專利名稱：用于控制旋轉(zhuǎn)臂的方法以及控制旋轉(zhuǎn)臂的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及流共享(flow sharing)液壓系統(tǒng)，并且，更具體地說，涉及用于這種系統(tǒng)的擺動速度補償。
背景技術(shù)：
近代，在本技術(shù)領(lǐng)域中人們已經(jīng)知道流共享液壓系統(tǒng)。通常，這些系統(tǒng)被用來控制諸如反鏟裝置之類的大型旋轉(zhuǎn)臂的運動。這些系統(tǒng)利用能可滑動地接合在一流共享閥內(nèi)的一計量閥芯，以改變液壓流體的路徑，并從而改變旋轉(zhuǎn)臂的運動。
在現(xiàn)有技術(shù)中很好地建立起用一計量閥芯來控制旋轉(zhuǎn)臂的功能。在一流共享液壓系統(tǒng)中，計量閥芯具有一實心的中心和多個不同橫截面面積的區(qū)段。根據(jù)計量閥芯在流共享閥內(nèi)的位置，液壓流體流根據(jù)計量閥芯工作區(qū)段的橫截面面積，成比例地供應(yīng)至系統(tǒng)。
流共享液壓系統(tǒng)的一個缺點是，它不管旋轉(zhuǎn)臂的角度和位置如何，都提供恒定的流體流。由于這樣的恒定流體流，旋轉(zhuǎn)臂的速度是不平穩(wěn)的，尤其是在啟動或停止旋轉(zhuǎn)臂的擺動運動時。旋轉(zhuǎn)臂在其啟動或停止時易于出現(xiàn)“跳躍”的擺動運動。
為了克服這樣的缺點，在本技術(shù)領(lǐng)域中人們已知道向流共享液壓系統(tǒng)添加一防晃閥。防晃閥根據(jù)旋轉(zhuǎn)臂的角度和位置來改變流體流。不過，這種閥是一種必須建造在系統(tǒng)上的十分昂貴的裝置。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種流共享液壓系統(tǒng)，它能實現(xiàn)可根據(jù)旋轉(zhuǎn)臂的角度和位置而改變的流體流。
本發(fā)明的另一目的是使這樣一種系統(tǒng)成本經(jīng)濟，且無需防晃閥。
本發(fā)明的這些和其它的目的對于那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們來說將是很明白的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于流共享液壓系統(tǒng)的擺動速度補償裝置。
本發(fā)明安裝在流共享閥的計量閥芯內(nèi)。它包括附接至一彈簧抵座的一提動頭。彈簧抵座容納一壓力彈簧，所述壓力彈簧推壓在一插塞上，并用來將提動頭保持在關(guān)閉位置。彈簧抵座還具有一排泄孔，該排泄孔可根據(jù)彈簧抵座和提動頭位置的組合來將擺動速度補償裝置內(nèi)的過大壓力排出到一液壓泵貯槽中。
當(dāng)一流共享液壓系統(tǒng)啟動或停止時，在流體流中的急涌可能會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的峰值。本發(fā)明在系統(tǒng)啟動或停止時吸收該壓力峰值，使流體流逐漸地增加或減少。結(jié)果，由裝有本發(fā)明的一流共享液壓系統(tǒng)所操縱的、諸如一旋轉(zhuǎn)臂之類的裝置將無“跳躍”地平穩(wěn)工作。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明的剖視圖；圖2是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于中性位置時的剖視圖；圖3是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于中性位置時的示意圖；圖4是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于內(nèi)側(cè)位置時的剖視圖；圖5是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于內(nèi)側(cè)位置時的示意圖；圖6是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于外側(cè)位置時的剖視圖；圖7是一流共享液壓系統(tǒng)在計量閥芯處于外側(cè)位置時的示意圖。
具體實施例方式
請參見圖1，標(biāo)號10表示結(jié)合在計量閥芯12內(nèi)的一擺動速度補償組件10。計量閥芯12有一內(nèi)孔14，該內(nèi)孔用作擺動速度補償組件10的一入口。擺動速度補償組件10包括一具有一座18的提動頭16、與提動頭16的一內(nèi)孔22流體連通的進口20、以及O形圈24。O形圈24形成提動頭16與計量閥芯12的第二內(nèi)孔26之間的密封。提動頭16附接至包圍螺旋壓力彈簧30的一彈簧抵座28。彈簧抵座28在計量閥芯12的一第三內(nèi)孔32內(nèi)運行。彈簧抵座28具有一連接至狹槽36的一排泄孔34。根據(jù)彈簧抵座28在孔32中的位置，狹槽36可以與計量閥芯12中的排出口38流體連通或不與之連通，內(nèi)孔22可以與排出口39連通或不與之連通。壓力彈簧30壓靠在插塞40上，所述插塞螺紋連接至計量閥芯12，并由O形圈42密封。
提動頭16靠置在計量閥芯12的內(nèi)孔14上?？?4內(nèi)的液壓流體壓力(以下稱為“P1”)加壓在提動頭16上，并用來驅(qū)動提動頭16離開孔14，從如圖1所示的一關(guān)閉位置到達提動頭16不與孔14接觸的一釋放位置。當(dāng)提動頭16從關(guān)閉位置移動到釋放位置時，P1中的一些穿過孔14并進入計量閥芯12的第二內(nèi)孔26。計量閥芯12的內(nèi)孔26起到一壓力腔的作用，在提動頭16打開時協(xié)助P1?？?6內(nèi)的液壓流體壓力(以下稱為“P2”)與P1一起工作，以快速地驅(qū)動提動頭16從關(guān)閉位置到達釋放位置。P2進入提動頭16的進口20，并穿過提動頭16的內(nèi)孔22到達計量閥芯12的內(nèi)孔32。
孔32內(nèi)的液壓流體壓力(以下稱為“P3”)用來抵抗P1和P2。當(dāng)提動頭16處于關(guān)閉位置時，P3可自由地進入排泄孔34，穿過狹槽36并通過排出口38排出計量閥芯。當(dāng)P1和P2所產(chǎn)生的力大于P3和壓力彈簧所產(chǎn)生的阻力時，提動頭16將從關(guān)閉位置移動到釋放位置。由于狹槽36，當(dāng)提動頭16在關(guān)閉與釋放位置之間跳動時，排泄孔34保持與排出口38流體連通。一旦提動頭16處于完全釋放的位置，狹槽36就不再與排出口38流體連通。這就可防止P3離開計量閥芯12，并可使P3壓力上升。與此同時，當(dāng)提動頭16處于完全釋放的位置時，內(nèi)孔22變?yōu)榕c排出口39流體連通，可使P2和P1降低。當(dāng)P3和壓力彈簧30所產(chǎn)生的力可克服P1和P2所產(chǎn)生的力時，提動頭16就將回到關(guān)閉位置。
由于P2以及狹槽36的協(xié)助，提動頭16快速地從關(guān)閉位置移動到釋放位置，使P1中的峰值能立即排泄出。由于壓力彈簧30，當(dāng)提動頭16從釋放位置向關(guān)閉位置行進時，它趨向于移動得明顯地慢。擺動速度補償組件10的性能取決于特定的應(yīng)用場合，并可通過壓力彈簧30的特性按照需要增加或降低彈簧的剛度來改變。
容納擺動速度補償組件10的計量閥芯12在流共享閥44內(nèi)滑動，如圖2中所示。計量閥芯12通過端部46用手動調(diào)節(jié)，并且被位于端蓋50內(nèi)的壓力彈簧48偏壓。圖2和3都示出了當(dāng)計量閥芯12處于中性位置時的流共享閥電路。當(dāng)計量閥芯12處于中性位置時，閥芯12將阻塞來自泵54的入口52的液壓流體流。這樣，就沒有了穿過內(nèi)孔14至擺動速度補償組件10的旁通，而擺動速度補償組件10在計量閥芯12處于中性位置的同時始終保持處于關(guān)閉位置。
當(dāng)計量閥芯12被推向內(nèi)側(cè)位置(如圖4和5所示)時，允許來自泵54的入口52的液壓流體流過計量閥芯12，并進入壓力補償器58的入口56。壓力補償器58移動到一打開位置，使流體能流入橋部60。橋部中的壓力增大，直至它能克服荷載保持止回閥62，并進入液壓缸口64。流體流穿過液壓缸口66從液壓缸(未示出)返回。在液壓缸口66處的壓力再次上升，直至它能克服荷載保持止回閥68，并進入貯槽70。
當(dāng)計量閥芯12被拉動至外側(cè)位置(如圖6和7所示)時，允許來自泵54的入口52的液壓流體流過計量閥芯12，并進入壓力補償器58的入口56。壓力補償器58移動到一打開位置，使流體能流入橋部60。流體流與上述的、計量閥芯12處于內(nèi)側(cè)位置時的情況相似地運動，只是流體流以相反的方向運動。橋部中的壓力增大，直至它能克服荷載保持止回閥68，并進入液壓缸口66。流體流穿過液壓缸口64從液壓缸(未示出)返回。在液壓缸口66處的壓力再次上升，直至它能克服荷載保持止回閥62，并進入貯槽70。
當(dāng)計量閥芯12處于內(nèi)側(cè)或外側(cè)位置時可觸發(fā)擺動速度補償組件10。當(dāng)計量閥芯12處于內(nèi)側(cè)或外側(cè)位置時，流體流流過計量閥芯12并進入橋部60。在內(nèi)側(cè)或外側(cè)位置，橋部60經(jīng)由內(nèi)孔14與擺動速度補償組件10流體連通。當(dāng)橋部中的壓力高于擺動速度補償?shù)尼尫旁O(shè)定值時，擺動速度補償組件10啟動以吸收過大的壓力。具體地說，橋部60中的流體穿過內(nèi)孔14并有P1的作用，如圖1所示。當(dāng)橋部60中的壓力足夠高時，它將會致使提動頭16(圖1)從關(guān)閉位置移動到釋放位置，藉此從橋部并通過排出口38和39(圖1)排泄出過大的壓力。
在由一采用擺動速度補償組件10的流共享閥44控制的旋轉(zhuǎn)臂的工作中，擺動速度補償組件10將吸收系統(tǒng)壓力的峰值，以防止旋轉(zhuǎn)臂發(fā)生“跳躍”。具體地說，當(dāng)計量閥芯12處于內(nèi)側(cè)或外側(cè)位置時，急涌的液壓流體將進入橋部60，致使系統(tǒng)壓力形成峰值。該過大的壓力將致使擺動速度補償組件10打開，以通過排出口38和39排泄出過大的壓力，并使之回到貯槽70。消除了該過大的壓力就可使液壓流體平穩(wěn)地流過系統(tǒng)，這最終將使旋轉(zhuǎn)臂無“跳躍”地平穩(wěn)運動。
如果操作者突然停止裝有擺動速度補償組件10的旋轉(zhuǎn)臂的運動，系統(tǒng)中的荷載傳感釋放閥72將會打開。泵54將開始減少液壓流體的輸出流；不過，泵54的響應(yīng)要明顯慢于釋放閥72的響應(yīng)。這樣的響應(yīng)滯后將在系統(tǒng)中產(chǎn)生峰值。該過大的壓力將致使擺動速度補償組件10打開，以通過排出口38和39排泄出過大的壓力，并使之回到貯槽70。消除了該過大的壓力就可使系統(tǒng)逐漸地慢下來，這最終將使旋轉(zhuǎn)臂無“跳躍”地平穩(wěn)地停止下來。
盡管已結(jié)合了本發(fā)明的較佳實施例示出和描述了本發(fā)明，但應(yīng)予理解的是，可以作出許多落入以下的權(quán)利要求書所要求的較寬范圍之內(nèi)的修改、替代以及添加。從上文可見，本發(fā)明至少實現(xiàn)了所述的全部目的。
權(quán)利要求
1.一種擺動速度補償組件，它包括一計量閥芯，它帶有一與一入口壓力流體連通的入口；在計量閥芯中的一排出口；在計量閥芯中的一提動頭，它具有密封在入口上的一關(guān)閉位置和一釋放位置；一挨著入口和提動頭設(shè)置的腔室，該腔室存儲入口壓力以供使用，并用來將提動頭從關(guān)閉位置驅(qū)動到釋放位置；在計量閥芯中接合并抵抗提動頭的運動的一彈簧；以及附接至提動頭并容納彈簧的一彈簧抵座，該彈簧抵座具有一排泄孔，該排泄孔在提動頭處于釋放位置時與排出口部分地流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，彈簧抵座具有一狹槽，該狹槽連接至在提動頭處于關(guān)閉位置時與排出口部分地流體連通的排泄孔。
3.一種用于控制液壓流體的計量閥芯，它具有一個中性位置和至少一個工作位置，該計量閥芯包括具有一內(nèi)孔的一本體；本體中的一入口，該入口連接至內(nèi)孔，并在計量閥芯不處于中性位置時與一入口壓力流體連通；本體中的一排出口，該排出口連接至內(nèi)孔；在內(nèi)孔中的一提動頭，它具有密封在入口上的一關(guān)閉位置和一釋放位置；一挨著入口和提動頭設(shè)置的腔室，該腔室存儲入口壓力以供使用，并用來將提動頭從關(guān)閉位置驅(qū)動到釋放位置；在計量閥芯中接合并抵抗提動頭的運動的一彈簧；以及附接至提動頭并容納彈簧的一彈簧抵座，該彈簧抵座具有一排泄孔，該排泄孔在提動頭處于釋放位置時與排出口部分地流體連通。
4.一種通過一流共享液壓系統(tǒng)控制一旋轉(zhuǎn)臂的方案，該方法包括將旋轉(zhuǎn)臂放置在一平臺上；將一液壓缸連接至旋轉(zhuǎn)臂；將一流共享閥連接至液壓缸；將一計量閥芯連接至流共享閥，該計量閥芯具有一中性位置和至少一個工作位置；將液壓泵連接至流共享閥；使計量閥芯從中性位置進入到工作位置，從而使液壓壓力從泵流至流共享閥；通過計量閥芯中的一擺動速度補償組件將流共享液壓系統(tǒng)中的過大壓力排泄出，從而保持恒定的液壓壓力，并防止液壓壓力中產(chǎn)生峰值；將液壓壓力引導(dǎo)至液壓缸，從而驅(qū)動液壓缸并移動旋轉(zhuǎn)臂的位置；在旋轉(zhuǎn)臂的運動中以恒定的加速度增加速度，直至旋轉(zhuǎn)臂到達一所要的位置；以及使計量閥芯從工作位置進入到中性位置，從而停止液壓流的流動并減慢旋轉(zhuǎn)臂至停止。
5.一種通過一流共享液壓系統(tǒng)控制一旋轉(zhuǎn)臂的方案，該方法包括將旋轉(zhuǎn)臂放置在一平臺上；將一液壓缸連接至旋轉(zhuǎn)臂；將一流共享閥連接至液壓缸；將一計量閥芯連接至流共享閥，該計量閥芯具有一中性位置和至少一個工作位置；將液壓泵連接至流共享閥；開動液壓泵以在系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力；使計量閥芯從中性位置進入到工作位置，從而使液壓壓力從泵流至流共享閥；通過計量閥芯中的一擺動速度補償組件將流共享液壓系統(tǒng)中的過大壓力排泄出，從而保持恒定的液壓壓力，并防止液壓壓力中產(chǎn)生峰值；將液壓壓力引導(dǎo)至液壓缸，從而驅(qū)動液壓缸并移動旋轉(zhuǎn)臂的位置；在旋轉(zhuǎn)臂的運動中以恒定的加速度增加速度，直至旋轉(zhuǎn)臂到達一所要的位置；打開流共享閥中的一止回閥，從而停止液壓壓力進入液壓缸的流動并突然地停止旋轉(zhuǎn)臂的運動；以及通過計量閥芯中的一擺動速度補償組件將流共享液壓系統(tǒng)中的過大壓力排泄出，從而保持恒定的液壓壓力，并防止液壓壓力中產(chǎn)生峰值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種與一流共享液壓系統(tǒng)一起使用的擺動速度補償裝置。它安裝在流共享閥的計量閥芯內(nèi)，并包括附接至一彈簧抵座的一提動頭。彈簧抵座容納推壓在一插塞上的一壓力彈簧，所述壓力彈簧，并具有一排泄孔，該排泄孔可根據(jù)彈簧抵座和提動頭位置的組合來將本發(fā)明內(nèi)的過大壓力排出到一液壓泵貯槽中。當(dāng)一流共享液壓系統(tǒng)啟動或停止時，在流體流中的急涌可能會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的峰值。本發(fā)明可在系統(tǒng)啟動或停止時吸收該壓力峰值，從而使流體流逐漸地增加或減少。
文檔編號F15B13/04GK1573127SQ200410043480
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者羅念褚 申請人:沙厄-丹福絲股份有限公司