針對角度范圍施行平行提升的系統技術方案

公開了一種液壓系統。該液壓系統可以具有泵、提升致動器、提升閥裝置、傾斜致動器、傾斜閥裝置、以及構造成生成第一信號的傾角傳感器。該液壓系統還可以具有至少一個操作員接口裝置和控制器，所述至少一個操作員接口裝置可移動，以生成指示期望提升速率的第二信號和指示期望傾斜速率的第三信號。該控制器可以構造成基于第二信號而命令提升閥裝置計量供給加壓流體，基于第三信號而命令傾斜閥裝置計量供給加壓流體，并且當第一信號指示在提升期間實際傾角已進入指定的傾角范圍時，當實際傾角保持在所述指定范圍內時，基于第二信號而命令傾斜閥裝置計量供給加壓流體。

【技術實現步驟摘要】
針對角度范圍施行平行提升的系統
本專利技術總的涉及一種系統，更具體地涉及一種針對特定角度范圍施行平行提升（平行升降）的液壓工具系統。
技術介紹
諸如輪式裝載機、挖掘機、推土機、自行式平地機和其它類型的重型設備之類的機器使用被供給來自機器上的一個或多個泵的液壓流體的多個致動器來完成各種作業。通常尤其基于操作員接口裝置的致動位置而對這些致動器進行速率控制。例如，當輪式裝載機的操作員向后拉動操縱桿控制器或者向前推動操縱桿控制器時，安裝在輪式裝載機上的一個或多個提升缸（升降缸）要么伸出以使機器的工作工具遠離地面提升，要么縮回以使工作工具以與操縱桿控制器的前/后移位位置有關的速度朝地面降低返回。類似地，當操作員向左或向右推動同一個或另一個操縱桿控制器時，安裝在輪式裝載機上的傾斜缸要么伸出以使工作工具朝地面向下卸料（dump），要么縮回以使工作工具以與操縱桿控制器的左/右移位位置有關的速度向后遠離工作表面裝料（rack）。在一些機器構造中，當使工作工具遠離地面提升或朝地面降低時，即使操作員未請求過傾斜，由于連接到工作工具的機械連桿，工作工具相對于地面的傾角也自然改變（例如，工作工具可以在提升期間朝機器的駕駛室向后裝料，并且在降低期間朝地面向下卸料）。這種狀況下，工作工具內的物料可能在工作工具的邊緣上方溢出，在一些情況下溢出到機器上和/或機器的操作員身上。過去，機器的操作員負責在提升期間同時調節傾斜缸的移動，以確保工作工具的傾角保持在期望角度（即抵消提升導致工作工具自然發生的傾斜）。然而，這種雙重控制手動步驟會難以控制并且易于出現錯誤。自動降低物料在提升期間從機器的工作工具溢出的可能性的一種嘗試在2009年5月12日授予Trifunovic的美國專利7,530,185（’185專利）中被公開。具體而言，’185專利記載了一種用于反鏟裝載機的電子平行提升系統。該電子平行提升系統包括控制器，該控制器使反鏟裝載機的工具角度基于工具相對于反鏟裝載機機架的角度的測量值而被自動調節，而不論支承工具連桿、反鏟裝載機的動臂和工具之間的任何特定機械關系如何。控制器使用至少一個傳感器來檢測工具相對于車架的角度，然后響應地命令工具致動器根據在動臂移動期間測出的角度來調節工具位置。
技術實現思路
一方面，本專利技術針對一種液壓系統。該液壓系統可以包括構造成對流體進行加壓的泵、提升致動器、以及提升閥裝置，所述提升閥裝置構造成將來自泵的加壓流體計量供給到提升致動器內，以提升工作工具。該液壓系統還可以具有傾斜致動器、傾斜閥裝置、以及傾角傳感器，所述傾斜閥裝置構造成將來自泵的加壓流體計量供給到傾斜致動器內，以使工作工具傾斜，所述傾角傳感器與傾斜致動器相關并且構造成生成指示工作工具的實際傾角的第一信號。該液壓系統還可以具有至少一個操作員接口裝置和控制器，所述至少一個操作員接口裝置可由操作員移動，以生成指示工作工具的期望提升速率的第二信號和指示工作工具的期望傾斜速率的第三信號，所述控制器與提升閥裝置、提升傳感器、傾斜閥裝置和至少一個操作員接口裝置通信。控制器可以構造成基于第二信號而命令提升閥裝置將加壓流體計量供給到提升致動器內以提升工作工具，基于第三信號而命令傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到傾斜致動器內以使工作工具傾斜，并且當第一信號指示在提升期間工作工具的實際傾角已進入指定的傾角范圍時，基于第二信號而命令傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到傾斜致動器內，并且只要工作工具的實際傾角保持在指定范圍內就維持工作工具的期望傾角。在另一方面，本專利技術針對一種操作機器的方法。該方法可以包括接收指示工作工具的期望提升速率和工作工具的期望傾斜速率的操作員輸入，對流體進行加壓，基于期望提升速率而將加壓流體計量供給到提升致動器內，并且基于期望傾斜速率而將加壓流體計量供給到傾斜致動器內。該方法還可以包括感測工作工具的實際傾角，并且當工作工具的實際傾角在提升期間進入指定的傾角范圍時，基于期望提升速率而將加壓流體計量供給到傾斜致動器內，以只要工作工具的實際傾角保持在指定范圍內就在提升期間維持工作工具的期望傾角。附圖說明圖1是示例性公開的機器的側視圖圖形表示；圖2是可以結合圖1的機器使用的示例性公開的液壓系統的示意圖；以及圖3是由圖2的液壓系統執行的示例性公開的方法的流程圖。具體實施方式圖1示出了具有協作完成作業的多個系統和構件的示例性機器10。機器10可以體現為執行與諸如采礦、施工、耕種、運輸之類的行業或本領域內已知的另一種行業相關的某種操作的固定或移動機器。例如，機器10可以是諸如圖1所示的裝載機的物料運送機器。替換地，機器10可以體現為挖掘機、推土機、反鏟裝載機、自行式平地機或另一種類似的機器。機器10尤其可以包括構造成使工作工具14移動的連桿系統12和向連桿系統12提供動力的原動機16。連桿系統12可以包括由流體致動器作用以使工作工具14移動的結構。具體而言，連桿系統12可以包括動臂（即提升部件）17，所述動臂17可由一對相鄰、雙重作用的液壓缸20（圖1中僅示出一個）相對于地面18繞水平軸線28豎直地樞轉。連桿系統12還可以包括單個的雙重作用的液壓缸26，該液壓缸26繞水平軸線30沿豎直方向相對于動臂17連接到傾斜工作工具14。動臂17可以在一端可樞轉地連接到機器10的主體32，而工作工具14可以可樞轉地連接到動臂17的相對端。應指出，可選的連桿構造也是可能的。多個不同的工作工具14可以附裝在單個機器10并且被控制成執行特定作業。例如，工作工具14可以體現為鏟斗（在圖1中示出）、叉形裝置、鏟刀、鏟子、松土器、卸載平板（dumpbed）、掃帚、除雪機、推進裝置、切割裝置、抓取裝置或本領域內已知的另一種執行作業的裝置。盡管在圖1的實施例中被連接成相對于機器10提升和傾斜，但工作工具14可以替換地或另外樞轉、旋轉、滑動、擺動或以其它合適的方式移動。原動機16可以體現為發動機，諸如柴油發動機、汽油發動機、氣體燃料驅動的發動機或本領域內已知的另一種燃燒發動機，所述發動機由機器10的主體32支承并且可操作以給機器10和工作工具14的移動提供動力。可以設想，如果需要的話，原動機可以替換地體現為非燃燒動力源，諸如燃料電池、蓄電裝置（例如電池）或本領域內已知的另一種來源。原動機16可以產生隨后可以被轉換為用于使液壓缸20和26移動的液壓動力的機械或電氣功率輸出。為了簡化的目的，圖2示出了僅液壓缸26和液壓缸20中的一個的組合和連接。然而，應注意，如果需要的話，機器10可以包括連接成以相似的方式使連桿系統12的相同或其它結構部件移動的具有相似組合的其它液壓致動器。如圖2所示，液壓缸20和26中的每一者均可以包括管34和在管34內布置成形成第一腔室38和第二腔室40的活塞組件36。在一個示例中，活塞組件36的桿部36a可以延伸穿過第二腔室40的一端。因此，第二腔室40可以與其相應的缸的桿端44相關，而第一腔室38可以與其相應的缸的對置的頭端42相關。第一腔室38和第二腔室40均可以被選擇性地供給加壓流體并排出加壓流體，以使活塞組件36在管34內移位，從而改變液壓缸20、26的有效長度并且使工作工具14（參照圖1）移動。流體進出第一腔室38和第二腔室40的流速可以與液壓缸20、26和工作工具14的速本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液壓系統，包括：構造成對流體進行加壓的泵；提升致動器；提升閥裝置，其構造成將來自所述泵的加壓流體計量供給到所述提升致動器內，以提升工作工具；傾斜致動器；傾斜閥裝置，其構造成將來自所述泵的加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，以使所述工作工具傾斜；至少一個相關的傳感器，其構造成生成指示所述工作工具的實際傾角的第一信號；至少一個操作員接口裝置，其可由操作員移動，以生成指示所述工作工具的期望提升速率的第二信號和指示所述工作工具的期望傾斜速率的第三信號；以及控制器，其與所述提升閥裝置、所述傾斜閥裝置、所述至少一個傳感器和所述至少一個操作員接口裝置通信，所述控制器構造成：基于所述第二信號而命令所述提升閥裝置將加壓流體計量供給到所述提升致動器內，以提升所述工作工具；基于所述第三信號而命令所述傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，以使所述工作工具傾斜；并且當所述第一信號指示在提升期間所述工作工具的實際傾角已進入指定的傾角范圍時，基于所述第二信號而命令所述傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，并且只要所述工作工具的實際傾角保持在所述指定范圍內，就維持所述工作工具的期望傾角。

【技術特征摘要】
2011.06.16 US 13/162,3561.一種液壓系統，包括：構造成對流體進行加壓的泵；提升致動器；提升閥裝置，其構造成將來自所述泵的加壓流體計量供給到所述提升致動器內，以提升工作工具；傾斜致動器；傾斜閥裝置，其構造成將來自所述泵的加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，以使所述工作工具傾斜；至少一個相關的傳感器，其構造成生成指示所述工作工具的實際傾角的第一信號；至少一個操作員接口裝置，其可由操作員移動，以生成指示所述工作工具的期望提升速率的第二信號和指示所述工作工具的期望傾斜速率的第三信號；以及控制器，其與所述提升閥裝置、所述傾斜閥裝置、所述至少一個傳感器和所述至少一個操作員接口裝置通信，所述控制器構造成：基于所述第二信號而命令所述提升閥裝置將加壓流體計量供給到所述提升致動器內，以提升所述工作工具；基于所述第三信號而命令所述傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，以使所述工作工具傾斜；并且當所述期望提升速率不為零時確定導致在提升期間所述工作工具被維持在期望傾角的傾斜速率，通過在工作工具裝料時利用第一縮放比例系數和在工作工具卸料時利用第二縮放比例系數成比例縮放期望提升速率來確定所述傾斜速率；并且當所述第一信號指示在提升期間所述工作工具的實際傾角已進入指定的傾角范圍時，基于所述第二信號而命令所述傾斜閥裝置將加壓流體計量供給到所述傾斜致動器內，并且只要所述工作工具的實際傾角保持在所述指定范圍內，就維持所述工作工具的期望傾角。2.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于，所述控制器構造成：僅在所述第三信號指示小于臨界量的期望傾斜速率時在工作工具提升期間將所述傾斜命令的完整值引向所述傾斜閥裝置。3.根據權利要求2所述的液壓系統，其特征在于，所述控制器構造成當所述第三信號的絕對值指示所述期望傾斜速率增大而超過所述臨界量時逐漸撤除所述傾斜命令。4.根據權利要求3所述的液壓系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·R·沙特斯，S·C·巴德，J·T·雷迪，R·E·斯通，
申請(專利權)人：卡特彼勒公司，
類型：發明
國別省市：