專利名稱：動力傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉式液壓機械，尤其是涉及可變排量液壓泵和馬達的電子液壓控制。
為方便起見，本發明將連同體現于直列型可變排量柱塞泵的優選的實施例一起來敘述。然而，應當明白，本發明的原理也同樣適用于所謂的曲軸柱塞泵，可變排量旋轉泵(例如齒輪和葉片泵)，以及類似結構的液壓馬達。
在包括多個諸如伺服執行機構、馬達和泵的電子液壓裝置的電子液壓系統中，把所有這些裝置連接于一主搖控器來使裝置協調地配合工作以實現某一期望的任務是一種慣例。例如，在機床作業線的若干協調的工段內，可使用馬達或執行機構來自動傳輸和加工在一系列工位上的部件。按照慣例，該主控器可包括一個可編程序控制器等裝置，可編程序控制器經單獨的數-模轉換器連接到各個遠距離安裝的電子液壓裝置來對其提供控制信號。為了閉環運轉，在每一電子液壓裝置上裝有一傳感器以檢測其運轉狀況，并經-模-數轉換器向主控器饋送一相應信號。
因此，在具有若干電子液壓裝置的系統中，為了將各個控制信號饋送給各種裝置并將傳感器信號返回到主控制器，必須備有大量的導線。這些導線妨礙了系統設計和運轉，并將產生故障。來回向主控制器饋送信號的大量的數-模(D/A)轉換器和模-數(A/D)轉換器增加了整個系統的費用和復雜性。或許最重要的是，系統性能受主控制器能力的限制。例如，一個可編程序控制器或許需要100毫秒來掃描一裝置傳感信號，計算一新的控制信號，并傳輸這一控制信號給遙控裝置。這些過重的可編程序控制的操作，在可能需要6毫秒響應時間的高性能應用場合里，例如在若干遙控裝置的每一個裝置中，是不能接受的。
因此，本發明的總的目的是提供一個顯示出為高性能應用場合所需的快速響應時間的電子液壓伺服系統，而同時降低價格并減少在具有上述特性的現有技術系統中所固有的復雜性問題。進一步而言，本發明的一個更為特殊的目的是要提供一個具有上述特性的系統，其中每一系統的電子液壓裝置具有以微處理機為基礎的控制裝置，后者適于和中央控制器或主控器通訊，從而適于把控制操作分配給若干電子液壓裝置，而同時保持它們之間總的協調關系。
通常的直列式可變排量泵包括一外殼或殼體，其中一液壓缸體連于一旋轉驅動軸。液壓缸體包括圍繞軸線沿圓周配置的若干液壓缸孔。多個相對應的柱塞可滑動地裝配在相應的液壓缸內。柱塞和偏轉體凸輪(定幅凸輪)相接觸，后者在泵殼內的位置是可變的，以便有選擇性地調節柱塞在液壓缸內的沖程或排量。液壓缸體相對于閥板旋轉，后者的弧形進、出口具有腰子形槽，這些槽以眾知的方式工作，以便在柱塞往返于其間的各液壓缸孔的端口、進出口通道、以及泵殼體內的各孔口之間正確地產生合適的位相或時間的連通。偏轉體借助于執行機構的柱塞可以改變其位置，執行機構的柱塞和裝于泵接頭或閥體上的一控制閥保持液壓連通。
在電子控制泵中，控制閥保括一個電磁閥，該電磁閥連接于單獨的控制電子線路以便可變地控制流經該電磁閥的液壓流體流量，并從而控制執行機構柱塞和偏轉體的位置。美國專利US-4，823，552(V-3954)公開了一種可變排量液壓泵和一種控制系統，其中，若干響應泵運轉狀況諸如泵轉速、輸出壓力、輸出流量、偏轉體位移和泵溫度的多個傳感器均連接于泵電子控制器。該控制器，它最好包括以微處理機為基礎的控制電子線路，從遙控主控制器上接收泵指令信號，將該指令信號和指示泵運轉狀況的傳感器反饋信號進行比較，從而根據它們之間差異或誤差經一電磁閥控制泵的排量。通常，傳感器和控制器是作為與泵本身分離的部件而設置的，并需在裝配工地上總裝和相互連接在一起(如前所述)。裝配的復雜性常延誤了起動運轉，并限制了應用。
在以微處理機為基礎的液壓泵或馬達的轉速控制方面，諸如在上段中所提到的美國專利申請中那樣，檢測該裝置轉速的一種方法是測量固定于軸上的齒輪或鏈輪的相鄰兩齒間的時間間隔。一般來說，這是通過采用一電磁傳感器并經適當的調節電路將周期電子信號饋送到控制微處理機來實現的。經過傳感器的每一個齒使微處理機中斷其計算，并對其它的控制程序進行存儲，然后復位傳感器內部定時器的值。在應用這一技術來測量泵或馬達的轉速方面，遇到了許多限制和問題。例如，在高轉速時，由于兩相鄰齒間短的時間間隔限制了分辨能力，故必須使該時間間隔被許多齒間隔平均。此外，長時間的和/或頻繁的中斷服務程序，在這些應用場合里是不希望的，因為它們延誤了對其它的中斷和正常的控制過程的服務工作。這會導致數據丟失、脈沖寬度調制的閥控制信號上的噪聲及其它問題。而且，由操作其它中斷造成的可變時間滯后在被檢測的兩齒間的間隔測量中會導致誤差。
美國專利US-4，744，218(V-3939)及US-4，811，561(V-4095)公開了電子液壓伺服系統，其中多個電子液壓裝置，包括一可變排量泵和相關的以微處理機為基礎的控制裝置被一系列通訊總線共同連接到一個主遙控器上。該泵的控制器包括一些用以選擇一適當地址來和主控器通訊的地址開關和在其中存儲有多個控制程序以便由主控器遙控選擇的存儲器。美國專利US-4，757，747(V-3951)公開了一種電子液壓系統，它包括多個電子液壓裝置，特別是包括多個執行機構控制伺服閥，每個閥都由裝在該裝置上的以微處理機為基礎的控制電子線路單獨控制。各單獨的裝置控制器都連到主控器，并可由主控器尋址，以便協調各裝置的操作。
本發明的總的目的是要提供一種改進了的旋轉式電子液壓機械，尤其是一種可變排量液壓泵，其中所有控制部件，包括泵運轉狀態傳感器和以微處理機為基礎的控制電子線路，完全集成到單個緊湊而便宜的標準部件中，這樣可很容易地應用于各種各樣的系統應用場合。
本發明的另一目的是要提供具有所述特性的一種旋轉式電子液壓機械，在不同尺寸和規格的機械中，它的硬件的通用性增強了，尤其是包括控制傳感器，電子線路和繞組的硬件的通用性增強了。
本發明的另一個目的是要提供一種用于控制旋轉液壓機械，諸如泵或馬達的運轉的系統，其中機械轉速是通過現有技術中的以微處理機為基礎的控制進行監測的，但減少了中斷服務問題，并提高了測量精度和分辨率。
本發明還有一個目的是要提供一種用于控制電子液壓閥，諸如可變排量泵的排量控制閥的系統，閥的驅動電子線路和具有類似特性的現有技術裝置相比，其熱消耗減少，并且提高了防止驅動線路因閥電磁線圈失效而損壞的能力。
按照本發明，可變排量旋轉式液壓機械包括一個殼體，其內裝有一根軸，該軸繞某一軸線旋轉。在該殼體內裝有一液壓缸體，液壓缸體至少具有一個液壓缸腔，在該液壓缸腔中配置一柱塞，液壓缸體上的柱塞和所述軸聯接，以使柱塞在所述孔內獲得周期運轉。在所公開的可變排量泵中，液壓缸體和驅動軸連接，多個柱塞和一偏轉體保持滑動接觸，偏轉體繞垂直所述驅動軸的軸線可改變其位置，從而改變柱塞在液壓缸腔內的沖程和排量。根據液壓缸體圍繞所述軸線的角度位置，閥體借助于流體進、出口有選擇地連通液壓缸腔。在閥體上裝有以微處理機為基礎的控制電子線路，后者包括用于從外界接收并存儲電子控制信號的裝置。(在某些高溫應用場合里，可能希望將控制電子線路遠離泵體配置)。控制電子線路響應所述控制信號而有選擇性地控制排量控制偏轉體的位置。最好，以微處理機為基礎的控制電子線路采取一塊或多塊電路板組件的形式，這些組件以疊層排列裝于閥體外部，并由一可拆裝的罩蓋封閉。
傳感器裝于閥體上，為的是檢測泵的運轉狀況，并對泵控制電子線路提供相應的傳感器信號。在本發明的可變排量泵的優選實施例中，這些傳感器包括一個用以提供指示泵排量的信號的偏轉體位置傳感器，一個經閥體內的流體通道與泵出口連通來提供指示泵輸出壓力的信號的壓力傳感器，以及一個包括由閥體支承的定子與裝于泵驅動軸的轉子用來提供指示軸旋轉的信號的轉速傳感器。各種傳感器借助于穿過閥體中密封通道的導線連接于泵控制電子線路。這樣，除了安裝在泵殼內的泵驅動軸上的轉速傳感器轉子外，所有傳感器和控制電子線路均由閥體支承。
一電子液壓閥裝于泵閥體的外部，可以拆卸，其輸入端連接于泵輸出口，其輸出端經閥體內的一些通道連接于液壓缸，以便控制偏轉體位置。連接于電磁線圈銜鐵的閥件可移動其位置來控制在閥輸入口和輸出口之間的流體流量。閥電磁線圈定子根據排量指令和傳感器信號之間的差異或誤差信號，并根據壓力傳感器和泵轉速傳感器的補充信號，以控制電子線路接收信號。
按照本發明另一方面，用于控制旋轉式液壓機械運轉的系統，包括響應指示機械轉速的電子信號周期來控制機械運轉特性的以微處理機為基礎的控制電路。尤其是，該控制電路包括一個控制微處理機，一個響應來自微處理機用以啟動轉速測量周期的控制信號的地址譯碼器，以及一個用于測量在預選的信號周期數的范圍內的持續時間的計數器，該微處理機響應這一持續時間來決定軸轉速。連接計數器的時鐘輸入端以便從響應連于機械軸的齒輪的電子傳感器等裝置上接收周期的轉速指示信號。計數器的允許輸入端經地址譯碼器連于控制微處理機以便允許計數器操作。所述計數器包括一個減法計數器，后者具有用于預先裝入一個相應于在要測量間隔內的預選信號周期數的計數的數據輸入端。閂鎖電路有一個輸入端，它連于該控制微處理機，以便接收和存儲所述周期計數，其輸出端連于計數器數據輸入端。地址譯碼器響應微處理機控制，以便有選擇地把鎖存的計數預裝到計數器數據輸入端。
按本發明的另一個方面，電子液壓閥控制系統包括一個具有耦合于控制可移動閥件位置的銜鐵的定子的液壓閥。定子的線圈連于閥驅動電路，后者包括一個固體開關，最好是N型場效應晶體管，它連于電壓源和閥線圈的一個端子之間，另一端子和電氣接地線相連。控制開關線路自以微處理機為基礎的控制電子線路上接收一開關控制信號，并連于N型場效應晶體管的控制極，以便按照閥控制信號使該開關線路置位，并經N型場效應晶體管對閥線圈施加電能。由閥線圈引出的反饋電路響應流經該線圈的電流來使開關電線復位，并中斷對該線圈供電而不受開關控制信號的控制。所述電流響應電路包括反饋電路，它響應線圈兩端的電壓降來保持開關電路處于置位狀態，從而響應表現為線圈兩端無電壓降的閥線圈的短路來復位開關電路，并防止N型場效應管的過熱和損壞。電流響應電路還包括一種裝置，它用于檢測流過線圈的過電流，并響應該電流而使該開關電路復位，從而再次防止了N型場效應晶體管的過熱和損壞。
按本發明的再一個方面，一個對限制可變排量泵的最大壓力有特殊的使用實用性的尺寸縮小了的液壓-機械式壓力限制閥安裝在一個集流腔內，該腔具有可容納在泵輸出壓力下的流體的若干通道和可與泵排量控制柱塞液力連通的若干通道。一閥柱配置于該集流腔內，可以移動，并帶有臺階，用以控制往返于控制柱塞的流體流量。一彈簧在集流腔內和閥柱的一端接觸，并驅使閥柱移到某一位置，當輸出壓力低于極限值時，該位置就能使控制柱塞的液體排到油槽。一柱塞可滑動地配置于閥柱內另一端，和設置于集流腔內的支座相接觸。在閥柱內的一個通向柱塞端的軸向通道，自泵輸出通道接收流體，如果輸出壓力超過極限值，便使閥柱臺階滑動，重定位置，以允許流體流到排量控制柱塞。因為閥柱響應泵輸出壓力的有效面積基于小柱塞直徑，而非像平常的壓力限制器那樣基于較大的閥柱直徑，因此相對的彈簧所需的尺寸以及壓力限制閥的總尺寸便都縮小了。
由下面的說明書、附加的權利要求書以及附圖中將會清楚地理解本發明、以及另外的目的、特點和優點，其中

圖1是一個按照本發明優選實施例的可變排量液壓泵的電子液壓系統的功能方塊圖;
圖2是一種其功能如圖1所示的電子液壓可變排量泵的端視圖;
圖3是圖2中所示的泵的側視圖，大體上取自圖2中的3-3線方向;
圖4-7是大體沿圖2中相應的4-4、5-5、6-6和7-7線所取的分解剖視圖;
圖8是大體沿圖3中8-8線所取的所述泵控制閥的剖視圖;
圖9是該泵系統總的功能方塊圖;
圖10是大體沿圖8中10-10線所取的分解剖視圖;
圖11是該泵系統控制電子線路的較為詳細的功能方塊圖;
圖12A-12E加在一起是在圖11中以方塊圖形式表示的該泵控制電子線路的詳細的電氣線路圖;以及圖13A-13E加在一起是按本發明優選實施例中的該泵控制電子線路的詳細的電氣線路圖。
圖1表示一個電子液壓系統20，其中多個電子液壓裝置22a-22n各包括一個連于相應的負載的線性執行機構24。每一執行機構24由一個與其相連的伺服閥26進行液壓控制。每一伺服閥26連于一個以微處理機為基礎的電子閥控制器32，后者接收一個指示相關操作機構24和負載的運行的反饋信號。閥控制器32經一系列通訊總線36和主控制器34相連接，通訊總線將電能供給這些閥控制器，將指令和控制信息傳輸給這些閥控制器，并接收和診斷從那里返回來的狀態信息。上面提到的美國專利US-4，757，747(V-3951)公開了伺服閥26和以微處理機為基礎的閥控制器32，后者被組合成單一的裝置，用以接收并處理來自控制器34的控制信息。上文也提到的在1988年3月7日提交的序號為164，958的美國專利申請(V-4095)公開了一種以串行通訊總線36為特點的電子液壓系統。美國專利US-4，745，744(V-4004)公開了一種典型的主控制器34。這些全都轉讓給本受讓人的公開的專利和申請，通過引證結合在本申請中以作為背景資料。
按照本發明的典型實施例，一個電子控制可變排量液壓泵系統40也要連接到控制總線36。泵系統40包括一個連接到總線36的以微處理機為基礎的泵控制器42，用以接收來自主控制器34的泵指令(和電力)，并通過泵控制閥44及偏轉體執行機構48來控制泵46的輸出排量。泵控制器42分別從響應偏轉體位置的第一傳感器50，響應泵輸出壓力的第二傳感器52以及響應泵驅動軸56轉速的第三傳感器54上接收各種反饋信號。泵46由此得以控制，以便在一定壓力下，將液壓流體自泵的輸出口輸送到伺服閥26，流體又自閥26被送回到流體槽58。
按照本發明的優選實施例，泵系統40包括一個整體裝置，它詳細地表示在圖2-8中。殼體60裝于閥體62的一面，并構成泵的內腔64。泵驅動軸66經軸承68(圖4)裝于腔64內，以便圍繞其軸線旋轉。液壓缸體70經花鍵72和軸66接合，以便和軸66一起繞其軸線旋轉。在液壓缸體70上圍繞旋轉軸線配置多個液壓缸孔76，呈圓周排列，并可滑動地容納多個柱塞74。滑瓦78可轉動地支承在每一柱塞74的支承點上，并由環80鎖位，以便和旋轉斜盤或偏轉體84的表面82呈滑動接觸。偏轉體84裝于由殼體60支承的馬鞍形軸承86上，以便圍繞垂直于軸66軸線的某一軸線運動。
閥板88裝于腔64內的閥體62上，并有一個能和液壓缸體70滑動接觸的表面，液壓缸體70受彈簧90驅使和閥板88成滑動接觸。閥板88有一對腰子形槽或孔口92、94(見圖2中虛線)，隨著液壓缸體旋轉，它們與液壓缸替70內的液壓缸端孔96(圖4)對準，以便使液壓缸體內腔順次和閥體62內的流體進、出口98、100(見圖2和3中虛線)接通。執行機構102(圖5)裝于內腔64內的閥體62上，由液壓缸體70的徑向向外延伸。操作機構102有一柱塞104，它和偏轉體84齒合，用以轉動馬鞍形軸承86(圖4)內的偏轉體84。執行機構經孔口106(圖2、5和8)自安裝于內腔64外的閥體62上的控制閥44(圖1-3和8-9)接收液壓流體。偏轉體偏置執行機構110(圖5)由內腔64內的閥體62支承，并具有一柱塞112，柱塞112在執行機構102的徑向相反端跟偏轉體84齒合。執行機構110經孔口114(圖2-3和5)和泵輸出口100接通。套環116環繞于柱塞112外圍，并由鎖位在套環116和閥體62相對面之間的螺旋彈簧118驅使而頂靠在柱塞112的凸肩上。螺栓120擰入閥體62內，并可和圓形套環116內的槽122滑動地齒合，以防止套環116圍繞柱塞112和執行機構110的軸線轉動。執行機構110將偏轉體84偏置于附圖中所示的最大位移位置，這一位移隨著執行機構102的運轉變化而減少。
就至今所述的范圍而論，泵40為一般傳統的結構。偏轉體84的位置受執行機構102和為克服執行機構110與彈簧118的力而動作的閥44控制。而偏轉體84的角度反過來又控制柱塞74在液壓缸體內的沖程，從而控制了泵的總排量和總的輸出流量及壓力。
按照本發明，泵控制器42采用包含在安裝于閥體62外部的印刷線路板組件130內(圖2和7)的以微處理機為基礎的控制器(圖9、11和12A-12E)的形式。罩132用螺栓134固定在閥體62上，以構成一個包含將要敘述的線路板130和其它電子線路的密封內腔。包括有例如一個線性可調差接變壓器(LVDT)或一個線性電位器的偏轉體位置傳感器50(圖1、3、5和9)，具有一個鎖位在閥體內處于鎖環139和彈簧墊圈141之間平底孔137內的圓柱體135。桿138從傳感器體135的一端延伸到內腔64內，并連接于偏置執行機構110上的套環116。導線140(圖3、5和7)經閥體62內的密封通道142自傳感器體135的相反端延伸，并從罩132(圖7)底下引出以便和泵控制電子線路連接。蓋136(圖2和5)可拆卸地安裝在平底孔上方的閥體62的外端面上，以便可接近傳感器50。這樣，傳感器50為泵控制電子線路42提供一個指示偏轉體84的位置、從而指示泵排量的信號D(圖9、11和12C)。罩132上的連接件133(圖2-4和7)將控制器42連接到總線36(圖1)。
壓力傳感器52(圖1-3、7和9)裝于罩132的底部，并具有一個擰入閥體62的傳感頭146，以便經流體通道148(圖2和3)自輸出口100接收液壓流體。傳感器52經導線152(圖7)連于罩132底部的泵控制電子線路42，以便產生一個指示泵輸出流體壓力的電子信號P。同樣采取措施在罩132底部安裝第二壓力傳感器154(圖7)，并把相應的導線156連接于泵控制電子線路。閥體62上的孔口158(圖3)為傳感器154跟外部壓力接通創造了條件。例如，傳感器154可通過泵控制電子線路接通到希望產生電子差動壓力控制(負載傳感)處的載荷壓力。
泵轉速傳感器54(圖1、2、4、6和9)包括一個鐵磁結構的齒輪或鏈輪162，在配合于泵驅動軸66的花鍵端，以便與其共軸一起轉動。在圖4和6中應當注意到，鏈輪162裝于閥體62的一個中心腔166內。磁性傳感器168(圖2、4和6)包括一永久磁鐵、磁極片和線圈的組合件170，它自徑向靠近于鏈輪162的齒的某一位置經閥體62中的通道171向外延伸。該磁性傳感器由間隔軸套174(圖6)和固定螺母176頂靠在閥體通道內的臺肩173上，螺母176可通過螺紋安裝于在通道171的鏈輪遠端的平底孔內。傳感器導線178(圖6-7)從罩132底部引出，以便和控制線路連接。這樣傳感器54對控制線路提供了一個周期信號N(圖9、11和12)，其頻率指示軸的旋轉角速度。
在圖8和10中詳細地表示了控制閥44，它包括一個裝于組合的壓力限制器-負載傳感閥182上的電磁閥180，前者又裝于閥體62的外部(圖2)。電磁閥180包括一螺旋線圈184，其導線186(圖2和7)經壓力限制器-負載傳感器閥182內的通道(圖8)連接，并經閥體62內的通道190(圖2和7)連接，從而能自罩132的底部引出，以便連接于控制電子線路42。閥體或閥柱192在集流腔194內可以滑動，并連接于伸入螺線線圈184的銜鐵196，從而通過克服相反螺旋彈簧198的力來控制元件192的位置。閥180具有流體輸入口200(圖8)，它經壓力限制器-負載傳感閥182內的通道202并經閥體62(圖2)內的通道148連接于輸出口100。當壓力限制器不工作時(圖8)，閥180的流體輸出口204經壓力限制器-負載傳感閥182內的止回閥207(圖8和10)以及閥體62內的通道106(圖2和5)和偏轉體執形行構102連通。當泵超出行程時止回閥207(圖8和10)可使輸出口204將負載傳感閥旁路到孔口106B。在泵沖程范圍內，流體則必須流經負載傳感閥柱209。
壓力限制器-負載傳感閥182具有一公共集流腔240。壓力傳感閥柱242在孔244內可以滑動，并具有臺階246，用以控制經通道106流至排量控制執行機構102(圖5)的在控制壓力下的流體的流量。當泵輸出壓力低于限定值時，螺旋彈簧212驅使柱塞242到頂靠于支座254的某一位置。這樣就能使控制執行機構102內的流體經閥體182和194內的負載傳感閥柱209和電子液壓閥閥柱192排到油槽口260。螺旋彈簧212可調節地鎖位于接觸閥柱242內端的座248和接觸壓力限制調節螺釘252的第二座250之間。柱塞258在閥柱242的相反端內可以滑動，并和支座254接觸。集流腔通道202內的泵輸出壓力經閥柱通道256和柱塞258的內端接通。當壓力超過彈簧力的調整值時，該壓力驅使閥柱242沿由彈簧212所施加的力相反方向移動。這就能使流體越過臺階246流到排量控制執行機構102。由于響應泵輸出壓力的面積是小柱塞258的面積，而不是閥柱242的面積，可以采用比現有技術中傳統的彈簧要小的彈簧212，因而減小了壓力限制器-負載傳感閥182的總尺寸。集流腔240內的槽口260經通道(未示出)和泵殼內腔64連通，并通向彈簧212和座248、250周圍的空腔以及閥柱242的彈簧遠端的周圍空腔。
最佳的液壓機械負載傳感閥209按常規的方式工作。泵輸出壓力作用于閥柱209的左端，載荷孔下游壓力通至負載傳感閥柱209右端的彈簧空腔。該閥柱在載荷孔兩端保持不變的壓差，不隨負載壓力變化。這種閥柱結構提供了必要的功能優選次序，同時對特殊硬件的需要減至最小。負載傳感功能可通過液壓機械的方式或前述的電子控制的方法來實現。
在圖9中按功能表示出包括一微處理機220的泵系統40，微處理機220具有輸入和輸出口，它們經串行接口222分別和總線36的通訊/通訊及T/R相連。通訊和/通訊線包括常規的差動傳輸線，而T/R線則指示發射或接收方式。泵控制微處理機220自地址選擇模塊224接收一通訊地址輸入信號，地址選擇模塊可包括DIP開關等，用于有選擇性地設定泵控制器地址，或可包括電子存儲器，用于在起始啟動時自主控器34(圖1)接收和存儲地址指令。微處理機220還跟一個其中存儲著泵的各種控制程序或算法的存儲器226相連。在上述序號為164，958的美國專利申請(V-4095)以及同樣轉讓給本受讓人的序號為4，741，159(V-3818)的美國專利中公開了實際的泵控制算法，這兩個申請都是通過引證結合在本申請中以作為背景參考。一功率放大器228從微處理機220將脈沖寬度調制的控制信號輸送到控制偏轉體位置的閥180的控制電磁線圈184(圖8)，從而控制了泵46的輸出。傳感器50如前所述響應偏轉體位置并經用于提供信號D的模數轉換器230連接于指示偏轉體位置的微處理機220。同樣，傳感器54如前所述在操作上合到泵驅動軸66上，以便經信號調節線路232提供指示泵軸轉速的信號N。壓力傳感器52經模數轉換器230給微處理機220提供壓力信號P。
圖11是在一般地示于圖9中的所述系統中的控制電子線路的更加詳細的功能方塊圖。微處理機220和其余的控制線路自總線36經5伏調節器300供電。包括可擦的可編程只讀存儲器(EPROM)302的存儲器226經一相關的地址譯碼器和閂鎖電路306連接于微處理機220。發光二極管308、310連于微處理機以便經串行通訊接口222和信號總線36(圖1和9)指示通訊的未定狀態。排量傳感器50和壓力傳感器52、54分別經各自相關的計數線路314、316、318連接于多路轉換器312的信號輸入端。多路轉換器312還有一備用信號輸入線。多路轉換器312的信號輸出經模-數(A/D)轉換器230連于微處理機220的數據輸入端。地址譯碼器320接收來自微處理機220的輸出信號，并連接于多路轉換器312的選擇控制輸入端，并且也連接于計數器322的數據輸入端。計數器322自微處理機320接收一個允許輸入信號，并經單穩線路324從轉速傳感器54接收一時鐘輸入信號。
圖12A-12E加在一起是控制電子線路42的電氣原理圖。電子線路42的主要部分相似于在上述序號為4，757，747的美國專利中公開的閥控制電子線路。按照本發明一個方面的閥驅動器228詳細示于圖12B中，按照本發明另一方面的用于測量泵轉速的電子線路示于圖12E中。
閥驅動器228(圖12B)包括一個具有串聯于閥180的線圈184的原電流導通的源極和漏極的N型場效應晶體管330以及介于電壓源總線332與地線之間的電流敏感電阻R43。N型場效應晶體管330的柵極連于晶體管開關Q7、Q8，Q7和Q8自微處理機220經一串聯電容器C17接收一開關控制輸入信號。N型場效應晶體管330漏極處的線圈184的上端還通過串聯的電阻R41、R44和齊納二極管D12的組合在晶體管Q7基極處連接于開關Q7、Q8的輸入端。電流敏感電阻R43跨接在晶體管Q8基極的兩端，晶體管Q8的集電極連接于晶體管Q7的基極。構成晶體管開關Q7、Q8輸入端的晶體管Q7基極，還經電阻R44和二極管D19自微處理機220連接于開關控制輸入端。
在工作時，自微處理機220到閥驅動器228的開關控制輸入信號最好包括具有恒頻并且具有和在閥180處所希望的流量成比例變化的頻寬比的脈沖寬度調制信號。開關控制輸入信號的正變換強烈激勵Q7的基極長達一段由電容器C17和電阻R45所確定的時間，于是便形成一個具有例如60微秒數量級的輸出脈沖持續時間的單穩線路。這一脈沖接通晶體管Q7，關閉晶體管Q8，從而經電阻R40和二極管D11激勵N型場效應晶體管的柵極，使N型場效應晶體管飽和，并將電流輸給線圈184和電阻R43。線圈184和電阻R43兩端的電壓降，經跨接于晶體管Q7基極的反饋路線R41、D12、R44和電阻R45在晶體管Q7的基極上足以保持高信號電平。這樣，輸入單穩線路電容器C17和反饋元件R41、R44、D12的組合形成了一個鎖電路，使晶體管開關Q7、Q8保持在設定狀態，即N型場效應管330將電流通至閥線圈184。選擇電阻R40和電容器C18來形成閥驅動器228的諸如100Hz的低頻截止點。當來自微處理機220的脈沖寬度調制開關控制信號變低時，經二極管D19和電容器C17引出的電流關閉晶體管Q7，從而切斷經N型場效應晶體管330流到線圈184的電流。
如果在開關控制輸入信號的正變換時刻閥線圈184的上端和下端短路或和地線短路，則線圈兩端的電壓降將不足以經電阻R41、R44和二極管D12保持晶體管Q7處于接通條件，因此，一旦C17單穩線路脈沖終止，開關Q7、Q8立刻復位。這種短脈沖不足以導致N型場效應晶體管330毀壞。如果出現短路時N型場效應晶體管330是導通的，則開關Q7、Q8將關閉N型場效應晶體管330以防損壞。如果在N型場效應晶體管330上施加一過載荷，從而引入大的電流而不同于線圈184短路的情況，則跨接于電阻R43上的電壓降將高于晶體管Q8基極上的閥值。于是晶體管Q8會接通，并短路晶體管Q7的基極，使晶體管開關Q7、Q8復位和關閉N型場效應晶體管330。這樣，線圈激勵線路228采用了一個具有大約為通常應用于這種應用場合的P型場效應晶體管所具有的串聯電阻的一半的串聯電阻的N型場效應晶體管330，因此使熱損耗減至最小。此外，所述在閥線圈184上的檢測工況和終止閥電流的線路能防止N型場效應晶體管330過熱和損壞。
參照圖12E，轉速檢測電路340的計數器322(圖11和12E)包括一個雙向計數器342，它有一個經單穩線路324連接于傳感器54(圖2和6)的線圈172的時鐘輸入端。計數器342的數據輸入端連接于閂鎖電路344的數據輸出端，它還有連于微處理機220(圖11和12A)的輸入端。閂鎖電路344和計數器342的控制輸入端均連于地址譯碼器320，譯碼器320還受相關的微處理機220輸出端的控制。
在工作中，轉速檢測線路340對微處理機220的輸入端P3.2(圖12E)提供一輸出信號，該微處理機220指示出線圈172上預定數目的轉速信號周期內的總時間間隔。這就是說，微處理機220確定了齒隙數，通過這些齒隙，要測定轉速測量周期，將這一齒隙數(再增加1)放在相關的微處理機輸出口，并經過地址譯碼器320的允許操作端存儲于閂鎖電路344內。例如，若轉速測量要在8個齒間間隔內完成，則要將數目“9”(相應于包括在8個齒間間隔內的齒總數)裝入閂鎖電路344。
為開始轉速測量周期，此時微處理機220經譯碼器320能使計數器操作，首先把預選的計數自閂鎖電路344裝入計數器342，然后，當每一鏈輪齒出現時，隨著自單穩線路324上接收到的時鐘信號的變化來減少該計數器的計數。在啟動計數器342后通過傳感器54的第一個齒使微處理機220輸入端P3.2變高。當最后一個齒通過傳感器線圈172時，微處理機輸入端P3.2變低。對微處理機220進行編程，使其內部定時器的每個微秒的增量都將該輸入端P3.2變高。由于接通和關閉定時器是不受軟件控制的，其它的中斷對定時器精度毫無影響。因此，要測量驅動軸轉速的齒數或脈沖數可在微處理機上很容易地和有選擇地調整。測量本身的精度相應于微處理機時鐘(圖12A)的周期，一般為一微秒。用于測量二齒間時間的定時器中斷，不必立即進行，并且也比較簡單。轉速檢測中斷并不影響其它中斷的性能，諸如脈沖寬度調制和串行通訊中斷，而且其它的中斷并不影響轉速檢測中斷。
圖13A-13E加在一起是一種改進的泵控制器的電氣原理圖，圖13A和13B是沿每個圖中的A-B線相互連接的。圖13B和13C是沿每個圖中的B-C線相互連接的，圖13C和13E是沿每個圖中的C-E線相互連接的，而圖13D和13E是沿每個圖中的D-E線相互連接的。相應于上面連同圖11和12A-E一起詳細討論過的那些元件用對應相同的標號標記。現只詳細討論這些控制器間的差別。
在圖13A-13B的控制器內的微處理機220是快速和大功率的，足以使多路轉換器312(圖12D)省去，并使信號調節電路314-318(圖13E)直接連接于微處理機的相應端口(圖13B)。同樣，單穩線路324(圖13D)直接連于微處理機的相應端口(圖13B)，并且圖12E的獨立的轉速計算電子線路可以省去。二極管D9(圖13D)和電容器C11(圖13E)連接于電壓調節器400的電源輸入端，以便在電源電壓損失后，在控制器板上保持功率長達2毫秒，這就允許微處理機有充分的時間來關閉接于閥線圈的輸出驅動器(圖13A)。一個電可擦的可編程只讀存儲器(EEPROM)402(圖13D)連于微處理機220(圖13B)，并存儲可擦程序，包括和泵控制器相關的地址，從而省去了地址開關224(圖11和12B)。
設有兩個線圈驅動器410、412(圖13A)，以便對在螺線管流量比例控制閥等上的一對線圈進行脈沖寬度調制。因在每一驅動器內的功率MOS場效應晶體管，如在驅動器228(圖12B)中那樣，接于該線圈和電源電壓之間，如果不接通該MOS場效應晶體管，該相關的線圈就不能被激勵。(若線圈的一端對地短路，采用低端驅動器的電路可能會偶然被接通。)同樣，如上面連同驅動器228一起討論的，N溝道MOS場效應晶體管的Q4和Q7較P溝道MOS場效應晶體管顯示出較低的“導通”電阻，這就將由驅動器散發的熱量減至最小。然而，N溝道的MOS場效應晶體管的柵壓必須超過供電電壓，以便接通MOS場效應晶體管。在驅動器410內，當晶體管Q5由微處理機接通時，MOS場效應晶體管Q4上的柵壓降到地電壓，并且在端子7上的電壓也降到地電壓。供電電壓跨接于電容器C5的兩端，而該電容器充電到供電電壓。當晶體管Q5由微處理機關閉時，MOS場效應晶體管Q4的柵壓將該MOS場效應晶體管接通。隨著端子7上的電壓增加，MOS場效應晶體管Q4的柵壓由于電容器C5而成比例地增加。這一電壓受齊納二極管D1的限制，以保護MOS場效應晶體管Q4。驅動器412按相同的方式工作。如果自微處理機的脈沖輸出由于任何原因而停止，提拉電阻R35和R37會關閉相關的晶體管Q5和Q9，從而關閉MOS場效應晶體管驅動器Q4和Q7。
一個電流過載傳感器414檢測由閥線圈中的一個或兩者吸收的超額電流，它可能損壞驅動器Q4和Q7或使供電電壓顯著下降使微處理機不能正常工作。經驅動器Q4和Q7的電流總和流經連接于供電電壓和該線圈之間的傳感電阻R1。隨著線圈電流增加，跨接于電阻R1的壓降相應增加到接通閥值檢測器Q2的電平。當檢測器Q2接通MOS場效應晶體管Q3時，對微處理機220(圖13B)產生一中斷。該微處理機然后關閉線圈驅動器，并把問題通知操作員。
權利要求
1.一種可變排量旋轉式液壓機械，包括一個殼體；一根裝于殼體內可繞一軸線旋轉的軸；在殼體內具有圓柱形腔的液壓缸裝置；配置于所述腔內的柱塞裝置，所述柱塞裝置和所述液壓缸裝置中的一個跟所述軸聯接；包括在所述殼體內的流體進、出口和用于有選擇地使所述腔與所述流體進、出口接通的裝置的閥裝置；聯接殼體內所述柱塞裝置與所述液壓缸裝置中的一個，以便隨著所述軸繞所述軸線旋轉時改變在所述液壓缸內的所述柱塞裝置排量的裝置；以及裝于所述閥裝置上、包括用于接收和存儲來自外界的電子控制信號的裝置，和響應所述控制信號來控制所述殼體內的所述排量改變裝置位置的裝置的以微處理機為基礎的電子控制裝置。
2.按權利要求1所述的機械，其特征在于還包括用于檢測所述機械工況并提供隨其變化的電子傳感器信號的傳感器裝置，包括聯接于所述殼體內所述排量改變裝置并給所述電子控制裝置提供一個相應的第一信號的第一傳感器。
3.按權利要求2所述的機械，其特征在于所述電子控制裝置包括用于將第一信號和所述控制信號進行比較以產生作為其間差別函數的誤差信號的裝置，以及響應所述誤差信號來控制所述排量改變裝置位置的裝置。
4.按權利要求3所述的機械，其特征在于所述排量改變裝置包括一個其表面和所述柱塞裝置滑動接觸的偏轉體，其特征還在于響應所述誤差信號的所述裝置包括一個和所述偏轉體相聯的排量控制執行機構和一個排量控制閥，該閥具有聯接于所述端口之一的輸入端，聯接于所述執行機構的一個輸出端，一個用于控制自輸入端到輸出端液流的位置可調的閥件和一個聯于所述閥件的銜鐵及一個響應所述誤差信號的定子。
5.按權利要求2所述的機械，其特征在于所述誤差信號發生裝置包括用于存儲為按照控制信號和誤差信號的差值變化關系來控制所述排量改變裝置的位置而預定的程序的存儲裝置，其特征還在于所述以微處理機為基礎的控制裝置包括響應來自外界的信號、用于在所述預定程序中進行選擇的裝置。
6.按權利要求2所述的機械，其特征在于所述以微處理機為基礎的控制裝置還包括用于建立與所述控制裝置相關的地址、以便和外界通訊的裝置。
7.按權利要求2所述的機械，其特征在于所述閥裝置包括一個閥體，所述殼體具有安裝于所述閥體上形成內腔的一個罩，所述軸、液壓缸裝置、柱塞裝置和所述排量改變裝置均裝于在該內腔中。
8.按權利要求7所述的機械，其特征在于所述第一傳感器包括安裝于處于所述內腔中的所述閥體上的與所述排量改變裝置相接觸以使所述排量改變裝置偏置到某一預定排量位置的裝置，以及和所述偏置裝置相聯、用于提供所述第一信號的裝置。
9.按權利要求8所述的機械，其特征在于所述偏置裝置包括具有一個經所述閥體和所述口之一聯接的輸入口的偏置執行機構，一個和所述排量改變裝置相接觸的柱塞，一個在所述柱塞上的套環和一個處于所述套環和所述閥體間包圍所述柱塞的螺旋彈簧，用于提供所述第一信號、安裝于所述閥體上、并和所述套環接觸的裝置。
10.按權利要求9所述的機械，其特征在于還包括防止所述套環相對于所述閥體轉動的裝置。
11.按權利要求7所述的機械，其特征在于傳感器裝置還包括和所述口之一耦合、以提供隨所述口之一的流體壓力而變的電子信號的壓力傳感器，其特征還在于所述以微處理機為基礎的控制裝置包括響應所述壓力信號來控制所述機械操作的裝置。
12.按權利要求7所述的機械，其特征在于所述傳感器裝置還包括一個聯接于所述軸用來產生隨所述軸轉速而變的電子信號的轉速傳感器，其特征在于所述以微處理機為基礎的控制裝置包括響應所述轉速信號用來控制所述機械操作的裝置。
13.按權利要求12所述的機械，其特征在于轉速傳感器包括一個聯接于在內腔中的所述軸上的轉子和一個由所述閥體在靠近所述轉子處支承的定子。
14.按權利要求13所述的機械，其特征在于所述轉子包括一個鐵磁結構的裝于所述軸上的鏈輪，其特征還在于所述定子包括一個由所述閥體在徑向靠近所述鏈輪處支承的感應傳感器。
15.按權利要求13所述的機械，其特征在于所述傳感器裝置還包括和所述口之一耦合、用來產生一個隨所述口之一的流體壓力而變的電信號的壓力傳感器，其特征還在于所述以微處理機為基礎的控制裝置包括響應所述壓力信號用來控制所述機械操作的裝置。
16.按權利要求15所述的機械，其特征在于所述以微處理機為基礎的控制裝置包括一個裝于所述閥體外部的印刷電路板組件，裝于所述閥體上的所述轉速傳感器的所述定子，所述壓力傳感器和所述第一傳感器以及裝于所述閥體上以封罩所述電路板的罩蓋。
17.按權利要求16所述的機械，其特征在于定子和所述壓力傳感器由所述罩蓋下面的所述閥體支承，所述第一傳感器和所述罩蓋之間保持間隔，其中具有若干經過所述閥體的通道，用于使所述第一傳感器和所述以微處理機為基礎的控制裝置保持電聯接、并使所述壓力傳感器和所述口之一保持流體連通。
18.按權利要求17所述的機械，其特征在于所述排量改變裝置包括一個裝于所述閥體的電子液壓閥，所述閥具有一個和所述口之一連通的輸出口和輸入口，一個控制自所述輸入口至所述輸出口流量的位置可變的閥件，一個與所述閥件相連的銜鐵和一個響應所述電子控制裝置的定子，有一經所述閥體的通道，用于使所述以微處理機為基礎的控制裝置和所述定子保持電聯接。
19.按權利要求18所述的機械，其特征在于所述機械包括一個可變排量泵，所述口之一包括所述泵的一個輸出口。
20.按權利要求19所述的機械，其特征在于所述排量改變裝置還包括調節自所述閥至排量控制執行機構的隨泵輸出壓力而變的控制壓力的限壓裝置，所述限壓裝置包括一個具有若干通道的以接收泵輸出壓力下的流體并把控制壓力下的流體輸送到泵排量控制執行機構的集流腔，一個可動地配置于所述集流腔的具有一個臺階的閥柱，用以控制經控制通道并從排量控制執行機構流到油槽的流量，一個處于所述集流腔內、和閥柱接觸、并驅使所述閥柱向接通所述執行機構和油槽的某一位置移動的彈簧，一個在所述集流腔內靠近所述閥柱相反端的支座，一個配置于所述閥柱內可滑動的、用來接觸支座的柱塞，和一個在所述閥柱內用于傳遞輸出壓力到所述柱塞相反端以便當輸出壓力超過限制值時打開閥柱臺階至控制通道的軸向通道。
21.按權利要求18所述的機械，其特征在于所述定子包括用于接收閥控制信號的電子線圈裝置，其特征還在于所述機械還包括閥電力驅動裝置，該驅動裝置包括一個具有用于有選擇地施加電力于所述定子線圈裝置的電極和一控制極的固體開關，供給開關控制信號的裝置，響應所述開關控制信號并接于所述控制極的用于復位所述開關線路裝置和響應所述開關控制信號施加電力于所述線圈裝置的開關線路裝置，以及不取決于所述開關控制信號，而是響應流經所述線圈裝置的電流來復位所述開關線路裝置并終止對所述線圈裝置電力供應的裝置。
22.按權利要求21所述的機械，其特征在于所述電流響應裝置包括響應跨接于所述線圈裝置的電壓降來維持所述開關線路裝置置位的裝置。
23.按權利要求22所述的機械，其特征在于所述電流響應裝置還包括與所述電壓降響應裝置及開關控制信號無關，響應流經所述線圈的過電流來復位所述開關線路裝置的裝置。
24.按權利要求23所述的機械，其特征在于所述開關線路裝置包括一個按所述開關控制信號響應極性轉變來置位開關線路裝置的單穩線路，和按所述開關控制信號、響應相反極性轉變來復位所述開關線路的裝置。
25.按權利要求24所述的機械，其特征在于所述固體開關包括一個N型場效應晶體管。
26.按權利要求25所述的機械，其特征在于所述N型場效應晶體管聯接于供電電壓和所述線圈裝置的一端子之間，所述線圈裝置具有一個接地的第二端子。
27.按權利要求13所述的機械，其特征在于所述轉速響應裝置包括用以啟動轉速測量周期的裝置，用于測量在從所述定子上預選的信號周期數內的持續時間的裝置，和用于確定隨所述持續時間而變的軸轉速的裝置。
28.按權利要求13所述的機械，其特征在于所述控制裝置包括一個微處理機，其特征還在于所述轉速響應裝置包括響應所述微處理機來啟動一個轉速測量周期的裝置和用于測量在預選的定子信號周期數內的持續時間的裝置，所述微處理機響應所述持續時間來決定所述軸轉速。
29.按權利要求28所述的機械，其特征在于所述轉速響應裝置還包括響應所述微處理機來可變地控制所述預選周期數的裝置。
30.按權利要求28所述的機械，其特征在于所述持續時間測量裝置包括一個具有響應所述信號周期的計數輸入端和響應所述測量啟動裝置的允許輸入端的計數器。
31.按權利要求30所述的機械，其特征在于所述計數器包括一個具有數據輸入端來預裝一個相應于所述預選信號周期數的計數的減法計數器。
32.按權利要求31所述的機械，其特征在于所述持續時間測量裝置還包括一個具有聯接于所述微處理機來接收和存儲所述計數的輸入端和聯接于所述計數器數據輸入端的輸出端的閂鎖電路，其特征還在于所述周期啟動裝置包括響應所述微處理機來有選擇地自所述閂鎖電路把所述計數裝入到所述計數器的裝置。
33.一種用于控制旋轉式液壓機械操作的系統，它包括一根機械軸，響應所述軸的轉速來提供一種連續系列的其頻率隨軸轉速而變的電信號周期的裝置，以及響應所述電信號周期來控制所述機械操作的裝置，其特征在于所述周期響應裝置包括一控制微處理機，響應所述控制微處理機來啟動轉速測量周期的裝置以及用以在轉速測量周期期間在預選的信號周期范圍內測量持續時間的裝置，所述微處理機響應所述持續時間來決定軸轉速。
34.按權利要求33所述的系統，其特征在于所述持續時間測量裝置包括一個具有響應所述信號周期的計數輸入端和一個響應所述測量啟動裝置的允許輸入端的計數器。
35.按權利要求34所述的系統，其特征在于所述計數器包括一個具有用于預先裝入一個和預選信號周期數相對應的計數的數據輸入端的減法計數器。
36.按權利要求35所述的系統，其特征在于所述持續時間測量裝置還包括一個其輸入端接于所述微處理機來接收和存儲所述計數和其輸出端接于所述計數器數據輸入端的閂鎖電路，其特征還在于所述周期啟動裝置包括響應所述微處理機來有選擇地從所述閂鎖電路把所述計數裝入計數器的裝置。
37.按權利要求36所述的用以控制可變排量液壓泵操作的系統，其特征在于它包括響應液壓流體來控制泵排量的裝置，一個響應閥控制信號來對所述排量控制裝置可變地施加液壓流體的電子液壓閥，以及響應軸轉速來控制所述閥控制信號的裝置。
38.按權利要求37所述的系統，其特征在于所述閥控制信號包括一個脈沖寬度調制控制信號，其特征還在于用于控制所述閥控制信號的所述裝置包括所述微處理機。
39.一種電子液壓閥控制系統，它包括一個具有帶若干孔口來聯接液壓源和負載的集流腔的閥，一個在所述集流腔內可以改變位置來控制所述各孔口之間的流體流動的閥體，一個具有安裝于所述集流腔用于接收閥控制信號的電子線圈裝置的定子，一個聯接于所述閥件并響應定子線圈裝置來可變地控制所述閥件在所述集流腔內位置的銜鐵，和用以將閥控制信號輸送給所述定子線圈裝置的閥驅動裝置，其特征在于所述閥驅動裝置包括一個具有用以將電能有選擇地施加給所述定子線圈裝置的功率電極并具有一個控制極的固體開關，用以輸送開關控制信號的裝置，響應所述開關控制信號并連于所述控制極來置位所述開關線路裝置并響應開關控制信號施加電能于所述的線圈裝置的開關線路裝置，以及響應流經所述線圈裝置的電流來使開關線路裝置復位，以及不受開關控制信號的控制來中止對所述線圈裝置電能供應的裝置。
40.按權利要求39所述的系統，其特征在于所述固體開關包括一個N型場效應晶體管。
41.按權利要求40所述的系統，其特征在于所述N型場效應晶體管聯接于電壓源和所述線圈裝置的一端子之間，所述線圈裝置具有一個電接地的第二端子。
42.按權利要求39所述的系統，其特征在于所述開關線路裝置包括一個響應所述開關控制信號極性變換來置位所述開關線路裝置的單穩線路，和響應所述開關控制信號相反的極性變換來使所述開關線路裝置復位的裝置。
43.按權利要求39所述的系統，其特征在于所述電流響應裝置包括響應所述線圈裝置兩端的電壓降來保持所述開關線路裝置置位的裝置。
44.按權利要求43所述的系統，其特征在于所述電流響應裝置還包括響應流經所述線圈裝置的過電流而不受所述電壓降響應裝置及所述開關控制信號的控制來使所述開關線路裝置復位的裝置。
45.一種可變排量旋轉式液壓機械裝置系統，包括一個殼體;一根裝于所述殼體內可繞某一軸線旋轉的軸;在所述殼體內具有圓柱形腔的液壓缸裝置;配置于所述腔內的柱塞裝置，所述柱塞裝置與所述液壓缸裝置中的一個和所述軸聯接;包括在所述殼體內的流體進、出口和用于有選擇地使所述腔和所述流體進、出口接通的裝置的閥裝置;和所述殼體內所述柱塞裝置與所述液壓缸裝置中的一個聯接的、用于隨著所述軸繞所述軸線旋轉時改變在所述液壓缸內的所述柱塞排量的裝置;用以控制所述排量變更裝置的位置，包括一個排量控制流體執行機構和一個用以對所述執行機構施加控制壓力下的液壓流體的控制閥的裝置;以及聯接于所述閥、根據泵輸出壓力借助于所述閥限制控制壓力的限壓裝置，所述限壓裝置包括一個具有用于接收在泵輸出壓力和所述泵控制壓力下的流體的若干通道的集流腔，一個在所述集流腔內位置可移動的帶有一個臺階的用于控制流經所述控制壓力通道的流體流量的閥柱，一個在所述集流腔內用以跟所述閥柱一端接觸并驅使所述閥柱移向某一位置以允許流體經所述控制壓力通道充分流動的彈簧，一個在所述集流腔上接近所述閥柱相反端的支座，一個在所述閥柱內用以容納在所述輸出壓力下的流體并延伸到所述相反端的軸向通道，以及一個可滑動地配置于所述閥柱通道內用以接觸支座的柱塞。
46.按權利要求45所述的系統，其特征在于所述閥柱通道具有一個靠近所述臺階的用于容納在所述系統壓力下的流體的內端。
47.一種可變排量旋轉式液壓機械，包括一個殼體;一根裝于所述殼體內可繞某一軸線旋轉的軸;在所述殼體內具有圓柱形腔的液壓缸裝置;配置于所述腔內的柱塞裝置，所述柱塞裝置和所述液壓缸裝置中的一個跟所述軸聯接;包括在所述殼體內的流體進、出口用于有選擇地使所述腔和所述流體進、出口接通的裝置的閥裝置;和所述殼體內所述柱塞裝置與液壓缸裝置中的一個聯接的、用于隨著所述軸繞其軸線旋轉時改變在所述液壓缸腔內的所述柱塞排量的裝置，所述閥裝置包括一個閥體，所述殼體包括一個裝于所述閥體上形成一內腔的罩蓋，所述軸、液壓缸裝置、柱塞裝置和所述排量變更裝置均裝于內;以及一個裝于所述閥體上以檢測所述機械工作狀態并隨著機械工作狀態的變化提供電子傳感器信號的傳感器裝置。
48.按權利要求47所述機械，還包括裝于所述閥體上并具有響應來自外界的控制信號以控制所述排量變更裝置在所述殼體中的位置的裝置的電子控制裝置。
49.按權利要求48所述的機械，其特征在于所述電子控制裝置包括用以將所述傳感器信號和所述控制信號進行比較以便根據其間的差異產生誤差信號的裝置，以及響應所述誤差信號來控制所述機械的裝置。
50.按權利要求49所述的機械，其特征在于所述誤差信號發生裝置包括用以存儲按所述控制信號和誤差信號之間的差別的變化來控制所述機械的預定程序的存儲裝置，其特征還在于所述控制裝置包括響應來自外界的信號、從所述預定程序中選取程序的裝置。
51.按權利要求50所述的機械，其特征在于所述控制裝置包括以微處理機為基礎的控制裝置，后者包括用以建立和所述控制裝置相關的地址，以便和外界通訊的裝置。
全文摘要
一種旋轉式液壓機械，包括一殼體，一組旋轉的液壓缸。在各液壓缸內配置一柱塞，作往復運動，它和一偏轉體連接以確定柱塞在液壓缸內的排量。一閥板裝于閥體上，一微處理機控制器裝于該泵閥體外部，具有預存的各種遙控選擇的控制程序的內存。響應泵工作狀態的傳感器連接于泵控制電子線路，它包括一響應偏轉體位置的第一傳感器，一壓力傳感器和一轉速傳感器。所有電子線路的元件均裝于閥體上。
文檔編號F04B1/26GK1050756SQ9010775
公開日1991年4月17日 申請日期1990年9月21日 優先權日1989年9月25日
發明者羅伊·T·伯吉斯, 拉扎穆里·岡達, 弗蘭克·赫塔, 邁克爾·R·麥卡蒂, 羅伯特·W·斯蒂芬斯, 羅伯特·C·霍奇斯, 詹姆斯·A·凱斯勒, 理查德·S·林姆休斯 申請人:維克斯公司