專利名稱：集成閥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜液壓傳動(HST)系統(tǒng)及其控制，尤其涉及包括一供給泵的閉環(huán)靜液壓傳動系統(tǒng)，該供給泵用作閉環(huán)流體的補(bǔ)給源和系統(tǒng)控制器的控制流體源。
背景技術(shù)：
美國專利No.4,936,095中示出并說明了一種本發(fā)明所涉及類型的典型閉環(huán)靜液壓傳動系統(tǒng)，該專利轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明受讓人并在此被結(jié)合作為參考。在這種閉環(huán)HST系統(tǒng)中，通過一對高壓(“超壓”)溢流閥來防止閉環(huán)和各種系統(tǒng)部件的壓力過高，所述溢流閥通常包括在一設(shè)置于泵端蓋內(nèi)的閥組件中。正如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，一個高壓溢流閥(HPRV)保護(hù)閉環(huán)的第一側(cè)(當(dāng)?shù)谝粋?cè)超過HPRV設(shè)定值時卸壓到第二側(cè))，另一個HPRV保護(hù)閉環(huán)的第二側(cè)(當(dāng)?shù)诙?cè)超過HPRV設(shè)定值時卸壓到第一側(cè))。
在由本發(fā)明受讓人銷售的閉環(huán)HST系統(tǒng)中，設(shè)有一對各包括一個上述高壓溢流閥(HPRV)的閥組件。僅作為背景和說明，每個這種閥組件通常都設(shè)置在一閥孔中，每個閥孔都與閉環(huán)HST系統(tǒng)的如下三個不同位置相連通(1)供給泵；(2)通過其改變泵排量的伺服機(jī)構(gòu)中的一個；(3)閉環(huán)的一側(cè)(即在泵和馬達(dá)之間延伸的管路中的一個)。
通常，除了高壓溢流閥，每個閥組件還包括一單向閥，該單向閥防止從靜液壓閉環(huán)的相鄰部分(當(dāng)其內(nèi)有高壓時)向供給泵回流，而允許從供給泵向靜液壓回路的相鄰部分(當(dāng)其內(nèi)有低壓時)流動。每個閥組件通常還包括一過壓(POR)閥，只要靜液壓回路的壓力已經(jīng)超過POR設(shè)定值，就可通過該閥將加壓的流體從靜液壓回路的相鄰部分傳送到相互作用的伺服機(jī)構(gòu)，從而降低泵排量。
另外，典型的閉環(huán)HST系統(tǒng)還包括一能夠?qū)㈧o液壓閉環(huán)“截流為(或短路)的旁通閥組件。旁通閥組件主要在車輛拋錨且必須(例如通過牽引)移動一段距離時起作用。旁通閥組件通常借助于車輛操縱者的某種手動致動而起作用，以將(兩個閥組件的)單向閥抬離相應(yīng)的單向閥閥座，從而使油可自由地從靜液壓閉環(huán)的一側(cè)流向另一側(cè)(即從“A”口流向“B”口或相反)。在所述情形下，通常驅(qū)動車輛主動輪的馬達(dá)能自由地隨著車輛的牽引而轉(zhuǎn)動但又不會使流體過熱。
當(dāng)然，希望將上述各種功能全部結(jié)合在一個集成閥組件內(nèi)，以便減少泵端蓋或者含有閥組件的泵殼體部分的尺寸、復(fù)雜程度以及成本。美國專利No.4,617,797示出并說明了一包括上述所有功能的現(xiàn)有技術(shù)的閥組件，該專利在此被結(jié)合作為參考。在所結(jié)合的專利的“多功能閥”中，該多功能閥的POR閥部分用作高壓溢流閥(HPRV)的“先導(dǎo)閥”。因此，盡管上述專利的多功能閥的各個單獨功能在工作中一般已經(jīng)令人滿意，但這種現(xiàn)有裝置的一個主要缺點是由于POR閥用作HPRV的先導(dǎo)閥，所以在HPRV打開并開始釋放壓力時的流體壓力總是比POR閥設(shè)定值高出一固定的壓差(例如，500psi)。
因此，(例如通過車輛操縱者)對POR設(shè)定值的任何調(diào)節(jié)都會改變HPRV的設(shè)定值，而過分調(diào)節(jié)POR設(shè)定值會產(chǎn)生致動HPRV所需的先導(dǎo)流的損失。最后，在上述專利的多功能閥中，POR功能需要遞增的泵輸出壓力以便產(chǎn)生遞增的流量從而使泵不再產(chǎn)生沖程(destroke)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解這會適得其反。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的集成閥系統(tǒng)(即，可執(zhí)行多種功能的系統(tǒng))，其中高壓溢流閥部分的設(shè)定值與過壓閥部分的設(shè)定值相互獨立，并且對POR設(shè)定值的手動調(diào)節(jié)不會影響HPRV功能。
本發(fā)明更具體的目的是提供這樣一種改進(jìn)的集成閥系統(tǒng)該集成閥系統(tǒng)設(shè)置成使得POR閥部分不是如現(xiàn)有技術(shù)中所述的那樣作為HPRV部分的先導(dǎo)部分。
本發(fā)明另一目的是提供這樣一種改進(jìn)的集成閥系統(tǒng)該集成閥系統(tǒng)的旁通部分的運(yùn)行不影響HPRV部分的運(yùn)行。
最后，本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種改進(jìn)的集成閥系統(tǒng)其中POR功能具有相對“平緩”的壓力—流量關(guān)系，即，不需要通過使泵的輸出壓力遞增來產(chǎn)生遞增的流量以進(jìn)行換向。
本發(fā)明的上述和其它目的通過一種改進(jìn)的變量靜液壓泵實現(xiàn)，該泵包括一殼體并適于向一與泵的出口流體連通的高壓管路供應(yīng)加壓的流體。一壓力較低的補(bǔ)給流體源適于與一和泵的入口流體連通的低壓管路流體連通。在殼體的一孔中包括一用以改變泵的排量的流體壓力控制裝置并設(shè)置有一集成閥系統(tǒng)。該孔在一限定提動閥座的第一位置與該低壓流體源開放流體連通，在一第二位置與流體壓力控制裝置開放流體連通，而在一位于第一和第二位置之間的第三位置與高壓管路開放流體連通。所述集成閥系統(tǒng)包括一單向溢流閥子組件，該子組件包括一通常在第一位置坐靠在提動閥座上的單向提動閥芯。一過壓(POR)閥元件可響應(yīng)于超過POR預(yù)定值的壓力管路的壓力而動作，以使第三位置和第二位置流體連通。一旁通致動器至少部分設(shè)置在殼體外部，并且可響應(yīng)于手動致動而動作，以使單向提動閥芯離開提動閥座從而使第三位置可與第一位置自由流體連通。
該改進(jìn)的變量靜液壓泵的特征在于旁通致動器，該旁通致動器包括一位于單向溢流閥子組件和一設(shè)置在殼體外部的手動致動部之間的延長部，由此手動致動部的軸向運(yùn)動可使單向溢流閥子組件產(chǎn)生相應(yīng)的軸向運(yùn)動。該集成閥系統(tǒng)還包括一固定在所述孔中并限定一POR口的殼體元件，該殼體元件可操作以使第三位置與第二位置流體連通。POR閥元件鄰近旁通致動器的延長部設(shè)置，該P(yáng)OR閥元件被偏壓向一常閉位置，從而阻止從第三位置經(jīng)由POR口到第二位置的流動。該P(yáng)OR閥元件可響應(yīng)于第三位置處超過POR設(shè)定值的流體壓力而打開，從而將POR閥元件偏壓向打開位置，以使流體可從第三位置經(jīng)由POR口向第二位置流動。


圖1是本發(fā)明所涉及的一般類型的進(jìn)行了一些簡化的閉環(huán)靜液壓傳動和控制系統(tǒng)的部分液壓示意圖，其包括本發(fā)明的集成閥系統(tǒng)的裝置和各種連接；圖2是圖1中示意性示出的一個集成閥組件的放大的部分軸向剖視圖，該閥組件處在正常位置；圖3是與圖2類似的放大的部分軸向剖視圖，其更詳細(xì)地示出本發(fā)明的一個重要方面；圖4是與圖2類似的放大的部分軸向剖視圖，其示出在旁通模式下工作的單向溢流閥組件。
具體實施例方式
現(xiàn)在參見本發(fā)明的非限定性附圖，圖1示出一種本發(fā)明所涉及的典型閉環(huán)靜液壓傳動(HST)系統(tǒng)。圖1的HST系統(tǒng)包括—僅作為示例—一整體標(biāo)識為11的變量軸向活塞泵，該泵通過一對流體管路15和17液壓連接到一定量軸向活塞馬達(dá)13。泵11可以是公知的類型，其包括一輸入軸19，該輸入軸19以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式驅(qū)動泵11的轉(zhuǎn)動組件并且還驅(qū)動供給泵23。通常，供給泵的輸出是流體管路15或流體管路17的唯一的補(bǔ)給流體源，其中任何一個流體管路在任何給定的時刻都可含有其壓力低于供給泵23的輸出壓力的流體。如現(xiàn)有技術(shù)一樣，供給泵23的輸出壓力(也就是經(jīng)常提到的“控制壓力”)通常選擇在約150psi到約350psi(即此處未示出的低壓溢流閥的設(shè)定值)的范圍內(nèi)。補(bǔ)給流體通過一整體標(biāo)識為25的集成閥組件(或集成閥系統(tǒng)“IVS”)從供給泵23連通到流體管路15或17，下文將對該集成閥組件進(jìn)行詳細(xì)說明。
如本領(lǐng)域所公知的，泵11還包括一旋轉(zhuǎn)斜盤27，該旋轉(zhuǎn)斜盤27可樞轉(zhuǎn)以便通過一對沖擊缸(stroking cylinder)29和31改變泵11的排量(輸入軸19每轉(zhuǎn)的流體輸出量)。馬達(dá)13通常包括一輸出軸(此處未示出)，該輸出軸可被連接以驅(qū)動負(fù)載一例如用于推動HST系統(tǒng)安裝在其上并運(yùn)行的車輛前進(jìn)的從動輪。
除了引入到流體管路15或17中的一個(需要補(bǔ)給流體的那個)之外，供給泵23的輸出還通過一管路33連通到一整體標(biāo)識為35的主控制器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，主控制器35可以是任何一種常規(guī)的公知機(jī)構(gòu)，通過該主控制器35，控制手柄37的運(yùn)動(或其它合適的“輸入”)能將管路33中的“控制壓力”傳遞到管路39或管路41。如圖1所示并且如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，管路39連接到?jīng)_擊缸29，而管路41連接到?jīng)_擊缸31。這樣，控制手柄37從空檔位置沿“前進(jìn)”方向(即使車輛向前運(yùn)動)或“倒退”方向的運(yùn)動會將控制壓力傳遞到管路39或41，以使旋轉(zhuǎn)斜盤27相應(yīng)地前進(jìn)或后退，從而分別將加壓的流體從泵11傳遞到流體管路15或流體管路17。在本實施例中并且僅作為示例，當(dāng)流體管路15內(nèi)有高壓時，馬達(dá)13被沿可推動車輛前進(jìn)的方向驅(qū)動；當(dāng)流體管路17內(nèi)有高壓時，馬達(dá)13被沿可推動車輛倒退的方向驅(qū)動。
圖1所示的HST系統(tǒng)被稱為“閉環(huán)”系統(tǒng)主要是因為假設(shè)按前進(jìn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，則流體管路15將高壓流體從泵11的出口傳遞到馬達(dá)13的入口，而流體管路17則將低壓、回流流體從馬達(dá)13的出口傳遞到泵11的入口。系統(tǒng)還包括一流體貯存器43，但在閉環(huán)系統(tǒng)中只有(例如從泵11的機(jī)殼或馬達(dá)13的機(jī)殼)泄漏的流體被傳遞到該流體貯存器43中。這樣，供給泵23的輸出流體(補(bǔ)給流體)可對任何從系統(tǒng)泄漏到流體貯存器43的損失進(jìn)行補(bǔ)償。
現(xiàn)在仍然主要參考圖1，但也參考圖2，對閥組件25進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實施例中并且僅作為示例，閥組件25設(shè)置在泵11的一端蓋45中，但為了便于說明，圖1中將該閥組件概略地示成與泵11分離。供給泵23的輸出流體通過管路47傳遞到閥組件25，該閥組件25中設(shè)有一對基本上相同的集成閥系統(tǒng)(IVS)，所述集成閥系統(tǒng)均標(biāo)識為51并且在圖1中示意性地示成彼此“鏡像”設(shè)置。這樣，管路47與一補(bǔ)給腔53連通。上部IVS51具有一與連接到?jīng)_擊缸29的管路39連通的管路55。類似地，下部IVS51具有一與連接到?jīng)_擊缸31的管路41連通的管路57。
最后，上部IVS51具有一與HST閉環(huán)的流體管路15流體連通的管路59，而下部IVS51具有一與流體管路17(HST閉環(huán)的“B”側(cè))流體連通的管路61。因為兩個集成閥51基本上相同并考慮到圖1的示意性描述，所以通過結(jié)合圖2詳細(xì)說明上部IVS51就可完全理解本發(fā)明。
現(xiàn)在主要參考圖2，可以看到，(如果移去IVS51)補(bǔ)給腔53與由泵11的端蓋45限定的階梯孔63開放相通，補(bǔ)給腔53和階梯孔63的連接處在下文和附加的權(quán)利要求中被稱為“第一位置”。與沖擊缸29連通的管路55在“第二位置”處與階梯孔63開放相通。最后，與流體管路15(閉環(huán)的“A”側(cè))流體連通的管路59在“第三位置”處與階梯孔63開放相通，在本實施例中，由于隨后將說明的原因，該第三位置位于第一和第二位置之間。
一帶螺紋的殼體元件65設(shè)置在階梯孔63上并與其螺紋接合，該殼體元件優(yōu)選在前端(圖2的右端)包括一密封元件67，從而將管路55密封并將該管路55與管路59隔離。一閥體69設(shè)置在殼體元件65中并與其螺紋接合，該閥體69包括一向圖2右側(cè)延伸并與一組由一溢流閥插件73限定的內(nèi)螺紋相接合的延長部71。如隨后將要更詳細(xì)說明的，閥體69構(gòu)成旁通致動器的一部分。一整體標(biāo)號為75的單向溢流閥組件設(shè)置在溢流閥插件73內(nèi)部及右側(cè)，該組件可基本上如上面結(jié)合的美國專利No.4,936,095所示那樣制成。但是應(yīng)當(dāng)注意，除了附加的權(quán)利要求中具體列舉的內(nèi)容外，上述專利所示的結(jié)構(gòu)特征和細(xì)節(jié)對本發(fā)明不是必要的。
仍主要參考圖2，單向溢流閥組件75包括一閥座元件77，如隨后將進(jìn)一步說明的，該閥座元件還起到“單向提動閥芯”的作用。閥座元件77限定了多個使階梯孔63內(nèi)的區(qū)域與該閥座元件77內(nèi)部相連通的徑向通道79。一提動閥組件設(shè)置在閥座元件77內(nèi)，該提動閥組件包括一由螺旋壓縮彈簧83包圍的提動閥桿81。提動閥桿81軸向延伸貫穿閥座元件77的內(nèi)部，從而在兩者之間限定了一環(huán)形腔(如所結(jié)合的專利中更清楚地示出的那樣)，徑向通道79開口通入該環(huán)形腔。一提動溢流閥芯85連接在提動閥桿81上，該提動溢流閥芯85通常設(shè)置成抵靠(“常閉”)由閥座元件77限定的溢流閥座并沿軸向略微突出到補(bǔ)給腔53中。一較大的圓形墊圈元件87固定在提動閥桿81左端(圖2)，壓縮彈簧83的左端坐靠在該墊圈元件87上。在溢流閥插件73內(nèi)設(shè)置有一使得整個組件75可起到單向閥的作用的輕型壓縮彈簧89，從而如果管路59內(nèi)的壓力不比供給腔53內(nèi)的壓力大出至少彈簧89的力，則供給腔53的流體壓力將克服壓縮彈簧89的偏壓力而將閥座元件77、提動閥桿81、彈簧83和墊圈元件87作為一個整體向圖2的左側(cè)推動。該運(yùn)動將打開足夠的連通以使補(bǔ)給流體可從供給泵23通過供給腔53、階梯孔63流到管路59，即從“第一位置”流到“第三位置”。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知并可從所結(jié)合的專利中得知的，壓縮彈簧83的彈簧剛性系數(shù)決定組件75的溢流設(shè)定值。例如，可選擇彈簧83以形成6000psi的溢流設(shè)定值，從而如果流體管路15內(nèi)(和管路59內(nèi))的壓力超過6000psi，則該壓力也將呈現(xiàn)在階梯孔63(至圖2中密封元件67的右側(cè))中。加壓的流體將流經(jīng)徑向通道79，并在提動溢流閥芯85上施加一偏壓力，從而將該提動溢流閥芯向圖2中右側(cè)偏壓，以使提動溢流閥芯85、提動閥桿81和墊圈元件87作為一個整體移動。提動溢流閥芯85的右移會壓縮其右端坐靠在閥座元件77的“向后”的表面上的壓縮彈簧83。因此，過量的壓力能夠從管路59經(jīng)過提動溢流閥芯85進(jìn)入供給腔53，從該處所述壓力將使下部集成閥系統(tǒng)51的單向閥部分離開閥座，然后所述壓力從該閥座經(jīng)過管路61到達(dá)流體管路17(此時該管路內(nèi)有低壓)。
現(xiàn)在主要參見圖3，可見殼體元件65限定了兩組設(shè)置在該殼體元件65的柱狀部分內(nèi)并與管路55流體連通的徑向口。從圖3右側(cè)起，這些口包括一組過壓(POR)口91和一組先導(dǎo)排放口93。一過壓(POR)閥組件95設(shè)置在殼體元件65中并且包圍延長部71，該過壓閥組件通常被一壓縮彈簧97壓靠在溢流閥插件73的左端。POR閥組件95限定了多個軸向流體通道99，每個流體通道都通過小的徑向節(jié)流口101與管路59開放相通，其原因?qū)⒃谙挛恼f明。
閥體69在其與延長部71的連接處限定了一大體為徑向的流體通道103，一軸向通道105與該流體通道103連通。在軸向通道105的左端坐靠有一先導(dǎo)提動閥芯107，該先導(dǎo)提動閥芯被一POR壓縮彈簧109偏壓向圖3所示的關(guān)閉位置。僅作為示例，如果希望使POR的設(shè)定值比HPRV的設(shè)定值小約500psi，則可將POR壓縮彈簧109選擇為如果管路59(和流體管路15)內(nèi)的流體壓力超過5500psi，則該壓力將克服彈簧109的偏壓力而使POR先導(dǎo)提動閥芯107離開閥座。在這種情形下，管路59內(nèi)的流體將流經(jīng)各小的徑向節(jié)流口101，然后通過相應(yīng)的軸向通道99流經(jīng)壓縮彈簧97，從而進(jìn)入徑向流體通道103。然后，通道103內(nèi)的流體將經(jīng)過軸向通道105，經(jīng)過已離開閥座的先導(dǎo)提動閥芯107，從由閥體69限定的一個或多個徑向孔111流出。接著，徑向孔111內(nèi)的流體將流經(jīng)先導(dǎo)排放口93，進(jìn)入管路55。
在有非常少量的先導(dǎo)流通過小的徑向節(jié)流口101的情況下，存在著跨越POR閥元件95的顯著的壓力差，該壓力差足以克服輕型壓縮彈簧97的偏壓力而將POR閥元件95從圖3所示的常閉位置移向圖3左側(cè)，從而足以打開從管路59經(jīng)POR口91到管路55的連通。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，因為主控制器35已經(jīng)將控制壓力從管路33經(jīng)管路41傳遞到?jīng)_擊缸31以便設(shè)定旋轉(zhuǎn)斜盤27的預(yù)定排量，所以此時的流體管路15是HST閉環(huán)的高壓側(cè)。在這種情況下，沖擊缸29內(nèi)的流體壓力基本上為零(為貯存器壓力)。因此，當(dāng)管路15和59內(nèi)的流體壓力高于POR設(shè)定值(本例中為5500psi)時，從管路59經(jīng)POR口91的加壓的流體流經(jīng)管路55到達(dá)沖擊缸29，從而抵抗傳遞到?jīng)_擊缸31的控制壓力，以減少旋轉(zhuǎn)斜盤27的排量。
本發(fā)明一個顯著的特征是IVS51的POR部分按上述方式通過改變泵11的排量而將管路15和59內(nèi)的壓力保持在POR設(shè)定值。應(yīng)當(dāng)注意，雖然已將IVS51的POR部分示出并說明為先導(dǎo)控制型，但這對本發(fā)明的實施不是必須的。例如，POR閥可只包括一提動閥元件，該提動閥元件設(shè)置在閥元件95所示的位置并坐靠在由例如殼體元件65的右端限定的閥座上。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，使POR閥組件95為先導(dǎo)控制型具有某些性能優(yōu)點。
結(jié)合圖3再次參見圖2，可以看到，根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，無論先導(dǎo)流何時流經(jīng)節(jié)流孔101并流過先導(dǎo)提動閥芯107以使POR閥元件95移動到其打開位置，集成閥系統(tǒng)51的過壓部分的操作都不會對IVS51其它部分的功能或性能產(chǎn)生任何影響。這部分因為溢流壓縮彈簧83和POR壓縮彈簧109不是“串聯(lián)”而是相互獨立固定的。因此，僅作為示例，如果車輛操縱者轉(zhuǎn)動POR校準(zhǔn)螺釘(即下文所說的“旁通致動器”)113以增大POR設(shè)定值(即POR彈簧109作用在先導(dǎo)提動閥芯107上的力)或減小POR設(shè)定值，都不會影響對HPRV的設(shè)定和操作。在任一情況下，HPRV設(shè)定值都將(在本例中)保持在6000psi，考慮到本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的事實即最終對整個回路及其部件提供保護(hù)的是HPRV的設(shè)定值，因此本發(fā)明的一個主要優(yōu)點是車輛操縱者能調(diào)節(jié)POR設(shè)定值，但無論車輛操縱者怎樣調(diào)節(jié)POR設(shè)定值都不會改變或影響事先設(shè)定的HPRV設(shè)定值。
現(xiàn)在將結(jié)合圖4但仍主要參考圖2說明本發(fā)明的另一方面。如上所述，閥體69帶有外螺紋，在圖2中示出該閥體69整個都帶有螺紋以使其“頭部”(例如六角頭69H)抵靠殼體元件65。如果車輛操縱者希望使用集成閥系統(tǒng)51的“旁通”功能，則該操縱者可沿相對于殼體元件65旋松閥體69的方向來轉(zhuǎn)動該閥體69，從而將閥體69移動到圖2左側(cè)。此時，延長部71也向左側(cè)移動(優(yōu)選將該延長部形成為閥體69的一一體部分)，從而整個單向溢流閥組件75都向圖2左側(cè)移動，直到閥座元件77(它包括單向提動閥芯)遠(yuǎn)離一形成在供給腔53和階梯孔63的接合處的提動閥座115(見圖4)。
優(yōu)選地，并且如僅在圖4中示出的，車輛操作者在利用旁通功能時將旋松閥體69直到溢流閥插件73接合殼體元件65的右端—即圖4所示的位置。于是，當(dāng)溢流閥插件73接合閥體69的右端時，這種接合起到使旁通功能的操作“停止”的作用。如HST領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，車輛操縱者將在全部兩個集成閥系統(tǒng)51中執(zhí)行相同的旋松閥體69的過程，以使各集成閥系統(tǒng)都處于圖4所示的狀態(tài)。在這種情形下并且已公知的是，可對車輛進(jìn)行牽引，這將使從動輪轉(zhuǎn)動，從而使馬達(dá)13被驅(qū)動或轉(zhuǎn)動。在這種牽引模式中(只能發(fā)生在一非常短的距離內(nèi))，馬達(dá)13實際上變成了一個“泵”并使流體這樣循環(huán)從該馬達(dá)13的出口經(jīng)過流體管路17、管路61和供給腔53然后流出管路59，接著到達(dá)管路15然后回到馬達(dá)13的入口。當(dāng)兩個集成閥系統(tǒng)51的單向溢流閥組件75處于圖4所示位置時，上述流產(chǎn)生較小的流體流動阻力，從而產(chǎn)生的熱量較少。
因此，可以看出，本發(fā)明提供了一種大大改進(jìn)的集成閥系統(tǒng)，該集成閥系統(tǒng)可以一種能克服本說明書背景技術(shù)所述的問題的方式來實現(xiàn)全部四種需要的功能(即單向、HPRV、POR和旁通)。
在上面的說明書中已對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，可以相信，通過閱讀和理解本說明書，本發(fā)明的各種變型和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得明顯。也就是說，只要落在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)，所有的變型和修改都包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種變量靜液壓泵(11)，包括一殼體(45)并適于向一與所述泵(11)的出口流體連通的高壓管路(15)供應(yīng)加壓的流體；一適于與一低壓管路(17)流體連通的壓力較低的補(bǔ)給流體源(23)，該低壓管路(17)與所述泵的入口流體連通；一用于改變所述泵的排量的流體壓力控制裝置(29，31)；一設(shè)置在所述殼體(45)的孔(63)中的集成閥系統(tǒng)(51)，所述孔在一限定提動閥座(115)的第一位置(53)與所述低壓源(23)開放流體連通，在一第二位置(55)與所述流體壓力控制裝置(29，31)開放流體連通，而在一位于所述第一和第二位置之間的第三位置(59)與所述高壓管路(15)開放流體連通；所述集成閥系統(tǒng)(51)包括一單向溢流閥子組件(75)、一過壓(POR)閥元件(95)和一旁通致動器(69)，所述單向溢流閥子組件(75)包括一通常在所述第一位置(53)坐靠在所述提動閥座(115)上的單向提動閥芯(77)，所述過壓(POR)閥元件(95)可響應(yīng)于超過POR預(yù)定值的所述壓力管路(15)的壓力而動作，以使所述第三位置(59)與所述第二位置(55)流體連通，所述旁通致動器(69)至少部分設(shè)置在所述殼體(45)外部，并且可響應(yīng)對該旁通致動器(69)的手動致動而動作，以使所述單向提動閥芯(77)離開所述提動閥座(115)從而使所述第三位置(59)可與所述第一位置(53)自由流體連通；其特征在于(a)所述旁通致動器(69)包括一位于所述單向溢流閥子組件(75)和一設(shè)置在所述殼體(45)外部的手動致動部(69H)之間的延長部(71)，由此所述手動致動部(69H)的軸向運(yùn)動可使所述單向溢流閥子組件(75)產(chǎn)生相應(yīng)的軸向運(yùn)動；(b)所述集成閥系統(tǒng)(51)還包括一固定在所述孔(63)中并限定一POR口(91)的殼體元件(65)，該殼體元件(65)可操作以使所述第三位置(59)與所述第二位置(55)流體連通，所述POR閥元件(95)鄰近所述旁通致動器(69)的所述延長部(71)設(shè)置，所述POR閥元件(95)被偏壓向一常閉位置(圖2)，從而阻止從所述第三位置(59)經(jīng)由所述POR口(91)到所述第二位置(55)的流動，并且所述POR閥元件(95)可響應(yīng)于所述第三位置(59)處超過POR設(shè)定值的流體壓力而打開，從而將所述POR閥元件(95)偏壓向打開位置，以使流體可從所述第三位置經(jīng)由所述POR口(91)向所述第二位置流動。
2.一種如權(quán)利要求1所述的變量靜液壓泵(11)，其特征在于，所述POR閥元件(95)包括手動調(diào)節(jié)裝置(113)，該手動調(diào)節(jié)裝置(113)設(shè)置在所述殼體(45)外部并可響應(yīng)于手動調(diào)節(jié)而動作，以改變所述預(yù)定的POR設(shè)定值。
3.一種如權(quán)利要求1所述的變量靜液壓泵(11)，其特征在于，所述單向溢流閥子組件(75)包括一溢流彈簧(83)，該溢流彈簧(83)限定一高壓溢流設(shè)定值，所述高壓溢流設(shè)定值獨立于所述POR閥元件(95)的手動調(diào)節(jié)和所述預(yù)定的POR設(shè)定值的變化。
4.一種如權(quán)利要求1所述的變量靜液壓泵(11)，其特征在于，所述單向溢流閥子組件(75)包括一閥座元件(77)，該閥座元件(77)用作所述溢流彈簧(83)的支座、用作一單向提動閥芯，并用作一提動溢流閥芯(85)的閥座。
5.一種變量靜液壓泵(11)，包括一殼體(45)并適于向一與所述泵(11)的出口流體連通的高壓管路(15)供應(yīng)加壓的流體；一適于與一低壓管路(17)流體連通的壓力較低的補(bǔ)給流體源(23)，該低壓管路(17)與所述泵的入口流體連通；一用于改變所述泵的排量的流體壓力控制裝置(29，31)；一設(shè)置在所述殼體(45)的孔(63)中的集成閥系統(tǒng)(51)，所述孔在一限定提動閥座(115)的第一位置(53)與所述低壓源(23)開放流體連通，在一第二位置(55)與所述流體壓力控制裝置(29，31)開放流體連通，而在一位于所述第一和第二位置之間的第三位置(59)與所述高壓管路(15)開放流體連通；所述集成閥系統(tǒng)(51)包括一單向溢流閥子組件(75)、一過壓(POR)閥元件(95)和一旁通致動器(69)，所述單向溢流閥子組件(75)包括一通常在所述第一位置(53)坐靠在所述提動閥座(115)上的單向提動閥芯(77)，所述過壓(POR)閥元件(95)可響應(yīng)于超過POR預(yù)定值的所述壓力管路(15)的壓力而動作，以使所述第三位置(59)與所述第二位置(55)流體連通，所述旁通致動器(69)至少部分設(shè)置在所述殼體(45)外部，并且可響應(yīng)對該旁通致動器(69)的手動致動而動作，以使所述單向提動閥芯(77)離開所述提動閥座(115)并使得所述第三位置(59)可與所述第一位置(53)自由流體連通；其特征在于(a)所述旁通致動器(69)包括一位于所述單向溢流閥子組件(75)和一設(shè)置在所述殼體(45)外部的手動致動部(69H)之間的延長部(71)，由此所述手動致動部(69H)的軸向運(yùn)動可使所述單向溢流閥子組件(75)產(chǎn)生相應(yīng)的軸向運(yùn)動；(b)所述集成閥系統(tǒng)(51)還包括一固定在所述孔(63)中并限定一POR口(91)的殼體元件(65)和一先導(dǎo)提動閥(69，107)，所述殼體元件(65)可操作以使所述第三位置(59)與所述第二位置(55)流體連通，所述POR閥元件(95)包圍所述旁通致動器(69)的所述延長部(71)，所述POR閥元件(95)被偏壓向一常閉位置(圖2)，從而阻止從所述第三位置(59)經(jīng)由所述POR口(91)到所述第二位置(55)的流動，所述先導(dǎo)提動閥(69，107)可響應(yīng)于在所述第三位置(59)處超過POR設(shè)定值的流體壓力而使先導(dǎo)流體流過所述POR閥元件，所述先導(dǎo)流體將所述POR閥元件(95)偏壓向打開位置，以允許流體從所述第三位置經(jīng)由所述POR口(91)向所述第二位置流動。
6.一種如權(quán)利要求5所述的變量靜液壓泵(11)，其特征在于，所述POR先導(dǎo)提動閥(69，107)包括手動調(diào)節(jié)裝置(113)，該手動調(diào)節(jié)裝置(113)設(shè)置在所述殼體(45)外部并可響應(yīng)于手動調(diào)節(jié)而動作，以改變所述預(yù)定的POR設(shè)定值。
7.一種如權(quán)利要求6所述的變量靜液壓泵(11)，其特征在于，所述單向溢流閥子組件(75)包括一溢流彈簧(83)，該溢流彈簧(83)限定一高壓溢流設(shè)定值，所述高壓溢流設(shè)定值獨立于所述POR先導(dǎo)提動閥(69，107)的手動調(diào)節(jié)和所述預(yù)定的POR設(shè)定值的變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于變量靜液壓泵(11)的集成閥系統(tǒng)(51)，包括一單向溢流閥組件(75)和一過壓(POR)部分，該系統(tǒng)可操作以將高于POR預(yù)定值的壓力從HST閉環(huán)的高壓側(cè)(15)傳遞到一沖擊缸(29)從而使泵(11)換向。一高壓溢流彈簧(83)確定溢流設(shè)定值，而一POR壓縮彈簧(109)確定POR設(shè)定值，該溢流彈簧和POR壓縮彈簧相互獨立地固定，從而可以調(diào)節(jié)POR設(shè)定值而不會影響單向溢流閥組件(75)的操作。
文檔編號F16K15/18GK1699777SQ20051007929
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月6日
發(fā)明者F·R·哈澤德, S·托馬斯 申請人:伊頓公司