用于农业车辆的起重机构的液压换向阀

摘要

本发明涉及具有泵接头、油箱接头以及第一和第二工作接头的液压换向阀，第一和第二工作接头与移动工作机的起重机构的液压缸连接，泵接头与液压泵连接，在第一转换位置中所述泵接头、油箱接头以及第一和第二工作接头截止，在第二转换位置中所述泵接头与第一工作接头连接并且油箱接头与第二工作接头连接，在第三转换位置中所述泵接头与第二工作接头连接并且油箱接头与第一工作接头连接，其中在第四转换位置中所述第一和第二工作接头与油箱接头连接，其中泵接头截止。按本发明设置了第五转换位置（15），其中油箱接头（T）与第二工作接头（B）连接，其中泵接头（P）和第一工作接头（A）截止。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压换向阀。

背景技术

在US 6 971 453 B2中参照里面的图1和2描述了农业车辆的液压起重机构。该起重机构包括两个液压缸12；14用于提升以及降低起重机构。所述液压缸与液压换向阀24的第一和第二工作接头连接。此外，所述换向阀具有泵接头，该泵接头与液压泵连接，该液压泵可以将液压流体从储备油箱18输送到液压缸。此外，所述换向阀具有油箱接头，该油箱接头与储备油箱连接。

所述液压换向阀构造成比例阀并且具有四个转换位置。在第一转换位置中所述泵接头、油箱接头以及第一和第二工作接头截止，从而不能改变起重机构的位置。

在第二转换位置中将泵接头与第一工作接头连接并且将油箱接头与第二工作接头连接，使得起重机构下降，其中安置在其上的工作设备可以朝基底挤压。

在第三转换位置中将泵接头与第二工作接头连接并且将油箱接头与第一工作接头连接，从而能够提升起重机构。

还设置了第四转换位置，该第四转换位置构造成通过位置，也就是说第一和第二工作接头与油箱接头连接，其中截止泵接头。在该转换位置中可以通过从外面作用的力自由提升以及下降所述起重机构。在起重机构上安置工作设备时使用所述转换位置，该工作设备在农业车辆行驶时支撑在基底上，其中应该产生这种情况。所述工作设备例如可以涉及割草装置。

此外，在US 6 971 453 B2中设置了分开的分配阀42，用该分配阀实现了其它转换状态，其中第一工作接头与储备油箱连接。该分配阀在换向阀的已经解释的转换位置中截止。其在所述其它转换状态下打开，其中所述换向阀处于第二转换位置中。也就是所述液压泵在没有载荷的情况下输送到油箱中，从而在液压缸中没有形成压力。在这种转换状态下只能通过连接的工作设备的自重降低起重机构。这种转换状态例如用于在起重机构置于已经谈到的通过位置之前降低该起重机构。

发明内容

本发明的任务是实现一种液压换向阀，其中为了实现所谓的其它转换状态可以放弃分开的分配阀(Schaltventil)。

根据独立权利要求，通过以下方法解决所述任务，即设置第五转换位置，其中油箱接头与第二工作接头连接，其中泵接头与第一工作接头截止。作为单独的分配阀的替代方案，所述换向阀设有另外的第五转换位置。在该第五转换位置中所述泵接头截止。相对于上面所解释的解决方案，所述泵输送流没有通过换向阀导向储备油箱。所述第一工作接头同样截止。通过换向阀的这种设计可以放弃额外的分配阀。

液压换向阀可以具有可线性运动的阀芯，在其运动中以以下顺序经过转换位置

-第三转换位置；

-第一转换位置；

-第五转换位置；

-第二转换位置；以及

-第四转换位置。

用该实施方式可以特别简单地实现液压换向阀。与已知的换向阀的不同之处是，只需改变唯一精细控制凹槽的位置，从而实现按本发明的第五转换位置。这还要参照图3进行详细解释。

可以在液压换向阀上设置LS接头，该LS接头可以与液压泵的压力调节器连接，其中LS接头在第二和第三转换位置中与泵接头连接，其在第一、第四以及第五转换位置中与油箱接头连接。由现有技术公开了根据负载感知原理工作的液压的起重机构控制装置。在此，作用在液压缸上的负载压力反馈给泵的压力调节器，从而调节泵压。由此实现了液压泵的节省能源的运行。用所提出的解决方案也可以在按本发明的第五转换状态下实现负载感知原理的应用。

所述换向阀可以构造成比例阀，其中连续地打开以及关闭所有流体连接。由此可以使得起重机构精细感觉地运动，也就是说可以根据操作者的愿望以精细的等级调节缓慢的以及快速的运动速度。

所述阀芯可以在第二以及第四转换位置之间经过第一过渡区域，其中泵接头与第一工作接头连接，其中从第一工作接头到油箱接头的流体连接截止。第二和第四转换位置之间的过渡需要在换向阀接头的连接方面多个变化。通过导入所提出的过渡区域能够特别简单地实现连接变化，该过渡区域在运行中总是仅仅短暂地经过并且基本上不用于运动控制。

所述阀芯可以在第一过渡区域和第四转换位置之间经过第二过渡区域，其中从油箱接头到第一工作接头的流体连接连续地打开。通过这种措施同样能够简单地实现换向阀。

附图说明

下面根据附图详细解释本发明。附图示出：

图1是具有根据本发明第一实施方式的按本发明的液压换向阀的线路布置；

图2是具有根据本发明第二实施方式的按本发明的液压换向阀的线路布置；以及

图3是图，其中关于阀芯的运动路径画出了换向阀的不同连接路线的开口横截面积。

具体实施方式

图1示出了具有按本发明第一实施方式的按本发明的液压换向阀10的线路布置。液压缸30是农业车辆的（没有示出的）起重机构的组件。通过从活塞底部侧的缸室31的压力加载使得起重机构下降。在此，活塞底部侧的缸室31连接在换向阀10的第一工作接头A上。通过从对置的环面侧的缸室32的压力加载使得起重机构上升。在此，环面侧的缸室32连接在换向阀10的第二工作接头B上。

液压缸30由液压泵40驱动，该液压泵从储备油箱43中吸入液压液体并且在压力之下输向液压缸30。所述液压泵40连接在换向阀10的泵接头P上。相应的泵管路41连接到限压阀42上，该限压阀尤其在换向阀10的泵接头P截止时向上限制泵压力。相应的输送流导出到储备油箱43中。换向阀10的油箱接头T同样与储备油箱43连接。

所述换向阀10通过两个沿反方向作用的复位弹簧20保持在第一转换位置11中。在该第一转换位置11中，所述泵接头P、油箱接头T以及第一和第二工作接头A；B截止。也就是所述起重机构不可运动地固定在其目前位置中，其中所述液压泵40通过限压阀42输送到储备油箱43中。为了节省能量可以将液压泵设有可调节的挤压体积。

为了调节第三转换状态13，用第一电磁操作件21使阀芯向右移动，使得所述泵接头P与第二工作接头B连接并且第一工作接头A与油箱接头T连接。由此使起重机构上升。

用第二电磁操作件22使阀芯向左移动，其中该阀芯先后到达第五转换位置15、第二转换位置12以及第四转换位置14。

在按本发明的第五转换位置15中，所述泵接头P与第一工作接头A截止，其中第二工作接头B与油箱接头T连接。在环面侧的缸室32中的液压液体由安置在起重机构上的工作设备的重量置于压力之下，其中该液压液体可以通过在换向阀10中调节的开口横截面积受控制地流出到储备油箱43中。由此，所述起重机构仅仅由于其自重而下降。

如果阀芯现在继续运动到第二转换位置12中，那么所述泵接头P与第一工作接头A连接，从而能够用工作设备除了自重之外还用液压力向下挤压起重机构。

在第四转换位置14中，所述第一和第二工作接头A；B与油箱接头T连接，其中所述泵接头P截止。在该转换位置中，所述起重机构可以由于从外面作用的力而自由运动。

图2示出了具有按本发明第二实施方式的按本发明的液压换向阀10的线路布置。与第一实施方式不同的是，在第二实施方式中在换向阀10上设置了LS接头LS，该接头与压力调节器44、液压的调节装置45以及带有可调节的挤压体积的液压泵40进行连接。在第二以及第三转换位置12；13（其中应该通过液压泵40的液体流使得液压缸30运动）中所述换向阀的泵接头P与LS接头LS连接。也就是根据液压缸30上所需的体积流调节液压泵40的挤压体积，从而不必将多余的液体流导出到储备油箱43中。

在液压泵40没有驱动起重机构的第一11、第四14以及第五转换位置15的剩余的转换位置中将LS接头LS与油箱接头T连接，从而将液压泵40的挤压体积基本上置于零。由此，所述液压泵40基本上不输送液压液体并且相应地需要很少的驱动功率。

其余，本发明的第二实施方式相应于第一实施方式，从而相关部分可以参照图1的实施方式。

图3示出了图，在该图中关于阀芯的运动路程S画出了换向阀的不同的连接线路的开口横截面积Q。没有示出按本发明的第二实施方式的通向LS接头的液体连接，因为这里只有很少的体积流流动，从而相应的转换过渡的设计不是那么重要。

沿水平方向画出了阀芯的运动路程s。沿垂直方向画出了相应的液体连接的开口横截面积Q。坐标原点相应于阀芯的通过两个复位弹簧（20；图1；2）调节的位置。

所述第一转换位置11布置在原点的区域内。在第一转换位置11中基本上完全关闭所有液体连接。总是发生由不可避免的泄漏引起的体积流。

如果阀芯运动到第三转换位置13中，那么从第一工作接头到油箱接头的液体连接A-T略微早于从泵接头到第二工作接头的液体连接P-B打开。此外，液体连接A-T的开口横截面积总是大于液体连接P-B的开口横截面积，从而将流回储备油箱的液压液体处在很小的反压力作用下。所述两个连接P-B和A-T的图示出了具有更小斜率的精细控制区域51，其用于起重机构的精细感觉的运动。导入具有较大斜率的剩余区域，从而也可以通过较小改变阀芯路程s调节较大的体积流。结果可以将整个阀芯路程保持得很小并且由此将换向阀的结构保持得很小。

如果阀芯从第一转换位置11运动到第五转换位置15，那么首先打开从第二工作接头到油箱接头的液体连接B-T。该点表示第五转换位置15的开始。这里也设置了具有较小斜率的精细控制区域52。如果到达液体连接B-T的精细控制区域52的最后，那么也打开从泵接头到第一工作接头的液体连接P-A。该位置表示第二转换位置12的开始。

如果阀芯现在还进一步沿着端部位置的方向运动，那么液体连接B-T到达其最大的开口横截面积，该开口横截面积直到所述的端部位置保持恒定打开。就在液体连接B-T到达其最大的打开横截面积之后，液体连接P-A也到达其最大的开口横截面积50，其中其在阀芯的进一步运动中再次降低到零。在此，液体连接P-A的最大开口横截面积50小于液体连接B-T的最大开口横截面积，使得流回储备油箱的液压液体在此也处在较小的反压力作用之下。

最晚所述液体连接P-A的开口横截面积的最大值50表示第二转换位置12的终点。然而该第二转换位置12优选略微更早地结束。在此开始的第一过渡区域16一直延伸到液体连接P-A完全关闭的点。在其上连接着第二过渡区域17，其中从第一工作接头到油箱接头的液体连接A-T快速然而连续地打开，直到最大开口横截面积。液体连接A-T和B-T的最大开口横截面积大小相同。在该点上开始第四转换位置14，其中液体连接A-T和B-T的开口横截面积保持恒定。

要注意的是，在换向阀运行时仅仅短暂地经过所述第一和第二过渡区域16；17。

附图标记列表

P    泵接头

T    油箱接头

A    第一工作接头

B    第二工作接头

LS   LS接头

P-A    从泵接头到第一工作接头的液体连接

P-B    从泵接头到第二工作接头的液体连接

A-T    从第一工作接头到储备油箱的液体连接

B-T    从第二工作接头到储备油箱的液体连接

Q      开口横截面积

s      阀芯的运动路程

10     液压换向阀

11     第一转换位置

12     第二转换位置

13     第三转换位置

14     第四转换位置

15     第五转换位置

16     第一过渡区域

17     第二过渡区域

20     复位弹簧

21     第一电磁操作件

22     第二电磁操作件

30     液压缸

31     活塞底部侧的缸室

32     环面侧的缸室

40     液压泵

41     泵管路

42     限压阀

43     储备油箱

44     压力调节器

45     调节装置

50     液体连接P-A的开口横截面积的最大值

51     精细控制区域

52    精细控制区域