號壓力Pi對應于圖3的點A從而可變節(jié)流孔14a局部打開的狀態(tài)下，來自液壓泵200的壓力持續(xù)增加，此時，通過操作流量控制閥20提供給第一液壓缸201的流速保持恒定。
在控制信號壓力Pi對應于圖3的點B從而可變節(jié)流孔14a完全打開的狀態(tài)下，來自液壓泵200的壓力持續(xù)增加，此時，通過操作流量控制閥20提供給第一液壓缸201的流速也保持恒定。
在如上所述用于建筑重型設備的流量控制裝置中，流量控制閥和方向控制閥設置在主控制閥塊內，從而流量控制裝置可執(zhí)行流量控制功能以及方向控制閥功能。
另外，由于流量控制閥和方向控制閥設置在主控制閥塊上，因此，部件數目減少，同時節(jié)約了成本價格。此外，防止了在部件之間安裝位置的干涉，使設計更為自由，從而該流量控制裝置可設置在較窄的空間內。
雖然參考發(fā)明的某些優(yōu)選實施例已經示出和描述了發(fā)明，但本領域的技術人員可以理解的是，在不脫離由附加權利要求書限定的發(fā)明精神和范圍的情況下，在形式和細節(jié)方面可進行各種變化。
權利要求
1.一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，包括一個控制閥，該控制閥具有一個液壓泵的液壓流體提供于其中的并聯通道、一個殼體和一個分配滑閥，其中該殼體帶有把并聯通道的液壓流體排放到第一液壓缸的第一負載通道和把液壓流體排放到第二液壓缸的第二負載通道，而分配滑閥設置成可在殼體內移動，并有選擇地使第一和第二負載通道中任何一個與并聯通道連通；一個流量控制閥，該流量控制閥具有一個邏輯止回閥和一個邏輯控制閥，該邏輯止回閥設置成可在第一負載通道和并聯通道之間打開，而邏輯控制閥設置在并聯通道和邏輯止回閥之間，以對提供給邏輯止回閥的回壓腔的液壓流體的流速進行控制；以及一個負載止回閥，該負載止回閥設置在第二負載通道和并聯通道之間，以限制從第二液壓缸的回流。
2.如權利要求1所述的用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中根據并聯通道壓力和第一負載通道壓力之間的差值，該邏輯控制閥對提供給邏輯止回閥的回壓腔的液壓流體流速進行控制，從而使提供給第一負載通道上的液壓流體流速保持恒定。
3.如權利要求1所述的用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中該邏輯止回閥具有限制從第一負載通道回流到并聯通道的回流阻止功能。
4.如權利要求2所述的用于建筑重型設備的流量控制裝置，其中該邏輯止回閥具有限制從第一負載通道回流到并聯通道的回流阻止功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于建筑重型設備的流量控制裝置，無論負載壓力和泵壓力如何變化，該流量控制裝置能夠維持恒定的設定流速。該流量控制裝置包括一個控制閥、一個流量控制閥和一個負載止回閥。該控制閥具有一個并聯通道、一個帶有第一負載通道和第二負載通道的殼體以及設置成可在該殼體內移動的分配滑閥。該流量控制閥具有一個邏輯止回閥和一個邏輯控制閥，該邏輯止回閥設置成可在第一負載通道和并聯通道之間打開，而邏輯控制閥對提供給邏輯止回閥的回壓腔的液壓流體的流速進行控制。負載止回閥設置在第二負載通道和并聯通道之間，以限制從第二液壓缸的回流。
文檔編號F15B13/04GK1661242SQ20041005457
公開日2005年8月31日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權日2004年2月24日
發(fā)明者鄭海均 申請人:沃爾沃建造設備控股(瑞典)有限公司