具有损害控制补偿的液压阀回路的制作方法

专利名称：具有损害控制补偿的液压阀回路的制作方法
技术领域：
本公开通常涉及与材料处理设备一起使用的液压阀回路，并且尤其涉及适合于横 向地控制与材料处理设备相关联的例如叉或夹紧臂的可移动元件的液压阀回路，并且提供 用于其控制的损害控制补偿能力。
背景技术：
用于将装在货盘上或没有装在货盘上的载荷从例如仓库中的一个位置移到另一 个位置的材料处理设备典型地包括叉式装卸车或其他类型的车辆，该类型的车辆装配有具 有例如叉或夹钳臂的载荷提升元件的材料处理附件。例如，在典型的叉式装卸车上，将载荷 提升叉连接至滑架，该滑架依次可移动地连接至支柱，以便竖直移动，用于升高与降低叉。 还可以将各种不同类型的附件安装在滑架上。例如，一致地横向地移动叉的叉侧移装置，以 及将叉横向地朝向与远离彼此而移动的叉定位器可以连接至滑架，或者单独地或者作为集 成的单元。可替换地，具有载荷接合夹钳臂的载荷夹具可以连接至滑架，载荷接合夹钳臂类 似地可一致地、或朝向和远离彼此横向地移动。这种一般类型的装备，以及此后那些更加具 体地描述的装备，旨在使用所有构成的典型应用，在这些典型应用中描述了液压回路。为了这些目的可获得不同类型的载荷提升叉与夹钳臂。例如，滚筒夹紧叉可以结 合尤其用于夹紧圆桶或滚筒的轮廓。类似地，可以不同地设计用于处理矩形或圆柱形载荷 的夹臂。尤其，适合于处理例如堆叠的纸盒或家用电器的矩形载荷的夹钳臂通常称为纸箱 夹钳，并且依靠作用于矩形载荷的侧面、用于提升载荷的夹紧力。纸箱夹钳附件典型地包括 一对较大的刀片状夹紧元件，其每一个可以插入在并排堆叠的纸盒或电器之间。载荷的任 一侧面上的夹紧元件随后被拉到一起，典型地使用用于控制夹紧元件移动的液压缸，以将 压缩力以足够压力施加在载荷上，以允许使用与载荷的侧面压紧地接合的夹紧元件来提升 载荷。与载荷的侧面接触的夹紧元件的表面典型地由例如橡胶表面的铝的材料构成，该材 料提供高摩擦系数，以牢固地固定载荷。纸箱夹钳最经常用于仓库、饮料、电器、以及电子工 业，并且可以被特别地设计用于特定类型的载荷。例如，纸箱夹钳可以装备有接触垫，该接 触垫的尺寸设计成用于冰箱、洗衣机以及其他大型家用电器(也称之为“白色货物”)的无 货盘处理。在各种结构中，纸箱夹钳可以被用于同时处理多个电器。为了提升与移动载荷，除了夹紧载荷，纸箱夹钳可以装备有侧移能力，由此，夹紧 的载荷可以从一侧到另一侧重新定位，夹紧元件沿一个方向或其他方向一致地横向地移 动。侧移功能可以通过与该夹紧缸分开的一个或多个液压缸(“外部”侧移)来实现，或者 通过夹紧缸本身(“内部”侧移)来实现。在通过夹紧元件抓紧与提升特定载荷之后，移动 至新的位置，并且可能朝向一侧或另一侧而侧移，叉车或者其他安装有纸箱夹钳附件的材 料处理车辆的操作者可以随后降低载荷，释放夹紧力，并且此后确定所需的载荷的重新定 位。例如，可以需要载荷重新定位，以相对于拖车或有轨车壁对齐放置。为了重新定位载 荷，操作者可以将载荷与夹紧元件之一的外侧表面相接触，并且随后转向车辆朝向载荷，使 得夹紧元件的向外表面迫使载荷横向地移动(在操作中称为“针轮式旋转”)。可替换地，操作者可以将载荷与夹紧元件之一的外侧表面相接触，并且随后使用夹钳开启移动或朝向 载荷的侧移移动，以使得夹紧元件的外表面横向地重新定位载荷(在操作中称为“背向冲 击”)。对载荷的损害能够以各种方式发生。当操作者试图抓紧并且随后提升夹紧的载荷 时，其可以使用很小的夹紧力。因此，载荷可以从夹紧元件移出，并且经受碰撞损害。更加 可能的情况包括操作者使用太大的夹紧力，以避免掉落载荷。使用太大夹紧力的结果可能 是压碎或者变形载荷。如果施加过大的针轮式旋转或背向冲击力，还可以发生对载荷或对邻近结构，例 如围绕壁或拖车、有轨车、集装箱或仓库的损害。例如，当在夹紧元件之一的外表面与拖车 壁之间压缩载荷时，使用过大的力相对于拖车壁重新定位载荷可以导致压碎或变形载荷， 或者变形或者甚至折断拖车壁本身。为了防止装备有任意前述载荷处理附件的材料处理车辆的操作者意外地对载荷 或对邻进结构造成这种损害，需要液压补偿阀回路，其适应于限制压缩力，该压缩力可以通 过叉、夹钳臂或相似的载荷处理元件施加于载荷的侧面，不仅限制夹紧力，而且限制针轮式 旋转或背向冲击力，当重新定位载荷时，针轮式旋转或背向冲击力可以被施加于载荷的侧


为了更加完整地理解本发明，此处的附图示例了本发明的例子。然而，附图并不限 制本发明的范围。图中相似的标记表示相似的构件。图1为根据一个实施例的安装有纸箱夹钳附件，并且具有带有损害控制补偿的液 压阀模块的示例叉式装卸车的透视图。图2为用于图1中的液压阀模块的示例安装示意图。图3为根据优选实施例具有带有损害控制补偿的液压阀回路的夹紧与侧移系统 的示例详细回路图示。
具体实施例方式在以下的详细说明中，为了提供对优选实施例的全面理解而提出许多具体细节。 然而，本领域技术人员应该理解的是，可以无需这些具体细节而实践本发明，本发明并不局 限于所描绘的实施例，并且能够以各种可替换的实施例实践本发明。在其他情况中，已知的 方法、程序，部件以及系统并不详细说明。总体而言，优选实施例通常包括适合于控制载荷处理元件，例如叉或夹臂，与材料 处理设备相关联的液压阀回路。优选地，液压阀回路可以被用于任何类型的液压设备，该液 压设备具有滑动或枢转载荷处理元件并且具有可变地可选择的最大力，利用该最大力，载 荷处理元件朝向或远离彼此移动。虽然优选实施例能够以各种结构来实现，该结构包括不 同类型的材料处理附件，以下详细说明主要公开了典型叉式装卸车100的优选实施例，如 图ι所示，安装有纸箱夹钳附件102，并且具有液压阀模块104。图2与3提供了液压阀模 块104的安装细节以及夹紧与侧移系统的典型详细回路，该系统具有带有损害控制补偿能 力的液压阀回路。
如图1所示，纸箱夹钳附件102配置成用于处理大型家用电器，例如夹紧在第一夹 紧元件114(有时称之为具有接触或夹紧垫的夹臂，其示出为接合两台洗衣机106、108)和 隐藏在该透视图中(接合两台洗衣机110，11 的第二、相对定向的夹紧元件(未示出)之 间的四台洗衣机106、108、110、112。示出了第一夹紧元件114的一部分被剖开，以便更好地 显示液压阀模块104，并且其优选地安装于叉式装卸车车头罩板116上。纸箱夹钳附件102 可以连接至滑架(未示出)，并且滑架可以连接至安装至叉式装卸车100的前面的支柱组件 (未示出)。为了更好地示例液压阀模块104的优选位置，在图1中既未示出滑架，也未示 出支柱组件。然而，这种滑架与支柱组件结构是公知的，并且不需要进一步详细地说明。纸箱夹钳附件102包括一对较大的刀片状夹紧元件，如图3中示意性地示出为114 和300，并且在图1中在结构上示出为元件114，其可以插在例如洗衣机106、108、110、112 的并排的电器堆之间，如图1中所示。使用图3中示意性地示出的液压缸和夹钳关闭液压 回路将载荷(即，洗衣机106、108、110、11幻的任一侧上的夹紧元件拉到一起，以足够的压 力在载荷上施加压缩力，以使得夹紧元件能摩擦地提升载荷。纸箱夹钳附件102优选地装 备有侧移能力，由此，随着夹紧元件一致地横向移动，夹紧的载荷可以从一侧至另一侧重新 定位。如将更加详细论述的，侧移能力优选地为内部类型，对于夹紧与侧移移动使用相同的 液压缸，但也可以是外部类型，例如，对于夹紧与侧移移动分别使用不同的液压缸。在操作中，在通过夹紧元件初始地夹紧并提升载荷，移动至新位置，并且可能朝向 一侧或另一侧侧移之后，叉式装卸车100的操作者可以降低载荷，释放夹紧压力，并且此后 确定是否需要重新定位载荷。例如，可能需要进一步重新定位载荷，以靠着拖车壁齐平地放 置。为了进一步重新定位载荷，操作者可以利用夹紧元件114中的一个的向外表面118接 触载荷，并且使用夹钳开启移动、侧移移动或针轮式旋转(pinwheeling)操纵，以使得夹紧 元件114的向外表面118沿侧面方向(即，向落座于图1中的叉式装卸车100中的操作者 的右侧)推动载荷。在前述初始夹紧和随后重新定位的操作过程中，对载荷、和/或邻近载荷与结构 的损害可以因为多种原因而发生。这些原因包括当夹紧与提升载荷时过大的夹紧力(导致 载荷的过压)，不足的夹紧力(导致载荷移动)，或过大的夹钳开启背向冲击(baclchanding) 力、侧移背向冲击力、或针轮式旋转重新定位力(导致载荷和/或邻近载荷或结构的变形)。 本发明人发明了液压阀回路，有利于通过与这些液压阀回路相关联的补偿能力而自动地使 这些原因最小化。因为最小化这些原因中的一些与最小化这些原因中的另一些相矛盾，本 发明人进一步设计了这些具有预定特性的液压回路，各种补偿能力响应于该预定特性，以 便确保自动地使在特定操作情况中的大多数潜在损害原因最小化。在优选实施例中，具有补偿能力的液压阀回路可以作为如图1所示的液压阀模块 104而实现，其安装在叉式装卸车100的车头罩板116上。液压阀模块104可以是电/液压 阀系统的一部分，由此，叉车100的操作者可以将开关120调节至多个压力设定之一，以远 程控制将要使用的力的最大量。在一个实施例中，开关120可以控制各个电磁阀，其分别控 制夹紧压力调节与侧移压力调节阀组件，以便基于电磁阀的致动而限制可获得的夹紧力与 侧移力的量。在一个实施例中，例如，开关120可以具有高、中、低压力设定，并且驾驶室内 的发光板122可以用于向驾驶员显示哪个设定起作用。灯柱IM可以用于提供关于哪个压 力设定起作用的较大范围的可视指示。
如所提及的，液压阀模块104优选地提供三个电力上可选择的最大夹紧力。例如， 叉式装卸车100的操作者可以使用选择器开关120，其可以安装在操作者方便触及的任意 位置，以手动选择高、中、或低级夹紧压力设定。较高的夹紧压力设定可以用于较重的载荷， 以便降低载荷移动的可能性。较低的夹紧压力设定可以用于较轻或更容易变形的载荷，从 而降低通过使用过大的夹紧力而损害载荷的可能性。液压阀模块104还优选地通过包括液压回路来提供夹钳开启背向冲击损害保护， 以限制可获得的夹钳开启力的量。优选地，夹钳开启流体导管中的液压由中级夹紧压力调 节阀限制，从而将该夹钳开启力限制成与中级夹钳关闭(或夹紧)压力设定相同。利用这 种夹钳开启背向冲击保护，液压阀模块104限制了在夹钳开启移动过程中可以由夹紧元件 114的向外表面118施加的压力，从而降低了在没有这种夹钳开启力限制的情况下可能发 生的损害。例如，当操作者将载荷接触夹紧元件114的向外表面118，并且随后开启夹紧元 件114，以使得其将载荷推至侧面时，自动限制用于推动载荷的夹钳开启背向冲击力的量。通过包括液压回路以限制侧移流体导管中的液压，液压阀模块104优选地还提供 侧移背向冲击以及针轮式旋转损害保护。液压阀模块104优选地提供三个电力上可选择的 最大侧移或针轮式旋转压力。较高的压力设定可以用于较重的载荷，因为过低的压力可以 防止这种较重载荷的有效地侧移或针轮式旋转，或使得侧移为过度地慢。较低侧移压力设 定可以用于较轻的载荷。当叉车不具有夹紧的载荷时，为了防止过大的侧移或针轮式旋转压力，液压阀模 块104包括与侧移流体导管相互连接的补偿回路，其能够响应于夹钳开启移动而自动地补 偿任何高侧移压力选择。例如，补偿组件可以包括补偿阀，其响应于夹钳开启而自动地致动 低级侧移压力设定，甚至在载荷的侧移之前或者在载荷的侧移的过程中当叉车操作者可能 非故意地将开关120设置为较高的压力设定时。利用这种侧移背向冲击与针轮式旋转压力 保护，液压阀模块104将可以通过夹紧元件114的向外表面118而施加的力限制于由于侧 移背向冲击移动或者针轮式旋转的载荷，从而防止可能发生的损害。阀模块104还防止当叉车具有夹紧的载荷时过大的侧移压力，而不会由此丧失侧 移能力(其取决于载荷重量)。在优选实施例中，补偿阀由夹钳关闭移动而停用，从而叉车 操作者可以从三个侧移压力解除设定中选择，该侧移压力解除设定仅对选择的高、中、低重 量的侧移载荷而标定。优选地，最大的夹紧力与最大的侧移压力相匹配，以便响应于处理的 载荷的重量提供最小的侧移压力。不是所有的侧移损害都是由背向冲击与针轮式旋转造成的。一个例子是，当使用 内部类型侧移器时，由此，相同的双向液压缸执行夹紧与侧移功能，有在侧移的结束或侧移 过程中掉落夹紧的载荷的潜在可能。当载荷被夹紧时，缸的杆侧包含夹紧压力。在夹紧的 载荷的侧移过程中，将压力增加到缸中的一个的头侧，使得该缸的杆侧压力增加。当液压 流体从一个缸的杆侧流至另一缸的杆侧侧移发生，同时保持夹紧元件(以及连接到其上的 杆)之间的距离。然而，一个或两个缸中的增加的杆侧压力趋于使得软管膨胀，并且压缩缸 的杆侧中的空气和/或油。这可以导致连杆远离另一连杆的微小移动，使得当杆侧压力增 加时，夹紧压力下降。如果夹紧压力下降足够，则可以降下载荷。当双向液压缸中的一个到达其行程端部时，夹紧压力还可以下降。存在夹紧压力 在侧移行程的端部处降低的趋势。例如，如果在引导缸到达其止点或行程端部之前，拖动(或随动)缸到达其止点或行程端部，当引导缸继续侧移时，夹紧压力可以降低。在这种情 况下，由于夹紧压力损失，夹紧元件可以与彼此分隔开，可以导致载荷的降下与脱离。夹紧压力还可以因为由压力增强产生的移动而降低。在正常的夹紧循环中，头侧 压力为零磅/平方英尺。对侧移的任何努力均增加了头侧处的压力。假定头侧表面面积 (即，缸中的活塞的头侧的表面面积)大于杆侧面积，产生了压力增强，其趋向于压缩油和/ 或空气并且膨胀液压软管。油和/或空气的体积(例如在杆侧中)的压缩可以使得杆彼此 移动开，并且因此损失了夹紧压力。本发明人发现限制可获得的侧移压力的量会限制可获得的压力的量，该可获得的 压力的量可以产生夹紧压力的降低。优选地，液压阀模块104包括补偿回路，该补偿回路能 够响应于夹钳开启移动而自动地补偿最大侧移压力选择，并且响应于夹钳关闭移动而停止 补偿功能。在一个实施例中，补偿回路包括梭型(或“闭锁”)双向阀，夹钳关闭导管与夹钳 开启导管引导该双向阀。响应于夹钳关闭压力，阀移动至关闭或停用状态，允许选择不同的 最大侧移压力。响应于夹钳开启压力，阀移动至开启或激活状态，从而补偿最大侧移压力选 择，以使得将最大侧移压力限制到最低侧移压力级。参照图2与3，液压阀模块104优选地包括六个压力调节阀芯200、202、204、206、 208、210，每个阀芯均可以被可变地标定为特定的压力解除设定。三个阀芯200、202、204提 供可变地可选择的侧移压力解除，另外三个阀芯206、208、210提供可变地可选择的夹紧压 力解除。优选地，还提供四个电磁操作的选择阀212、214、216、218。两个电磁操作的阀212、 214对应于侧移压力调节阀，并且另外两个电磁操作的阀216、218对应于夹紧压力调节阀。 优选地，还提供梭型闭锁补偿阀220，将对其补偿操作以及其与侧移流体导管以及夹钳关闭 及夹钳开启流体导管的相互连接在以下作进一步详细说明。液压阀模块104优选地包括五 个端口一返回至箱端口 222、一对侧移端口 224、226、夹钳开启端口 228、以及夹钳关闭端口 230。如图2所示，返回至油箱端口 222使用返回至箱的液压导管234与装卸车液压流 体箱232相互连接。示出了液压阀模块104的侧移端口 2对、2沈使用侧移液压导管M0、 242与相应的侧移连接端口 236以及侧移控制阀上的对应的端口相互连接，该侧移液压导 管240，242被T形连接至侧移液压导管M4J46。液压阀模块104的侧移端口 2对、2沈均 优选地能够从液压阀模块104及其液压回路接收液压流体并且将液压流体返回至液压阀 模块104及其液压回路。示出了液压阀模块104的夹钳开启端口 2 和夹钳关闭端口 230 使用夹钳开启和夹钳关闭液压导管(分别为252和254)与相应的连接端口 248以及夹钳控 制阀250上的相应的端口相互连接，该夹钳开启与夹钳关闭液压导管(分别为252和254) 被T形连接至夹钳开启和夹钳关闭液压导管(分别为256和258)中。液压阀模块104的 夹钳开启和夹钳关闭端口(分别为2 和230)均优选地能够从液压阀模块104及其液压 回路接收液压流体，并且将液压流体返回至液压阀模块104及其液压回路。如图2所示为示范的提升控制阀沈6。所有三个控制阀一侧移控制阀238、夹紧控 制阀250、以及提升阀266优选地为三位置杆致动弹簧对中式阀，该类型的阀通常用在提升 装卸车应用中，并且尤其是安装有夹紧与侧移附件的叉式装卸车。如图所示，这种阀可以与 液压流体供给导管260相互连接，该液压流体供给导管260可以从装卸车液压泵262接收 液压流体，并且将液压流体返回至装卸车液压流体箱232，并且这种阀可以与可调整的装卸车压力解除阀264相互连接，当供给导管沈0中的液压超过用于装卸车压力解除阀沈4的 压力解除设定时，该装卸车压力解除阀264将液压流体转移至装卸车液压流体箱232。电磁操作的阀212、214、216、218优选地为通常地关闭的双向电磁操作的阀，其电 连接至装卸车电池与三位置开关120。优选地，电磁操作的阀212、214、216、218中的每个包 括向外地可视指示器，以显示阀是否处于激活(即，开启)或停用(即，关闭)位置。例如， 电磁操作的阀212、214、216、218中的每个可以包括从模块104的主阀体延伸的阀的一部分 中的灯，并且当电磁阀激活(或激励)时，该灯可以照亮。例如，致动电磁阀所需的电线与 连接可以包括保险丝、继电器以及其他部件，或可以包括更多的例如多路系统的复杂电力 系统，例如，控制器局域网总线(can-bus)系统，设计成降低用于相互连接并操作例如叉式 装卸车100的提升装卸车上的各种可控制的特征的线与其他部件的量。可以使用用于电力 地可选择地控制电磁操作的阀212、214、216、218(以及用于相互连接例如手动操作的选择 开关120、驾驶室内的发光板122、以及灯柱124的其他特征)的各种方法。这种方法一般 是已知的，并且因此在此不作进一步详细的说明。在优选的实施例中，选择开关120的低压位置激励相应于低压调节阀200的电磁 操作的阀212，用于将侧移压力限制于低压设定，并且同时，激励相应于低压调节阀206的 电磁操作的阀214，用于将夹钳关闭压力限制于低压设定。同样地，选择开关120的中间压 力位置优选地激励相应于中间压力调节阀202的电磁操作的阀214，用于将侧移压力限制 于中间压力设定，并且同时激励相应于中间压力调节阀208的电磁操作的阀218，用于将夹 钳关闭压力限制于中间压力设定。最后，选择开关120的高压位置优选地对应于这样的情 况，即，没有电磁阀212、214、216、218被激励，并且提供高压调节阀204，用于将侧移压力限 制于高压设定，并且同时，提供高压调节阀210，用于将夹钳关闭压力限制于高压设定。关于以上提及的电磁阀的操作，根据一个实施例，叉车100的操作者可以通过将 选择开关120定位于低压解除位置而选择对于夹紧与侧移力的低压解除设定。随后激励低 侧移压力解除电磁阀212与低夹紧压力解除电磁阀216两者，从而将低侧移压力解除阀200 暴露于侧移液压导管240、242中的流体压力，并且将低夹紧压力解除阀206暴露于夹钳关 闭液压导管254中的流体压力。在这点上，根据一个实施例，将低侧移压力解除阀200与高 侧移压力解除阀204两者暴露于侧移液压导管MO J42中的流体压力，并且将低夹紧压力 解除阀206与高夹紧压力解除阀210两者暴露于夹钳关闭液压导管254中的流体压力。然 而，如参照图3将进一步详细论述的，分别通过低侧移压力解除阀200与低夹紧压力解除阀 206来限制侧移与夹钳关闭压力，除非不再激励低压解除电磁阀212、216，在这种情况下， 如果激励中间压力解除电磁阀214、218，则分别通过中间侧移压力解除阀202与中间夹紧 压力解除阀208来限制侧移与夹钳关闭压力，或者如果没有电磁阀212、214、216、218被激 励，则分别通过高侧移压力解除阀204与高夹紧压力解除阀210来限制侧移与夹钳关闭压 力。当激励低压解除电磁阀212、216时，如果夹钳关闭液压导管254中的压力超过用于低 夹紧压力解除阀206的压力设定，则将液压流体从夹钳关闭端口 230转移至返回至箱的端 口 222(并且经由返回至箱液压导管234返回至装卸车液压流体箱23 。进一步当激励低 压解除电磁阀212、216时，如果由前者接收的压力超过用于低侧移压力解除阀200的压力 设定，则将液压流体从侧移端口 2对、2沈之一转移至另一个。图3为根据优选实施例的夹紧与侧移系统的示例详细回路图，该系统具有带有补偿能力的液压阀回路。如图所示，相对地定向的夹紧元件300、114具有向外表面302、118 以及载荷接触表面304、306，该向外表面302、118可以用于针轮式旋转或背向冲击载荷，该 载荷接触表面304、306可以用于夹紧载荷。通过例如液压缸308、310的各自的液压动力设 备可移动地控制夹紧元件300、114。如图所示，液压缸308、310的特征在于，具有杆侧312、 314与头侧316、318，在杆侧与头侧之间，活塞320、322能够移动。例如，当将液压流体导向 至缸310的杆侧(或杆端)314内时，该缸310控制右侧上(图幻所示的夹紧元件114的 移动，将活塞322驱动至左侧，从而将夹紧元件114朝向另一夹紧元件300移动。同样，当 将液压流体导向至控制夹紧元件114的移动的缸308的杆侧312内时，将与左夹紧元件300 相关联的活塞320驱动至右侧，从而将夹紧元件300朝向相对的夹紧元件114移动。在图3中示出的夹紧与侧移液压回路3 经由两个双向液压缸308、310，提供用于 两个夹紧元件300，114的夹钳关闭、夹钳开启、以及侧移控制。通过定位夹紧控制阀250而 提供夹钳关闭移动，以使得液压流体移开导阀控制的止回阀326，并且流入夹紧缸308、310 的杆侧312、314。当导阀控制的止回阀328、330响应于通过引导导管332接收的夹钳关闭 导管(或夹紧导管)信号而移开时，液压流体能够从缸308、310的头侧316、318排出(从 而允许活塞320、322在夹钳关闭移动中的移动)，该引导导管332与从夹紧控制阀250延伸 的液压夹钳关闭导管相互连接。优选地包括分流器/组合器336以提供来自(或至)头侧 316,318的夹钳关闭流体的均勻流动。通过定位夹紧控制阀250而提供夹钳开启移动，以使得液压流体流过分流器/组 合器336，移开止回阀328、330，并且流入缸308，310的头侧316、318。当导阀控制的止回 阀326响应于通过引导导管334接收的夹钳开启导管(或开启导管)信号而被移开时，液 压流体能够从缸308，310的杆侧312，314排出(从而允许活塞320、322在夹钳开启移动中 的移动)，该引导导管334与从夹紧控制阀250延伸的液压夹钳开启导管相互连接。通过定位侧移控制阀238而提供侧移移动，以使得液压流体流入缸308、310的头 侧316、318之一，这使得液压流体从一个缸的杆侧流到另一缸的杆侧。例如，定位侧移控制 阀238，以使得将液压流体泵送入与夹紧元件114相关联的缸310的头侧318，这使得缸310 的杆侧314中的压力增加，液压流体从杆侧314流入另一缸308的另一杆侧312，液压流体 从缸308的头侧316流到侧移控制阀238并且到装卸车液压流体箱232，并且，因此，夹紧元 件300、114侧移移动至右侧。同样地，定位侧移控制阀238，以使得将液压流体泵送入与夹 紧元件300相关联的缸308的头侧316，这使得夹紧元件300，114侧移至左侧。如前提及的，使用相同的缸用于夹紧与侧移被称为内部侧移。尽管由于复杂性与 其他因素优选内部侧移，但可以使用外部侧移。对于外部侧移(未示出)，夹紧与侧移液压 回路3M不包括所示的侧移控制阀238与头侧316，318之间的相互连接，但可以替代地包 括另外的双向缸，该双向缸与侧移控制阀238相互连接，用于将夹紧元件300、114两者一起 移动(可能有夹紧元件300、114以及安装于分开的框架上的相关联的缸308、310)，以使得 响应于侧移控制阀238可以侧移夹紧在载荷接触表面304、306之间的载荷。如图3所示，液压阀模块104优选地包括与五个液压流体导管一返回至箱(或返 回至贮液器)的导管234、一对侧移流体导管M0J42、夹钳开启(或打开)导管252、以及 夹钳关闭(或夹紧)导管254-相互连接的回路。该对侧移流体导管M0、242优选地能够 从侧移液压回路3M接收液压流体，并且将液压流体返回至侧移液压回路324。如图所示，通过三个可变地可调节的双向压力解除阀200、202、204之一而可选择地限制侧移压力，其 在右侧移流体导管242与左侧移流体导管244之间彼此平行地相互连接。双向电磁操作的 阀212、214(在图3中示出为通常关闭类型的阀)用于致动低与中压力解除阀(分别为200 与202)。如果没有电磁阀212、214被致动(即，开启)，则通过压力解除阀204来限制侧移 压力。优选地，双向压力解除阀200、202、204沿任意方向将侧移分别限制于低、中和高 压设定。例如，如果激励电磁阀212(以开启阀)，沿任意方向(即，右侧移流体导管242或 左侧移流体导管M0)的侧移压力将被限制于双向解除阀200的(低)压力设定。如果超过 了(低)压力设定，来自具有过大压力的侧移流体导管的液压流体将被转移至其他侧移流 体导管。如果激励电磁阀214，侧移压力将被限制于双向解除阀202的(中间)压力设定。 最后，如果没有电磁阀被开启，侧移压力将被限制于双向解除阀204的(高)压力设定。优选地，提供补偿组件用于无论何时夹紧元件300、114不夹紧载荷时自动地限制 侧移压力的量。梭型闭锁补偿阀220可以用于响应于开启导管信号来绕着低压电磁阀212 转移液压流体。如图所示，通过夹钳开启导管252(关闭阀220，以使得电磁阀212旁通)与 夹钳关闭导管2 (开启阀220，以停用电磁阀212旁通)两者来引导梭型闭锁补偿阀220。 梭型闭锁补偿阀220优选地不具有弹簧，并且因此不具有“通常”状态。替代的，闭锁阀220 保持在开启或关闭位置，直至响应于夹钳开启信号或夹钳关闭信号关闭或开启。如图所示，限流器356、358可以用于分别限制液压流体从右、左侧移流体导管 240,242返回至返回至箱的导管234的泄漏。当不侧移时，限流器356、358允许侧移流体导 管240、242中的压力降低至零磅/平方英尺。限流器356，358还可以防止压力在侧移流体 导管M0、242与头侧316、318中积聚(当存在夹紧的载荷时)，潜在地产生相反于(杆侧) 夹紧力的力。夹钳关闭(或夹紧)导管邪4优选地能够接收来自夹紧液压回路254的液压流 体。如图所示，通过三个可变地可调节的压力解除阀206、208、210之一而可选择地限制夹 钳关闭压力，其在夹钳关闭流体导管254与返回至箱流体导管234之间彼此平行的相互连 接。电磁操作的阀216、218(在图3中示出的，如通常关闭类型的阀)用于致动低与中压力 解除阀(分别为206与208)。如果没有电磁阀216、218被致动(即，开启)，则通过压力解 除阀210来限制夹钳关闭压力。优选地，压力解除阀206、208、210将夹钳关闭压力分别限制于低、中和高压设定。 例如，如果激励电磁阀216(以开启阀)，夹钳关闭压力将被限制于解除阀206的(低)压 力设定。如果超过了(低)压力设定，来自夹钳关闭流体导管254的液压流体将被转移至 返回至箱流体导管234。如果激励电磁阀218，夹钳关闭压力将被限制于双向解除阀208的 (中间)压力设定。最后，如果没有电磁阀被开启，夹钳关闭压力将被限制于解除阀210的 (高)压力设定。通过示例，三个解除阀206、208、210可以被设定为分别提供300磅/平方 英尺、800磅/平方英尺以及1500磅/平方英尺的最大夹钳关闭压力。优选地，提供补偿组件用于自动地限制夹钳关闭压力的量，以防止操作者通过迅 速开启夹钳关闭控制阀250(或“挤取(milking) ”夹钳关闭系统)而故意地将夹钳关闭压力 增加到高于最大压力解除设定的企图。优选地，与夹钳关闭流体导管邪4相互连接的反刺 突(anti-spike)回路包括从夹钳关闭流体导管邪4延伸的夹钳关闭反刺突旁通导管344。如图3所示，导阀控制的通常开启的“箱倾卸”阀346提供了用于夹钳关闭流体导管2M中 的液压流体的突然流动(或刺突)的路径。箱倾卸阀346将液压流体从夹钳关闭流体导管 254转移至返回至箱流体导管234，直至在刚好定位于箱倾卸阀346之前的限流器348的协 助下，压力增加到足以超过“延迟解除”阀350的程度，从而提供引导信号352，用于使得箱 倾卸阀346关闭。从引导导管352至返回至箱流体导管234的限流器3M提供了在夹紧控 制阀250被关闭之后对迅速重新开启箱倾卸阀的受限制的泄漏。夹钳开启(或打开)导管252优选地能够接收来自夹紧液压回路324的液压流 体。在一个实施例中，通过压力调节阀自动地限制夹钳开启压力，该压力调节阀还提供用于 夹钳关闭流体导管254的压力解除。如图所示，将夹钳开启压力自动地限制于用于压力解 除阀208的压力设定。将通过夹钳开启流体导管252接收的液压流体转移至夹钳开启压力 解除旁通导管338。止回阀342被移开，将液压流体导向至压力解除阀208。止回阀340防 止来自夹钳开启流体导管252的液压流体通过电磁操作的阀218流回并且流入夹钳关闭流 体导管254。如果夹钳开启流体导管252中的压力超过对于压力解除阀208的压力设定，通 过压力解除阀208，将过大的压力(与液压流体)释放至返回至箱流体导管234内。如果需要，可以类似地通过阀来限制侧移压力，该阀还提供用于夹钳关闭和/或 夹钳开启功能的压力调节。不同可替换的回路可以替代图3中所示的特定回路而使用。例如，一个或多个计 算机操作的和/或液压伺服操作的比例阀可以被用于限制夹钳关闭压力、夹钳开启压力、 和/或侧移压力。更特别地，一个或多个比例解除阀或压力降低阀可以用于限制这种压力。如图1与2中所示，图3中的液压回路可以作为具有液压阀模块(或控制器)104 的系统的一部分来提供。也就是说，具有如图3中的损害控制补偿能力的液压阀回路可以 作为改型的系统或包括模块与相关联的开关、可视指示器、电线以及液压导管来提供。可替 换地，如图3中的具有补偿能力的液压阀回路可以作为初始设备制造商系统来提供。例如， 具有损害控制补偿能力的液压阀回路可以结合到叉车或叉车夹紧附件或具有整体的夹紧 与侧移能力的材料处理车辆。在前述说明书中已经应用的术语与表述在此作为描述性的术语，而不是限制性的 术语而使用，并且这种术语和表述的使用并不排除所示和所描述的特征的等同物或其部 分，应该认识到的是，本发明的范围仅由权利要求限定和限制。
权利要求
1.一种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力处，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述 侧移运动；并且(b)至少一个补偿组件，能够补偿所述侧移最大压力选择，从而响应于所述夹紧元件的 所述开启运动而自动地降低所述最大侧移压力。
2.一种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力下，所述组件可以响应于远程控制的侧移最大压力选择 而引起所述侧移运动；并且(b)至少一个补偿组件，能够补偿所述远程控制的侧移最大压力选择，从而不论所述远 程控制的侧移最大压力选择而自动地降低所述最大侧移压力。
3.—种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力下，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述 侧移运动；并且(b)至少一个补偿组件，能够独立于夹紧的载荷的存在或不存在，响应于所述开启运动 的致动而自动地改变所述最大侧移压力。
4.一种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力下，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述 侧移运动；并且(b)至少一个补偿组件，能够响应于所述关闭运动的致动而自动地改变所述最大侧移 压力，并且独立于夹紧的载荷的存在或不存在以及独立于所述致动的停止而保持所述改变。
5.一种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括至少一个 阀，该阀能够选择性地调节从所述关闭运动、所述开启运动、以及所述侧移运动中选择的至 少两个功能的最大压力。
6.一种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压，在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力下，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述 侧移运动；并且(b)至少一个补偿组件，能够根据是所述开启运动还是所述关闭运动最近被致动而选 择性地调节固定的最大侧移压力或可变的最大侧移压力。
7. —种控制器，该控制器能够可变地限制双向液压动力设备的组件的各个最大液压， 在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离 彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的夹紧元件，所述控制器包括(a)一个或多个压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制 最大侧移压力，在该最大侧移压力下，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述 侧移运动；(b)至少一个补偿组件，能够补偿所述最大压力选择，从而不论所述最大压力选择而自 动地降低所述最大侧移压力；并且(c)一个或多个另外的压力调节阀，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变 地限制最大关闭压力，在所述最大关闭压力处，所述组件可以响应于所述最大压力选择而 引起所述关闭运动。
全文摘要
本发明涉及一种液压阀回路，该液压阀回路能够可变地限制双向液压动力设备(308、310)的组件的各个最大液压，在该最大液压下，该双向液压动力设备的组件能够选择性地以朝向彼此的关闭运动、远离彼此的开启运动、或彼此一致的侧移运动移动各自的例如叉或夹钳臂的夹紧元件。该回路优选地包括一个或多个压力调节阀(200、202、204)，其与所述动力设备的组件相互连接，并且能够可变地限制最大侧移压力，在该最大侧移压力处，所述组件可以响应于侧移最大压力选择而引起所述侧移运动。该回路优选地包括至少一个补偿组件(220)，能够补偿最大压力选择，从而响应于所述夹紧元件的所述开启运动而自动地降低所述最大侧移压力。
文档编号B66F9/18GK102076598SQ200980125392
公开日2011年5月25日 申请日期2009年3月2日 优先权日2008年4月30日
发明者D·W·彼得罗内克 申请人:卡斯卡特公司