[0001] 本公开总体上涉及一种液压系统，或更具体地，本公开涉及一种用于作业车辆的液压系统。

[0002] 诸如牵引车和其它农用车辆的作业车辆经常具有液压管路，其有时被称为电动液压遥控，以将液压动力供给到辅助装备或更具体地供给到液压载荷。通常使用两条液压管路，一条液压管路将液压流体在压力下供给到液压载荷，而另一条液压管路充当返回管路以用于由液压载荷所排放的流体。这两条管路中的每条管路都可通过联接件连接到通向液压载荷的相应侧的软管。

[0003] 液压载荷可以例如是液压缸。在这种情况下，液压载荷会需要使杆延伸、使杆收回、将杆锁定在固定位置中或允许杆自由地浮动。要做到这一点，可以使用五个端口、四个位置的滑阀(spool valve)。这种滑阀包括两个输出端口、两个输入端口和一个载荷传感端口。输出端口被连接到液压载荷的相对的侧，并且输入端口被连接到液压泵(供给端口)和罐或储器(返回端口)。当液压缸被锁定或浮动时，载荷传感端口被连接到返回端口。当千斤顶正被延伸或正被收回时，载荷传感端口可以被连接到供给端口。

[0004] 泵或特定的阀可以设置成允许在供给端口与载荷传感端口之间的压力差固定。因此，可以在载荷传感端口中发展载荷传感压力，其指示由载荷所提供的阻力。如果载荷较低，则在载荷传感端口处所测量到的压力将低于在供给端口处的压力。然而，当载荷提供较高的阻力时，载荷传感端口压力会几乎等于在供给端口处的压力。

[0005] 在阀芯(spool)内，可以在从返回端口通向相应的输出端口的连接中设置有节气门。连接到返回端口的节气门提供用于返回路径的阻力。在返回路径中需要阻力以考虑到以下事实，即，载荷不总是提供正阻力，反而可以在例如拖曳(draft)模式中操作。例如，假设液压缸正用于提升较重的重量。正提升的重量抵抗使杆延伸的力，并且杆可以仅较缓慢地延伸。然而，当滑阀运动到用于收回杆和降低重量的位置时，并非与液压缸的运动相对，重量将给予该运动帮助(即，负阻力)。在缺乏某种形式的液压阻尼或阻力的情况下，重量会太迅速地下降。因此，在阀芯中包含有节气门以在返回路径中提供阻力，以便当节气门在拖曳模式中操作时阻尼杆的运动。

[0006] 此外，当液压系统处于拖曳模式中时，由于在液压载荷上的负阻力和可以使液压流体到达液压载荷的有限流量(由于阀芯中的节流阀)，液压载荷中的压力会迅速地下降。更具体地，液压泵会不能向液压载荷快速地提供足以跟得上例如重量的降低的液压流体。
在这种情形下，这种迅速的压力损失会在液压载荷中导致流体的空化。

[0007] 因此，将有益的是提供一种液压系统，所述液压系统可以在较小的阻力下在罐与液压载荷之间提供一种可替代的用于液压流体的路径以提高系统的效率和防止在液压载荷中出现空化。

[0028] 现在将详细地参照本发明的实施例，在附图中示出本发明的实施例的一个或多个示例。每个示例都通过解释本发明的方式提供，而不限制本发明。事实上，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本发明中进行各种修改和改变。例如，作为一个实施例的一部分所示的或所述的特征可以供另一个实施例使用以产生又一个实施例。因而，意图是本发明覆盖如落入所附权利要求书的范围内的这样的修改和改变及其等同物。

[0029] 现在参照附图，图1示出作业车辆10的一个实施例的透视图。如图所示，作业车辆10被构造成为滑移装载机。然而，在其它实施例中，作业车辆10可以被构造成为本技术领域中已知的任何其它适当的作业车辆，例如，各种农用车辆、前端装载机、运土车辆、道路车辆、全地形车辆、越野车辆和/或类似车辆。

[0030] 如图所示，示例性作业车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和底盘16，所述底盘16联接到轮12、14并且由轮12、14支撑。操作员的驾驶室18由底盘16的部分支撑并且可以容纳各种输入装置，例如，一个或多个速度控制杆和一个或多个提升/倾斜杆(未示出)，用于容许操作员控制作业车辆10的操作。另外，作业车辆10包括发动机20，所述发动机
20被联接到底盘16或另外由底盘16支撑并且通常被定位在作业车辆10的后端部22处。
在作业车辆10的后端部22处在作业车辆10的发动机20的近侧定位有铁丝格子24以允许空气流过。

[0031] 仍然参照图1，示例性作业车辆10还包括一对装载机臂26，所述一对装载机臂26被联接在底盘16和适当的农具28(例如，铲斗、货叉、刮刀和/或类似物)之间，所述适当的农具28被定位在作业车辆10的前端部30处。液压系统可以被设置成致动农具28。例如，液压系统可以包括液压缸，所述液压缸被联接在底盘16和装载机臂26之间以及装载机臂26和农具28之间以允许农具28相对于地面提升/降低和/或枢转。例如，示出了提升缸32，所述提升缸32被联接在底盘16和每个装载机臂26之间以用于提升和降低装载机臂26，由此控制农具28相对于地面的高度。另外地，可以在每个装载机臂26和农具28之间联接有倾斜缸(未示出)以用于使农具28相对于装载机臂26枢转，由此控制农具28相对于地面的倾斜或枢转角度。

[0032] 然而，应当理解，图1中所示的作业车辆10仅通过示例的方式提供，并且在其它示例性实施例中，作业车辆10可以具有任何其它适当的构型。

[0033] 现在参照图2至图5，示意性地示出示例性液压系统100的某些方面。虽然在此参照图1的示例性作业车辆10说明了液压系统100，但是在其它示例性实施例中，液压系统100可以反而供任何其它适当的作业车辆10使用。另外，在又一些其它示例性实施例中，在此说明的液压系统100可以可替代地供任何其它利用液压的系统使用，所述任何其它利用液压的系统例如是液压马达或发动机。

[0034] 图2至图5的液压系统100通常包括液压载荷102，所述液压载荷102被示出为液压缸104。液压载荷102，或更具体地液压缸104，限定第一室106和第二室108。第一室106对于所示的示例性实施例而言是液压缸104的头端，所述第一室106限定第一室压力P1。类似地，第二室108对于所示的示例性实施例而言是液压室104的杆端，所述第二室108限定第二室压力P2。第一室压力P1可以增大而使液压缸104的杆110延伸，增大了液压缸
104的有效长度。或者，第二室压力P2可以增大而使杆110收回，并且减小了液压缸104的有效长度。虽然相对的压力增大会是增量，但是室中的增大的压力促使增加的液压流体的体积流入相应的室中而使杆110延伸或收回。

[0035] 液压系统100还包括流体储存容器。对于所示的实施例而言，流体储存容器是流体罐112，所述流体罐112限定流体罐压力PT并且被构造成从液压载荷102的第一室106或第二室108中的一个接收流体，并且压力源114被构造成将加压流体提供到液压载荷102的第一室106或第二室108中的一个。然而，在其它示例性实施例中，流体储存容器可以反而例如是液压储压器，所述液压储压器被构造成捕集流体的势能，例如，这在本技术领域中已知的混合式液压系统中是常用的。另外地，如图所示，系统100包括流体罐管路116和压力源管路118，所述流体罐管路116与流体罐112流体地连接，所述压力源管路118与压力源114流体地连接。在某些示例性实施例中，压力源114可以是液压泵，所述液压泵被构造成改变基于例如使用者或操作员输入所产生的压力的量。另外地，如本文所使用的，术语“流体”可以指的是在本技术领域中已知的任何液压流体。

[0036] 液压系统100还包括第一工作端口管路120和第二工作端口管路122。第一工作端口管路120被流体地连接到液压缸104的第一室106，并且类似地，第二工作端口管路被流体地连接到液压缸104的第二室108。

[0037] 仍然参照图2至图5，液压系统100还包括控制阀，所述控制阀对于所示的实施例而言是滑阀124，所述滑阀124可在各种位置之间运动。对于图2至图5的示例性实施例而言，滑阀124是五个端口、四个位置的滑阀，其可在锁定位置(图2)、浮动位置(图3)、延伸位置(图4)和收回位置(图5)之间运动。在这些位置中的某些中，例如，在延伸位置和收回位置(图4至图5)中，滑阀124限定第一连接路径126和第二连接路径128，所述第一连接路径126将压力源114流体地连接到液压缸104的第一室106或第二室108中的一个，所述第二连接路径128将流体罐112流体地连接到液压缸104的第一室106或第二室108中的另一个。此外，如以下将讨论的，滑阀124限定载荷传感路径130，所述载荷传感路径130可以与第一连接路径126或第二连接路径128中的一个流体地连接。

[0038] 现在具体地参照图2，滑阀124处于锁定位置中。更具体地，第一工作端口管路120和第二工作端口管路122彼此与压力源管路118和罐管路116隔离。因此，在这种示例性实施例中，液压载荷102被锁定在其目前的位置中，如流体不能进入也不能逃离液压缸104的第一室106和第二室108。

[0039] 相比之下，当滑阀124处于浮动位置中时，如图3中所示，滑阀124流体地连接第一工作端口管路120和第二工作端口管路122。这允许杆110在液压缸104内自由地浮动。由于工作室106、108可以不具有相同的横截面积，所以两个室106、108也经由罐管路116流体地连接到罐112，使得剩余的流体可以被排放到罐112或可以从罐112抽吸额外的流体。

[0040] 现在参照图4，示出滑阀124处于延伸位置中，使得液压系统100被构造成使杆110和例如装载机臂26(图1)延伸。加压流体从压力源114被供给到液压缸104的第一室
106，而来自第二室108的流体允许返回到罐112。更具体地，加压流体从压力源114在供给压力PS下通过滑阀124中的第一连接路径126并且经由第一工作端口管路120流到第一室106。相比之下，返回流体从第二室108通过第二工作端口管路122、通过滑阀124中的第二连接路径128并且通过流体罐管路116流到流体罐112。这种构型可以促使杆110如所观察到的从右向左运动而延长液压缸104的有效长度。

[0041] 当滑阀124运动到图5中所示的收回位置时，图4的连接被颠倒。在该情况下，加压流体从压力源114被供给到液压缸104的第二室108，而来自第一室106的流体允许返回到罐112。更具体地，加压流体从压力源114在供给压力PS下通过滑阀124中的第一连接路径126并且经由第二工作端口管路122流到第二室108。相比之下，返回流体从第一室106通过第一工作端口管路120、通过滑阀124中的第二连接路径128并且通过流体罐管路
116流到流体罐112。这样，促使杆110如所观察到的从左向右收回到缸104中，并且减小液压缸104的有效长度。

[0042] 通常参照图2至图5，滑阀124还限定载荷传感路径130，所述载荷传感路径130当滑阀124处于锁定位置(图2)或浮动位置(图3)中时连接到流体罐管路116并且当滑阀124处于延伸位置(图4)或收回位置(图5)中时流体地连接到第一连接路径126，所述第一连接路径126继而连接到压力源114。在这些情况中的每种情况下，载荷传感路径130也流体地连接到载荷传感管路132。

[0043] 对于所示的实施例而言，可以在载荷传感路径130中和在载荷传感管路132中发展载荷传感压力PLS，其指示在流体地连接到压力源114的室中的压力。例如，在图4中，载荷传感压力PLS可以表示第一室106中的压力P1，而在图5中，载荷传感压力PLS可以表示第二室108中的压力P2。可以包含有泵或其它特定的阀(未示出)以提供在滑阀124中的这种功能性。另外地，第一连接路径126包括节流阀134，并且第二连接路径128包括节流阀136。第一连接路径126中的节流阀134和第二连接路径128中的节流阀136可以分别控制通过的液压流体的流量。

[0044] 然而，应当理解，在其它示例性实施例中，在液压系统100中可以包含有任何其它适当的控制阀。例如，在其它实施例中，控制阀可以是仅可在两个或三个位置之间运动的滑阀，并且可以不限定例如锁定位置(图2)或浮动位置(图3)中的一个或二者。另外地，控制阀可以是提升式阀，或可替代地可以是包括由多个件制成的阀芯的滑阀。此外，在又一些其它实施例中，滑阀124和液压系统100可以可替代地限定任何其它适当的载荷传感构型，其能够限定表示工作端口压力的载荷传感压力。例如，滑阀124可以是六个端口的滑阀，其限定三个输入端口和三个输出端口。在这种构型中，供已节流的流体从压力源114流过的输出端口中的一个可以经由反馈管路被反馈到输入端口以确定液压载荷102的第一室106和第二室108之间的路由选择。在这种构型中，载荷传感管路132可以与反馈管路流体地连接以确定液压载荷102上的阻力。

[0045] 现在参照图6和图7，更加详细地提供根据本公开的示例性实施例的液压系统100的某些方面的示意性图示。更具体地，图6和图7的液压系统100示出具有某些额外部件的图4的液压系统，以下将说明所述某些额外部件。图6示出在阻止延伸模式中的液压系统100，并且图7示出在拖曳延伸模式中的液压系统100。

[0046] 当在阻止延伸模式(图6)中操作时，即，当杆110上的阻力FR是正阻力时，杆110试图在这样的阻力下收回并且向通过第一工作端口管路120供给到第一室106的流体提供阻力。在这种构型中，可以有较大的背压力，在该情况下运动太快的杆110将没有危险。然而，返回到流体储存容器的所有流体，或更具体地从液压载荷102的第二室108通过第二工作端口管路122返回到流体罐112的所有流体，如果流过滑阀124的第二连接路径128即滑阀124的返回连接路径，则仍然会遇到阻力。对于将流体加压通过返回连接路径128中的节流阀136所完成的工作将不必要地降低液压系统100的总效率。

[0047] 然而，相比之下，当在拖曳延伸模式(图7)中操作时，即，当杆110上的阻力FR的量是负值时，如果杆110允许浮动，则杆110将由于这种阻力而延伸。在这种情况下，会必要的是流体通过滑阀124的返回连接路径128中的节流阀136被节流以防止杆110太快地运动。因此，当在拖曳延伸模式(图7)中操作时，在返回连接路径128内的节流效应会是必要的。

[0048] 另外，在某些实施例中，在杆110上操作的负阻力FR会大到足以导致杆110在重力下以危险的快速率延伸，尽管在返回路径128中已对流体节流。杆110的快速延伸可以导致第一室压力P1下降到空化阈值以下，导致在第一室106中会出现空化。这种影响会例如导致液压系统100损坏或难以控制液压系统100。因此，要求流体通过滑阀124的第一连接路径126即流出连接路径中的节流阀134行进，这会不允许流体快速地到达液压缸104的第一室106而足以防止流体在所述第一室中空化。

[0049] 因此，图6和图7中所示的液压系统100提供可替代的流动路径以用于在罐112和液压载荷102的室之间的流体。更具体地，图6和图7的液压系统100提供供给流动路径126和可替代的供给流动路径，所述供给流动路径126当在例如阻止延伸模式(图6)中操作时具有较高的阻力以允许载荷传感，所述可替代的供给流动路径当在例如拖曳延伸模式(图7)中操作时具有较低的阻力以降低空化的风险。类似地，图6和图7的液压系统提供返回流动路径128和可替代的返回流动路径，所述返回流动路径128当在例如拖曳延伸模式(图7)中操作时具有较高的阻力以允许阻尼，所述可替代的返回流动路径当在例如阻止延伸模式(图6)中操作时具有较低的阻力以提高液压系统100的效率。此外，对于图6和图7中所示的示例性液压系统100而言，流动路径之间的切换是自动的，并且不需要来自例如作业车辆10的操作员的干预。

[0050] 因此，示例性液压系统100包括第一旁通管路138和第二旁通管路140。第一旁通管路138限定使滑阀124旁通的流动路径以选择性地允许流体在液压载荷102的第一室106和流体罐112之间流动。类似地，第二旁通管路140限定使滑阀124旁通的流动路径以选择性地允许流体在液压载荷102的第二室108和流体罐112之间流动。另外，液压系统
100包括第一抗空蚀的旁通阀(“BAC阀”)142和第二BAC阀144，所述第一BAC阀142被定位在第一旁通管路138中，所述第二BAC阀144被定位在第二旁通管路140中。

[0051] 第一BAC阀142可在打开位置(图7)和关闭位置(图6)之间运动。当第一BAC阀142处于打开位置中时，流体可以流过在第一室106和流体罐112之间的第一旁通管路138，并且当第一BAC阀142处于关闭位置中时，流体不会流过在第一室106和流体罐112之间的第一旁通管路138。对于所示的实施例而言，第一旁通管路138，或更具体地第一BAC阀142，当在载荷传感压力PLS和第一室压力P1之间的压力差即载荷传感压力PLS减去第一室压力P1的压力差大于预定的旁通阈值时允许这种流动，并且当在流体罐压力PT和第一室压力P1之间的压力差即流体罐压力PT减去第一室压力P1的压力差大于预定的抗空蚀阈值时也允许这种流动。

[0052] 类似地，第二BAC阀144可在打开位置(图6)和关闭位置(图7)之间运动。当第二BAC阀144处于打开位置中时，流体可以流过在第二室108和流体罐112之间的第二旁通管路140，并且当第二BAC阀144处于关闭位置中时，流体不会流过在第二室108和流体罐112之间的第二旁通管路140。对于所示的实施例而言，第二旁通管路140，或更具体地第二BAC阀144，当在载荷传感压力PLS和第二室压力P2之间的压力差即载荷传感压力PLS减去第二室压力P2的压力差大于预定的旁通阈值时允许这种流动，并且当在流体罐压力PT和第二室压力P2之间的压力差即流体罐压力PT减去第二室压力P2的压力差大于预定的抗空蚀阈值时也允许这种流动。

[0053] 对于图7的实施例中的每个而言，第一BAC阀142和第二BAC阀144每个都是单阀，如以下将讨论的。因此，阀142、144中的每个都可以减少所需的流体连接以将在液压系统100中泄漏流体的风险减到最低。

[0054] 在某些示例性实施例中，预定的旁通阈值和/或预定的抗空蚀阈值可以是零(0)磅每平方英寸(“psi”)。然而，在其它示例性实施例中，如以下将更加详细地解释的，第一旁通管路138和/或第二旁通管路140可以朝向不允许流动流过的方向偏压，以便使预定的旁通阈值和/或预定的抗空蚀阈值大于零(0)psi。另外，在又一些其它示例性实施例中，载荷传感压力PLS可以例如相对于供给压力PS和/或由液压载荷102所提供的阻力按比例缩小。因此，在这种示例性实施例中，旁通阈值和/或抗空蚀阈值可以小于零(0)psi。此外，在某些示例性实施例中，预定的旁通阈值和预定的抗空蚀阈值可以基于载荷传感压力PLS与第一室压力P1或第二室压力P2的已知的比或基于流体罐压力PT与第一室压力P1或第二室压力P2的已知的比而改变。

[0055] 如上所述，示出处于阻止延伸模式中的图6的液压系统。在这种构型中，载荷传感压力PLS可以是较高的，其表示在液压载荷102上的较高阻力。第二室压力P2小于第一室压力P1(允许杆110延伸)。另外地，在这种构型中，流体罐压力PT可以在例如大气压力下。因此，第一BAC阀142不允许流体在液压缸104的第一室106和流体罐112之间流动，而第二BAC阀144不允许流体在液压缸104的第二室108和流体罐112之间流动。

[0056] 更具体地，在载荷传感压力PLS和第一室压力P1之间(即，PLS减去P1)的压力差不超出预定的旁通阈值，并且在罐压力PT和第一室压力P1之间(即，PT减去P1)的压力差不超出预定的抗空蚀阈值。因此，第一旁通管路138或第一BAC阀142更确切地不允许流体在第一室106和流体罐112之间流动。然而，相比之下，在载荷传感压力PLS和第二室压力P2之间(即，PLS减去P2)的压力差大于预定的旁通阈值。因此，第二BAC阀144自动地运动到打开位置以允许流体在没有遇到滑阀124的返回路径128中的节流阀136的阻力的情况下从第二室108通过第二旁通管路140流到罐112。这种构型可以允许用于更加高效的液压系统100。

[0057] 现在尤其参照图7，示出处于拖曳延伸模式中的图6的液压系统100，即，其中阻力FR是负值，从而帮助杆110延伸。因此，阻力FR导致第二室108中的压力P2相对于第一室106中的压力P1增大。另外地，载荷传感压力PLS降低，其表示在液压载荷102上的减小的阻力。然而，罐压力PT可以保持在例如大气压力下。因此，由于第二室压力P2现在大于载荷传感压力PLS(并且仍然大于罐压力PT)，第二阀144自动地运动到关闭位置，要求流体从第二室108流过滑阀124中的返回连接路径128，在所述返回连接路径128处提供节流。

[0058] 另外，对于所示的示例性实施例而言，负阻力FR是足够大的，使得压力源114不能向第一室106快速地提供足以跟得上杆110的延伸的加压流体。因此，罐压力PT现在大于第一室压力P1，使得第一BAC阀142运动到打开位置并且流体从罐112通过第一旁通管路138和第一BAC阀142行进到第一室106。这种构型可以允许较低阻力的流体从罐112流到第一室106以增大第一室压力P1(或防止危险的低第一室压力P1)和降低在第一室106中的空化的风险。

[0059] 虽然参照在延伸模式中的滑阀124说明了第一旁通管路138和第二旁通管路140以及定位在其中的相对应的第一BAC阀142和第二BAC阀144的操作，但是当滑阀124处于例如收回模式(参见图5)时，第一旁通管路138和第二旁通管路140可以类似地操作。

[0060] 应当理解，仅通过示例的方式提供在图6和图7中所示的且在此说明的液压系统100。在其它示例性实施例中，液压系统100可以具有任何其它适当的构型。例如，在其它示例性实施例中，系统100可以仅包括单旁通管路和BAC阀。在这种示例性实施例中，旁通管路可以选择性地与液压载荷102的第一室106和第二室108中的一个或二者流体连通。
另外，在又一些其它示例性实施例中，第一BAC阀142和/或第二BAC阀144可以由一对独立的阀组成，一个阀设置成用于当在室压力和载荷传感压力PLS之间的压力差超出预定的阈值时使流体从液压载荷102的室流到罐112，而另一个阀允许用于当在罐压力PT和室压力之间的压力差超出预定的阈值时使流体从罐112流到液压载荷102的室。旁通管路可以限定并行构造的流动路径的部分以适应双重阀。此外，在其它实施例中，可以为旁通管路
138、140设置其它构型。例如，在其它示例性实施例中，第一旁通管路138和第二旁通管路
140中的一个或二者可以直接地连接到液压缸104的第一室106或第二室108和/或流体罐112。此外，如前所述，在又一些其它实施例中，流体储存容器可以不是在例如大气压力下的流体罐。相比之下，在其它实施例中，流体储存容器可以反而是液压储压器，例如，其用在混合式液压系统中，以捕集流体的势能。

[0061] 现在参照图8和图9，提供根据本公开的示例性实施例的BAC阀200的剖视图。图8示出处于关闭位置中的BAC阀200，并且图9示出处于打开位置中的BAC阀200。图8和图9的BAC阀200说明为被构造为上述的第一BAC阀142。然而，在其它示例性实施例中，图8和图9的BAC阀200可以反而被构造为例如第二BAC阀144，或可替代地被构造为在任何其它适当的液压系统100中的BAC阀。

[0062] 如图所示，阀200通常包括阀体202，阀体202限定工作端口通道204，所述工作端口通道204限定工作端口通道压力PWPC并且被构造成用于与液压载荷102的第一室106(参见图6和图7)流体连接。在某些实施例中，工作端口通道204可以经由旁通管路138流体地连接到第一工作端口管路120，或可替代地可以经由单独的或专用的流体管路直接地流体地连接到液压载荷102的第一室106。阀200还包括，或更具体地阀体202还限定，载荷传感通道206和罐通道208。载荷传感通道206限定载荷传感通道压力PLS，所述载荷传感通道压力PLS如上所述可以指示由液压载荷102所提供的阻力，即，背压力，并且载荷传感通道206被构造成用于与载荷传感管路132流体连接。罐通道208限定罐通道压力PT并且被构造成用于与例如液压系统100的流体罐112流体连接。

[0063] 示例性阀200还包括被限定在阀体202中的通路或体腔210，所述通路或体腔210在工作端口通道204和罐通道208之间沿着纵向轴线L延伸。此外，对于所示的实施例而言，体腔210进一步沿着纵向轴线L延伸到载荷传感腔体206。

[0064] 另外，阀200包括定位在体腔210中的阀芯212，所述阀芯212也沿着纵向轴线L延伸。阀芯212可在第一位置和第二位置之间运动。对于所示的实施例而言，第一位置与阀200的关闭位置(图8)相对应，在该位置中工作端口通道204和罐通道208不流体地连接，并且第二位置与阀200的打开位置(图9)相对应，在该位置中工作端口通道204和罐通道208经由体腔210流体地连接。

[0065] 体腔210可以沿着纵向轴线L限定圆筒形形状，并且阀芯212可以沿着纵向轴线L限定类似的圆筒形形状。此外，对于所示的实施例而言，体腔210限定内表面214，所述内表面214与纵向轴线L平行地延伸，并且阀芯212类似地限定外表面216，所述外表面216与纵向轴线L平行地延伸。体腔210的内表面214和阀芯212的外表面216一起限定界面218，所述界面218当阀200处于关闭位置(图8)中时防止流体在罐通道208和工作端口通道204之间流动。虽然未示出，但是界面218还可以包括一个或多个诸如O型环的密封件以防止流体在关闭位置中流动。

[0066] 然而，应当理解，本公开的其它示例性实施例可以对于体腔210和/或阀芯212而言具有任何其它适当的几何形状。例如，在其它实施例中，体腔210和阀芯212每个可以反而限定正方形的横截面形状，或可以相对于纵向轴线L限定锥形的或倾斜的界面218，如以下参照图12至图15讨论的。

[0067] 仍然参照图8和图9，阀芯212在第一纵向端部220和第二纵向端部222之间延伸。第一纵向端部220暴露于工作端口通道压力PWPC下，并且第二纵向端部222暴露于载荷传感通道压力PLS下。另外地，第一纵向端部220、阀体202和插头226一起在第一纵向端部220的近侧限定工作端口腔体228。在阀芯212内限定有工作端口膛孔230，以便当例如阀芯212处于打开位置(图9)中时流体地连接工作端口通道204和工作端口腔体228，以允许工作端口通道压力PWPC被传递到工作端口腔体228并且被施加到阀芯的第一纵向端部220。当阀芯212处于打开位置中时，如果载荷传感通道压力PLS改变，这种构型可以帮助使阀芯212运动到关闭位置。

[0068] 仍然参照图8和图9，示例性阀200还包括通路242，其用于当在罐通道压力PT和载荷传感通道压力PLS之间的压力差即罐通道压力PT减去载荷传感通道压力PLS的压力差超出预定的阈值时流体地连接载荷传感通道206和罐通道208。这种阈值可以小于旁通和/或抗空蚀阈值。当在罐通道压力PT和载荷传感通道压力PLS之间的压力差超出预定的阈值时，罐通道208中的流体可以通过通路242行进到载荷传感通道206中以增大载荷传感通道压力PLS并且帮助使阀芯210运动到打开位置中来允许用于使流体在工作端口通道204和罐通道208之间流动。这种流动可以降低在液压载荷102中的空化的风险。

[0069] 更具体地，对于所示的实施例而言，通路242是与体腔210独立的腔体，并且阀200还包括止回阀232，所述止回阀232借助偏压元件234被定位在通路中或与通路相邻地定位，所述偏压元件234被构造成朝向关闭位置偏压止回阀232。对于所示的实施例而言，偏压元件234是弹簧，所述弹簧被构造成与插头236相互作用以提供偏压力。然而，在其它实施例中，止回阀232可以反而通过例如相对于止回阀232的第一端部240的有效面积(暴露于罐通道压力PT下)增大止回阀232的第二端部238的有效面积(暴露于载荷传感通道压力PLS下)而朝向关闭位置偏压。显著地，止回阀232和通路242限定锥形界面244，以便使流体可以当压力差超出预定的阈值时立即从罐通道208流到载荷传感通道206。锥形界面244可以被构造成与以下参照图12至图15所述的锥形界面414、414’类似。显著地，这种锥形界面可以允许用于使更有响应的阀200高效地响应于流体压力来降低空化的风险。

[0070] 对于所示的示例性实施例而言，由第一纵向端部220所限定的有效面积大约等于由第二纵向端部222所限定的有效面积。因此，为了将阀芯212朝向第一位置(图8)偏压，图8和图9的示例性阀200还包括偏压元件224，所述偏压元件224与阀芯212的第一纵向端部220相邻地定位。偏压元件224与插头226相互作用以在阀芯212上提供偏压力。虽然偏压元件224在图8和图9中示出为弹簧，但是在其它示例性实施例中，阀芯212可以另外地或可替代地通过在阀芯212的第一纵向端部220处比在阀芯212的第二纵向端部222处限定更大的有效面积而朝向第一位置被偏压。如本文所使用的，术语“有效面积”意味着沿着体腔210的径向方向R的横截面积。在这种示例性实施例中，阀芯212因此可以限定预定的旁通和抗空蚀阈值，所述预定的旁通和抗空蚀阈值基于工作端口通道压力PWPC的绝对压力而改变，即，基于工作端口通道压力PWPC减去载荷传感通道压力PLS和/或减去罐通道压力PT的压力而改变。因此，在这种实施例中，预定的旁通阈值可以是载荷传感压力PLS和/或罐通道压力PT与工作端口通道压力PWPC的比。

[0071] 如图9中所示，当在载荷传感通道压力PLS和工作端口通道压力PWPC之间的压力差超出预定的阈值(如可以通过偏压元件调节)时，阀芯212在体腔210内运动到第二位置。显著地，当如在图9的剖视图中所示止回阀232在通路230中在罐通道208和载荷传感通道
206之间关闭而阀芯212处于第二位置中时，阀200允许从例如液压载荷102的第一室106旁通到罐112以提高液压系统100的效率。然而，相比之下，当如图9中所示止回阀232在通路230中在罐通道208和载荷传感通道206之间打开并且阀芯212处于第二位置中时，阀200允许从例如罐112旁通到液压载荷200的第一室106以降低空化的风险。在这种构型中，流体罐压力PT(其大于载荷传感压力PLS)有效地作用在阀芯212的第二纵向端部222上以使其运动到第二位置中。

[0072] 现在参照图10和图11，提供根据本公开的另一个示例性实施例的BAC阀300。图10示出处于关闭位置中的BAC阀300，并且图11示出处于打开位置中的BAC阀300。图10和图11的BAC阀300也说明为被构造为以上参照图6和图7所述的第一BAC阀142。然而，在其它示例性实施例中，图10和图11的BAC阀300可以反而被构造为例如第二BAC阀
144，或可替代地被构造为在任何其它适当的液压系统100中的BAC阀。

[0073] 图10和图11中所示的示例性阀300被构造成与图8和图9的示例性阀200类似。例如，图10和图11的阀300包括阀体302，所述阀体302限定工作端口通道304、罐通道306和载荷传感通道308。载荷传感通道308限定载荷传感通道压力PLS并且流体地连接到图6和图7的液压系统100的载荷传感管路132。类似地，罐通道308限定罐通道压力PT并且流体地连接到例如图6和图7的液压系统100的流体罐112，并且工作端口通道304限定工作端口通道压力PWPC并且与图6和图7的系统100中的液压载荷102的第一室
106流体地连接。此外，图10和图11的阀300包括：体腔310，所述体腔310沿着纵向轴线L延伸，在所述体腔310中定位有阀芯312；和通路342，所述通路342当在罐通道压力PT和载荷传感通道压力PLS之间(即，罐通道压力PT减去载荷传感通道压力PLS)的压力差大于预定的阈值时流体地连接载荷传感通道306和罐通道308。

[0074] 然而，对于图10和图11的示例性实施例而言，通路342反而被构造为膛孔，所述膛孔在罐通道308和载荷传感通道306之间被限定在阀芯312中。限定在阀芯312中的膛孔还包括定位在膛孔中的止回阀332，偏压元件334将止回阀332朝向关闭位置偏压。如在图8和图9的实施例中，止回阀332和通路342一起相对于纵向轴线L限定锥形界面344。

[0075] 根据本公开的BAC阀，例如，图6和图7的第一BAC阀142或第二BAC阀144、图8和图9的BAC阀200或图10和图11的BAC阀300中的一个，可以通过允许返回流体旁通过滑阀124的返回流体通路128中的节流阀136(参见图6和图7)而允许用于更有效率的液压系统100。另外地，当在罐压力PT和第一压力P1和/或第二室压力P2之间的压力差超出预定的阈值时，这种BAC阀可以通过允许流体更加快速地(即，在较小的阻力下)从罐112流到液压缸104的第一室106和/或第二室108来降低由于在例如液压载荷102的第一室106和/或第二室108中空化而损坏系统100的风险。另外地，这种阀可以根据需要在打开位置和关闭位置之间提供平稳的过渡以用于安全或特定的工作条件。此外，如图所示，这些特征(即，旁通和抗空蚀功能)可以被组合到单阀中，以便可以将流体泄漏的机会减到最低。当处理诸如上述液压系统100的高压液压系统时，这种构型会是重要的。更具体地，在仅需要三个流体连接时，所述三个流体连接例如是输入(连接到工作端口管路的旁通管路)、输出(连接到罐的旁通管路)和至载荷传感管路132的连接，BAC阀可以提供这些所需的特征。

[0076] 现在参照图12和图13，提供根据本公开的又一个示例性实施例的用于液压系统100的阀400。如以下将更加详细地说明的，图12示出处于关闭位置中的示例性阀400，并且图13示出处于打开位置中的示例性阀400。图12和图13的示例性阀400可以被包含在以上参照图6和图7所述的液压系统100中，或更具体地，阀可以定位在上述第一旁通管路
138和/或第二旁通管路140中。

[0077] 所示的示例性阀包括阀体402，所述阀体402限定工作端口通道404、载荷传感通道406和罐通道408。工作端口通道404限定工作端口通道压力PWPC并且被构造成用于与液压载荷102的第一室106或第二室108中的一个流体连接。例如，工作端口通道404可以经由旁通管路138、140分别与第一工作端口管路120或第二工作端口管路122流体连通，或可替代地，工作端口通道404可以通过例如单独的和/或专用的流体管路来与液压载荷102的第一室106或第二室108流体连通。

[0078] 类似地，载荷传感通道406限定载荷传感通道压力PLS并且被构造成用于与载荷传感管路132流体连接，并且罐通道408限定罐通道压力PT并且被构造成用于与例如液压系统100的流体罐112流体连接。如上所述，载荷传感通道压力PLS可以指示在液压载荷102上的阻力。

[0079] 图12和图13的示例性阀还限定通路或体腔410，所述通路或体腔410在工作端口通道404和罐通道408之间沿着纵向轴线L延伸，并且所述阀还包括阀芯412，所述阀芯412可运动地沿着纵向轴线L定位在体腔410中。阀芯412可在与阀400的关闭位置相对应的第一位置(图12)和与阀400的打开位置相对应的第二位置(图13)之间运动。

[0080] 另外地，对于所示的实施例而言，体腔410在工作端口通道404和罐通道408之间限定内表面，并且阀芯412限定外表面。工作端口通道404的内表面和阀芯412的外表面在体腔410和阀芯412之间限定界面，所述界面从纵向轴线L向外地延伸，以便使在工作端口通道404和载荷传感通道406之间的增大的压力差增大界面上的密封力。更具体地，对于所示的实施例而言，体腔410的内表面是锥形内表面414，并且阀芯412的外表面是锥形外表面416，以便使界面是由体腔410和阀芯412在体腔410和阀芯412之间所限定的锥形界面418。

[0081] 锥形界面418可以相对于体腔410的纵向轴线L限定任何适当的角。例如，锥形界面418可以限定介于20度和70度之间或介于30度和60度之间的角α。更具体地，对于所示的示例性实施例而言，锥形界面418相对于纵向轴线L限定大约45度的角α。如本文所使用的，例如“大约”或“基本”的近似术语指的是处于10％的误差幅度内。

[0082] 然而，应当理解，在其它示例性实施例中，体腔410的锥形内表面414可以相对于纵向轴线L限定一角，所述角大于或小于由阀芯412的锥形外表面416和纵向轴线L所限定的角。例如，在某些实施例中，由锥形内表面414与纵向轴线L所限定的角可以大于由锥形外表面416与纵向轴线L所限定的角。这种构型可以例如允许用于使密封件或垫圈在锥形内表面414和锥形外表面416中的一个或二者上定位在锥形界面418中。另外，在其它示例性实施例中，界面可以不是锥形界面418，并且反而任何其它适当的构型可以设置成使得界面从纵向轴线L向外地延伸。例如，在其它实施例中，界面可以是倒圆的或弯曲的界面、可以包括单个锥形表面、或可以是“齿”型界面。

[0083] 当阀芯412处于第一位置中时，锥形界面418防止流体在罐通道408和工作端口通道404之间流动。一个或多个诸如O型环的密封件或垫圈可以设置在锥形内表面414和/或锥形外表面416上或被嵌入锥形内表面414和/或锥形外表面416中以帮助阻止这种流动。相比之下，当阀芯412处于第二位置中时，锥形界面418允许用于使流体在罐通道408和工作端口通道404之间流动。对于图12和图13的实施例而言，当在载荷传感压力PLS和工作端口通道压力PWPC之间的压力差即载荷传感压力PLS减去工作端口通道压力PWPC的压力差超出预定的阈值时，阀芯412运动到第二位置。预定的阈值可以是0psi，以便无论何时载荷传感压力PLS超出工作端口通道压力PWPC时使阀芯412运动到第二位置，或可替代地预定的阈值可以是大于零(0)psi的压力差。例如，图12和图13中所示的阀芯412被朝向第一位置偏压，以便使载荷传感压力PLS必须比工作端口通道压力PWPC超出了某一阈值以使阀芯412运动到第二位置。通过阀芯412的相对表面积实现偏压。具体地，阀芯412在第一纵向端部420和第二纵向端部422之间延伸。第一纵向端部420暴露于工作端口通道压力PWPC下，并且第二纵向端部422暴露于载荷传感压力PLS下。第一纵向端部420限定第一有效表面积，并且第二纵向端部422限定第二有效表面积。对于所示的实施例而言，第一有效表面积大于第二有效表面积以实现阀芯412朝向第一位置的偏压。然而，应当理解，在其它示例性实施例中，可以另外地或可替代地提供诸如弹簧的偏压元件。

[0084] 仍然参照图12和图13的示例性实施例，第一纵向端部420、阀体410和插头426一起限定工作端口腔体428。另外地，在阀芯410内限定工作端口膛孔430以流体地连接工作端口通道404和工作端口腔体428来允许工作端口通道压力PWPC传递到工作端口腔体428。另外地，对于所示的实施例而言，体腔410进一步沿着纵向轴线L延伸到载荷传感通道406，并且阀芯412的第二端部422被定位在载荷传感通道406内。然而，应当理解，在其它示例性实施例中，阀400可以不限定工作端口腔体428，并且反而工作端口通道404和阀芯412的尺寸可以设定成使得阀芯412的第一纵向端部420在第一位置和第二位置中暴露于工作端口腔体压力PWPC下。

[0085] 仍然参照图12和图13的示例性实施例，示出在载荷传感通道406和工作端口通道404之间定位有罐通道408，并且锥形界面418从纵向轴线L朝向工作端口通道404沿着径向方向R径向向外地渐扩。图12和图13的阀因此可以允许用于当阀400从关闭位置运动到打开位置时随着锥形界面418开始打开而立即使流体在工作端口通道404与罐通道408之间流动。因此，这种构型可以允许用于更有响应的阀构型。在腔体410的内表面和阀芯412的外表面之间的界面(例如，锥形界面418)的构型允许对阀400中的流体压力做出这种快速响应，所述快速响应可以允许液压系统100更加高效地操作。然而，显著地，当处于关闭位置中时，这种构型还可以提供更有效的密封，这是由于工作端口通道压力PWPC和载荷传感压力PLS之间的压力差越大，施加在阀芯412和界面(例如，锥形界面418)上的密封力越大。

[0086] 现在参照图14和图15，提供根据本公开的阀的又一个示例性实施例400’。图14和图15的示例性阀400’可以被构造成以与图12和图13的阀400基本相同的方式操作。在图12至图15中的类似的附图标记指示相同的或类似的部件。

[0087] 然而，相比之下，图14和图15的阀400’被构造成使得工作端口通道404’被定位在载荷传感通道406’和罐通道408’之间。因此，工作端口膛孔430’延伸通过定位在罐通道408’中的阀芯412’的部分以到达工作端口室428’。另外地，如图所示，锥形界面418’反而从纵向轴线L朝向罐通道408’沿着径向方向R向外渐扩。

[0088] 然而，应当理解，仅通过示例的方式分别提供图12和图13的示例性阀400和图14和图15的示例性阀400’。在某些示例性实施例中，阀可以另外地被构造成与以上参照图8至图11所述的阀142、144、200和300类似地提供保护以防在例如液压载荷102中空化。因此，在某些实施例中，图12和图13的阀400以及图14和图15的阀400’还可以包括通路，所述通路当在罐通道压力PT和载荷传感通道压力PLS之间的压力差超出预定的阈值时选择性地流体地连接载荷传感通道和罐通道。此外，在这种示例性实施例中，通路可以例如是限定在阀芯412、412’中的膛孔或是与体腔410、410’独立的腔体，并且阀400、400’还可以包括定位在通路中的止回阀。例如，在某些实施例中，图12和图13的阀400以及图14和图15的阀400’可以包括以上参照图8和图9所述的通路242和止回阀232，或可替代地可以包括具有以上参照图10和图11所述的止回阀332的通路342。

[0089] 该书面说明使用示例来公开本发明，包括最好的模式在内，并且也使本领域的技术人员能够实行本发明，包括制成和使用任何装置或系统并且执行任何所涉及到的方法。本发明的可取得专利的范围通过权利要求书限定，并且可以包括对于本领域的技术人员而言想到的其它示例。这样的其它示例如果包括与权利要求书的字面语言不同的结构元件或如果包括具有与权利要求书的字面语言非实质性不同的等效结构元件，则它们旨在处于权利要求书的范围内。