本實(shí)用新型總體上涉及一種液壓系統(tǒng)，更具體地涉及一種定變量合流液壓系統(tǒng)以及包含該液壓系統(tǒng)的機(jī)器。

背景技術(shù)：

諸如裝載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)或其它類型重型設(shè)備之類的機(jī)器通常使用被供應(yīng)來自機(jī)器上的一個(gè)或多個(gè)泵的液壓流體的多個(gè)致動器(例如液壓缸)來完成各種任務(wù)?，F(xiàn)有的液壓系統(tǒng)主要包括雙定量泵獨(dú)立系統(tǒng)、雙定量泵合流系統(tǒng)、雙變量泵獨(dú)立系統(tǒng)、和定變量合流系統(tǒng)等。定變量合流系統(tǒng)使用一個(gè)用于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的變量泵和一個(gè)用于工作液壓系統(tǒng)的定量泵。該液壓系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)向優(yōu)先的液壓控制方法，當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)向時(shí)，變量泵優(yōu)先向轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)供油，而當(dāng)機(jī)器不轉(zhuǎn)向時(shí)，由變量泵輸出的液壓流體的至少一部分可與定量泵輸出的液壓流體合流并且供給至工作液壓系統(tǒng)，使作業(yè)工具更有效地工作。

目前裝載機(jī)的定變量合流系統(tǒng)(其中轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)為負(fù)載敏感系統(tǒng)，工作液壓系統(tǒng)為定量系統(tǒng))大多都是通過工作液壓系統(tǒng)的壓力控制邏輯閥的開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)合流。當(dāng)工作液壓系統(tǒng)壓力比較高，但是流量比較小時(shí)，邏輯閥也會全部打開，這時(shí)轉(zhuǎn)向泵(其為負(fù)載敏感泵)的排量為最大排量，多余的流量都將通過工作液壓系統(tǒng)的主閥芯流到液壓油箱。在這種工況下就造成了很大的能量損失。

另外，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定往往低于工作液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定。因此，當(dāng)工作液壓系統(tǒng)達(dá)到最大系統(tǒng)壓力時(shí)，工作液壓系統(tǒng)的壓力會對轉(zhuǎn)向泵造成很大沖擊，大大縮短了轉(zhuǎn)向泵的使用壽命。

本實(shí)用新型旨在克服上述的一個(gè)或多個(gè)問題和/或現(xiàn)有技術(shù)的其它問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面中，本實(shí)用新型涉及一種液壓系統(tǒng)，其包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、工作液壓系統(tǒng)、液壓油箱、定量泵、變量泵、優(yōu)先閥和邏輯閥，其中，定量泵的進(jìn)油口與液壓油箱流體連接，定量泵的出油口與工作液壓系統(tǒng)的工作閥組的泵口流體連接，變量泵的進(jìn)油口與液壓油箱流體連接，變量泵的出油口與優(yōu)先閥的進(jìn)油口流體連接，優(yōu)先閥的第一出油口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向閥組的泵口流體連接，優(yōu)先閥的第二出油口與邏輯閥的進(jìn)油口流體連接，優(yōu)先閥構(gòu)造成將來自變量泵的液壓流體選擇性地供應(yīng)到轉(zhuǎn)向閥組的泵口和邏輯閥的進(jìn)油口，邏輯閥的出油口與工作閥組的泵口流體連接，邏輯閥構(gòu)造為比例閥并且能夠?qū)碜詢?yōu)先閥的液壓流體供應(yīng)到工作閥組的泵口，其特征在于，該液壓系統(tǒng)包括連接在工作閥組的多個(gè)先導(dǎo)控制端口與邏輯閥的先導(dǎo)控制端口之間的梭閥網(wǎng)絡(luò)，該梭閥網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造成將由機(jī)器的控制系統(tǒng)輸出到工作閥組的多個(gè)先導(dǎo)控制端口的先導(dǎo)控制壓力反饋到邏輯閥的先導(dǎo)控制端口，以便控制通過邏輯閥的液壓流體的流量。

有利地，工作液壓系統(tǒng)的工作閥組包括四個(gè)先導(dǎo)控制端口，梭閥網(wǎng)絡(luò)包括第一、第二、第三梭閥，第一梭閥的兩個(gè)輸入端口分別與所述四個(gè)先導(dǎo)控制端口中的兩個(gè)流體連接，第二梭閥的兩個(gè)輸入端口分別與所述四個(gè)先導(dǎo)控制端口中的另兩個(gè)流體連接，第三梭閥的兩個(gè)輸入端口分別與第一和第二梭閥的輸出端口流體連接，第三梭閥的輸出端口與邏輯閥的所述先導(dǎo)控制端口流體連接。

有利地，邏輯閥的出油口和定量泵的出油口在一合流位置匯合后通向工作液壓系統(tǒng)的工作閥組的泵口，在邏輯閥的出油口和所述合流位置之間設(shè)置有單向閥，該單向閥僅允許液壓流體從邏輯閥的出油口到所述合流位置的流動而不允許反向流動。

有利地，該液壓系統(tǒng)包括第四梭閥，第四梭閥的第一輸入端口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的LS口流體連接，第四梭閥的第二輸入端口與所述單向閥的出口流體連接，由第四梭閥的輸出端口輸出的負(fù)載敏感信號被反饋到變量泵以用于調(diào)節(jié)變量泵輸出的液壓流體的流量。

有利地，優(yōu)先閥構(gòu)造為比例閥并且設(shè)置有用于接收來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感信號的控制端口，優(yōu)先閥根據(jù)該負(fù)載敏感信號在轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)之間分配液壓流體。

在另一個(gè)方面中，本實(shí)用新型涉及一種包括該液壓系統(tǒng)的機(jī)器。該機(jī)器例如是裝載機(jī)，與梭閥網(wǎng)絡(luò)連接的工作閥組的多個(gè)先導(dǎo)控制端口分別為控制動臂舉升、動臂下降、鏟斗裝載和鏟斗卸料的先導(dǎo)控制端口。

在本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)中，能夠通過由手柄控制系統(tǒng)輸出到工作液壓系統(tǒng)的先導(dǎo)控制壓力來控制邏輯閥的開度，并且進(jìn)而根據(jù)邏輯閥的開度控制變量泵提供工作液壓系統(tǒng)實(shí)際需要的流量，從而避免了流量的浪費(fèi)。另一方面，由于在邏輯閥的出油口處設(shè)置了單向閥，能夠有效地避免工作液壓系統(tǒng)對變量泵泵口的壓力沖擊，延長了變量泵的壽命。

附圖說明

下面將參考示意性的附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。附圖及相應(yīng)的實(shí)施例僅是為了說明的目的，而非用于限制本實(shí)用新型。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的液壓系統(tǒng)100，該液壓系統(tǒng)可用于一機(jī)器，例如裝載機(jī)。液壓系統(tǒng)100包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)10、工作液壓系統(tǒng)20、液壓油箱1、定量泵2和變量泵3。

定量泵2的進(jìn)油口與液壓油箱1流體連接，出油口與工作液壓系統(tǒng)的工作閥組22的泵口P流體連接。工作閥組22的回油口T與液壓油箱1流體連接。定量泵2用于從液壓油箱1抽取液壓流體并且將抽取的液壓流體供應(yīng)到工作液壓系統(tǒng)，用于控制作業(yè)工具完成不同的任務(wù)。作業(yè)工具可以具體化為動臂、鏟斗、叉形裝置、推進(jìn)裝置、切割裝置、鏟子、除雪機(jī)或者本領(lǐng)域已知的任何其它任務(wù)執(zhí)行裝置。作業(yè)工具在液壓流體的驅(qū)動下能夠完成各種動作，諸如舉升、下降、鏟挖、傾倒、樞轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、擺動或者本領(lǐng)域已知的其它運(yùn)動。

變量泵3的進(jìn)油口與液壓油箱1流體連接以便從液壓油箱1抽取液壓流體。變量泵3的出油口與一優(yōu)先閥4流體連接。變量泵3通過優(yōu)先閥4選擇性地與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)流體連通。優(yōu)先閥4構(gòu)造成當(dāng)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)工作時(shí)由變量泵3泵送的液壓流體被優(yōu)先供給到轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。另外，優(yōu)先閥4能夠使來自變量泵3的液壓流體的一部分(甚至全部)與由定量泵2泵送的液壓流體合流并一起供應(yīng)到工作液壓系統(tǒng)。

如圖1所示，優(yōu)先閥4可以構(gòu)造成二位三通閥，其包括一個(gè)進(jìn)油口和兩個(gè)出油口。變量泵3的出油口與優(yōu)先閥4的進(jìn)油口流體連接，優(yōu)先閥4的第一出油口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向閥組12的泵口P流體連接，優(yōu)先閥4的第二出油口與一邏輯閥5的進(jìn)油口流體連接。優(yōu)先閥4構(gòu)造成將來自變量泵3的液壓流體選擇性地供應(yīng)到轉(zhuǎn)向閥組12的泵口和邏輯閥5的進(jìn)油口。為此，優(yōu)先閥4設(shè)置有用于接收來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS的控制端口。當(dāng)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)工作時(shí)，優(yōu)先閥4處于如圖1所示的右位(第一位置)，來自變量泵3的液壓流體被供應(yīng)到轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。當(dāng)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)不工作時(shí)，第一負(fù)載敏感信號LS為零，優(yōu)先閥4移動到圖1所示的左位(第二位置)，來自變量泵3的液壓流體被供應(yīng)到邏輯閥5。

有利地，優(yōu)先閥4構(gòu)造為比例閥，并且能夠在第一負(fù)載敏感信號LS的作用下連續(xù)地在第一位置和第二位置之間調(diào)節(jié)，由此根據(jù)該負(fù)載敏感信號在轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和邏輯閥5之間成比例地分配液壓流體。

邏輯閥5用于將來自優(yōu)先閥4的液壓流體供應(yīng)到工作液壓系統(tǒng)。邏輯閥5可以構(gòu)造為二位二通比例閥，邏輯閥5的出油口與工作閥組22的泵口P流體連接。當(dāng)邏輯閥5關(guān)閉時(shí)，優(yōu)先閥4與工作液壓系統(tǒng)之間的流體連接斷開。當(dāng)邏輯閥5打開時(shí)，通過邏輯閥5輸出的液壓流體與來自定量泵2的液壓流體合流，一起被供應(yīng)到工作閥組22的泵口。

在現(xiàn)有技術(shù)中，邏輯閥5的開度通常由來自工作液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感信號控制。這種控制的缺點(diǎn)在于，當(dāng)工作液壓系統(tǒng)中的負(fù)載高，而所需液壓流體的流量低時(shí)，造成能量浪費(fèi)。

在根據(jù)本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)中，來自工作液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感線路被省去。替代地，液壓系統(tǒng)100包括連接在工作閥組22的多個(gè)先導(dǎo)控制端口與邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口之間的梭閥網(wǎng)絡(luò)6，該梭閥網(wǎng)絡(luò)6構(gòu)造成將由機(jī)器的控制系統(tǒng)輸出到工作閥組22的多個(gè)先導(dǎo)控制端口的先導(dǎo)控制壓力反饋到邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口，以便控制邏輯閥5的開度并由此控制通過邏輯閥5的液壓流體的流量。

如圖1所示，工作液壓系統(tǒng)的工作閥組22可以包括四個(gè)先導(dǎo)控制端口，梭閥網(wǎng)絡(luò)6包括第一梭閥61、第二梭閥62和第三梭閥63，第一梭閥61的兩個(gè)輸入端口分別與所述四個(gè)先導(dǎo)控制端口中的兩個(gè)流體連接，第二梭閥62的兩個(gè)輸入端口分別與所述四個(gè)先導(dǎo)控制端口中的另兩個(gè)流體連接，第三梭閥63的兩個(gè)輸入端口分別與第一梭閥和第二梭閥的輸出端口流體連接，第三梭閥63的輸出端口與邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口流體連接。例如在裝載機(jī)中，這四個(gè)先導(dǎo)控制端口分別為控制動臂舉升、動臂下降、鏟斗裝載和鏟斗卸料的先導(dǎo)控制端口。

來自機(jī)器的控制系統(tǒng)的先導(dǎo)控制壓力被選擇性地供應(yīng)到所述四個(gè)先導(dǎo)控制端口之一。手柄的行程越大，先導(dǎo)控制壓力越大。來自梭閥網(wǎng)絡(luò)6的壓力信號被反饋到邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口，以便控制邏輯閥5的開度并由此控制通過邏輯閥5的液壓流體的流量。因此，在本實(shí)用新型中，通過來自機(jī)器的控制系統(tǒng)的先導(dǎo)控制壓力的大小成比例地控制邏輯閥5的開度，能夠有利地節(jié)省能量。

諸如裝載機(jī)等機(jī)器的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定往往低于工作液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定，當(dāng)工作液壓系統(tǒng)達(dá)到最大系統(tǒng)壓力時(shí)，工作液壓系統(tǒng)的壓力會對變量泵造成很大沖擊，大大縮短其使用壽命。

針對這一問題，根據(jù)本實(shí)用新型，邏輯閥5的出油口和定量泵2的出油口在一合流位置匯合后通向工作液壓系統(tǒng)的工作閥組22的泵口，在邏輯閥5的出油口和該合流位置之間設(shè)置有單向閥7，單向閥7僅允許液壓流體從邏輯閥5的出油口到該合流位置的流動而不允許反向流動。

由于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定(通過負(fù)載敏感泵的cutoff來設(shè)定)低于工作液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)定(通過系統(tǒng)主閥上的溢流閥來設(shè)定)，因此當(dāng)工作液壓系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定的系統(tǒng)壓力時(shí)，由于邏輯閥5的出油口處設(shè)有單向閥7的緣故，盡管此時(shí)邏輯閥5處于打開狀態(tài)，工作液壓系統(tǒng)的壓力也傳遞不到變量泵3的泵口，從而有效地避免了工作液壓系統(tǒng)對變量泵泵口的壓力沖擊，延長了變量泵的壽命。

在液壓系統(tǒng)100進(jìn)行合流操作時(shí)，當(dāng)工作液壓系統(tǒng)壓力比較高，但是流量比較小時(shí)，邏輯閥5也會全部打開，這時(shí)變量泵(負(fù)載敏感泵)3的排量為最大排量，多余的流量都將通過工作液壓系統(tǒng)的主閥芯流到液壓油箱1。在這種工況下就造成了很大的能量損失。

為了解決這一問題，根據(jù)本實(shí)用新型，液壓系統(tǒng)100還包括第四梭閥8。第四梭閥8的第一輸入端口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的LS口流體連接，其第二輸入端口與單向閥7的出口流體連接，其輸出端口與變量泵3流體連接。因此，第四梭閥8將來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS和邏輯閥5的輸出壓力中較大的一者反饋到變量泵3，以用于控制和調(diào)節(jié)變量泵3輸出的液壓流體的流量。通過設(shè)置第四梭閥8，在液壓系統(tǒng)100合流操作并且工作液壓系統(tǒng)不需要大流量時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)比例節(jié)能控制，根據(jù)邏輯閥5的開度按需提供所需要的流量，從而避免了流量的浪費(fèi)。

有利地，優(yōu)先閥4、邏輯閥5、單向閥7和第四梭閥8可以設(shè)計(jì)成插裝閥塊，由此節(jié)省液壓系統(tǒng)100的布置空間。

工業(yè)適用性

根據(jù)本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)100尤其適用于裝載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)或其它類型重型設(shè)備之類的機(jī)器。

當(dāng)機(jī)器的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)不工作，而工作液壓系統(tǒng)工作時(shí)，來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS為零，優(yōu)先閥4移動到圖1所示的左位(第二位置)，來自變量泵3的液壓流體經(jīng)由優(yōu)先閥4被供應(yīng)到邏輯閥5。當(dāng)機(jī)器的操作者對機(jī)器手柄進(jìn)行操作時(shí)，由手柄控制系統(tǒng)輸出的先導(dǎo)控制壓力經(jīng)由梭閥網(wǎng)絡(luò)6被反饋到邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口，控制邏輯閥5的開度并且由此控制通過邏輯閥5的液壓流體的流量。流經(jīng)邏輯閥5的液壓流體與來自定量泵2的液壓流體合流后一起被供應(yīng)到工作液壓系統(tǒng)。同時(shí)，第四梭閥8將邏輯閥5的輸出壓力反饋到變量泵3，控制變量泵3根據(jù)邏輯閥5的開度提供工作液壓系統(tǒng)實(shí)際需要的流量，從而避免流量的浪費(fèi)。

當(dāng)機(jī)器的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)11工作，而工作液壓系統(tǒng)12不工作時(shí)，經(jīng)由梭閥網(wǎng)絡(luò)6反饋到邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口的先導(dǎo)控制壓力為零，邏輯閥5在彈簧的作用下移動到關(guān)閉位置，使得優(yōu)先閥4與工作液壓系統(tǒng)之間的流體連接斷開。來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS作用在優(yōu)先閥4上，使優(yōu)先閥4移動到如圖1所示的右位(第一位置)。來自變量泵3的液壓流體經(jīng)由優(yōu)先閥4被供應(yīng)到轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)向動作。同時(shí)，第四梭閥8將第一負(fù)載敏感信號LS反饋到變量泵3，用于控制變量泵3的排量。

當(dāng)機(jī)器的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)都工作時(shí)，優(yōu)先閥4根據(jù)來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS在轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和邏輯閥5之間分配液壓流體。當(dāng)機(jī)器的操作者對機(jī)器手柄進(jìn)行操作時(shí)，由手柄控制系統(tǒng)輸出的先導(dǎo)控制壓力經(jīng)由梭閥網(wǎng)絡(luò)6被反饋到邏輯閥5的先導(dǎo)控制端口，控制邏輯閥5的開度并且由此控制通過邏輯閥5的液壓流體的流量。同時(shí)，第四梭閥8將來自轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的第一負(fù)載敏感信號LS和邏輯閥5的輸出壓力中較大的一者反饋到變量泵3，控制變量泵3根據(jù)邏輯閥5的開度提供工作液壓系統(tǒng)實(shí)際需要的流量，從而避免流量的浪費(fèi)。

在液壓系統(tǒng)100進(jìn)行合流操作的過程中，當(dāng)工作液壓系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定的系統(tǒng)壓力時(shí)，由于邏輯閥5的出油口處設(shè)有單向閥7的緣故，盡管此時(shí)邏輯閥5處于打開狀態(tài)，工作液壓系統(tǒng)的壓力也傳遞不到變量泵3的泵口，從而有效地避免了工作液壓系統(tǒng)對變量泵泵口的壓力沖擊，延長了變量泵的壽命。

上面借助具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了描述。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下對本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)做出多種改變和變形。結(jié)合對說明書的考慮及所公開的液壓系統(tǒng)的實(shí)踐，其它實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。說明書和示例僅被視為示例性的，真正的范圍由所附權(quán)利要求及它們的等同方案表示。