用于采矿机的计量液压控制系统技术方案

一种液压系统，用以通过计量控制阀组件控制至少两个液压致动器。所述液压系统特别有利于根据至少两种操作模式来控制底切采矿机的枢转臂，所述至少两种操作模式包括待机模式和切割模式。特别地是，所述液压致动器可以通过流体流速和压力的定量变化来控制。

Measurement hydraulic control system for mining machine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于采矿机的计量液压控制系统
一种用于提供对机械构件的致动的液压系统，并且特别是但不排它地是，涉及一种具有致动器的液压系统，所述致动器具有独立的计量控制。
技术介绍
独立计量阀(IMV)组件已经用于对重型机械的作用于挖掘铲斗、装载机前端等的致动器的液压控制。通常，IMV组件从泵接收加压液压流体，并且与液压负载致动器(例如液压缸)流体连通地联接，该液压负载致动器机械地连接到机械致动器，即装载机铲斗、机械臂等。传统上，IMV组件包括四个可独立控制的阀，其中第一对阀与缸的第一腔室(头端)联接，第二对阀与第二腔室(杆端)联接，使得在各对阀之间的选择性液压流体流动提供了缸杆的伸展或回缩。通常，IMV组件的阀是被独立电控制的，并且被配置用以从设置在液压回路处的一个或多个传感器接收输入信号。US2013/0081383公开了一种液压系统，其中可变排量泵以闭环方式连接到第一和第二线性致动器，该第一和第二线性致动器操作用以操纵挖掘机的枢转悬臂。US2003/0106423公开了一种流体控制系统，该流体控制系统能够在独立功能模式或再生功能模式下操作。US2002/0148223公开了一种液压系统，该液压系统具有联接到第一和第二液压负载(例如驱动风扇等的缸或流体马达)的IMV组件。然而，传统的布置提供了对通过回路的流体的流速、压力和流体流动方向的有限控制，这继而限制了液压致动器以及因此机械致动器的功能性的范围。因此，需要的是一种解决这些问题的液压系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种液压系统，该液压系统能够流体连接到致动器，以便响应于外部静态和/或动态负载力，而提供宽范围的动态(可调节)特性，包括特别是负载力、移动速度、精确的静态和移动位置控制。本专利技术的另一个具体目的是提供一种适合用于控制机械致动构件的液压系统，所述机械致动构件例如是悬臂、臂，连杆或与重型机械(例如挖掘机、采矿机或其它笨重的处理设备)相关联的其它构件。本专利技术的一个具体目的是提供一种用于切割采矿机的液压系统，并且特别是一种能够控制对采矿机的安装有一个或多个切割头的一个或多个枢转支撑臂的致动的底切采矿机。根据一个方面，提供了一种液压系统，该液压系统具有独立的计量阀(IMV)组件，其中电控的计量输入阀和计量输出阀被构造用以控制机械致动器(例如切割器臂)，以当致动器未被外部加载(除了重力)时以及响应于外部静态和/或动态负载力时这两种情况下，都提供对机械致动器的精确移动和静态定位。本专利技术的液压系统特别适应于致动速度和提供致动所利用的力的变化。例如，并且在一种操作模式中，由本专利技术的液压系统控制的液压致动缸可以保持在相对“刚性”的构造中，以便能够承受显著的负载力，例如当切割臂处于切割模式时，同时保持位置或同时被致动用以提供切割器臂抵靠于岩层的枢转，例如相对于笨重的处理机的主体沿侧向向内和向外的移动。在另一种操作模式中，可以控制液压致动缸，以在未加载时提供切割器臂的快速移动，例如当切割臂处于待机(非切割)模式时。本专利技术的液压系统有利于提供对可移动机械致动器的独立计量，例如使切割机器或其它采矿机和其它笨重的处理设备的支撑臂枢转。特别地是，本专利技术提供了根据不同操作模式(例如“切割”模式和“待机”模式)对一个或多个液压负载致动器(例如液压缸)的控制。在切割模式中，系统被配置用以通过相同的独立IMV组件控制液压致动器，以在高负载力阻力的情况下实现慢速或缓慢移动(即，致动器的增强的相对“刚度”)，以及在切割模式中，在低负载力阻力的情况下实现快速或快速移动(即，致动器的减小的相对“刚度”)。因此，本专利技术针对最大化采矿机的效率进行优化，以便能够获得可以按比例调节的所需流体流速和压力，从而根据切割模式和待机模式来提供操作，其中至少一个机械致动器能够以宽的移动速度范围并且克服宽范围的外力(移动阻力)而移位。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用以控制至少两个液压致动器的液压系统，该系统包括：泵；第一和第二液压致动器；计量控制阀组件，该计量控制阀组件具有多个电动液压阀、被流体连接到泵的进口和被流体连接到排水贮液器的出口，该计量控制阀组件被流体连接到第一液压致动器；传动阀组件，该传动阀组件具有电子可控阀，所述电子可控阀被流体连接，以提供对第一和第二逻辑阀的先导控制，第一和第二逻辑阀被流体连接到计量控制阀组件；并且第二液压致动器通过第一和第二逻辑阀被流体连接到计量控制阀组件。优选地是，泵是可变排量泵。可选地是，泵可以包括恒定泵或其它泵构造，正如本领域技术人员将理解的那样。本说明书中对“液压致动器”的引用涵盖具有主体或外壳的液压部件以及能够相对于该主体或外壳移动的至少一个可移动构件。术语“液压致动器”包括液压缸，例如具有缸体的线性致动器，该缸体限定由活塞分开的内部腔室，其中活塞被联接到可伸展和可回缩的轴或臂。可选地是，液压致动器包括液压马达。优选地是，该系统包括至少四个电动液压阀，其中所述阀中的第一对阀被流体连接到进口，而所述阀中的第二对阀被流体连接到出口。这种布置有益于提供向致动器以及来自于致动器的流体流速和压力的选择性控制，以便提供对致动器的至少部分的移动或位置的对应的控制。优选地是，该系统包括第一和第二导管，该第一和第二导管将第一液压致动器和传动阀组件流体连接到电动液压阀；和第三和第四导管，该第三和第四导管将第二液压致动器分别流体连接到第一和第二逻辑阀。优选地是，第一液压致动器通过第一和第二导管直接联接到传动阀组件，特别是电动液压阀。可选地是，第二液压致动器通过第三和第四导管直接联接到逻辑阀。这种布置使系统内的部件数量保持到最小，以便于维护和提高效率。优选地是，该系统包括至少一个或多个传感器，特别包括流体流动传感器，其提供对系统内的流体压力和流速(流量)的监测、输出和响应控制。可选地是，传感器可以定位在阀、导管和/或液压致动器处。可选地是，第一液压致动器被流体连接到计量控制阀组件，而没有通过第一和第二逻辑阀的流体连接，而第二液压致动器通过第一和第二逻辑阀被流体连接到计量控制阀组件。优选地是，第一液压致动器直接联接到计量控制阀组件，并且第二液压致动器直接联接到传动阀组件。这样，流体流速和流体压力可以仅通过控制计量控制阀组件来调节，而不需要流体通过传动阀组件行进。优选地是，该系统还包括第一浮动逻辑阀，该第一浮动逻辑阀被流体连接到第二液压致动器，以当以第一模式操作时，允许第二液压致动器的区域之间的流体传递。优选地是，该系统还包括至少一个另外的(即，第三)液压致动器，该液压致动器通过第三和第四导管分别被流体连接到第一和第二逻辑阀。优选地是，电子可控阀是螺线管控制阀。优选地是，第二和/或第三液压致动器通过第一和第二逻辑阀被流体连接到计量控制阀组件。优选地是，该系统还包括第二浮动逻辑阀。浮动逻辑阀被直接联接到相应的第二和第三液压致动器，以便在以第一模式操作时使致动器的区域(即内部腔室)之间的流体流动路径长度最小化。优选地是，浮动逻辑阀通过传动阀组件，特别是电子可控阀(即螺线管控制阀)被先导控制。优选地是，浮动逻辑阀通过与传动阀组件的逻辑阀相同的先导流体控制回路连接到电子可控阀。因此，电子可控阀被配置用以提供对系统内所有的逻辑阀的控制。可选地是，该系统还包括减压/泄压阀，该减压/泄压阀被流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压系统，所述液压系统用于控制至少两个液压致动器，所述系统包括：泵(21)；第一液压致动器(16)和第二液压致动器(18)；计量控制阀组件(22)，所述计量控制阀组件具有：多个电动液压阀(29‑32)；进口(43)，所述进口被流体连接到所述泵(21)；和出口(44)，所述出口被流体连接到排水或贮液器(20)，所述计量控制阀组件(22)被流体连接到所述第一液压致动器(16)；传动阀组件(23)，所述传动阀组件具有电子可控阀(24)，所述电子可控阀(24)被流体连接，以提供对第一逻辑阀(26)和第二逻辑阀(27)的先导控制，所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)；并且所述第二液压致动器(18)通过所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液压系统，所述液压系统用于控制至少两个液压致动器，所述系统包括：泵(21)；第一液压致动器(16)和第二液压致动器(18)；计量控制阀组件(22)，所述计量控制阀组件具有：多个电动液压阀(29-32)；进口(43)，所述进口被流体连接到所述泵(21)；和出口(44)，所述出口被流体连接到排水或贮液器(20)，所述计量控制阀组件(22)被流体连接到所述第一液压致动器(16)；传动阀组件(23)，所述传动阀组件具有电子可控阀(24)，所述电子可控阀(24)被流体连接，以提供对第一逻辑阀(26)和第二逻辑阀(27)的先导控制，所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)；并且所述第二液压致动器(18)通过所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)。2.根据权利要求1所述的系统，包括至少四个电动液压阀(29-32)，在所述电动液压阀中，所述阀中的第一对阀被流体连接到所述进口(43)，而所述阀中的第二对阀被流体连接到所述出口(44)。3.根据权利要求1或2所述的系统，包括：第一导管(40)和第二导管(41)，所述第一导管和所述第二导管将所述第一液压致动器(16)和所述传动阀组件(23)流体连接到所述电动液压阀(29-32)；和第三导管(42)和第四导管(48)，所述第三导管和所述第四导管将所述第二液压致动器(18)分别流体连接到所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一液压致动器(16)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)，而没有通过所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)的流体连接，而所述第二液压致动器(18)通过所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)被流体连接到所述计量控制阀组件(22)。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括第一浮动逻辑阀(33)，所述第一浮动逻辑阀被流体连接到所述第二液压致动器(18)，以当以第一模式操作时，允许所述第二液压致动器(18)的区域之间的流体传递。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括第三液压致动器(17)，所述第三液压致动器分别通过所述第三导管(42)和第四导管(48)被流体连接到所述第一逻辑阀(26)和所述第二逻辑阀(27)。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖因霍尔德·波加施尼格，克里斯蒂安·乌穆恩杜姆，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE