出),該傳動裝置連接到使用了開放式中心液壓閥系統(tǒng)110的設(shè)備的原動機(例如,內(nèi)燃機)。
[0059]每個閥114中的閥芯118指引液壓流體流向相關(guān)的液壓端口 122和124并允許流體從相關(guān)的液壓端口 122和124流出以引起例如活塞在缸之內(nèi)移動,從而引起安裝了開放式中心液壓閥110的設(shè)備的功能方面的運動的操作,其對熟練技術(shù)人員是公知的,且可由熟練技術(shù)人員僅通過參照圖1中的示意圖確定。為了以下說明,將假設(shè)液壓端口 122和124以與圖2A、2B和2C中所示相似的方式分別液壓地連接到活塞128之上或之下的缸126。
[0060]從圖1中可以看出并且將在下面進一步描述,當閥芯118由閥芯致動器120導(dǎo)致在中間位置(開放式中心芯130未受閥芯118限制),且一方面開放式中心芯130或儲罐運送通道132與另一方面同閥芯118相關(guān)的一對液壓端口 122和124之間的流體通道被閥芯118阻斷時,沒有凈液壓流體流向液壓端口 122和124或從液壓端口 122和124流出,從而流到活塞128的任一側(cè)的缸126,且因此,活塞128不移動。反而,由定量栗116以恒定流速(對于給定發(fā)動機速度)運送的液壓流體無限制地通過開放式中心芯130和閥芯118的開放式中心流到儲罐運送通道132和液壓流體儲罐112,在該液壓流體儲罐處液壓流體被再次栗送。因此,活塞128和缸126相關(guān)的功能(例如動臂的位置)沒有變化,因為在活塞128之上或之下的缸126中的液壓流體沒有凈變化?;钊?28因此不會移動。
[0061]如圖1所示,如果閥芯致動器120被操作員致動而引起閥芯118從中間位置移動到第一非中間位置,那么由定量栗116運送的液壓流體的恒流由開放式中心芯130的閥芯118的局部限制引起以增加壓力。參照圖1,開放式中心芯130中的流體壓力的增加通過開放式中心/動力芯通道140被連通到動力芯138。如圖1所示,致動的閥芯118允許增壓的液壓流體從動力芯138流到與致動的閥芯118相關(guān)的第一液壓端口 122,而流入活塞128之下的缸126。致動的閥芯118同時允許流體從連接到活塞128上方的缸126流出,通過與致動的閥芯118相關(guān)的第二液壓端口 124。該流體流過儲罐運送通道132而到達液壓流體儲罐112 (在此處流體被再次栗送)。因此,凈效應(yīng)是壓力之下的液壓流體流入活塞128之下的缸126,液壓流體從活塞128之上的氣缸126流出。這引起活塞128和相關(guān)負載134上升且功能改變(例如,這引起動臂以及任何相關(guān)負載上升)。
[0062]另一方面,如圖1所示,如果閥芯操作員操作致動器120以引起閥芯118從中間位置移動到第二非中間位置,再一次引起開放式中心130的局部限制,并引起流體流經(jīng)開放式中心芯130以增加壓力。液壓壓力的該增加再一次通過開放式中心/動力芯通道140使開放式中心芯130連通到動力芯138。同時,致動的閥芯118允許液壓流體流出活塞128之下的缸126,通過與致動的閥芯118相關(guān)的所連接的液壓端口 122且通過儲罐運送通道132而流到液壓流體儲罐112。同時,閥芯指引加壓流體(由于開放式中心芯130中的開口被閥芯118局部限制,在來自定量栗116的壓力之下)從動力芯138流經(jīng)相關(guān)的液壓端口 124而流入活塞128之上的缸126。因此,壓力之下的液壓流體被引入活塞128之上的缸126,液壓流體從活塞128之下的缸126排出。這引起活塞128下降且設(shè)備功能改變(例如,引起動臂和任何相關(guān)負載被降低)。技術(shù)人員當然將會理解閥114中的閥芯118的致動可被用以操作一些具有移動部件的不同設(shè)備功能,且將不限于動臂(或反鏟裝載機)。
[0063]在下文中描述圖1所示的開放式中心液壓閥系統(tǒng)110的操作的更多細節(jié)。本文中關(guān)于與單個具體功能相關(guān)的單個閥114內(nèi)單一閥芯118(及其相關(guān)的一對液壓端口 122和124)的操作的解釋是說明性的,且不限于單個具體閥芯118或閥114,并也適用于在開放式中心液壓閥系統(tǒng)110之內(nèi)的其他閥芯118和閥114。
[0064]因為用于開放式中心液壓系統(tǒng)110的栗是定量栗116,由定量栗116提供的液壓流體的流動在安裝了系統(tǒng)10的設(shè)備的給定發(fā)動機速度下是恒定的。
[0065]當開放式中心液壓系統(tǒng)110中的閥114中的閥芯致動器120在中間位置時,所有相關(guān)的閥芯118同樣也在中間位置。如圖1所示,閥芯118的中心是打開的,通向相關(guān)的液壓端口 122和124(從開放式中心芯130或動力芯138)、或從液壓端口 122和124(通向儲罐運送通道132)的凈流路被閥芯118阻斷,且由定量栗116從液壓流體儲罐112以恒定流速栗送的所有凈液壓流體流動無限制地流過開放式中心芯130、通過閥芯118、流到儲罐運送通道132,隨后回到液壓流體儲罐112,該液壓流體流在此可被再次栗送。
[0066]當與開放式中心液壓系統(tǒng)110有關(guān)的其中一個功能被致動時,與該功能有關(guān)的閥芯致動器120被設(shè)備操作員致動,以便(向左或向右,如圖1的示意圖所示)移動相關(guān)的閥芯118,以便局部地限制或“擠壓”通過開放式中心芯130到儲罐運送通道132的開口。液壓流體流在開放式中心芯130中被閥芯118的該局部限制局部地限制流到儲罐運送通道132,并反過來增加了開放式中心芯130中定量栗116以恒流提供的液壓流體的壓力。開放式中心芯130中引起增加的液壓流體壓力通過開放式中心/動力芯通道140被液壓地傳輸?shù)絼恿π?38。
[0067]如果旨在引起活塞128移動到如圖1所示的第一非中間位置(從而,例如,提升動臂和相關(guān)負載)使所選的閥芯致動器120致動,隨后不僅開放式中心芯130被局部地限制以引起開放式中心芯130中發(fā)生壓力增加,并被傳輸?shù)絼恿π?38,而且閥芯118同時打開閥114中在相關(guān)的液壓端口 122 (在圖2B所示的方式中,液壓地連接到活塞128之下的缸126)與動力芯138之間的液壓通道。在動力芯138中液壓壓力已增加的液壓流體通過相關(guān)的液壓端口 122傳輸。同時,致動的閥芯118打開閥114中相關(guān)的液壓端口 124(在圖2B所示的方式中,液壓地連接到活塞128之上的缸126)與儲罐運送通道132之間的液壓通道。結(jié)果是來自動力芯138的壓力之下的液壓流體流過相關(guān)的液壓端口 122并開始填充活塞128之下的缸126,且允許液壓流體離開活塞128之上的缸126,流過相關(guān)的液壓端口124流入儲罐運送通道132從而回到液壓流體儲罐112,在此液壓流體可被再次栗送。通過將加壓的液壓流體添加到活塞128之下的缸126,以及通過減少活塞128之上的缸126中的液壓流體,活塞128與其相關(guān)負載134被提升。
[0068]相反,如果旨在引起活塞移動到如圖1所示的第二非中間位置(例如,使得動臂下降)使所選的閥芯致動器120致動,隨后不僅致動的閥芯118引起開放式中心芯130被局部地限制以引起開放式中心芯130中流體壓力增加,并經(jīng)由開放式中心/動力芯通道140被液壓地傳輸?shù)絼恿π?38,而且致動的閥芯118打開閥114中相關(guān)的液壓端口 124 (液壓地連接到活塞128之上的缸126)與動力芯138 (具有加壓的液壓流體)之間的液壓通道。同時,致動的閥芯118打開閥114中相關(guān)的液壓端口 122(在圖2C所示的方式中,液壓地連接到活塞128之下的缸126)與儲罐運送通道132之間的通道,允許液壓流體從活塞128之下的缸126流出,流到儲罐運送通道132和液壓流體儲罐122。結(jié)果是來自動力芯138的壓力之下的液壓流體開始填充活塞128之上的缸126,且液壓流體開始離開活塞128之下的缸126?;钊?28與其相關(guān)負載134降低(在該示例中,動臂和負載被降低)。
[0069]因為圖1所示的開放式中心液壓閥系統(tǒng)110使用定量栗116,該定量栗在安裝了系統(tǒng)110的設(shè)備的給定發(fā)動機速度下以恒流操作,用于產(chǎn)生未使用的液壓流體流(例如當閥芯118在中間位置時,不斷地流過開放式中心芯130的液壓流體)的所有功率是一種損失。然而,在這種系統(tǒng)中的定量栗116的尺寸和功率必須不僅適應(yīng)足夠的液壓流動和系統(tǒng)壓力以操作由閥114在額定負載條件下操作的多種功能,而且為了系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),還必須維持通過開放式中心芯130 (也克服線路損耗)的恒定液壓流動。因此開放式中心液壓閥系統(tǒng)110需要相對較大和強勁的定量栗116恒定運行。而且,如上所述,在這種系統(tǒng)中需要使定量栗116的功率的相當大部分輸送常常未被該系統(tǒng)的功能使用的液壓流體流,例如恒定通過開放式中心芯130到達液壓流體儲罐112,僅為了被再次栗送(當一個或多個、常常是所有的閥芯118沒有被致動且功能被閑置時)。因此,開放式中心液壓閥系統(tǒng)110中固有地效率相當?shù)汀?br>[0070]—些因素刺激了設(shè)備制造商和液壓系統(tǒng)設(shè)計師來試圖克服包括開放式中心液壓閥系統(tǒng)110的液壓閥系統(tǒng)的低效和缺點。新的排放標準和對于節(jié)約燃料的期望已引起設(shè)計者和制造商試圖通過實現(xiàn)更大的馬力管理,設(shè)計出更節(jié)約燃料以及更高效能的設(shè)備和液壓系統(tǒng)。制造商和設(shè)計者也同樣希望避免提供尺寸、重量和費用顯著增加的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的替代物。由于上述系統(tǒng)110的栗被固定,所以整體栗流動總是在最高功能壓力被加壓。閥中的節(jié)流損失,尤其是在低流量需求時(即,在緩慢移動期間),可能是巨大的。
[0071]—個可能的替代是用變量活塞栗替代圖1所示的開放式中心液壓閥系統(tǒng)110的定量栗116。然而,在這種可能的替代中,開放式中心液壓閥系統(tǒng)110中現(xiàn)有的閥114將需要被相當大、相當重且相當