電液控制流路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于驅(qū)動液壓致動的致動元件的電液控制流路，以其可將操作器（尤 其是用于車載的混凝土輸送栗的大型操作器）的某一節(jié)在其定向方面作調(diào)校。
[0002] 本發(fā)明亦涉及用于控制操作器（尤其是用于車載的混凝土輸送栗的大型操作器） 的某一節(jié)的定向的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中該節(jié)通過關節(jié)連接至操作器的基座或前一節(jié)，并可通過 至少一個致動元件繞至少一個轉(zhuǎn)動軸心相對該基座或該前一節(jié)于關節(jié)樞轉(zhuǎn)，致動元件優(yōu)選 地是液壓致動元件。
【背景技術】
[0003] 現(xiàn)已采用的電液控制流路或與其關聯(lián)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（如用于驅(qū)動用于車載的混凝 土輸送栗的多節(jié)的大型操作器的流路或系統(tǒng)）一般具有中央控制模塊，以此可個別地驅(qū)動 各個別的節(jié)。為了這目的，將液壓的致動元件與該些節(jié)關聯(lián)，該些致動元件可通過先導閥或 手動地通過手動桿被選擇性地以電液壓操作。該些液壓的致動元件一般以液壓缸實施，其 中被接收于缸中的活塞的偏移與相關聯(lián)的節(jié)的偏移關聯(lián)。現(xiàn)已采用的系統(tǒng)中采用算法以阻 尼彈性震動；根據(jù)該些算法，相應的缸的腔壓的壓力差被反饋至屬于該缸的控制閥。為了防 止該反饋引致該些節(jié)漂移，并為了允許負載的調(diào)節(jié)，已知的系統(tǒng)常常配備有測地式的角度 或傾角傳感器。
[0004] 于引言中描述的那些電液控制流路或與其關聯(lián)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有多個缺點，如下所 闡述。使用中央控制模塊要求液壓缸和控制該些缸的閥之間相當?shù)墓芫€長度，例如長至 70m。但是，長的管線，因為時滯而削弱電液控制流路的反應表現(xiàn)、增加管線斷裂的機會、局 限各節(jié)的可用空間，并增加電液控制流路的成本。再者，為了防止某節(jié)意外地下墜，常常必 須采用下墜制動閥，它們只在關聯(lián)的液壓饋送管線（和其致動的控制閥）中相應的壓力下 才打開。由于每個打開過程都需一段時間，它們導致額外時滯和反應表現(xiàn)進一步劣化。主 動調(diào)節(jié)下可預期發(fā)生的運動方向的頻密改變導致下墜制動閥不停開開合合。尤其是，所涉 及的閥的開合狀況于慢速運動時是沒定義的，這導致該些節(jié)的彈性震動。由于電液控制流 路的壓力供應并不構(gòu)成恒定壓力的系統(tǒng)，而供應壓力影響反應表現(xiàn)，所以供應壓力的高低 可導致出現(xiàn)額外時滯。完全以硬件實現(xiàn)的電液控制流路不能彈性地被運用，又不能被適配 至相應的工程。
[0005] 由于有這些弱點，現(xiàn)已使用的電液控制流路或與其關聯(lián)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)并不適于實施 高度動態(tài)的調(diào)節(jié)策略。由所述的效應延遲的反應表現(xiàn)對各節(jié)的控制具特別負面的影響（特 別是在慢速運動的程況下）。
[0006] 文件EP1 882 795B1展示了大型操作器，其特別是用于車載的混凝土輸送栗，其 具有桅桿塊，其設置于支架上并優(yōu)選地可繞垂直的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，并具有可彎曲的桅桿，其由 至少三條桅桿臂構(gòu)成。為了確定從所涉及的桅桿臂的機械震動所得的因變于時間的測量 值，提供了壓力傳感器，其中將壓力傳感器安裝于每個活塞的底部端和桿端，而相應的因變 于時間的測量訊號傳遞壓力的差別。
[0007] 所運用的系統(tǒng)一般用于主動地阻尼彈性震動，其具有以下缺點：其中所用的壓力 傳感器并不直接測量該節(jié)的動態(tài)狀態(tài)。因此，作用于靜止的液壓缸的（例如因靜態(tài)摩擦而 作用的）震動便無法被確定。此外，未被考慮的動態(tài)效應，其例如由非理想的壓力供應引 起，并可對要被反饋的測量訊號有直接影響，并因此減弱該電液控制流路或相關的調(diào)節(jié)系 統(tǒng)的性能。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造克服現(xiàn)有技術以上所述的缺點的、用于控制液壓致 動的致動元件的電液控制流路或調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在本發(fā)明的第一方面，這目的以如引言中提及的那種根據(jù)本發(fā)明的電液控制流路 達成，其中提供了電力驅(qū)動的第一閥，其連接至致動元件的液壓工作管線以將致動元件驅(qū) 動，以及于致動元件的工作管線中提供了的止流閥，其設于致動元件上或與所述致動元件 關聯(lián)的節(jié)上，并可被釋放以讓致動元件正常運作，其中以與第一閥和止流閥分開的電子控 制單元控制止流閥的釋放。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的這方案允許了大家克服于引言中討論的現(xiàn)有技術的缺點并創(chuàng)造安 全、堅固、具高度可靠性的電液控制流路，其還可被高效率地適配至其各自的用途并以彈性 的方式被運用。在此，當該些止流閥是無泄漏的時候，則特別有利。使用電子控制單元允許 采用軟件，從而令本發(fā)明可以特別彈性的方式被運用，并可被快速適配至所提供的要求。此 外，該電子控制單元允許致動元件的致動力和運動速度的簡單控制/調(diào)節(jié)。一般地，本申請 中所用的術語"驅(qū)動"、"控制"和"調(diào)節(jié)"并不應被詮釋為是限制性的，除非特別指明。因此， 通過訊號反饋的控制亦可被用于調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)可執(zhí)行控制任務，而術語"驅(qū)動"應被了解 為同時意指調(diào)節(jié)和控制。
[0011] 在一特別有利的實施方案中，該第一閥是設于該致動元件上或與該致動元件關聯(lián) 的節(jié)上。因此將致動元件和第一閥之間的工作管線的管線長度減至最短。這改善了電液控 制流路的反應表現(xiàn)、減少了管線斷裂的機會、減少了沿該節(jié)或該多個節(jié)導引的（工作）管線 數(shù)量，因此增加于該節(jié)/該多個節(jié)上的可用空間，并減低電液控制流路的成本。
[0012] 為了提供特別小巧和堅固可靠的控制流路結(jié)構(gòu)，該控制單元可被形成為該節(jié)的專 用電子單元，該單元優(yōu)選地設于該調(diào)校元件上或與該調(diào)校元件關聯(lián)的節(jié)（5. 3)上。替代地， 該電子單元亦可被安裝于與該節(jié)關聯(lián)的致動元件上或在與其相鄰處。
[0013] 在本發(fā)明的另一實施方案中，致動元件的工作管線可配備有壓力傳感器，其訊號 被饋送至該控制單元以用于監(jiān)察作用于該致動元件的力和/或力矩和/或負載。對于作用 于該致動元件的力和/或力矩和/或負載的監(jiān)察允許實現(xiàn)多種輔助功能。作為例子，控制 流路可將作用于該致動元件上的控制變量（特別是電子驅(qū)動的第一閥的狀態(tài)或位置）直接 適配至該工程和/或負載。這里提及用于使節(jié)達成恒定的運動速度的措施（"伺服補償")， 或亦提及各種故障安全功能（例如自動辨識過壓并啟動安全相關的措施）作為例子。
[0014] 在本發(fā)明的一有利的發(fā)展中，該控制流路，其由壓力供應來供給，并被進一步發(fā) 展，這是通過提供用于監(jiān)察該壓力供應的壓力傳感器，以產(chǎn)生訊號，其被饋送至控制單元以 用于將第一閥的驅(qū)動適配至由壓力傳感器探測到的壓力波動。這允許將壓力供應適配至該 工程和/或該負載。
[0015] 提供了本發(fā)明的一簡單但又特別適宜的實施方案，這是在于該第一閥以比例作用 的閥實施，特別以比例閥實施。第一閥可以被稱為"連續(xù)可調(diào)閥"的閥實施，其并不是斷續(xù) 地被切換，而是允許切換位置的連續(xù)過渡?？梢源嗽O定流體的流量流動。
[0016] 可直接或間接地進行止流閥的釋放。因此，在本發(fā)明的一有利變體中，該控制單元 可驅(qū)動切換閥，其則為止流閥的液壓釋放管線作供給。在一替代的變體中，該控制單元通過 電磁式致動驅(qū)動止流閥的釋放。這致使可去除額外的液壓構(gòu)件/管線。
[0017] 為了將電子控制單元數(shù)量減至最少并允許其簡單的可達性，提供中央電子控制單 元，其被設計以控制操作器的多個節(jié)的多個控制流路，則可以是有利的。
[0018] 電子控制單元允許對額外的參數(shù)的彈性和高效率的考量，這可為控制流路的性能 提升作出貢獻。因此，在該控制流路的一發(fā)展中，傳感器可以與該致動元件關聯(lián)，該傳感器 探測致動元件的運作狀態(tài)和/或相關聯(lián)的節(jié)的空間定向并產(chǎn)生對應的測量訊號，該些訊號 被導引至與該節(jié)和/或該操作器關聯(lián)的定向控制/調(diào)節(jié)單元。
[0019] 為了進一步增強控制流路的操作可靠性，可提供緊急流路。在有利的實施方案中， 這權宜地是與第一閥并聯(lián)地連接的液壓緊急流路。此外，該緊急流路可優(yōu)選地具有至少一 個可控的切換閥，其設于該致動元件上或與該致動元件關聯(lián)的節(jié)上，并優(yōu)選地由專用的壓 力供應管線供給，和亦可具有互相耦合的閥以達成持載功能或下墜制動功能。
[0020] 在控制流路的一有利的發(fā)展中，該緊急流路還具有節(jié)流閥，其優(yōu)選地各與緊急流 路的其中一個閥串聯(lián)連接。
[0021] 在本發(fā)明的一特別有利的實施方案中（其中至少第一閥是通過入流管線由壓力 供應供給），在入流管線中可設有止流閥，其可被釋放以供正常運作，而所述止流閥的釋放 由該電子控制單元控制。這允許了將設于該可釋放的止流閥下游的構(gòu)件/管線從壓力供應 分開，這例如可令在構(gòu)件/管線故障（例如管線斷裂）的情況下不絕對必須將壓力供應的 連接中斷。這樣，可繼續(xù)向連接至壓力供應的其它構(gòu)件/管線供給。
[0022] 為了進一步增強控制流路的操作可靠性，該致動單元的工作管線可由第一壓力供 應和回路系統(tǒng)供給，而提供了獨立于第一系統(tǒng)的第二壓力供應和