专利名称：减少静水压元件所需要的输入扭矩的静水压环路调压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压传动装置领域。更加具体地说，本发明涉及一种尤其在冷油起动期间减少静水压元件所需要的输入扭矩的静水压环路调压阀。采用闭式环路或者闭环静水压传递从而推动拖拉机或者其它车辆是公知的。传统地，可变式静水压传递装置或者元件可以直接由拖拉机的发动机来驱动。在较冷天气进行发动机起动的条件下，特别在冲程中，转动静水压元件所需要的扭矩比在较暖天气下进行发动机起动时大得多。来自静水压元件的附加扭矩负荷可以使发动机起动系统超负荷，从而使得在冷天气起动困难或者不能起动。
如果静水压可变的元件设置在0移动(即中间位置)上，那么起动扭矩将较小。但是，车辆原始装置的制造商不能保证在起动发动机之前，可以实现中间条件。在起动期间，尤其是在冷天气条件下，需要用成本一效果分析法来减少静水压扭矩。
因此，本发明的主要目的是提供一种静水压环路调压阀，从而减少起动期间的静水压扭矩。
本发明的另一个目的是提供一种带有一个或者多个环路调压阀的静水压元件，在冷油条件下，即使在该元件在中间位置没有被起动时，该调压阀减少了静水压元件输入扭矩。
本发明的另一个目的是提供一种静水压环路调压阀，在该环路每一边上的加液压力(charge pressure)上升时，该阀可以自动地关闭，因此静水压元件不会由于在没有油的情况下以更高速度运转而损坏。
本发明的另一个目的是提供一种静水压环路调压阀，在发动机关闭时，该阀可以自动地排干该环路。
本发明的另一个目的是提供一种静水压环路调压阀和静水压传递装置，该装置相对而言制造便宜、简单及在使用时耐久且可靠。
本发明涉及液压传动装置领域。尤其地，本发明涉及静水压环路调压阀，该阀在冷油起动期间可以减少静水压元件所需要的输入扭矩。
本发明的静水压环路调压阀包括通常借助于偏压而打开的调压阀，该阀把一个或者多个系统压力线连接到容器中。在发动机没有运转时，该调压阀将打开，并且借助于重力从该环路中排出油。在发动机起动之后并且以足够大的速度转动静水压元件从而产生较大的加液压力时，调压阀关闭，而且该元件能够正常工作。因此，使起动发动机和静水压元件所需要的、原始输入的扭矩减少到最小而且在起动之后不会损害静水压元件或者不会干扰它的正常工作。
在一个实施例中，该环路的每一侧上设置了简单的调压阀。该调压阀包括止回球，一般地该止回球借助于弹簧的偏压而与座有选择接合脱开，并且可工作地连接到集油槽或者盒式排出装置中。
这些调压阀设置在该环路的较低部分上，因此当止回球离座时，流体排出该环路。在另一个相似实施例中，调压阀是速度保险丝(velocity fuse)。
在本发明的另一个实施例中，新颖的环路冲洗往复阀和调压阀结合使用，从而确保调压阀进行工作而把流体从系统压力线中排出到容器中，而与静水压元件是否处于中间位置、前部位置或者后部位置无关。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是配置有本发明第一实施例的调压阀的可变式静水压元件的示意图。
图1A是与图1相似的示意图，但是它表示了具有速度保险丝而不具有弹簧-球止回阀的调压阀。
图2是配置有本发明另一实施例的调压阀的可变式静水压元件的示意图。
在附图中，相同的结构采用相同的标号。图1公开了本发明的一个实施例。借助于一对系统或者工作压力线14、16，把变容式液压泵10以闭路的方式连接到液压马达12上。优选地，泵10是具有流体容量改变元件18的变容式泵，该元件18的位置借助于相对的伺服机构20、22来控制。液压马达12可以是定容式马达(如所示出的一样)或者是变容式马达。
调压阀24、26各自连接到第一和第二系统压力线14、16上。每个调压阀24、26包括止回球28，止回球28被弹簧30偏压到这样的位置上在这个位置上，它不能接合位于线34的入口处的座32，而线34被连接到盒式排出装置或者容器36中。优选地，实际上把调压阀24、26设置在闭环路的较低部分上从而可以完全地排出它。优选地，弹簧30是盘压型(coil compression type)弹簧。
工作时，在车辆发动机停止时，不会产生加液压力。弹簧30推开或者偏压开调压阀24、26。这就使得油从该环路中排出来，并且如果有的话，那么只需要很小的扭矩来转动泵轴42。在发动机起动时，压力线14、16中的加液压力将上升，并且最终克服弹簧30的力，从而关闭调压阀24、26。因此，在发动机起动过程中，可变静水压元件40可以低速工作一个较短时间，而不会被损害并且不需要较大的输入扭矩。但是，当静水压元件40加热并且形成了高速时，将会产生加液压力，并且调压阀24、26将被关闭，从而确保充分地给静水压环路加液。当发动机关闭时，调压阀24、26将会再一次自动打开，从而排出该环路的压力线。在发动机起动过程开始之前，借助重力排出油。
在发动机起动过程期间，调压阀24、26将在发动机的起动器起动之前打开。在发动机起动的初始阶段期间，将从该环路中泵出油。在发动机起动之后，油将重新加入到静水压环路中。
在图1A中，示出了调压阀的另一个实施例。在该实施例中，速度保险丝阀24A、26A取代了弹簧-球止回型调压阀24、26。每个速度保险丝阀24A、26A是两位置、双通阀，它由弹簧30A偏压到打开位置。每个阀24A、26A借助于所示出的领示线33A、35A来进行领示工作。小孔31A在工作时与阀24A、26A的打开位置有关，并且止回球28A和座32A结合到阀24A、26A的关闭位置上。
在工作时，速度保险丝阀24A、26A在发动机起动器起动之前打开。在发动机起动的初始阶段期间，通过小孔31A从该环路中泵出油。一旦得到较大的流量，那么小孔31A产生了压降，而该压降本身表示了领示线33A、35A之间的压差。该压差最后克服了弹簧30A的偏压力，并且迫使阀24A、26A到达图1A中的右手边或者关闭位置。
图2示出了本发明的另一个实施例。弹簧对中的、三位置、三开口环路的冲洗往复阀44以平行于马达12的方式连接到该系统压力线14、16上。该往复阀44借助于一对领示线46、48来控制领示压力，而该对领示线各自连接到系统压力线14、16上。往复阀44具有第一和第二进入口50、52，而第一和第二进入口50、52各自连接到系统压力线14、16上。此外，往复阀44具有出口54。
在往复阀44的第一端位置上，第二系统压力线16通过第二进入口52而连接到出口54。在往复阀44的第二端位置上，第一系统压力线14通过第一进入口50而使流体流到出口54。阀44在两个相对的端位置之间具有平衡位置或者中间位置。在该中间位置上，内部通道56、58连接起来从而形成内部通道60，并且通过它们各自的进入口50、52把两个系统压力线14、16连接到出口54。优选地，小孔62、64各自包含在通道56、58中。这些小孔足够大，从而在小流量起动条件期间产生最小压降，但是这些小孔足够小，从而在发动机运转时产生理想的背压，从而保持环路加液压力。调压阀66设置在环路冲洗往复阀44的下游处。调压阀66是两位置、两开口的领示工作阀，该领示工作阀被弹簧68偏压到打开位置上。领示信号来自加液线路。在打开位置上，调压阀66排出油，这些油通过排出线72从往复阀44的出口54流到容器70中。当施加到调压阀66的右手边的领示信号具有足够的压力从而克服弹簧68的偏压力时，调压阀66移动到左边或者右边的位置上。在这个位置上，到达容器或者盒式排出装置70的流量被调压阀66中的止回阀73中断，并且从往复阀44的出口54中流出的油流过冷却环路74(用热交换器的液压符号来表示)，而没有流过固定小孔76。
在工作过程中，没有加液压力时，图2所示的调压阀66和环路把油排出到容器70中。往复阀44的中间位置成形为把环路14、16的两侧连接到调压阀66中。调压阀一般连通到容器70中，并且借助于加液环路中的领示压力来关闭。在发动机起动期间，将从该环路中泵出油，直到加液压力上升到足够大从而克服了弹簧68的偏压为止，然后关闭调压阀66。在这个实施例中，相信环路冲洗阀44的设计是新颖的，因为当静水压元件40A处于中间位置时(当该环路的两侧之间没有压差时)，油可以流过阀44。在该静水压元件处于中间位置时，传统的环路冲洗阀阻塞了冲洗流。但是，即使静水压元件处于中心的中间位置时，本发明允许环路中的油通过往复阀44。
权利要求
1．一种静水压传递装置的静水压环路调压阀，它包括液压泵；液压马达，借助于第一和第二系统压力线把它以闭环的方式流体地连接到液压泵上；环路调压阀包括一对调压阀，每个调压阀流体地各自连接到第一和第二系统压力线上；调压阀一般通过弹簧偏压到打开位置上，因此在传递装置的起动期间，流体通过调压阀而排出；及，一旦各自在第一和第二系统压力线中的压力超过弹簧偏压力，那么调压阀自动关闭。
2．如权利要求1所述的环路调压阀，其特征在于一对调压阀包括第一和第二调压阀，每个调压阀包括通常借助于弹簧的偏压而打开的止回阀，在止回阀打开时，该止回阀使系统压力降低，而在各自系统压力线中具有足够压力克服弹簧的偏压时该止回阀关闭。
3．在环路调压阀环路和静水压传递装置的结合中，它包括液压泵；液压马达，借助于第一和第二系统压力线把它以闭环的方式流体地连接到液压泵上；环路的排出环路(loop dump circuit)，它包括弹簧对中的、领示压力操作的环路冲洗往复阀平行于马达地连接到第一和第二系统压力线上；环路冲洗往复阀，它具有出口端和第一及第二进入口；及调压阀，它包括两位置、两开口阀，该两位置、两开口阀设置在往复阀的出口的下游处，调压阀一般被偏压到第一位置上，其中，在缺少来自加液环路中的足够压力的领示信号来克服该偏压的情况下，从往复阀流出的流体自动地排出，并且当领示信号具有足够大的压力来克服该偏压时，调压阀把压力领示到第二位置上，其中从往复阀流出的流体被阻止流过调压阀。
4．如权利要求3所述的结合，其特征在于环路冲洗往复阀是三位置、三开口阀，它具有第二系统压力线通过第二进入口而连接到出口的第一端位置；第一系统压力线通过第一进入口而连接到出口的第二端位置；及第一和第二系统压力线各自通过第一和第二进入口而连接到出口的中间位置。
5．一种静水压传递装置的静水压环路的排出环路，它包括液压泵；液压马达，借助于第一和第二系统压力线把它以闭环的方式流体地连接到液压泵上；环路的排出环路，它包括至少一个调压阀，它流体地连接到第一和第二系统压力线中的至少一个上；调压阀，它一般通过弹簧偏压到打开位置上，因此在传递装置的起动期间，流体通过调压阀而排出；及调压阀，一旦在第一和第二系统压力线中的至少所述的一个中的压力超过弹簧偏压力，那么该调压阀自动移到关闭位置上。
全文摘要
一种用来减少静水压元件所需要的起动扭矩的静水压环路调压阀包括一般通过偏压而打开的调压阀,该调压阀把一个或者多个系统压力线连接到容器中。在发动机没有运转时,该调压阀将自动打开并且借助于重力吸出油。在发动机以足够大的速度转动静水压元件从而产生较大的加液压力时,这些调压阀将关闭,并且该元件正常工作。因此,起动发动机和静水压元件所需要的输入扭矩减少到最小,而不会损害静水压元件。
文档编号F15B11/04GK1299015SQ0013015
公开日2001年6月13日 申请日期2000年10月19日 优先权日1999年12月7日
发明者史蒂文·H·格卢克, 大卫·K·沃尔斯多夫 申请人:沙厄-丹福丝股份有限公司