專利名稱：電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，更具體地涉及電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景運(yùn)土和建筑作業(yè)機(jī)械通常使用控制轉(zhuǎn)向功能和操作的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 有些傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括液壓機(jī)械閥，該液壓機(jī)械閥調(diào)節(jié)到作業(yè)機(jī)械 上的轉(zhuǎn)向致動器的流體流動。與轉(zhuǎn)向盤的直接機(jī)械連接與任何轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動 成比例地打開液壓機(jī)械閥。其它傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括與轉(zhuǎn)向盤相關(guān)聯(lián) 的手動調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)到轉(zhuǎn)向致動器的流體流動。近來， 一些作業(yè)機(jī)械采用電液型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這些轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括檢測轉(zhuǎn) 向設(shè)備(例如轉(zhuǎn)向盤)的轉(zhuǎn)動或運(yùn)動的傳感器。 一控制器可以與該傳感器 通信以監(jiān)控轉(zhuǎn)向盤的運(yùn)動?；诒槐O(jiān)控的運(yùn)動，該控制器可以產(chǎn)生一控制 信號，該控制信號電力控制一液壓閥，以允許響應(yīng)流體流到轉(zhuǎn)向致動器。 這種系統(tǒng)比先前的液壓機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)且更緊湊。由于轉(zhuǎn)向在作業(yè)機(jī)械上是一個(gè)重要的功能， 一些作業(yè)機(jī)械包括主液壓 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和輔助或第二液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。如果主液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者 不運(yùn)行_一如在閥故障、發(fā)動機(jī)故障、泵故障或其它故障期間可能發(fā)生的 那樣，輔助或第二液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以控制流體為操作者提供連續(xù)的轉(zhuǎn)向控 制。在主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不運(yùn)行的情況下，作業(yè)機(jī)械可設(shè)置成自動地從主轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)切換到輔助或第二轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在美國專利No.6,039，133公開了 一種具有主轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和備用轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的液壓系統(tǒng)。該'133號專利公開了一種采用第一和第二轉(zhuǎn)向控制閥的轉(zhuǎn) 向控制系統(tǒng)。第一轉(zhuǎn)向控制閥包括第一對致動室，第二轉(zhuǎn)向控制閥包括第
二對致動室。第 一轉(zhuǎn)向控制閥由第 一對電液先導(dǎo)閥通過第 一對致動室控制。 第二轉(zhuǎn)向控制閥由第二對電液先導(dǎo)閥通過第二對致動室控制。如果第 一轉(zhuǎn) 向控制閥失效，第二轉(zhuǎn)向控制閥可通過機(jī)械先導(dǎo)閥向第二對致動室提供導(dǎo) 向流體。在該第'133號專利中公開的系統(tǒng)可能比期望的或需要的系統(tǒng)更復(fù)雜。 例如，該系統(tǒng)要求第二轉(zhuǎn)向控制閥具有兩對致動室以便提供控制。由于系 統(tǒng)復(fù)雜，所以可能需要比期望的更多的維護(hù)。此外，由于系統(tǒng)復(fù)雜，所以 可能過于昂貴。本文所公開和描述的電液系統(tǒng)可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的 一個(gè)或多個(gè)問題。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)示例性方面，本公開涉及一種用于將流體引導(dǎo)到作業(yè)機(jī)械上的 轉(zhuǎn)向致動器的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)可包括與轉(zhuǎn)向致動器流 體連通并且構(gòu)造成控制到轉(zhuǎn)向致動器的流體流動的主閥。左、右主轉(zhuǎn)向閥 可與主閥連通。左、右主轉(zhuǎn)向閥可構(gòu)造成提供流體壓力來影響主閥，以控 制到轉(zhuǎn)向致動器的流體流動。左、右輔助轉(zhuǎn)向閥可與主閥連通。左、右輔 助轉(zhuǎn)向閥可構(gòu)造成提供流體壓力來影響主閥，以控制到轉(zhuǎn)向致動器的流體 流動。在右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥之間以及在左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向 閥之間可操作地設(shè)置有往復(fù)閥。該往復(fù)閥可用于選擇性地控制流體從右主 轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥中的一個(gè)以及從左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向閥中的一 個(gè)流向主閥，以控制主閥。在另一個(gè)示例性方面，本公開涉及一種將流體引導(dǎo)到作業(yè)機(jī)械上的轉(zhuǎn) 向致動器的方法。該方法可包括引導(dǎo)流體通過主閥到轉(zhuǎn)向致動器。該主閥 可選擇性地控制到轉(zhuǎn)向致動器的流體流動?？蛇x擇性地引導(dǎo)流體通過左、 右主轉(zhuǎn)向閥到主閥。通過左、右主轉(zhuǎn)向閥的流體可影響主閥以控制到轉(zhuǎn)向 致動器的流體流動。還可選擇性地引導(dǎo)流體通過左、右輔助轉(zhuǎn)向閥到主閥。 通過左、右輔助轉(zhuǎn)向閥的流體可影響主閥以控制到轉(zhuǎn)向致動器的流體流動。 可引導(dǎo)來自左、右主轉(zhuǎn)向閥中的至少一個(gè)的流體通過一往復(fù)閥，該往復(fù)閥 可操作地設(shè)置在右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥以及左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向 閥中的 一組的兩個(gè)閥之間。通過該往復(fù)閥的流體可影響主閥以控制到轉(zhuǎn)向 致動器的流體流動。


圖l是一示例性作業(yè)機(jī)械的概略圖； 圖2是一示例性轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的示意圖; 圖3是一示例性電控系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)參照附圖中所示的示例性實(shí)施例。在任何可能的情況下在整 個(gè)附圖中使用相同的參考標(biāo)號表示相同或相似部件。當(dāng)討論具體的構(gòu)造和 布置時(shí)，應(yīng)該理解這只是出于說明性的目的。圖1示出一示例性作業(yè)機(jī)械100，該作業(yè)機(jī)械可包括本文所公開的電 液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該作業(yè)機(jī)械100可包括一發(fā)動機(jī)殼體102、 一駕駛室104和 一工作器具106，如用于挖掘和裝載材料的伊斗。在作業(yè)機(jī)械100是一輪 式裝載機(jī)的示例中，工作器具106由多個(gè)致動器包括翻轉(zhuǎn)致動器108提供 動力和控制。作業(yè)機(jī)械100可包括前、后地面接合裝置，如支承作業(yè)機(jī)械100的前 輪110和后輪112。發(fā)動機(jī)殼體102可包括電源如發(fā)動機(jī)114，它可為前輪 110和/或后輪112提供動力。為了驅(qū)動作業(yè)機(jī)械100，操作者可操縱一個(gè)或多個(gè)可容納于駕駛室104 內(nèi)部的轉(zhuǎn)向輸入裝置。該輸入裝置可最終通過伸長和縮進(jìn)液壓轉(zhuǎn)向致動器來駕駛作業(yè)機(jī)械IOO。在作業(yè)機(jī)械100是輪式裝載機(jī)的這個(gè)示例中，作業(yè) 機(jī)械100可包括前端116和后端118。液壓轉(zhuǎn)向致動器可在前端和后端116、 118之間延伸，并且可構(gòu)造成繞一鉸接軸120相對于后端118鉸接前端116。 盡管參照鉸接式作業(yè)機(jī)械討論了電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，但是本文所述的原理和系
統(tǒng)同樣適用于更傳統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可相對于作業(yè)機(jī)械 體部轉(zhuǎn)動輪子來駕駛作業(yè)機(jī)械。圖2示出可結(jié)合在作業(yè)機(jī)械100上以提供轉(zhuǎn)向控制的示例性電液系統(tǒng) 200。該電液系統(tǒng)可包括提供轉(zhuǎn)向控制的第一和第二轉(zhuǎn)向致動器202、 203。 在鉸接輪式裝載機(jī)的示例性實(shí)施例中，第一和第二轉(zhuǎn)向致動器202、 203 可在圖l中的前、后端116、 118之間伸長和縮進(jìn)。電液系統(tǒng)200還可包括多個(gè)流體部件和電氣部件，它們一起控制轉(zhuǎn)向 致動器202、 203的伸長和縮進(jìn)，從而駕駛作業(yè)機(jī)械IOO。為清楚起見，將 首先給出流體部件的描述，然后給出電氣部件的描述。電液系統(tǒng)200的流體部件可包括主滑閥220、主引導(dǎo)系統(tǒng)204和輔助 引導(dǎo)系統(tǒng)205。此外，該電液系統(tǒng)200可包括電動開關(guān)電》茲閥218、右往復(fù) 闊222和左往復(fù)閥224。保持有流體源的儲液箱226和主流體源228以及 可選的第二流體源230可為主引導(dǎo)系統(tǒng)204和輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205提供流體。該主滑閥220可布置成與轉(zhuǎn)向致動器202、203流體連通并且可構(gòu)造成 控制流體流動以實(shí)現(xiàn)致動和其它任何希望的轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。在所示示例中，主 滑閥220是三位七通先導(dǎo)式換向比例控制閥，該控制閥可用于獨(dú)立地控制 到每個(gè)轉(zhuǎn)向致動器202、 203或到一無流動位置的加壓流體的流動，該無流 動位置有效地阻止從主流體源和第二流體源228、 230到兩個(gè)轉(zhuǎn)向致動器 202、 203的流動。當(dāng)滑柱在主滑閥220內(nèi)的位置改變時(shí)，流體凈皮以不同的 方向和速率引導(dǎo)到轉(zhuǎn)向致動器202、 203，從而提供轉(zhuǎn)向控制。主滑閥220 兩端的彈簧將該主滑閥220偏壓至一中間位置，該中間位置可與無流動位 置對應(yīng)。該主滑閥220可與主流體源228和第二流體源230流體連通，并 且可構(gòu)造成控制從流體源到轉(zhuǎn)向致動器202、 203的加壓流體的流動。主引導(dǎo)系統(tǒng)204可包括右主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥208和 主減壓閥210。類似地，輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205可包括右輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥214和輔助減壓閥216。該右和左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208以及該右和左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 214可以是兩位三通比例電/P茲減壓閥，該減壓閥構(gòu)造成引導(dǎo)導(dǎo)向流體以影
響主滑閥220的位置。因此，從轉(zhuǎn)向閥206、 208、 212、 214的流體流動可 用于在主滑閥220的三個(gè)位置之間移動主滑閥，從而影響被引導(dǎo)到轉(zhuǎn)向致 動器202、 203的流體的數(shù)量和方向，并由此控制作業(yè)機(jī)械100的轉(zhuǎn)動方向 和轉(zhuǎn)動速率。可通過主流體源228或第二流體源230 (如果有的話)為該 右和左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208以及右和左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 214提供 導(dǎo)向流體。主減壓閥210和輔助減壓閥216可以已知的方式操作并且構(gòu)造 成降低從主流體源228和第二流體源230流入各個(gè)主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥和輔助轉(zhuǎn) 向先導(dǎo)閥206、 208、 212、 214的流體壓力。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，右和 左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥244、 246包括如圖2所示的兩個(gè)分開的閥。在另一示例性 實(shí)施例中，右和左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥244、 246包括單個(gè)閥，例如三位四通閥。 類似地，右和左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥252、 254也可包括如圖所示的兩個(gè)分開的 閥或單個(gè)閥。其它的閥配置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。開關(guān)電/P茲閥218可以是用于控制到主引導(dǎo)系統(tǒng)204的流體流動的電》茲 操作閥。在所示的示例性實(shí)施例中，該開關(guān)電磁閥218設(shè)置在主減壓閥210 和左、右主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208之間。當(dāng)開關(guān)電i茲閥218關(guān)閉(沒有通電) 時(shí)，允許流體流到左、右主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208，當(dāng)開關(guān)電》茲閥218打開 (通電)時(shí)，不允"^午流體流到主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208。因此，當(dāng)開關(guān)電》茲 閥218打開(通電)時(shí)，主引導(dǎo)系統(tǒng)204不能控制主滑閥220的位置，因 此不能控制作業(yè)機(jī)械IOO的轉(zhuǎn)向。這是由以下事實(shí)引起的，即，主轉(zhuǎn)向先 導(dǎo)閥206、 208通過一回流管線連接到儲液箱226，當(dāng)開關(guān)電》茲閥218 #皮通 電時(shí)，它們的導(dǎo)向流體供給被切斷。右往復(fù)閥222可用于選擇性地引導(dǎo)流體從右主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206和右輔 助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212中的一個(gè)流向主滑閥220以改變主滑閥220的位置。類 似地，左往復(fù)閥224可用于選擇性地引導(dǎo)流體從左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥208和左 輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥214中的一個(gè)流向主滑閥220以改變主滑閥220的位置。 因此，往復(fù)閥222、 224可用于選擇性地引導(dǎo)來自主引導(dǎo)系統(tǒng)204或輔助引 導(dǎo)系統(tǒng)205的流體來控制主滑閥220的位置，并由此控制從主滑閥220到 轉(zhuǎn)向致動器202、 203的流體的數(shù)量和方向。借助于當(dāng)主引導(dǎo)系統(tǒng)停止操作時(shí)通過開關(guān)電磁閥218將主引導(dǎo)系統(tǒng)204中的導(dǎo)向流體排放到儲液箱226 而實(shí)現(xiàn)往復(fù)閥222、 224以優(yōu)先順序排列到主滑閥的導(dǎo)向流體的流動。儲液箱226可構(gòu)成用于保持一定量流體例如專用的液壓油、發(fā)動機(jī)潤 滑油、傳輸潤滑油或本領(lǐng)域已知的任何其它流體的儲液槽。作業(yè)機(jī)械100 內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)液壓系統(tǒng)——包括電液系統(tǒng)200——可從儲液箱226抽 取流體和使流體返回該儲液箱。還可以設(shè)想電液系統(tǒng)200連接到多個(gè)分離 的流體箱。主流體源228和第二流體源230可構(gòu)造成從儲液箱226抽取流體并生 成到轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208、 212、 214、主滑閥220和轉(zhuǎn)向致動器202、 203 的加壓流體的流動。主流體源228和第二流體源230可構(gòu)成例如變量泵、 定量泵、可變?nèi)莘e泵或本領(lǐng)域已知的任何其它加壓系統(tǒng)。主流體源228和 第二流體源230可通過例如間軸(未示出)、皮帶(未示出)、電路(未 示出)或以任何其它合適的方式可驅(qū)動地連接到電源上，如圖1所示的發(fā) 動才幾116?？蛇x地，主流體源228和第二流體源230可通過變矩器、齒輪 箱或以任何其它適當(dāng)?shù)姆绞介g接連接到電源上?？梢栽O(shè)想多個(gè)加壓流體源 相互連接以^更為電液系統(tǒng)200提供加壓流體。電液系統(tǒng)200可包括附加部件，包括例如補(bǔ)給和減壓閥232、 一個(gè)或 多個(gè)背壓閥234和壓力補(bǔ)償器閥236。補(bǔ)給和減壓閥232可與在主滑閥220 和轉(zhuǎn)向致動器202、 203之間的流體管線關(guān)聯(lián)。補(bǔ)給和減壓閥232可以本領(lǐng) 域已知的方式提供減震和補(bǔ)充流體。背壓閥234可設(shè)置在從轉(zhuǎn)向致動器 202、 203的回流管線中并且可構(gòu)造成保持轉(zhuǎn)向致動器202、 203內(nèi)的壓力 水平來提高敏感度和增加備用壓力(standby pressure)。壓力補(bǔ)償器閥 236可為一可選閥，當(dāng)使用來自第一和第二流體源228、 230的流體壓力為 作業(yè)機(jī)械100上的附加部件提供流體動力時(shí)可包括該壓力補(bǔ)償器閥。壓力 補(bǔ)償器閥236可構(gòu)造成確保盡管流體可用于控制其它部件，但總是有足夠 量的流體可用于電液系統(tǒng)200。可以"沒想電液系統(tǒng)200包括附加的和/或與 所示出的不同的部件。例如，電液系統(tǒng)200可包括蓄電池、附加節(jié)流孔、 止回閥、減壓安全閥、補(bǔ)給閥、壓力平衡管道和本領(lǐng)域已知的其它部件。 可以設(shè)想在系統(tǒng)中利用其它部件以根據(jù)具體要求定制系統(tǒng)。在圖2和圖3中示出并參照圖2和圖3討論電液系統(tǒng)200的電氣部件。 圖3示出可用于接收數(shù)據(jù)和控制電液系統(tǒng)200的電磁閥的控制系統(tǒng)300。 該控制系統(tǒng)300可包括輸入裝置302、與輸入裝置302關(guān)聯(lián)的可選的傳感 器304、控制才莫塊306和一系列壓力傳感器308、 310、 312。輸入裝置302可以是轉(zhuǎn)向盤、操縱桿或本領(lǐng)域已知的其它輸入裝置， 并且可設(shè)置在駕駛室104內(nèi)以用于作業(yè)機(jī)械操作者操縱。輸入裝置302被 構(gòu)造為生成希望的運(yùn)動信號，其向控制模塊306發(fā)送任何輸入作為電轉(zhuǎn)向 信號。例如，在其中輸入裝置302為轉(zhuǎn)向盤的示例性實(shí)施例中，操作者可 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生一作為命令的轉(zhuǎn)向信號來操作電液系統(tǒng)200，以實(shí)現(xiàn)希望的轉(zhuǎn)向。 一可選的傳感器304如轉(zhuǎn)換器可與輸入裝置302關(guān)聯(lián)并且可用于 檢測輸入裝置302的操作。因此，傳感器304可生成轉(zhuǎn)向信號?？刂颇K306可如本領(lǐng)域已知的那樣包括處理器和存儲器。存儲器可 存儲有一個(gè)或多個(gè)程序，該程序可以是軟件程序，用于控制電液系統(tǒng)200。 例如，控制模塊306可設(shè)置成從輸入裝置302或傳感器304和壓力傳感器 308、 310、 312接收信息，并可與電液系統(tǒng)200的任一電磁閥可操作地通 訊。例如，在圖3中，控制才莫塊306可與轉(zhuǎn)向閥206、 208、 212、 214和開 關(guān)電磁閥218通訊?？刂颇K306可構(gòu)造為生成基于來自輸入裝置302的 輸入信號的控制信號，以提供合適的信號來控制閥影響主滑閥220,從而 控制作業(yè)機(jī)械100的轉(zhuǎn)向。對于從輸入裝置302接收的任何給定的轉(zhuǎn)向信號，控制模塊306可在 其存儲器內(nèi)包括預(yù)定的可接受的導(dǎo)向流體壓力范圍。控制模塊306可構(gòu)造 成將測量的導(dǎo)向流體壓力與預(yù)定的壓力范圍進(jìn)行比較，以確定用于控制主 滑閥220位置的導(dǎo)向流體壓力在可接受的范圍之內(nèi)并且正確地操作。如果 測量的導(dǎo)向流體壓力落入預(yù)定壓力范圍之外，則控制模塊306可構(gòu)造成把 電液系統(tǒng)200的操作從主引導(dǎo)系統(tǒng)204切換到輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205。壓力傳 感器308、 310、 312可與部件間的流體管線或部件本身關(guān)聯(lián)并可測量電液 系統(tǒng)200內(nèi)的流體壓力。它們可用于把被監(jiān)控的壓力傳輸?shù)娇刂颇K306， 用來與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較。在本實(shí)施例中，壓力傳感器包括右壓力傳感器308、左壓力傳感器310和主流體源壓力傳感器312。如圖2所示，右 和左壓力傳感器308、 310分別設(shè)置在主滑閥220與右、左往復(fù)閥222、 224 之間。通過監(jiān)測往復(fù)閥222、 224和主滑閥220之間的流體壓力，右、左壓 力傳感器308 、 310可檢測由主引導(dǎo)系統(tǒng)204或第二引導(dǎo)系統(tǒng)205施加以移 動主滑閥220來控制作業(yè)機(jī)械100的轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向力。主流體源壓力傳感器 312可用于監(jiān)測流入右、左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208的流體壓力。在圖2所 示的示例性實(shí)施例中，主流體源壓力傳感器312設(shè)置在主減壓閥210和開 關(guān)電磁閥218之間。壓力傳感器308、 310、 312可設(shè)置在電液系統(tǒng)200的 其它位置，以提供關(guān)于系統(tǒng)操作狀態(tài)的希望的數(shù)據(jù)。工業(yè)應(yīng)用簡化和改進(jìn)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在必要時(shí)，電液系統(tǒng)200可提供在主系統(tǒng)和 輔助系統(tǒng)之間的簡單、可靠的切換。在使用中，電液系統(tǒng)200可包括來自主流體源228的加壓流體。流體 壓力可保持在這樣一種水平，即當(dāng)主滑閥220被移動到打開位置時(shí)可提供 通過主滑閥220的即時(shí)流體流動。主減壓閥210可將流體壓力降低到可祐: 右、左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208使用的希望的水平。主流體源壓力傳感器 312可監(jiān)測主減壓閥210后的流體壓力以檢測流體壓力是否足夠提供希望 的轉(zhuǎn)向控制。另外，如果監(jiān)測到的流體壓力超出一指定范圍，則電液系統(tǒng) 200可將控制從主引導(dǎo)系統(tǒng)204切換到輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205。操作者可通過操縱輸入裝置302駕駛作業(yè)機(jī)械100。輸入裝置302或 與輸入裝置302關(guān)聯(lián)的傳感器304可向控制才莫塊306發(fā)送轉(zhuǎn)向信號。因此， 控制模塊306可接收該轉(zhuǎn)向信號以及來自主流體源壓力傳感器312的壓力 信號?；谵D(zhuǎn)向信號，控制模塊306可產(chǎn)生一控制信號以致動相關(guān)的右或 左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208的螺線管。因?yàn)檗D(zhuǎn)向閥206、 208是比例閥，控 制模塊306可僅將轉(zhuǎn)向閥206、 208打開希望的量以調(diào)節(jié)壓力。然后流體可
通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向先導(dǎo)閥流入相關(guān)聯(lián)的往復(fù)閥。只要來自主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208的流體壓力大于來自輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 214的壓力，則來自主轉(zhuǎn)向 先導(dǎo)閥206、208的流體將,皮用作導(dǎo)向流體來控制主滑閥220的位置。因此， 來自主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、208的流體可通過往復(fù)閥流到主滑閥220并施加導(dǎo) 向流體力來影響主滑閥220的位置。作用在主滑閥220上的控制壓力影響 主滑閥220的位置，主滑閥的位置直接影響可通過主滑閥220流到轉(zhuǎn)向致 動器202、 203的流體。右、左壓力傳感器308、 310可監(jiān)測用于影響主滑閥220位置的流體壓 力并向控制模塊306傳輸表示控制壓力的信號。對于從輸入裝置302接收 的任何給定的轉(zhuǎn)向信號，控制模塊306可在其存儲器內(nèi)包括預(yù)定的可接受 的導(dǎo)向流體壓力范圍?？刂颇K306可構(gòu)造成將測量的導(dǎo)向流體壓力與預(yù) 定的壓力范圍進(jìn)行比較，以確定用于控制主滑閥220位置的導(dǎo)向流體壓力 在可接受的范圍內(nèi)。如果操作期間通過右、左壓力傳感器308、 310或主流體源壓力傳感器 312檢測到的流體壓力不在預(yù)定的范圍內(nèi)，則控制才莫塊306可以使主引導(dǎo) 系統(tǒng)204停止操作并起動輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205。當(dāng)控制模塊306向開關(guān)電磁 閥218發(fā)送控制信號為開關(guān)電磁閥218的螺線管通電時(shí)，可以使主引導(dǎo)系 統(tǒng)204停止操作。這樣做消除了到右、左主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208的流體流 動。此外，在開關(guān)電^茲閥218和主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥206、 208之間的管線中的流 體壓力可通過開關(guān)電磁閥218排放到儲液箱。同時(shí)，可通過控制模塊306 操縱輔助引導(dǎo)系統(tǒng)205為作業(yè)機(jī)械100提供持續(xù)的轉(zhuǎn)向和控制。為了提供持續(xù)的轉(zhuǎn)向和控制，主流體源228或第二流體源230可提供 通過輔助流體引導(dǎo)系統(tǒng)205到主滑閥220的加壓流體以控制轉(zhuǎn)向致動器 202、 203，并且另外可提供到右、左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 214的加壓伺月艮 流體來控制主滑閥220的位置。為了響應(yīng)來自輸入裝置302的信號進(jìn)行控 制，控制模塊306可將適當(dāng)?shù)挠一蜃筝o助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥212、 214打開適當(dāng)?shù)?量提供伺服液流動以控制主滑閥220的位置。來自右或左輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥 212、 214的流體可流向相關(guān)聯(lián)的往復(fù)閥。因?yàn)榇藭r(shí)來自輔助轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥的
壓力大于來自主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥的壓力，因此往復(fù)閥允許來自輔助流體閥的流 體通過，而阻塞了到主轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥的流體管線。因此，往復(fù)閥適當(dāng)?shù)匾詢?yōu)先順序排列來自主引導(dǎo)系統(tǒng)204和輔助引導(dǎo) 系統(tǒng)205的導(dǎo)向流體以控制主滑閥220的位置，并且當(dāng)主引導(dǎo)系統(tǒng)204失 效時(shí)提供持續(xù)的轉(zhuǎn)向控制。另外，往復(fù)閥用簡單、有效和可靠的方式進(jìn)行 這些操作。這種簡單有效的構(gòu)造可在提高可靠性的同時(shí)降低系統(tǒng)成本。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可 在所公開的實(shí)施例中進(jìn)行各種修改和變型。通過考慮本文公開的本發(fā)明的見的。本說明書和示例應(yīng)理解為僅僅是示例性的，本發(fā)明的真正范圍由下 列權(quán)利要求及其等同物表示。
權(quán)利要求
1.一種用于將流體引導(dǎo)到作業(yè)機(jī)械(100)上的轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(200)，包括主閥(220)，該主閥與轉(zhuǎn)向致動器(202，203)流體連通并且構(gòu)造成控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動；左、右主轉(zhuǎn)向閥(208，206)，該左、右主轉(zhuǎn)向閥與主閥(220)連通并且構(gòu)造成提供流體壓力來影響主閥(220)，以控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動；左、右輔助轉(zhuǎn)向閥(214，212)，該左、右輔助轉(zhuǎn)向閥與主閥(220)連通并且構(gòu)造成提供流體壓力來影響主閥(220)，以控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動；往復(fù)閥(222，224)，該往復(fù)閥可操作地設(shè)置在下列兩組閥中的一組的兩個(gè)閥之間右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥(206，212)；和左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向閥(208，214)，該往復(fù)閥(222，224)可用于選擇性地控制從右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥(206，212)以及左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向閥(208，214)中的該組閥到主閥(220)的流體，以控制主閥(220)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，該電液轉(zhuǎn)向 控制系統(tǒng)包括第二往復(fù)閥，該第二往復(fù)閥可操作地設(shè)置在下列兩組閥中的 另一組的兩個(gè)閥之間右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥；和左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向閥，該第二往復(fù)閥可用于選擇性地控制從右
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，該左、右主 轉(zhuǎn)向閥和左、右輔助轉(zhuǎn)向閥是二位三通比例電/P茲閥。一組閥
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，該電液轉(zhuǎn)向 控制系統(tǒng)還包括開關(guān)電磁閥，該開關(guān)電磁閥設(shè)置成選擇性地允許或阻止到 左、右主轉(zhuǎn)向閥的流體流動，該開關(guān)電磁閥構(gòu)造成將流體排放到儲液箱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，該電液轉(zhuǎn)向 控制系統(tǒng)包括設(shè)置在流體源和左、右主轉(zhuǎn)向閥之間的主減壓閥；和 設(shè)置在該流體源和左、右輔助轉(zhuǎn)向閥之間的輔助減壓閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，該電液轉(zhuǎn)向 控制系統(tǒng)包括構(gòu)造成監(jiān)測在往復(fù)閥和主閥之間的管線內(nèi)的壓力的壓力傳感 器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，左、右主轉(zhuǎn) 向閥;波此分開，并且左、右輔助轉(zhuǎn)向閥彼此分開。
8. —種將流體引導(dǎo)到作業(yè)機(jī)械(100)上的轉(zhuǎn)向致動器(202， 203) 的方法，包4舌選擇性地引導(dǎo)流體通過主閥(220)到轉(zhuǎn)向致動器(202， 203),主閥 (220)控制到轉(zhuǎn)向致動器(202， 203)的流體流動；選擇性地引導(dǎo)流體通過左、右主轉(zhuǎn)向閥(208， 206)到主閥(220)， 通過左、右主轉(zhuǎn)向閥(208， 206)的流體影響主閥(220)以控制到轉(zhuǎn)向致 動器(202， 203)的流體流動；選擇性地引導(dǎo)流體通過左、右輔助轉(zhuǎn)向閥(214, 212)到主閥(220), 通過左、右輔助轉(zhuǎn)向閥(214, 212)的流體影響主閥(220)以控制到轉(zhuǎn)向 致動器(202, 203)的流體流動；以及引導(dǎo)來自左、右主轉(zhuǎn)向閥(208， 206)中的至少一個(gè)的流體通過一往 復(fù)閥(222， 224)，該往復(fù)閥可操作地i殳置在下列兩組閥中的一組的兩個(gè) 閥之間右主轉(zhuǎn)向閥和右輔助轉(zhuǎn)向閥(206， 212);和左主轉(zhuǎn)向閥和左輔助轉(zhuǎn)向閥(208， 214)，通過該往復(fù)閥(222, 224) 的流體影響主閥(220)以控制到轉(zhuǎn)向致動器(202， 203)的流體流動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，該方法包括致動開關(guān)電磁 閥以選擇性地允許或阻止到左、右主轉(zhuǎn)向閥的流體流動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，該方法包括利用壓力傳感 器監(jiān)測在往復(fù)閥和主閥之間的管線內(nèi)的壓力。
全文摘要
一種用于將流體引導(dǎo)到作業(yè)機(jī)械(100)上的轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的電液轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(200)，可包括構(gòu)造成控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動的主閥(220)。左、右主轉(zhuǎn)向閥(208，206)可與主閥(220)連通并且構(gòu)造成影響主閥(220)以控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動。左、右輔助轉(zhuǎn)向閥(214，212)可與主閥(220)連通并且構(gòu)造成影響主閥(220)以控制到轉(zhuǎn)向致動器(202，203)的流體流動。往復(fù)閥(222，224)可操作地設(shè)置在右主轉(zhuǎn)向閥、右輔助轉(zhuǎn)向閥(206，212)和左主轉(zhuǎn)向閥、左輔助轉(zhuǎn)向閥(208，214)中的一組的兩個(gè)閥之間。往復(fù)閥(222，224)可用于選擇性地控制流體從右主轉(zhuǎn)向閥、右輔助轉(zhuǎn)向閥(206，212)中的一個(gè)以及左主轉(zhuǎn)向閥、左輔助轉(zhuǎn)向閥(208，214)中的一個(gè)流向主閥(220)以控制主閥(220)。
文檔編號B62D5/09GK101155722SQ200680010946
公開日2008年4月2日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者J·J·克朗, R·E·哈利勒, 黃曉東 申請人:卡特彼勒公司