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CN105849421B - 用于减少动臂跳动的先导控制机构 - Google Patents

用于减少动臂跳动的先导控制机构 Download PDF

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CN105849421B CN201480062159.4A CN201480062159A CN105849421B CN 105849421 B CN105849421 B CN 105849421B CN 201480062159 A CN201480062159 A CN 201480062159A CN 105849421 B CN105849421 B CN 105849421B
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Abstract

一种用于降低动臂(30)的动臂动态行为、同时提供平衡阀保护的液压系统(600)和方法，包括液压致动器(110)、第一和第二平衡阀(300，400)、第一和第二控制阀(700，800)、以及第一和第二阻断阀(350，450)。净负载(90)被液压致动器的第一腔室(116，118)支承，并且液压致动器的第二腔室(118，116)可以接收来自第二控制阀的波动液压流体流，以产生抵消动臂上的环境振动(960)的振动响应(950)。第一阻断阀防止波动液压流体流打开第一平衡阀。第一阻断阀可排放来自第一平衡阀的泄漏物。

Description

用于减少动臂跳动的先导控制机构
相关申请的交叉引用
本申请作为PCT国际专利申请于2014年11月7日提交，并要求享有2013年11月14日提交的美国专利申请系列号61/904,347的优先权，美国专利申请系列号61/904,347的公开内容通过全文引用的方式并入本文。
背景技术
各种非公路车辆和公路车辆包括动臂。例如，某些混凝土泵车包括配置为支撑通道的动臂，通过该通道混凝土从混凝土泵车的基部被泵送到建筑工地上需要混凝土的位置。这种动臂可能是长而纤细，方便将混凝土泵送到距离混凝土泵车相当远的距离。此外，这样的动臂可以相对较重。动臂的相当大的长度和质量属性的组合可导致动臂呈现不期望的动态行为。在某些配置中的某些动臂中，动臂的自然频率可以是大约0.3赫兹(即每周期3.3秒)。在某些配置中的某些动臂中，动臂的自然频率可小于约1赫兹(即每周期1秒)。在某些配置中的某些动臂中，动臂的自然频率的范围是从约0.1赫兹至约1赫兹(即，每周期10秒至每周期1秒)。例如，当动臂在不同位置间移动时，致动该动臂的启动和停止负荷可诱发振动(即，振荡)。可激发动臂的其它负荷来源包括在混凝土沿动臂被泵送时混凝土的动量，启动和停止混凝土沿动臂的泵送，对抗动臂的风负荷和/或其它杂类负荷。
其它具有动臂的车辆包括动臂上可能具有梯子的消防车、动臂带有水管以将水输送到需要位置上的消防车、使用动臂以移动铲斗的挖掘机、使用动臂在建筑物场所周围输送材料的伸缩臂叉车、可以使用动臂将材料从一个地方移动到另一个地方的起重机等。
在某些动臂应用中，包括上面提到的那些，可以使用液压缸来致动所述动臂。通过致动液压缸，动臂可根据需要展开和缩回，达到动臂的所需位置。在某些应用中，可以使用平衡阀(counter-balance valve)，以控制液压缸的致动和/或防止液压缸发生非指令的运动(例如，由部件故障造成)。图1示出了一种现有技术的系统100，其包括第一平衡阀300和第二平衡阀400。平衡阀300控制和/或转移液压流体流入和流出系统100的液压缸110的第一腔室116。同样，第二平衡阀400控制和/或转移液压流体流流入和流出液压缸110的第二腔室118。特别地，平衡阀300的端口302被连接到液压缸110的端口122。同样，平衡阀400的端口402流体连接到液压缸110的端口124。如所示，流体管路522将端口302示意性地连接到端口122，且流体管路524将端口402连接到端口124。平衡阀300、400通常直接安装到液压缸110。端口302可直接连接到端口122，且端口402可直接连接到端口124。
平衡阀300、400向系统100提供安全保护。特别地，在缸110可发生移动之前，液压压力必须被施加到平衡阀300、400两者。施加到平衡阀300、400中的一个的液压压力被输送到液压缸110的端口122、124中相应的一个，从而促使液压缸110的活塞120移动。施加到平衡阀400、300中的另一个的液压压力允许液压流体流出液压缸110的端口124、122中的另一个。通过要求平衡阀300、400上的液压压力对应于正在释放液压流体的端口122、124，供给或接收来自液压缸110的液压流体的液压管路、阀、泵等的故障将不会导致液压缸110的非指令运动。
现在转到图1，系统100将被详细说明。如所示，四通三位液压控制阀200被用于控制液压缸110。控制阀200包括阀芯220，其可被定位在第一构型222，第二构型224，或第三构型226。如图1所示，阀芯220处于第一构型222。在第一构型222中，来自供给管路502的液压流体被从控制阀200的端口212输送到控制阀200的端口202，并最终到液压缸110的端口122和腔室116。液压缸110从而被推动以延伸，并且在液压缸110的腔室118内的液压流体被推出缸110的端口124外。通过进入控制阀200的端口204和排出控制阀200的端口214进入返回管路504，液压流体离开端口124返回至液压储箱。在某些实施例中，供给管路502提供恒定或接近恒定供给压力下的液压流体。在某些实施例中，返回管路504接收恒定或接近恒定返回压力下的液压流体。
当阀芯220被定位在第二构型224时，在端口202和端口212、214之间的液压流体流动和在端口204和端口212、214之间的液压流体流动被有效的停止。到达或来自缸110的液压流体流动被有效的停止。因此，当阀芯220被定位在第二构型224时，液压缸110基本保持静止。
当阀芯220被定位在第三构型226时，来自供给管路502的液压流体流进入经过端口212并流出经过阀200的端口204。液压流体流最终被输送到液压缸110的端口124和腔室118，从而推动缸110缩回。当液压流体压力施加到腔室118时，腔室116内的液压流体被推动通过端口122排出。排出端口122的液压流体进入阀200的端口202，并排出端口214，并由此返回到液压储箱。操作员和/或控制系统可根据需要移动阀芯220，并且由此实现液压缸110的伸长、回缩、和/或锁定。
现在更详细地讨论当液压缸110延伸时平衡阀300、400的功能。在阀200的阀芯220位于第一构型222时，来自供给管路502的液压流体压力加压液压管路512。液压管路512连接在控制阀200的端口202、平衡阀300的端口304和平衡阀400的端口406之间。施加到平衡阀300的端口304的液压流体压力流经平衡阀300的阀芯310并经过平衡阀300的止回阀320，并因此从端口304经过平衡阀300的通道322流到端口302。液压流体压力进一步流经端口122并进入腔室116(即，量入(meter-in)腔室)。施加到平衡阀400的端口406的压力使平衡阀400的阀芯410克服弹簧412移动，压缩弹簧412。施加到端口406的液压流体压力因此打开端口402和端口404之间的通道424。通过施加液压压力至端口406(即，先导部)，液压流体可以通过端口124离开腔室118(即，量出(meter-out)腔室)、通过管路524、横跨阀芯410地通过平衡阀400的通道424、通过液压管路514、通过阀200并通过返回管路504进入储箱。量出侧可提供背压。
现在更详细地讨论当液压缸110回缩时平衡阀300、400的功能。当阀200的阀芯220被放置在第三构型226时，来自供给管路502的液压流体压力加压液压管路514。液压管路514连接在控制阀200的端口204、平衡阀400的端口404和平衡阀300的端口306之间。施加到平衡阀400的端口404的液压流体压力流经平衡阀400的阀芯410并经过平衡阀400的止回阀420，从而通过平衡阀400的通道422从端口404流到端口402。液压流体压力进一步流经端口124并进入腔室118(即，量入腔室)。施加到平衡阀300的端口306的液压压力使平衡阀300的阀芯310克服弹簧312移动,从而压缩弹簧312。施加在端口306的液压流体压力从而打开端口302和端口304之间的通道324。通过在端口306(即，先导部)施加液压压力，液压流体可通过端口122离开腔室116(即，量出腔室)、通过管路522、横跨阀芯310通过平衡阀300的通道324、通过液压管路512、通过阀200并通过返回管路504进入储箱。量出侧可以提供背压。
供应管路502、返回管路504、液压管路512、液压管路514、液压管路522和/或液压管路524可以属于管线组500。
用于减少上述振荡的传统解决方案是典型的被动式(即，孔口)，其为一个特殊工作点而被调整，并往往会对效率具有负面影响。具有延伸动臂的许多机器/车辆由于安全和安全调节的原因使用平衡阀(CBVs)如平衡阀300、400。这些平衡阀(CBVs)限制/阻滞液压控制阀(例如，液压控制阀200)在压力振荡下感应并动作。在某些应用中，如混凝土泵车动臂，当机器(例如，动臂)名义上静止时，振荡由外部源(例如，泵送混凝土)引起。在这种情况下，平衡阀(CBVs)被关闭，并且主控制阀(例如，液压控制阀200)被隔离于振荡引起的振荡压力。有多种解决这个问题的常规解决方案，其通常依赖于接头位置传感器感测振荡(即，波动/脉动/波纹)并防止由于通过波动消除阀(ripple-cancelling valve)流动的漂移。一些解决方案还具有并行的液压系统，这些并行的液压系统当平衡阀(CBVs)在适当的位置时允许波动消除阀运行。
发明内容
本发明的一个方面涉及用于降低动臂的动臂动态特性(例如，动臂跳动)同时为动臂提供平衡阀保护的系统和方法。
本发明的另一方面涉及一种液压系统，其包括液压缸、第一平衡阀、第二平衡阀、第一控制阀、第二控制阀以及第一阀。液压缸包括第一腔室和第二腔室。第一平衡阀在第一节点处流体连接到第一腔室。第二平衡阀在第二节点处流体连接到第二腔室。第一控制阀在第三节点处流体连接到第一平衡阀。第二控制阀在第四节点处流体连接到第二平衡阀。第一阀在第五节点处流体连接到第一平衡阀的先导部并且在第四节点处流体连接到第二平衡阀和第二控制阀。在某些实施例中，液压系统还包括第二阀，其在第六节点处流体连接到第二平衡阀的先导部并在第三节点处流体连接到第一平衡阀和第一控制阀。
在某些实施例中，第一腔室是杆端腔室，第二腔室是头端腔室。在其他实施例中，第一腔室是头端腔室，第二腔室是杆端腔室。在某些实施例中，第一平衡阀和第二平衡阀被以物理方式安装在液压缸上。
本发明的另一方面涉及一种控制动臂中的振动的方法。该方法包括：提供液压致动器；提供阀装置；提供阀；识别加载腔室；锁定一对平衡阀中对应于加载腔室的相应一个；传输振动液压流体；和防止传输振动液压流体。液压致动器包括一对腔室。阀装置包括一对平衡阀。所述一对平衡阀对应于所述一对腔室。阀装置还包括对应于所述一对腔室的一对控制阀。阀包括第一构型和第二构型，第一构型适于将所述一对平衡阀中的一个平衡阀选择性地流体连接到所述一对控制阀中的相对的一个控制阀，第二构型适于将所述一对平衡阀中的所述一个平衡阀与所述一对控制阀中的所述相对的一个控制阀选择性地断开流体连接。加载腔室从液压致动器的所述一对腔室识别出。振动液压流体从所述一对控制阀中对应于所述一对腔室中的无负载腔室的相应一个传输。通过将所述阀设定在第二构型，防止振动液压流体从所述一对控制阀中的相应的一个传输到一对平衡阀中的一个。
在某些实施方案中，所述方法还包括通过所述阀排放来自一对平衡阀中的一个的泄漏物。
各个其它方面将在下面的说明中阐述。这些方面会涉及单独的特征和特征的组合。应理解，前面的总体说明和以下详细说明只是示例性和说明性的，且并非对本文公开的实施例所基于的宽泛概念加以限制。
附图说明
图1是现有技术的液压系统的示意图，其包括有一对平衡阀和一控制阀的液压缸；
图2是液压系统的示意图，其包括图1中的液压缸和平衡阀，配置有根据本发明的原理的液压缸控制系统；
图3是图2的示意图，但具有阻滞流体流向图2的平衡阀中的一个的先导部的阀；
图4是适合与图2中的根据本发明的原理的液压缸控制系统一起使用的液压缸的示意图；
图5是具有动臂系统的车辆的示意图，所述动臂系统由一个或多个缸致动并用根据本发明的原理的附图2的液压系统进行控制；
图6是图3的示意图，但阻滞流体流向平衡阀的先导部的阀被双向开关阀替换；和
图7是适于与图2中的根据本发明的原理的液压系统一起使用的旋转式致动器。
具体实施方式
根据本发明的原理，一种包括平衡阀300和400的液压系统适用于致动液压缸110，并进一步提供装置用于抵消液压缸110暴露于其中的振动。如图2中所示，示例性系统600被表示为具有液压缸110(即，液压致动器)、平衡阀300和平衡阀400。图2中的液压缸110和平衡阀300、400可以与图1中现有技术的系统100的那些相同。液压系统600因此可被改装为现有的和/或传统的液压系统。在图2中示出的描述实施例可以表示图1中的被改装为用阀组件690替换液压控制阀200的现有技术液压系统100，下文详细描述，并添加阀350和/或450。液压缸110和平衡阀300、400的某些特征在液压系统600和现有技术的液压系统100之间可以相同或相似。这些相同或相似元件和/或特征通常将不多余的重复描述。
应理解，本文所公开的某些概念和原理适用于线性致动器和旋转致动器两者。在附图中示出的液压缸110是示例性致动器。液压缸110是示例性液压缸和示例性线性致动器。在某些应用中，液压缸110可以用旋转致动器110R(参见图7)替换。旋转致动器110R可以在小于360度的范围、360度的范围、超过360度的范围上操作，或者可以在一个或两个旋转方向上具有无限范围。
根据本发明的原理，通过平衡阀300、400为液压缸110和液压系统600提供类似的保护，如上面参照液压系统100所描述的那样。尤其是，液压管路、液压阀、和/或液压泵的故障不会导致液压系统600的液压缸110的非指令运动。液压系统600的液压结构进一步提供使用液压缸110抵消振动的能力。
液压缸110可保持净负荷90，该净负荷通常可促动缸110的杆126缩回或延伸。替代地，旋转液压致动器110R可保持净负荷，该净负荷通常可促动旋转液压致动器110R的轴126R第一旋转或第二旋转(参见图7)。杆126连接到缸110的活塞120。如果负荷90促动液压缸110延伸，液压缸110的杆侧114上的腔室118通过负荷90被加压，平衡阀400起作用以防止液压流体从腔室118释放，并由此起到安全装置的作用以防止液压缸110的非指令延伸。换句话说，平衡阀400锁定腔室118。除了提供安全性，腔室118的锁定还防止缸110漂移。可替代地，平衡阀400可以起作用以防止液压流体从旋转液压致动器110R的腔室118R释放并由此起到安全装置的作用，防止旋转液压致动器110R的非指令旋转。振动控制可经由液压缸110通过对液压缸110的头侧112上的腔室116动态加压和减压而提供。由于液压缸110、液压缸110附接其上的结构和腔室118内的液压流体都至少轻微地可变形，液压压力向腔室116的选择性施加会导致液压缸110的运动(例如，轻微移动)。这样的运动，当与系统模型和/或系统的动态测量相结合地定时时，可以用来抵消系统600的振动。
如果负荷90促动液压缸110缩回，液压缸110的头侧112上的腔室116通过负荷90被加压，并且平衡阀300起作用以防止液压流体从腔室116释放，并由此起到安全装置的作用以防止液压缸110的非指令缩回。换句话说，平衡阀300锁定腔室116。除了提供安全性，腔室116的锁定可防止缸110的漂移。可替代地，平衡阀300可以起作用以防止液压流体从旋转液压致动器110R的腔室116R释放并由此起到安全装置的作用，防止旋转液压致动器110R的非指令旋转。振动控制可经由液压缸110通过对液压缸110的杆侧114上的腔室118动态加压和减压而提供。由于液压缸110、液压缸110附接其上的结构和腔室116内的液压流体都至少轻微地可变形，液压压力向腔室118的选择性施加会导致液压缸110的运动(例如，轻微移动)。这样的运动，当与系统模型和/或系统的动态测量相结合地定时时，可以用来抵消系统600的振动。
负荷90被示出为经由杆连接部128附接至缸110的杆126。在某些实施方案中，负荷90是横跨杆连接部128和缸110的头侧112的可拉伸或可压缩的负荷。
如下面进一步描述的，系统600提供了控制框架和控制机构，从而可以为非公路车辆和公路车辆两者都实现动臂减振。所述减振适于减少具有相对较低的自然频率的动臂(例如，混凝土泵车动臂)中的振动。液压系统600也可以被应用至具有相对较高的自然频率的动臂(例如，挖掘机动臂)。与常规方案相比，液压系统600可通过较少的传感器和简化的控制结构实现了动臂减振。可以在保证某些液压管路、液压阀和/或液压泵的故障保护时实施该减振方法，如上所述。故障保护可以是自动的和/或机械的。在某些实施方案中，故障保护可不需要使用任何电信号和/或电力。故障保护可以是和/或符合规章要求(例如，ISO标准)。规章要求可能要求由液压系统600提供用于保护的特定机械装置。
某些动臂可包括能传送和/或放大负荷90的动态行为的刚度和惯性属性。由于动态负荷90可包括施加到动臂的外力/位置扰动，特别是当这些扰动接近动臂的自然频率时可导致剧烈的振动(即，震荡)。动臂通过负荷90产生的这种激发可能导致安全问题和/或降低动臂系统的生产率和/或可靠性。通过测量液压系统600的参数并适当响应，扰动的影响可以被减小和/或最小化或甚至消除。所提供的响应可以在广泛变化的操作条件下都有效。根据本发明的原理，振动控制可以使用最小数量的传感器来实现。
根据本发明的原理，流向缸110的头侧112的腔室116的液压流体流与流向缸110的杆侧114的腔室118的液压流体流被独立地控制和/或计量以实现动臂减振，同时也防止了缸110的漂移。根据本发明的原理，液压系统600可配置成类似于常规平衡系统(例如，液压系统100)。
在某些实施方案中，当要求缸110的移动时，液压系统600配置成常规平衡配置。如下面进一步描述的，液压系统600可使得能够在远离液压缸110的远程位置上(例如，在传感器610处)测量缸110的腔室116和/或118内的压力。因此，这种结构可以减少本应定位在动臂上的质量和/或可简化液压管路(例如，硬管道和软管)的铺设。机械如混凝土泵动臂和/或起重臂的性能可通过这种简化的液压管路铺设和/或降低动臂上的质量而提高。在某些实施方案中，液压系统600可使得能够在液压缸110处(例如，在传感器6201和/或6202处)测量缸110的腔室116和/或118内的压力。在图2所示的实施例中，传感器6201可测量腔室116内的压力，传感器6202可测量腔室118内的压力。来自部分或全部传感器610、620的信号可被发送到控制器640(例如，用作反馈信号)。
平衡阀300和400可以是阀装置840(即，阀组)的部件。阀装置840可包括控制和/或调节流向和/或来自液压缸110的液压流体流的各种液压部件。阀装置840还可包括控制阀700(例如，比例液压阀)、控制阀800(例如，比例液压阀)、阀350(例如，两通阀)和阀450(例如，两通阀)。控制阀700和/或800可以是高带宽和/或高分辨率控制阀。
在图2所示的实施例中，节点51被限定在平衡阀300的端口302和液压缸110的端口122处；节点52被限定在平衡阀400的端口402和液压缸110的端口124处；节点53被限定在平衡阀300的端口304、阀450的端口462、和液压阀700的端口702处；节点54被限定在平衡阀400的端口404、阀350的端口362、和液压阀800的端口804处；节点55被限定在平衡阀300的端口306和阀350的端口352处；以及节点56被限定在平衡阀400的端口406和阀450的端口452处。液压阀350和450在下面详细说明。
现在转到图4，液压缸110被示出成具有阀块152、154。阀块152、154可以是彼此分开的，如图所示，或者可以是单一的组合阀块。阀块152可被安装到液压缸110的端口122和/或安装在液压缸110的端口122上方，以及阀块154可被安装到液压缸110的端口124和/或安装在液压缸110的端口124上方。阀块152、154可直接安装到液压缸110上。阀块152可包括平衡阀300和/或阀350，以及阀块154可包括平衡阀400和/或阀450。阀块152和/或154可包括阀装置840的附加部件。阀块152、154，和/或单一的组合阀块可包括传感器和/或传感器端口(例如，压力和/或流量传感器和/或相应端口)。
现在转到图5，详细描述和说明了示例性动臂系统10。动臂系统10可包括车辆20和动臂30。车辆20可包括传动系统22(例如，包括轮子和/或履带)。如图5所示，车辆20上还设置了刚性的可伸缩的支承部24。刚性支承部24可包括延伸以接触地面并因而支承和/或通过绕过远离车辆20的传动系统22和/或悬挂系统的地面支承件而使车辆20稳定的支脚。在其它车辆(例如，具有履带的车辆，没有悬挂系统的车辆)中，传动系统22可以是刚性足够强并且可能不需要和/或不设置可伸缩的刚性支承部24。
如图5所示，动臂30从第一端32延伸到第二端34。如图所示，第一端32(例如，通过转盘)可旋转地附接至车辆20。第二端34可通过动臂30的致动来定位，从而按需要定位。在某些应用中，可能需要在主要水平的方向上使第二端34远离车辆20延伸一个相当的距离。在其它实施方案中，可能期望垂直地在车辆20之上一相当距离处定位第二端34。在又一些其它应用中，动臂30的第二端34可与车辆20垂直地且水平地间隔开。在某些应用中，动臂30的第二端34可被降低到一个孔洞内并因而定位在低于车辆20的高度。
如图所示，动臂30包括多个动臂段36。相邻的成对动臂段36可通过相应的接头38彼此连接。如图所示，第一动臂段361在第一接头381处可旋转地附接至车辆20。第一动臂段361可通过两个旋转接头被安装。例如，第一旋转接头可包括转盘，和第二旋转接头可包括水平轴。第二动臂段362在第二接头382处附接至第一动臂段361。同样地，第三动臂段363在接头383处附接至第二动臂段362，以及第四动臂段364在第四接头384处附接至第三动臂段363。相邻的成对动臂段36之间的相对位置/取向可通过相应的液压缸110进行控制。例如，第一动臂段361和车辆20之间的相对位置/取向由第一液压缸1101控制。第一动臂段361和第二动臂段362之间的相对位置/取向由第二液压缸1102控制。同样地，第三动臂段363和第二动臂段362之间的相对位置/取向可由第三液压缸1103控制，第四动臂段364和第三动臂段363之间的相对位置/取向可由第四液压缸1104控制。
根据本发明的原理，可对动臂30(包括多个动臂段361-4)建立模型并且动臂30的振动可由控制器640控制。具体地，控制器640可以发送信号652到阀700和发送信号654到阀800。信号652可包括振动分量652v，信号654可包括振动分量654v。振动分量652v、654v可导致相应的阀700、800在相应的端口702、804处产生振动流和/或振动压力。振动流和/或振动压力可通过相应的平衡阀300、400被传送到液压缸110的相应的腔室116、118。
控制器640的信号652、654还可以包括分别使液压缸110伸出和缩回的移动信号，并且因此致动动臂30。如将在下面进一步描述的，控制器640的信号652、654还可以包括选择平衡阀300、400之一作为保持平衡阀并选择另一个平衡阀400、300作为振动流/压力传递平衡阀的选择信号。在所描述的实施例中，液压缸110的腔室116、118中有负载的一个(由净负荷90加载)，对应于保持平衡阀300、400，并且液压缸110的腔室116、118中无负载的一个(即，未由净负载90加载)对应于振动流/压力传递平衡阀400、300。在某些实施例中，振动分量652v或654v可传递到对应于液压缸110的腔室118、116中无负载的那一个的控制阀800、700。
控制器640可从各种传感器接收输入，所述传感器包括传感器610、可选的远程传感器620、位置传感器、LVDT、视觉传感器等，并由此计算出信号652、654，这些信号包括振动分量652v、654v和选择信号。控制器640可以包括动臂30的动态模型，并使用动态模型和来自各种传感器的输入来计算信号652、654，包括振动分量652v、654v和选择信号。在某些实施例中，选择信号包括测试信号，以确定液压缸110的腔室116、118中加载的一个和/或未加载的一个。
在某些实施方案中，单个系统如液压系统600可用在液压缸110中的一个上(例如，液压缸1101)。在另一些实施方案中，多个液压缸110的每一个都可通过对应的液压系统600被致动。在又一些实施方案中，所有液压缸110的每一个都可通过一系统如系统600被致动。
现在转到图2，将详细描述液压系统600的某些元件。示例性液压系统600包括比例液压控制阀700和比例液压控制阀800。在所描述的实施例中，液压阀700和800是三通三位比例阀。阀700和800可组合在共同的阀块内。在某些实施例中，液压系统600的阀300、350、400、450、700和/或800中的部分或全部可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。在某些实施例中，阀装置840的阀300、350、400、450、700和/或800中的部分或全部可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。在某些实施例中，阀装置840的阀300、350和/或700可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。在某些实施例中，阀装置840的阀400、450和/或800可组合在共同的阀体和/或共同的阀块内。
液压阀700可包括具有第一构型722、第二构型724和第三构型726的阀芯720。如图所示，阀芯720处于第三构型726。阀700包括端口702、端口712和端口714。在第一构型722中，端口714被阻断，并且端口702流体连接到端口712。在第二构型724中，端口702、712、714全都被阻断。在第三构型726中，端口702流体连接至端口714，端口712被阻断。
液压阀800可包括具有第一构型822、第二构型824和第三构型826的阀芯820。如图所示，阀芯820处于第三构型826。阀800包括端口804、端口812和端口814。在第一构型822中，端口812被阻断，并且端口804流体连接到端口814。在第二构型824中，端口804、812、814全都被阻断。在第三构型826中，端口804流体连接至端口812，端口814被阻断。
在所描述的实施例中，液压管路562将平衡阀300的端口302连接到液压缸110的端口122。节点51可包括液压管路562。液压管路564可以将平衡阀400的端口402连接到液压缸110的端口124。节点52可包括液压管路564。在某些实施例中，液压管路562和/或564被包括在阀块、壳体等中，并且可以长度较短。液压管路552可将平衡阀300的端口304与液压阀700的端口702以及与阀450的端口462连接。节点53可包括液压管路552。同样，液压管路554可以将平衡阀400的端口404与液压阀800的端口804以及与阀350的端口362连接。节点54可包括液压管路554。液压管路(未编号)可将平衡阀300的端口306与阀350的端口352连接，并且节点55可包括该液压管路。同样地，液压管路(未编号)可将平衡阀400的端口406与阀450的端口452连接，并且节点56可包括该液压管路。在其它实施例中，端口306和352可以彼此直接连接。同样地，端口406和452可以彼此直接连接。
如图2和3所示，阀350是两通两位阀。尤其是，阀350包括第一端口352和第二端口362。阀350包括具有第一构型372和第二构型374的阀芯370。在第一构型372中(图2所示)，端口352和端口362流体相连。在第二构型374中(图3所示)，端口362和端口352通过单向流动装置364(例如，止回阀)相连。如图所示，阀350包括螺线管376和弹簧378。螺线管376和弹簧378可用于使阀芯370在第一构型372和第二构型374之间移动。如图所示，当螺线管376未通电时，阀芯370被定位在第一构型372。如图所示，当阀芯370定位在第二构型374时，单向流动装置364允许从节点55向节点54流动并防止从节点54流向节点55(参见图3)。
如图所示，阀450也是两通两位阀。尤其是，阀450包括第一端口452和第二端口462。阀450包括具有第一构型472和第二构型474的阀芯470。在第一构型472中，端口452和端口462流体相连。在第二构型474中，端口462和端口452通过单向流动装置464(例如，止回阀)相连。如图所示，阀450包括螺线管476和弹簧478。螺线管476和弹簧478可用于使阀芯470在第一构型472和第二构型474之间移动。如图所示，当螺线管476未通电时，阀芯470被定位在第一构型472。如图所示，当阀芯470定位在第二构型474时，单向流动装置464允许从节点56向节点53流动并防止从节点53流向节点56。
当阀350和阀450都分别位于第一构型372和472时(参见图2)，液压系统600可具有与上述常规液压系统100相同或相似的功能。液压系统600可以包括阀350和阀450配置在第一构型372、472的“常规”模式。该“常规”模式可以禁用和/或停用液压系统600的振动控制功能。该“常规”模式可以由机器操作者来选择和/或可以(例如，由控制器640)自动地选择。“常规”模式的手动或自动选择可以由控制器640来实现(例如，通过发送电信号到螺线管376和/或螺线管476)。如图所示，螺线管376、476的电力缺失对应于“常规”模式的选择。在其它实施方案中，向螺线管376和/或476供电对应于“常规”模式的选择(例如，将阀350和/或450配置在第一构型372和/或472)。在某些实施方案中，阀芯370和/或470可以(例如，通过连杆)手动定位。在某些实施方案中，阀芯370和/或470可以通过先导液压压力被定位。在某些实施方案中，当液压缸110的缸移动被执行时(例如，当执行动臂30的位置配置改变时)可以选择“常规”模式。
当执行液压系统600的振动控制特性时，阀350和450中的一个可以被定位在第二构型372、472。例如，如图3所示，液压缸110的腔室116是负载保持和/或漂移防止腔室，振动流和/或振动压力施加到液压缸110的腔室118。振动流和/或振动压力可以通过控制阀800响应于来自控制器640的信号654v而产生。先导打开压力(例如，由控制阀700产生)可以被施加到平衡阀400从而允许由控制阀800产生的振动流和/或振动压力双向地通过平衡阀400到腔室118。振动流和/或振动压力因此作用在液压系统600的节点52和54上。在阀350处于第二构型374的情况下，振动流和/或振动压力通过阀350的单向流动装置364被阻断不能到达液压系统600的节点55，平衡阀300不由振动流和/或振动压力打开，即使在节点54处超过了平衡阀300的先导打开压力。
在某些条件下和/或在某些实施例中，平衡阀300可以发展/呈现内部流体泄漏。例如，内部流体泄漏可以使液压流体从节点51传递到节点55和/或可以使液压流体从节点53传递到节点55。如果发生这样的内部流体泄漏并且不能排出，节点55处可产生压力。如果节点55处的压力超过平衡阀300的先导打开压力，阀芯310可能被节点55处的压力致动，并且平衡阀300会打开。然而，阀350的单向流动装置364允许节点55排放到节点54。特别是，可以产生振动流和/或振动压力，使得节点54处的压力至少周期性地低于平衡阀300的先导打开压力。因此，在液压系统600的该配置中，阀350的单向流动装置364在节点54处的压力低于平衡阀300的先导打开压力时允许节点55排放/连通到节点54，并且节点55处的压力可保持低于平衡阀300的先导打开压力。
在另一示例中，液压缸110的腔室118为负载保持和/或漂移防止腔室，并且振动流和/或振动压力被施加到液压缸110的腔室116。振动流和/或振动压力可通过控制阀700响应于来自控制器640的信号652v来产生。先导打开压力(例如，通过控制阀800产生)可以被施加到平衡阀300，从而允许由控制阀700所产生的振动流和/或振动压力双向地穿过平衡阀300到腔室116。振动流和/或振动压力因此作用在液压系统600的节点51和53上。在阀450处于第二构型474的情况下，振动流和/或振动压力通过阀450的单向流动装置464被阻止到达液压系统600的节点56，并且平衡阀400不由振动流和/或振动压力打开，即使在节点53处超过了平衡阀400的先导打开压力。
在某些条件下和/或在某些实施例中，平衡阀400可以发展/呈现内部流体泄漏。例如，内部流体泄漏可以使液压流体从节点52传递到节点56和/或可以使液压流体从节点54传递到节点56。如果发生这样的内部流体泄漏并且不能排出，节点56处可产生压力。如果节点56处的压力超过平衡阀400的先导打开压力，阀芯410可能被节点56处的压力致动，并且平衡阀400会打开。然而，阀450的单向流动装置464允许节点56排放/连通到节点53。特别是，可以产生振动流和/或振动压力，使得节点53处的压力至少周期性地低于平衡阀400的先导打开压力。因此，在液压系统600的该配置中，阀450的单向流动装置464在节点53处的压力低于平衡阀400的先导打开压力时允许节点56排放到节点53，并且节点56处的压力可保持低于平衡阀400的先导打开压力。
在其它实施例中，可以实施排放节点55和/或56的其它方法。
在某些应用中，当需要(例如，液压系统600的)振动控制特征时，液压致动器(例如，液压缸110)可以始终或可以主要在同一方向上加载。例如，当需要振动控制特征时，动臂30的液压缸1101可以始终是或可以主要是压缩加载，液压缸1101的腔室116可以始终是或可以主要是负荷保持和/或漂移防止腔室。在这样的应用中，阀350或450中的一个可以从液压系统600除去。例如，如果液压缸110的腔室116始终是或主要是负荷保持和/或漂移防止腔室，则阀450可以被移除，并且节点53和56可以结合。作为另一示例，如果液压缸110的腔室118始终是或主要是负荷保持和/或漂移防止腔室，则阀350可以被移除，并且节点54和55可以结合。
在某些实施例和/或某些配置中，平衡阀300和/或400的内部泄漏可以是零或可忽略。在这种实施例中，阀350和/或450可由阀350'和/或450'分别替换(参见图6)。阀350'、450'可以与阀350、450大致相同或相似但去除了单向流动装置364、464。相反，阀350'在处于第二构型374时在两个方向上阻断端口352和362之间的流动。同样地，阀450'在处于第二构型474时在两个方向上阻断端口452和462之间的流动。
阀350、350'允许由控制阀800所产生的振动流和/或振动压力超过平衡阀300的先导打开压力，而不会打开平衡阀300。同样地，阀450、450'允许由控制阀700所产生的振动流和/或振动压力超过平衡阀400的先导打开压力，而不会打开平衡阀400。因此，阀350、350'和450、450'允许振动流和/或振动压力达到由供给压力限制的压力，以及振动响应力/位移950可以相应地较大。
在某些环境中，振动响应力/位移950可以适于低于平衡阀300、400的先导打开压力的压力。在这样的或类似的实施例和/或环境下，阀350、350'、450、450'可保持在第一构型372、472，和/或液压系统600可与2013年8月30日申请的、发明名称为Control Methodand System for Using a Pair of Independent Hydraulic Metering Valves toReduce Boom Oscillations(用于使用一对独立的液压计量阀来降低动臂振荡的控制方法及系统)的美国专利申请S/N 61/872,424中的液压系统600相同或相似地运行，所述专利申请通过引用整体并入本文。
可提供测量阀700、800的各端口处和/或其他位置处的温度和/或压力的传感器。具体地，传感器6101设置成邻近阀700的端口702。如图所示，传感器6101是压力传感器并且可以用于提供关于系统600和/或动臂系统10的动态信息。如图2和3所示，第二传感器6102设置成邻近液压阀800的端口804。传感器6102可以是压力传感器并且可以用于提供关于系统600和/或动臂系统10的动态信息。如图2和3进一步示出，第三传感器6103可设置在邻近阀800的端口814处，以及第四传感器6104可设置在邻近阀800的端口812处。传感器6103和6104也可以用来提供关于液压系统600和/或动臂系统10的动态信息。传感器6201可以是设置成邻近液压缸110的腔室116的端口122的压力传感器，传感器6202可以是设置成邻近液压缸110的腔室118的端口124的压力传感器。在某些实施方案中，传感器6203可以能够测量杆126相对于液压缸110的头侧112和/或壳体的相对位置、速度和/或加速度。在某些实施方案中，不使用能够测量杆126相对于液压缸110的头侧112和/或壳体的相对位置、速度和/或加速度的传感器。传感器620也可被用来提供关于液压系统600和/或动臂系统10的动态信息。传感器610和620可提供反馈信号到控制器640。
在某些实施方案中，供给管路502内的压力和/或储箱管路504内的压力是公知的，以及压力传感器6101和6102可分别用于计算通过阀700和800的流率。在其它实施方案中，计算横跨阀700、800的压力差。例如，当阀800的阀芯820处于第一位置822时可使用压力传感器6103及压力传感器6102，从而计算通过阀800的流量。同样地，当阀800的阀芯820处于第三构型826时可计算传感器6102和传感器6104之间的压力差。控制器640可以使用这些压力和压力差作为控制输入。
还可以在阀700、800处及其周围提供温度传感器，并因此通过允许计算流过阀700、800的液压流体的粘度和/或密度而改善流量测量。控制器640可以使用这些温度作为控制输入。
虽然通过第一传感器6101、第二传感器6102、第三传感器6103和第四传感器6104示出，但在替代实施例中可以使用比所示实施例中更少或更多的传感器。此外，在其它实施例中，这种传感器可以定位在各种不同的其它位置。在某些实施方案中，传感器610可定位于共同的阀体内。在某些实施方案中，可以使用Eaton公司的伺服阀。所述伺服阀提供了紧凑和高性能的阀套装，其包括两个三通阀(即，阀700和800)、压力传感器610和压力调节控制器(例如，包括在控制器640内)。该伺服阀可作为阀组件690。Eaton 伺服阀还包括线性差动变压器(LVDT)，其分别监测阀芯720、820的位置。通过使用两个三通比例阀700、800，腔室116和118的压力可以独立地控制。此外，流入和/或流出腔室116和118的流率可以独立地控制。在其它实施方案中，腔室116、118中的一个的压力可相对于流入和/或流出相对的腔室116、118的流率独立地控制。
与使用单个四通比例阀200相比较(参见图1)，液压系统600的构造可以在更少的能量消耗的情况下实现和适应更灵活的控制策略。例如，当缸110在移动时，与量出腔室116、118连接的阀700、800可以操纵腔室压力，同时与量入腔室连接的阀800、700可以调节进入腔室118、116的流量。由于量出腔室压力不与量入腔室流量关联，量出腔室压力可以调节得较低，从而减少相关的节流损失。
供给管路502、返回管路504、液压管路552、液压管路554、液压管路562、液压管路564、在端口306和352之间延伸的液压管路和/或在端口406和452之间延伸的液压管路可以属于一管线组550。
当振动控制被停用时(例如，通过操作者输入)，液压系统600可以将阀装置840配置为传统的平衡/控制阀装置。当根据移动命令向控制阀700、800移动动臂30时，可使用常规的平衡/控制阀装置。
当振动控制被激活(例如，通过操作者输入)，阀装置840可有效锁住液压缸110以免移动。特别的，阀装置840的激活配置可锁定液压缸110的腔室116、118中的一个而传递振动压力和/或振动流到腔室118、116中的相对的一个。振动压力和/或振动流可用于抵消动臂30受到的外部振动960。
现在转到图2和3，将详细描述平衡阀300、400的某些部件。平衡阀300、400分别包括第一端口302、402，第二端口304、404，和第三端口306、406。如图所示，端口302、402流体连接到液压部件(例如，液压缸110)。端口304、404流体连接到控制阀(例如，控制阀700、800)。端口306、406是经由阀350、450选择性地流体连接到相对的平衡阀的端口404、304的先导端口。通过将端口306、406选择性地连接到相对的平衡阀的端口404、304，端口306、406也选择性地流体连接到与连接到端口304、404的控制阀700、800相对的控制阀800、700。
阀芯310、410在平衡阀300、400的孔内可移动。具体地，阀芯310、410上的净力移动或促动阀芯310、410以使其在孔内移动。阀芯310、410包括弹簧面积和相对的先导面积。弹簧面积由在端口304、404处的压力作用于其上。同样，先导面积由端口306、406处的压力作用于其上。在某些实施例中，端口302、402处的压力可能对施加到阀芯310、410推动其移动的力具有可以忽略的或较小的影响。在其它实施例中，阀芯310、410可进一步包括使平衡阀300、400适于提供响应于端口302、402处的压力的安全阀功能的特征。除了由作用于弹簧面积和先导面积上的流体压力产生的力，阀芯310、410还由弹簧力作用于其上。在端口304、404和306、406处无压力时，弹簧力推动阀芯310、410至阀座，从而防止端口302、402和304、404之间的流体流动。如图1所示，通道322、422和止回阀320、420允许流体绕过就位于阀座的阀芯310、410从端口304、404流到端口302、402。然而，当阀芯310、410就位于阀座时，从端口302、402到端口304、404的流动被止回阀320、420阻止。
液压缸110上的净负荷方向可以通过比较由传感器6201测量的压力乘以腔室116的有效面积并与传感器6202测量的压力乘以腔室118的有效面积相比较来确定。
如果净负荷90由腔室116支承，那么控制阀700可以经由阀450向端口406供给先导打开压力，并且控制阀800可以向腔室118提供振动消除流体流。传感器6101和/或6102可以用于检测输入到液压缸110的任何外部振动输入的频率、相位和/或振幅。可替代地或附加地，到液压缸110的振动输入可以通过上游压力传感器(例如，传感器6201和/或6202)、外部位置传感器(例如，传感器6203)、外部加速度传感器(例如，传感器6203)和/或各种其它传感器来测量。如果净负荷90由腔室118支承，则控制阀800可以经由阀350向端口306供给先导打开压力，并且控制阀700可以向腔室116提供振动消除流体流。传感器6101和/或6102可以用于检测输入到液压缸110的任何外部振动输入的频率、相位和/或振幅。可替代地或附加地，到液压缸110的振动输入可以通过上游压力传感器(例如，传感器6201和/或6202)、外部位置传感器(例如，传感器6203)、外部加速度传感器(例如，传感器6203)和/或各种其它传感器来测量。
振动消除算法可以采取不同的形式。在某些实施例中，外部振动960的频率和相位可通过滤波算法(例如，通过最小均方、快速傅立叶变换等)识别。在某些实施例中，外部振动的频率、幅度和/或相位可以通过各种常规方法来识别。在某些实施例中，在识别外部振动的频率、振幅和/或相位时，具有相同的频率和相近的相移的压力信号可施加于未加载的腔室116、118以抵消外部振动960造成的干扰。控制阀700和/或800可与控制器640一起使用，以便连续监测通过控制阀700和/或800的流动，以确保不会发生意外移动。
在所示出的实施例中，利用平衡阀300和400，可以防止传感器6101和6102各自在液压缸110的端口122和124处进行测量压力。因此，可使用独立于传感器6101和6102的方法来确定缸110上的净负载90的方向和确定作用于缸110上的外部振动。在某些实施例中，可使用端口122和/或124处的压力传感器(例如，压力传感器6201和6202)。在其它实施例中，可以使用压力传感器6101和6102。可替代地或附加地，其它传感器如加速度计、位置传感器、动臂30的视觉跟踪等也可以使用(例如，跟踪液压缸110的杆126的运动的位置、速度和/或加速度传感器6103)。
阀装置840可如下配置为应用抗振动(即，振动消除)响应。如果确定净负载90由腔室116保持，则控制阀700对节点53加压从而开启平衡阀400，并进一步促动平衡阀300关闭。当平衡阀400被打开时，控制阀800可施加抗振动流体压力/流到腔室118。控制器640可以将阀350定位到第二构型374(参见图3)以防止打开平衡阀300。如果确定净负载90由腔室118保持，则控制阀800对节点54加压从而开启平衡阀300，并进一步促动平衡阀400关闭。在平衡阀300被打开时，控制阀700可以施加抗振动流体压力/流到腔室116。控制器640可以将阀450定位到第二构型474以防止打开平衡阀400。
在这样的实施例中，即，独立地知道净缸负载90的方向作用在腔室116上，但至少一些作用于液压缸110的外部振动参数从外部传感器信息中是未知的，则压力传感器6102可用于测量腔室118内的压力波动，并从而确定外部振动的特性。如果独立地已知净缸负载的方向作用在腔室118上，但至少部分作用于液压缸110的外部振动参数从外部传感器信息是未知的，则压力传感器6101可用于测量腔室116内的压力波动，并从而确定外部振动的特性。
如图2示意性所示，环境振动负载960作为净负载90的分量被施加到液压缸110上。如图2所示，振动负载分量960不包括稳态负载分量。在某些应用中，振动负载960包括动态负载，例如风荷载、可沿着动臂30移动的材料的动量负载、来自移动车辆20的惯性负载和/或其它动态负载。稳态负载可包括可以根据动臂30的结构改变的重力负载。振动负载960可被各种传感器610、620和/或其它传感器感应和估计/测量。控制器640可以处理这些输入，并使用动臂系统10的动态行为模型，并由此计算和发送适当的振动信号652v、654v。信号652v、654v变换成在相应的阀700、800处的液压压力和/或流压流。振动压力/流经过相应的平衡阀300、400并传递至液压缸110的相应的腔室116、118。液压缸110将振动压力和/或振动流转换为振动响应力/位移950。当振动响应950和振动负载960在动臂30上叠加时，产生合成振动970。合成振动970可以显著小于在没有振动响应950的情况下动臂30产生的振动。动臂30的振动由此被控制和/或减小，增强动臂系统10的性能、耐久性、安全性、实用性等。液压缸110的振动响应950在图2中被描述为液压缸110的输出的动态分量。液压缸110也可以包括稳态分量(即，静态分量)，其可以反映静态负载，如重力。
根据本发明的原理，控制方法使用具有嵌入式传感器610(例如，嵌入的压力传感器)的独立计量主控制阀700、800，这些嵌入式传感器610可感测振荡压力，并通过安装的平衡阀300、400(CBVs)提供波动消除压力。该方法要求锁定致动器110的一侧(例如，一个腔室116或118)就位，以防止致动器110的漂移。根据本发明的原理，提供了主动波动消除，避免了孔口的效率损失，和/或主控制阀700、800可以是仅有的控制元件。根据本发明的原理，可以使用嵌入在阀700、800中的嵌入式压力传感器610和/或外部压力/加速度/位置传感器620。
本申请涉及2013年5月31日申请的、发明名称为Hydraulic System and Methodfor Reducing Boom Bounce with Counter-Balance Protection(用于通过平衡保护来降低动臂跳动的液压系统及方法)的美国临时专利申请S/N 61/829,796，以及2013年8月30日申请的、发明名称为Control Method and System for Using a Pair of IndependentHydraulic Metering Valves to Reduce Boom Oscillations(用于使用一对独立的液压计量阀来降低动臂振荡的控制方法及系统)的美国专利申请S/N 61/872,424，所述专利申请通过引用整体并入本文。
本发明的各种修改和变型对本领域的技术人员来说将变得明显而不脱离本发明的范围和精神，并且应当理解，本发明的范围不会不适当地局限于本文阐述的说明性的实施例。

Claims (27)

1.一种液压系统，包括：
液压致动器，其包括第一腔室和第二腔室；
第一平衡阀，其在第一节点处流体连接到第一腔室；
第二平衡阀，其在第二节点处流体连接到第二腔室；
第一控制阀，其在第三节点处流体连接到第一平衡阀；
第二控制阀，其在第四节点处流体连接到第二平衡阀；和
第一阀，其在第五节点处流体连接到第一平衡阀的先导部并在第四节点处流体连接到第二平衡阀和第二控制阀，
其中第一阀包括第一构型和第二构型，其中第一构型允许流体在第四节点和第五节点之间流动，第二构型阻断流体从第四节点向第五节点流动并允许流体从第五节点向第四节点流动。
2.根据权利要求1所述的液压系统，还包括第二阀，其在第六节点处流体连接到第二平衡阀的先导部并在第三节点处流体连接到第一平衡阀和第一控制阀。
3.根据权利要求1所述的液压系统，其中第一腔室是杆端腔室且第二腔室是头端腔室。
4.根据权利要求1所述的液压系统，其中第一腔室是头端腔室且第二腔室是杆端腔室。
5.根据权利要求1所述的液压系统，其中第一平衡阀和第二平衡阀被以物理方式安装到液压致动器上。
6.根据权利要求1所述的液压系统，其中第一阀是包括第一通道和第二通道的两通阀，当两通阀处于第一构型时所述第一通道允许在第四节点和第五节点之间的双向流动，所述第二通道带有止回阀，当两通阀处于第二构型时所述止回阀允许从第五节点向第四节点流动并阻止从第四节点向第五节点流动。
7.根据权利要求2所述的液压系统，其中第一阀包括第一构型和第二构型，其中第一构型允许流体在第四节点和第五节点之间流动，第二构型阻断流体从第四节点向第五节点流动并允许流体从第五节点向第四节点流动，其中第二阀包括第三构型和第四构型，其中第三构型允许流体在第三节点和第六节点之间流动，第四构型阻断流体从第三节点向第六节点流动并允许流体从第六节点向第三节点流动。
8.根据权利要求1所述的液压系统，其中所述液压系统适于通过液压致动器的第一腔室支承净负载，并且其中所述液压系统还适于通过将波动压力传送到液压致动器的第二腔室来产生振动响应。
9.根据权利要求8所述的液压系统，其中当振动控制激活时，第一平衡阀阻断流体从液压致动器的第一腔室流动并由此支承净负载，当振动控制激活时，第一控制阀通过对第二平衡阀的先导部加压打开通过第二平衡阀的双向流动，当振动控制激活时，第二平衡阀在第二控制阀和液压致动器的第二腔室之间传送波动压力，以及当振动控制激活时，第一阀阻断来自第一平衡阀的先导部的波动压力并由此防止第一平衡阀打开。
10.根据权利要求9所述的液压系统，其中所述液压系统适于在振动控制激活时排放第五节点的来自第一平衡阀的先导部的泄漏并由此防止第五节点处的先导压力超过打开压力和防止打开第一平衡阀。
11.根据权利要求10所述的液压系统，其中第一阀的止回阀适于至少在波动压力低于一低压时从第五节点排放泄漏，并且当振动控制激活时所述止回阀阻断流体从第四节点到第五节点流动。
12.根据权利要求1所述的液压系统，其中当振动控制未激活时，第一平衡阀和第二平衡阀适于向液压致动器提供常规平衡阀保护。
13.根据权利要求1所述的液压系统，其中第二控制阀包括适于测量施加到液压致动器的振动负载的压力传感器。
14.根据权利要求1所述的液压系统，其中液压致动器是线性液压致动器。
15.根据权利要求1所述的液压系统，其中液压致动器是液压缸。
16.根据权利要求1所述的液压系统，其中液压致动器是旋转液压致动器。
17.一种用于致动动臂的液压系统，该液压系统包括：
液压致动器，其包括第一腔室和第二腔室；
第一控制阀，其经由第一平衡阀流体连接到第一腔室；和
第二控制阀，其经由第二平衡阀流体连接到第二腔室；
其中，当振动控制激活时液压致动器的第一腔室适于支承净负载；并且
其中，当振动控制激活时液压致动器的第二腔室适于产生振动响应，
所述液压系统还包括阀，该阀适于当振动控制未激活时允许第二控制阀对第一平衡阀的先导部加压，还适于当振动控制激活时防止第二控制阀对第一平衡阀的先导部加压。
18.根据权利要求17所述的液压系统，其中第一平衡阀适于保持第一腔室的保持压力并由此支承净负载，第二控制阀适于传送波动压力到第二腔室并由此引起液压致动器产生振动响应。
19.一种液压阀组，包括：
第一平衡阀，其适于防止流体通过第一节点离开液压部件，除非第一打开压力被施加到第一平衡阀的第一先导部；
第二平衡阀，其适于防止流体通过第二节点离开所述液压部件，除非第二打开压力被施加到第二平衡阀的第二先导部；
第三节点，其流体连接到第一平衡阀；
第四节点，其流体连接到第二平衡阀；和
第一阀，其在第五节点处流体连接到第一平衡阀的第一先导部并在第四节点处流体连接到第二平衡阀，第一阀包括第一构型和第二构型；
其中第一阀的第一构型允许流体在第四节点和第五节点之间流动；并且
其中第一阀的第二构型阻断流体从第四节点到第五节点流动，第一阀的第二构型阻断流体从第五节点到第四节点流动。
20.根据权利要求19所述的液压阀组，还包括容纳第一平衡阀、第二平衡阀和第一阀的集成壳体。
21.根据权利要求20所述的液压阀组，其中所述集成壳体永久连结到液压部件的壳体。
22.根据权利要求20所述的液压阀组，其中所述集成壳体形成在单个阀块上。
23.根据权利要求19所述的液压阀组，还包括：
第一控制阀，其在第三节点处流体连接到第一平衡阀；和
第二控制阀，其在第四节点处流体连接到第二平衡阀和第一阀；
其中，第一控制阀适于施加第二打开压力到第二平衡阀的第二先导部；
其中第二控制阀适于通过第二平衡阀施加波动压力并由此产生来自液压部件的波动响应；并且
其中第一阀适于防止波动压力打开第一平衡阀。
24.根据权利要求19所述的液压阀组，还包括第二阀，其在第六节点处流体连接到第二平衡阀的第二先导部并在第三节点处流体连接到第一平衡阀，第二阀包括第三构型和第四构型；
其中第二阀的第三构型允许流体在第三节点和第六节点之间流动；并且
其中第二阀的第四构型阻断流体从第三节点到第六节点流动。
25.根据权利要求24所述的液压阀组，还包括控制器，其适于将第一阀配置成第一构型或第二构型并且还适于将第二阀配置成第三构型或第四构型，其中当第一阀处于第一构型且第二阀处于第三构型时第一和第二平衡阀适于作为常规平衡阀操作。
26.一种控制动臂中的振动的方法，该方法包括：
提供包括一对腔室的液压致动器；
提供包括对应于所述一对腔室的一对平衡阀并且还包括对应于所述一对腔室的一对控制阀的阀装置；
提供具有第一构型和第二构型的阀，第一构型适于将一对平衡阀中的一个平衡阀选择性地流体连接到一对控制阀中的相对的一个控制阀，第二构型适于将一对平衡阀中的所述一个平衡阀与一对控制阀中的所述相对的一个控制阀选择性地断开流体连接；
识别一对腔室中的加载腔室；
识别一对腔室中的未加载腔室；
关闭一对平衡阀中对应于加载腔室的相应一个平衡阀；
打开一对平衡阀中对应于未加载腔室的相应一个平衡阀；
输送来自一对控制阀中对应于一对腔室中的未加载腔室的相应一个控制阀的振动液压流体；和
通过将所述阀设定在第二构型来防止振动液压流体从一对控制阀中的相应一个输送到一对平衡阀中的一个。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括通过所述阀排放来自所述一对平衡阀中的一个的泄漏物。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105593438B (zh) 2013-05-31 2019-07-05 伊顿智能动力有限公司 用于通过平衡保护来降低动臂跳动的液压系统及方法
EP3039301B1 (en) 2013-08-30 2018-10-03 Eaton Corporation Control method and system for using a pair of independent hydraulic metering valves to reduce boom oscillations
CN105849421B (zh) * 2013-11-14 2019-01-15 伊顿公司 用于减少动臂跳动的先导控制机构
EP3069043B1 (en) 2013-11-14 2019-02-27 Eaton Corporation Control strategy for reducing boom oscillation
US10360737B2 (en) * 2014-04-02 2019-07-23 Sikorsky Aircraft Corporation System and method for improved drive system diagnostics
WO2016011193A1 (en) 2014-07-15 2016-01-21 Eaton Corporation Methods and apparatus to enable boom bounce reduction and prevent un-commanded motion in hydraulic systems
CN111587324B (zh) 2017-04-28 2023-02-17 丹佛斯动力系统Ii技术有限公司 用于与机器中质量感应振动的阻尼相关的漂移的漂移补偿系统
WO2018200700A1 (en) 2017-04-28 2018-11-01 Eaton Intelligent Power Limited System for damping mass-induced vibration in machines having hydraulically controlled booms or elongate members
EP3615813A4 (en) 2017-04-28 2021-01-27 Eaton Intelligent Power Limited MOTION SENSOR SYSTEM FOR DAMPING MASS-INDUCED VIBRATIONS IN MACHINES
WO2018235779A1 (ja) * 2017-06-21 2018-12-27 住友重機械工業株式会社 ショベル
KR102573389B1 (ko) * 2017-10-20 2023-08-30 스미토모 겐키 가부시키가이샤 쇼벨
DE102018109789A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-24 Putzmeister Engineering Gmbh Verfahren und System zur hydraulischen Steuerung eines Betonverteilermasts
US11384510B2 (en) 2018-06-29 2022-07-12 Danfoss Power Solutions Ii Technology A/S System and device for anticipating and correcting for over-center transitions in mobile hydraulic machine
US12018462B2 (en) 2018-06-29 2024-06-25 Danfoss A/S Controller and control system with enhanced orientation detection for mobile hydraulic equipment
JP7342018B2 (ja) * 2018-10-03 2023-09-11 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP6960585B2 (ja) * 2018-12-03 2021-11-05 Smc株式会社 流量コントローラ及びそれを備えた駆動装置
JP7305968B2 (ja) * 2019-01-28 2023-07-11 コベルコ建機株式会社 作業機械における油圧シリンダの駆動装置
US10858799B2 (en) 2019-01-29 2020-12-08 Cnh Industrial America Llc Tool stabilizer system
JP7274887B2 (ja) * 2019-02-25 2023-05-17 ナブテスコ株式会社 制御装置及び建設機械
CN110374333B (zh) * 2019-06-25 2020-08-14 中联重科股份有限公司 泵车臂架控制方法、泵车臂架控制系统及泵车
US11808012B2 (en) * 2019-08-27 2023-11-07 Sandvik Mining And Construction G.M.B.H. Hydraulic system, mining machine and method of controlling hydraulic actuator
US11408449B2 (en) * 2019-09-27 2022-08-09 Topcon Positioning Systems, Inc. Dithering hydraulic valves to mitigate static friction
CN112013073B (zh) * 2020-08-13 2021-11-26 江苏省徐州技师学院 一种液压机缓冲机构
US12115897B2 (en) 2021-07-19 2024-10-15 Caterpillar Inc. Hoist system counterbalance valve signal shutoff

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105593438A (zh) * 2013-05-31 2016-05-18 伊顿公司 用于通过平衡保护来降低动臂跳动的液压系统及方法

Family Cites Families (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3917246A (en) 1974-04-15 1975-11-04 Joseph R Gartner Tunable vibration absorber
ATE35472T1 (de) 1983-01-08 1988-07-15 Schwing Gmbh F Fernsteuerung fuer baumaschinen, insbesondere fuer mit einem verteilermast zusammenwirkende betonpumpe.
SE459878B (sv) 1985-01-07 1989-08-14 Akermans Verkstad Ab Foerfarande och anordning foer att reducera kolvhastigheten i speciellt en arbetsmaskins kolv- och cylinderaggregat
US5230272A (en) 1988-06-29 1993-07-27 Mannesmann Rexroth Gmbh Hydraulic positioning drive with pressure and position feedback control
EP0378129B1 (en) 1989-01-13 1994-11-30 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic system for boom cylinder of working apparatus
EP0457913A4 (en) 1989-12-04 1993-03-31 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic motor driving circuit device
DE4021347A1 (de) * 1990-07-05 1992-01-16 Heilmeier & Weinlein Hydraulische steuervorrichtung
DE4129509C2 (de) 1991-09-05 1994-06-16 Rexroth Mannesmann Gmbh Hydraulische Steueranordnung für Baumaschinen
JP3147188B2 (ja) 1991-12-13 2001-03-19 株式会社小松製作所 作業機の振動抑制装置
JP3079498B2 (ja) 1992-02-24 2000-08-21 石川島建機株式会社 ブーム付コンクリートポンプ車のブーム振動抑制制御装置
JPH06147259A (ja) 1992-11-11 1994-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸系縦振動制振装置
DE4306127C2 (de) 1993-02-27 2002-08-08 Putzmeister Ag Großmanipulator, insbesondere für Autobetonpumpen
JPH07127607A (ja) 1993-09-07 1995-05-16 Yutani Heavy Ind Ltd 作業機械の油圧装置
JPH07113436A (ja) 1993-10-15 1995-05-02 Mitsui Constr Co Ltd 制振用アクチュエータ及び該アクチュエータを用いた制振装置
JPH07234727A (ja) 1994-02-21 1995-09-05 Komatsu Ltd 作業機の振動抑制装置およびその方法
US5699386A (en) 1994-04-19 1997-12-16 Gec Plessey Semiconductors, Inc. System and method for data signal communication using a high-pass function before a low-pass function with quantized feedback technique
JPH07300881A (ja) 1994-05-10 1995-11-14 Isao Takihara バックホーの油圧回路
JP2972530B2 (ja) 1994-11-16 1999-11-08 新キャタピラー三菱株式会社 建設機械の作業機制御装置
JP3101545B2 (ja) 1995-07-31 2000-10-23 新キャタピラー三菱株式会社 油圧作業機の制振装置
US5715865A (en) 1996-11-13 1998-02-10 Husco International, Inc. Pressure compensating hydraulic control valve system
JP3446023B2 (ja) 1997-03-24 2003-09-16 大淀小松株式会社 油圧装置
US6202013B1 (en) 1998-01-15 2001-03-13 Schwing America, Inc. Articulated boom monitoring system
ATE203488T1 (de) 1998-09-08 2001-08-15 Palfinger Ag Kran
US6539712B2 (en) * 1999-12-27 2003-04-01 Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic drive unit
DE10013194B4 (de) * 2000-03-17 2005-02-24 Festo Ag & Co.Kg Antriebsvorrichtung
DE10046546A1 (de) 2000-09-19 2002-03-28 Putzmeister Ag Großmanipulator mit Schwingungsdämpfer
DE10101570B4 (de) 2001-01-15 2008-12-04 Schwing Gmbh Großmanipulator mit Schwingungsdämpfung
JP2003020197A (ja) * 2001-07-09 2003-01-21 Aichi Corp レベリング装置
US6634172B2 (en) 2002-02-26 2003-10-21 Grove U.S. Llc Thermal contraction control apparatus for hydraulic cylinders
DE10240180A1 (de) 2002-08-27 2004-03-11 Putzmeister Ag Vorrichtung zur Betätigung eines Knickmasts
DE10253871B3 (de) 2002-11-14 2004-08-05 Hydac System Gmbh Vorrichtung zum Bewegen schwerer Abdeckungen
JP2004301214A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業用車両の油圧駆動装置
JP4037308B2 (ja) 2003-04-04 2008-01-23 古河機械金属株式会社 カウンタバランス弁
DE102004012945A1 (de) 2004-03-17 2005-10-13 Cnh Baumaschinen Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bewegungstilgung bei Baumaschinen
JP2006300280A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Kobelco Cranes Co Ltd 油圧シリンダ回路
US7278262B2 (en) 2005-06-03 2007-10-09 Board Of Control Of Michigan Technological University Control system for suppression of boom or arm oscillation
US7269947B2 (en) 2005-12-09 2007-09-18 Caterpillar Inc. Vibration control method and vibration control system for fluid pressure control circuit
US7296404B2 (en) 2005-12-12 2007-11-20 Husco International Inc. Apparatus for controlling deceleration of hydraulically powered equipment
US20080034957A1 (en) 2006-08-09 2008-02-14 Stephenson Dwight B Hydraulic Actuator Control Circuit With Pressure Operated Counterbalancing Valves
CN1932215B (zh) 2006-09-30 2010-08-11 三一重工股份有限公司 用于抑制混凝土泵车臂架振动的方法及装置
US7845169B2 (en) 2006-10-17 2010-12-07 Caterpillar Inc Drift compensation control method for a machine
DE102007029358A1 (de) 2007-06-26 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines hydraulischen Verbrauchers
KR100915206B1 (ko) 2007-09-20 2009-09-02 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 플로팅 기능이 구비된 더블 체크밸브
ITUD20080057A1 (it) 2008-03-17 2009-09-18 Cifa Spa Procedimento di controllo delle vibrazioni di un braccio articolato per il pompaggio di calcestruzzo, e relativo dispositivo
US8352129B2 (en) 2008-10-16 2013-01-08 Eaton Corporation Motion control of work vehicle
DE202009007668U1 (de) 2009-05-29 2009-09-03 Blasberg, Friedrich Lasthalteventil mit Druckbegrenzungsfunktion
US20110088785A1 (en) 2009-10-21 2011-04-21 Eaton Corporation Safety feature for stuck valve
IT1397794B1 (it) * 2010-01-26 2013-01-24 Cifa Spa Dispositivo per il controllo attivo delle vibrazioni di un braccio articolato per il pompaggio di calcestruzzo.
JP5351813B2 (ja) * 2010-03-31 2013-11-27 株式会社クボタ 作業車の油圧システム
CN201670158U (zh) 2010-05-06 2010-12-15 郑州宇通重工有限公司 一种具有缓冲随动功能的清障车
KR101190553B1 (ko) 2010-12-23 2012-10-16 두산모트롤주식회사 건설기계의 유압구동장치
DE102011014685A1 (de) 2011-03-22 2012-09-27 Linde Material Handling Gmbh Hydraulische Steuerventileinrichtung
WO2012141623A1 (en) 2011-04-15 2012-10-18 Volvo Construction Equipment Ab A method and a device for reducing vibrations in a working machine
CN103649556B (zh) 2011-07-12 2016-10-26 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工机械的液压致动器阻尼控制系统
JP5831830B2 (ja) 2011-08-11 2015-12-09 Ｋｙｂ株式会社 鉄道車両用制振装置
CN202322251U (zh) 2011-11-12 2012-07-11 徐州海伦哲专用车辆股份有限公司 高空作业车工作臂缓冲控制系统
CN102705288B (zh) 2012-06-19 2015-01-07 常德中联重科液压有限公司 防抖式平衡阀、液压缸伸缩控制回路及液压设备
AT514115B1 (de) 2013-04-09 2015-05-15 Ttcontrol Gmbh Elektrohydraulischer Steuerkreis
WO2015021366A1 (en) 2013-08-09 2015-02-12 Eaton Corporation Method for detecting a burst hose in a hydraulic system
EP3039301B1 (en) 2013-08-30 2018-10-03 Eaton Corporation Control method and system for using a pair of independent hydraulic metering valves to reduce boom oscillations
EP3069043B1 (en) 2013-11-14 2019-02-27 Eaton Corporation Control strategy for reducing boom oscillation
CN105849421B (zh) 2013-11-14 2019-01-15 伊顿公司 用于减少动臂跳动的先导控制机构
WO2015191661A1 (en) 2014-06-10 2015-12-17 Eaton Corporation Energy recovery system for off-highway vehicles with hydraulic transformer coupled to transmission power take-off
WO2016011193A1 (en) 2014-07-15 2016-01-21 Eaton Corporation Methods and apparatus to enable boom bounce reduction and prevent un-commanded motion in hydraulic systems
US10605277B2 (en) 2016-11-09 2020-03-31 Eaton Intelligent Power Limited Method to automatically detect parameter for pressure dynamics control
EP3615813A4 (en) 2017-04-28 2021-01-27 Eaton Intelligent Power Limited MOTION SENSOR SYSTEM FOR DAMPING MASS-INDUCED VIBRATIONS IN MACHINES
CN111587324B (zh) 2017-04-28 2023-02-17 丹佛斯动力系统Ii技术有限公司 用于与机器中质量感应振动的阻尼相关的漂移的漂移补偿系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105593438A (zh) * 2013-05-31 2016-05-18 伊顿公司 用于通过平衡保护来降低动臂跳动的液压系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105849421A (zh) 2016-08-10
US10344783B2 (en) 2019-07-09
EP3069030A4 (en) 2017-07-26
EP3069030A1 (en) 2016-09-21
EP3069030B1 (en) 2020-12-30
US20160298660A1 (en) 2016-10-13
US20210341001A1 (en) 2021-11-04
US11566642B2 (en) 2023-01-31
WO2015073329A1 (en) 2015-05-21
US20200032820A1 (en) 2020-01-30
US11047406B2 (en) 2021-06-29

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