技术领域 本发明涉及液压控制,其包括:具有高压连接和低压连接的供应连接布 置;具有二个可与消耗装置连接的工作连接的工作连接布置;具有在供应连 接布置和工作连接布置之间的阀元件的控制阀;和设置在高压连接和控制阀 之间的平衡阀,通过平衡阀和控制阀之间的压力向关闭方向动作。本发明还 涉及控制液压消耗装置的方法,其在压力控制操作模式下通过控制阀控制。 背景技术 这种液压控制和方法从DE 198 00 721 A1中得知。平衡阀通过弹簧和压 力作用向开启方向动作,该压力可以通过固定节流阀提供。固定节流阀是平 衡阀出口和低压连接之间压力分配器的一部分,该低压连接此处是一个储罐 连接。这样,平衡阀能够保证压力控制,其中马达入口压力主要由控制阀的 位置决定。 在从马达到低压连接的回路管中,平衡阀和负荷保持阀串联布置。通过 定位管朝开启方向给负荷保持阀提供马达入口压力,通过其它的定位管提供 负荷保持阀的出口压力。这样,在弹簧的影响下,负荷保持阀调整使得其直 到压力差克服了弹簧力时才打开。 当马达负荷下降时,需要相对较高的入口压力。例如,控制阀滑块必须 打开的相对多些,依照设计,需要较大或较小的滑块移动以控制高压。这是 极其不利的,因为只能获得高压才能打开负荷保持阀。 使用平衡阀的另一个可能可从DE 102 16 958 B3得知。此处,平衡阀通 过控制阀上的压力差受到控制,并保持控制阀上的压力差为恒量。照这样, 能够实现流量控制,其中提供给消耗装置的数量取决于阀元件的位置。阀元 件位移越大,输入流量和输出流量就越大。 US 4 981 159显明了液压控制,能够和不同的阀元件一起在一侧用作压 力控制,在另一侧用作流量控制。为此目的,也具有滑块形式的阀元件只是 必须置换。原则上,这种置换并不难。但是,只有当系统没有压力或最好是 空闲时,才能实施。这样,改变操作模式仍需要努力。 发明内容 本发明的任务是提供最有利的能量消耗模式。 对于前面提到的液压控制,该任务这样实现:在开启方向,平衡阀受到 选择装置的压力的作用,该选择装置可以选择性地给平衡阀提供压力控制压 力或流量控制压力。 对于该实施例,能够在压力控制工作模式或流量控制工作模式下随意地 操作液压控制。不必做任何改变。使用不同的压力是足够用的,该压力是通 过选择装置选择,然后再专门提供给平衡阀。这样,能够选择压力控制压力 或流量控制压力,其允许最有利的能量操作模式。选择装置可以用作消耗装 置的双向移动。但是,在许多情况下,选择装置只用作单向移动就足够了, 在该移动方向上能够出现负的负载(negative loads)。此外,对于该实施例, 能够实现对控制极其舒适的操作。迄今,一直期望减低负的负载,例如当折 叠起重机臂时,首先要提供负的负载,然后是正的负载以保证完全折叠起重 机臂。为此目的,必须移动控制的起动元件以操纵从负的负载到正的负载的 转换。对于新的实施例,起动元件例如手柄可以留在设定的位置上,当力变 成正的时,控制将自动改变到流量控制。 优选地,选择装置给平衡阀提供压力控制压力和流量控制压力中较大的 压力。这样有二个优点。一是更容易决定选择两个压力中哪一个。二是照这 样选择装置的操作也能够自动化。 优选地,预定位置的控制阀的起动使选择装置先传递压力控制压力,其 次是流量控制压力到平衡阀。上面提到的位置,例如,可能是“0位置”或“中 性位置”,其将在下面的解释中用到。根据控制阀的设计,该预定位置也可 能是其它的地方。当控制阀从0位置移动时,便逐渐地打开,因而从高压连 接传递液压机液体到工作连接,该高压连接通常是泵连接。在该打开部分的 原始相位上,在压力控制操作模式下操作控制,在该模式下控制阀出口压力 基本上取决于控制阀的阀元件的位置。当然,个别压力取决于阀元件的准确 设计,例如,阀滑块。因而,此处的解释可以理解为一个例子。它只是为了 更好地理解本发明。例如,该压力能够用以打开其它的控制阀,如负荷保持 阀。该负荷保持阀只是必须标定为用于此相对很小的压力,通过压力控制驱 动。也能够向相反方向动作,先选择一个负荷保持阀,然后标定其余系统。 当超过该最小压力时,选择装置自动切换到流量控制操作模式。在流量控制 操作模式下,压力实际上仅由消耗装置来决定,即只提供绝对必要的压力。 控制阀,更适宜的是比例阀,提供相应数量的液压机液体,即,简单地说是 控制速度,以驱动消耗装置。这样,对于该实施例,最积极有利的压力,即 消耗装置所需的压力,设定在压力范围内,其下限是由压力控制指明的最小 的压力限定,其上限如要求可以由过压阀限定。这样,最后由外部条件决定 动作的控制形式。当然,这也适用于“初始相位”。 优选地,选择装置一侧与设置在控制阀和工作连接之间的工作管连接, 另一侧与负荷传感管连接的控制管连接。当然,这也适用于控制阀处于工作 状态时,即阀元件一直偏离其静止位置,已在平衡阀和工作连接中的一个之 间建立连接。阀元件的起动增大了工作管中的压力。只要该压力比控制管中 的压力小,就会发生压力控制。压力控制过程中,工作连接内的压力基本上 取决于阀元件的位置。如果阀元件进一步动作,工作连接内的压力根据外部 条件有时会超过控制管内的压力。在这种情况下,会发生流量控制,在该流 量控制下工作连接内的压力由消耗装置的压力决定。这样,当只提供驱动消 耗装置所需的压力时,能够实现对节能有利的运作。换句话说,控制管内存 在着“仿真负载信号”。 优选地,控制管与压力分配器的出口连接,该压力分配器设置在平衡阀 和低压连接之间。同样的压力分配器也可以用于产生负荷传感信号。但是, 通常其它的节流阀设置在压力分配器和负荷传感连接(LS连接)之间,其 节流阀会引起一定的隔绝(decoupling)。压力分配器的出口提供压力,其压 力根据平衡阀向开启方向动作。这是提供压力控制相对简单的一种方式。 压力分配器更适宜具有至少二个节流阀,其中一个可以通过控制阀的阀 元件进行调整。该节流阀通常是设置在出口和低压连接之间的节流阀。 在优选实施例中,压力分配器具有两个节流阀,都能通过控制阀的阀元 件进行调整。当压力分配器的节流阀具有不变数值时,控制阀的出口压力在 压力控制范围内基本保持恒定。当这些节流阀具有可变数值时,压力会增大 或减小。 在优选实施例中,选择装置具有逆止阀,向平衡阀方向打开。这是一个 相对简单的实施例,当两个压力中仅仅较大的压力传递到平衡阀时就足够 了。 逆止阀优选在控制阀的阀元件内。如果是这样,只需要对控制本身做很 少的改动。仅仅需要对控制阀的阀元件做很小的改动。 选择装置也可以包括一个梭形滑阀。换句话说,该梭形滑阀是一个具有 二种逆止阀功能的逆止阀。这种梭形滑阀也可以在控制阀的阀元件内。 负荷保持阀优选在至少一个工作连接内,可以通过另外一个连接内的压 力将其打开。这种负荷保持阀也被称作“过中心”阀。这种负荷保持阀需要预 定的打开压力。该打开压力不能设定得太小,当泄漏或其它不利条件引起负 荷保持阀打开的压力积聚时,以防止负荷保持阀无意间打开。对于辅助控制 装置,负荷保持阀的打开压力能保持相对较大,这样能够对寄生积聚的压力 保持所需要的安全距离,不必驱动高能作用力使负荷保持阀打开太大。为打 开负荷保持阀,在另一个工作连接内必须积聚压力,该压力足够起动辅助控 制装置。例如,该压力能够与压力控制指定的最小压力相符合。这样,为了 只降低负载,必须积聚绝对必需的压力。例如,该压力能够与平衡阀内拉开 弹簧的压力加上控制阀前压力分配器的出口压力相符合。当然,在另一个这 样的实施例中,也能够在消耗装置或工作连接和控制阀之间使用转回平衡 阀。 辅助控制装置优选具有可由另一个工作连接内的压力控制的辅助阀元 件,上述辅助控制装置在可控状态下可使一个工作连接与负荷保持阀的控制 入口连接,在未受控制状态下中断该连接。这是辅助控制装置的相对简单的 设计。 工作连接布置优选与防气蚀装置连接,该装置具有防气蚀的阀元件的防 气蚀阀,该阀元件通过工作连接内的压力被置换,在消耗装置连接和另一个 工作连接之间形成连接。在消耗装置方向上实际上没有节流阀、阀组的窄通 道或类似形式的限制,连接可以实现。因此,可以在比以往压力小时实现再 充,使得推动操作,即带有负的负载的操作,也仅需要相对很少的额外能量。 选择装置的出口优选与压力限制阀连接。通过压力限制阀,该限制阀依 据应用设定,例如,压力控制压力随着控制阀的阀元件位置的变化而增大或 减小。 本发明的任务可以通过这样的方法实现:控制阀可以选择性地在流量控 制操作模式下控制消耗装置,压力控制操作模式和流量控制模式之间的转换 是根据限定压力自动地发生。 这样,能够在节能有利的范围内操作消耗装置。在流量控制操作方式下, 消耗装置的压力是确定的。在压力控制操作模式下,控制阀的压力是确定的。 这两个操作模式之间的转换则取决于消耗装置连接的压力。例如,上面提到 的选择装置能够实现该目的。但是,这种方法能够以其它的方式实现,例如 通过电控制的元件。 附图说明 在下文中,将结合图纸通过优选实施例描述本发明,附图示出: 图1是液压控制的第一个实施例; 图2是解释压力条件的示意图; 图3是液压控制的第二个实施例; 图4和4a是液压控制的另一个实施例的简图; 图5和5a是根据图4修改的实施例; 图6和6a是根据图4修改的实施例; 图7是具有负荷保持阀的消耗装置的示意图; 图8是防气蚀装置的示意图。 具体实施方式 图1示出用于对消耗装置2的控制的液压控制1,此处是具有活塞3和 缸体4的活塞缸体布置。活塞3将缸体分成第一压力腔5和第二压力腔6。 两个压力腔5、6与控制1的工作连接A、B连接。两个工作连接A、B一起 形成工作连接布置。 控制1具有供应连接布置7,该布置具有以泵连接管的形式的高压连接 P,以油罐连接管的形式的低压连接T及负荷传感连接LS。 控制阀8设置在供应连接布置7和工作连接布置A、B之间,该控制阀 具有阀滑块9用作阀元件。通过仅仅示意性地显示的制动器10,例如以电磁 制动器或辅助控制(pilot controlled)制动器的形式,阀滑块9可以切换至五 种不同的工作模式。这些工作模式通过a到e五个位置加以显示。然而,实 际上控制阀8的阀滑块9实践中是可以连续移动的,从而阀滑块实际上可设 定在任何一个中间位置。此处,控制阀8是个比例阀。 就其本身而论是大家知道的方式,因此不详细描述,阀滑块9在其周围 具有凹槽和其它的凹进处,如果需要可以具有钻孔和类似的设置,其周围与 对应的控制阀8的壳体内的环形槽、凹进处和钻孔重叠,这样根据阀滑块9 的位置以或多或少的减压方式释放或阻碍供应连接布置和工作连接布置A、 B之间一定的连接。显示这种控制阀壳体和对应的阀滑块的例子,例如,从 前文中提到的US 4 981 159可以得知。根据要求,本领域的技术人员能够制 作出这种阀滑块和对应的壳体。 平衡阀11设置在控制阀8和高压连接P之间。在开启方向,平衡阀由 弹簧12的力和控制管14中的压力施以负载。在关闭方向,平衡阀11通过 管13与其出口连接,也就是,平衡阀11和控制阀8之间的点。这样,在关 闭方向,控制阀8的入口压力作用于平衡阀11。 为简单起见,工作连接A在下文中称作“升起连接”,由于液压机液体通 过该连接供应到较大的压力腔5,导致活塞3的升起或伸展。然而,工作连 接B则被称作“下降连接”。此处,受压的液压机液体必须再次供应以降低或 缩进活塞3。负荷保持阀15与升起连接A连接,负荷保持阀15能够通过下 降连接B的压力作用被打开。负荷保持阀15由逆止阀16桥接,在第一压力 腔5的方向打开。 升起连接A通过转回平衡阀17与控制阀8的第一工作出口18连接。控 制阀8具有第二工作出口19,其与下降连接B连接。当负的负载发生时, 升起连接A通过转回平衡阀17控制,这可由例如DE 102 16 958 B3知道。 此外,控制阀8具有第一负荷传感出口20和第二负荷传感出口21。在 图所示的阀元件9的中性位置c中,第一工作出口18、第二工作出口19、 第一负荷传感出口20及第二负荷传感出口21与低压连接T连接。这样说起 来,消耗装置2设置在“浮动位置”。 邻近中性位置c的是阀元件9的阻塞位置b、d,在这些位置上仅仅两个 负荷传感出口20、21与低压连接T连接。而两个工作出口18、19阻塞。在 所有提到的这三个位置b、c、d上,控制阀8的压力入口22闭塞。压力入 口22与平衡阀11的出口连接。 在升起位置e,阀滑块9位移,使得第一工作连接18和第一负荷传感出 口20与压力入口22连接。第二压力出口19和第二负荷传感出口21与低压 连接T连接。受压的液压机液体然后供应至升起连接A,通过逆止阀16进 入压力腔5。活塞3向右移动。这可以说是一种正常的工作模式。 然而在下降位置a,第二工作出口19与压力入口22连接,而第一工作 出口8和第一负荷传感出口20与低压力连接T连接。 第二负荷传感出口21与压力分配器的出口23连接,该分配器通过两个 节流阀24、25形成。节流阀25设置在出口23和低压连接T之间。节流阀 24设置在出口23和压力入口22之间。节流阀24可以是恒定节流阀,其流 阻不受阀滑块位置的限制,相反,节流阀25的流阻通过阀滑块9的调节是 可变的。通过混合体(blende)26和梭形滑阀27第二负荷传感出口21与控 制管14连接。此外,第二负荷传感出口21通过第二梭形滑阀28与梭形滑 阀27串联与供应连接布置7的负荷传感连接LS连接。 第一梭形滑阀27通过减压阀(bleed)26a与第一负荷传感出口20连接。 第二负荷传感出口21与选择装置29的入口连接。第二工作出口19也 与上述选择装置连接。选择装置29在与第二工作出口19连接的管内具有逆 止阀30,使得在出口31处始终可以得到第二工作出口19和第二负荷传感出 口压力中较大的压力。 具有如下的效果:当阀滑块9切换到其较低的位置a时,给低出口B提 供压力。同时,在低出口B处的压力打开负荷保持阀15,使受压的液压机 的液体能够从压力腔5中泄出。平衡阀11可以通过两种不同的方式控制, 再次依赖于外部条件。通过下面的例子解释: 最初,第二负荷传感出口21内的压力比第二工作出口19内的压力大。 因为阀滑块9开始移动时,其和控制阀8一起引起相对较大的节流效果。既 然这样,第二工作出口19的压力就随着阀滑块9的移动适当地改变。如图2 中P1部分的显示。在这个范围内,控制1用作压力控制。但是,阀滑块9 进一步移动时就会引起阀滑块9和控制阀8的壳体之间节流效果的减小,第 二工作出口19的压力增加超过第二负荷传感出口21的压力,该压力用作控 制平衡阀11,而控制阀8用作流量控制阀,也就是,流量不受控制阀8的阀 滑块9位置的限制。压力却由消耗装置2决定。上限是通过过压阀32固定。 对应的过压阀32’也安装在其它的工作连接A上。 当压力入口22和出口23之间的节流阀24也制成可变的时,即,随着 阀滑块9的位置而变化,这将导致图中所示的下斜坡33,其显示随着滑块的 偏置x,控制阀的最小压力的变化。图2上面显示混合压力H,即,合并的 压力一部分通过压力控制,一部分通过流量控制。“FC控制”区显示此处只 有流量受控制。压力自动调整。当外部条件不同时,也会出现压力和流量控 制的其它结果。 就其本身而论是大家所知道的方式,辅助控制停止阀(pilot-controlled stop valve)34也被分配至下降连接B。 通过图4,再次解释作用方式。同样的部件标有相同的参考符号。进一 步说明的是变量泵35,通过负荷传感连接LS对其控制。控制阀8此处仅仅 通过两个“大”的节流阀36、37和“小”节流阀25及节流阀24符号表现出来。 大节流阀36、37和小节流阀25依靠控制阀8的阀滑块9的位置可进行调整。 当控制阀8中的阀滑块9被位移时,节流阀36、37打开,节流阀35关 闭。这就导致图2所示的最小压力的递增曲线。当节流阀25打开时,曲线 会下降。当节流阀36仍然打开些许时,即有很大的阻抗,然后取决于外部 条件,即系统内的其它压力,例如第二工作出口9的压力比压力入口22的 压力小。在固定的节流阀24上,仅有很小的压力下降,由于阀滑块9刚开 始移动时,可变的节流阀25只打开些许。因此,出口23的压力比第二工作 出口19的压力强,逆止阀30如图示也能设置在阀滑块9内保持关闭。这样, 平衡阀11通过压力入口22和出口23之间的压力差受到控制。第二工作出 口19的压力和阀滑块9的位移成比例。压力这样标定,使得至少当其达到 最大值时,足够打开负荷保持阀15。不需要更大的压力打开负荷保持阀15。 在这个区域,阀滑块移动大约1到2毫米。 当节流阀36的节流阻抗进一步下降时,第二工作出口19的压力上升, 直到超过出口23的压力。在这种情况下,逆止阀30打开,即,选择装置29 从压力控制转变为流量控制。逆止阀30一打开,通往消耗装置2的流量就 由阀滑块9的位置决定。压力却由消耗装置决定。在这个区域,阀滑块再移 动3到4毫米。 这给出了极好的节能运行形式。对应的工作图显示于图4a中。至少可 以达到最小的压力H1。该最小的压力由节流阀24和25之间压力划分来限 定的。最大的压力H2通过过压阀32来限制。通过消耗装置2的压力介于 H1和H2之间。 图5显示了修改的实施例。同样的元件具有相同的参考符号。逆止阀30 替换成梭形滑阀38,其一个入口与第二工作出口19连接,其另一个入口与 出口23连接。从图5a中可以看到,此处出现了实践上同样的工作特性。梭 形滑阀38可以传递从第二工作出口19和出口23到平衡阀11的两个压力中 较大的压力。 如果需要,梭形滑阀38也可以集成在阀滑块9上。 图6是一个实施例的示意图,其基本上与图4中的实施例对应。此处, 控制管14不仅与出口23连接,还另外与安全阀(relief valve)39连接,该 安全阀朝着液体箱T打开。安全阀设置取决于消耗装置2。如图6a所示, 这导致了流量控制范围内最小的压力曲线40,该曲线可以在两条界线41、 42之间位移。 在所有这三个实施例中,流量控制过程中的压力由消耗装置2决定。当 压力控制提供的压力太小不能移动例如负荷的消耗装置时,流量控制就会起 动。 压力控制过程中出现最小的压力,其由节流阀24决定。该最小压力的 设定使得其足够打开负荷保持阀15。在下降连接B上减小压力的一种可能 性将结合图7进行讨论。 在图1中,设计的控制使其能够起动马达以提升负荷。因此,仅对于下 降连接B来说,选择装置29具有逆止阀30就足够了。 图3显示了控制1,其用来解释驱动消耗装置2,该消耗装置可以朝两 个方向起动,也可以朝两个方向提供负向负荷,例如在推动操作过程中,这 可以为驱动汽车的旋转马达的向前或者向后驱动。 如图1所示,同样的部件具有同样的参考符号。 与图1相比最主要的差异是:逆止阀30、30’装在二个工作出口18、19 中每一个上,使得平衡阀11能够引起控制阀8的压力控制和流量控制都朝 各自方向移动。因此,当阀滑块9移动至位置E时,具有两个节流阀24’、 25’和出口23’的压力分配器连接到第二工作出口A,出口23’与混合体26a 连接。此处不提供二个阻塞位置b、d。 当阀滑块9设置在位置e时,如果第一工作出口18或第一负荷传感出 口20的压力大,可以说逆止阀30’应该通过控制管14用来控制平衡阀11。 当此刻下降连接B只保持最小可能的压力时,当然很难打开负荷保持阀 15。该种方式如图7所示。 负荷保持阀15具有控制入口43,其与辅助控制装置44连接。辅助控制 装置具有滑块45,其能够在降低连接B的压力作用下置换位置。如图所示, 非置换位置负荷保持阀15的控制入口43实际上是短路或者与低压连接T连 接。 当此刻下降连接B的压力增加到预定值,滑块45位移,通过梭形滑阀 46使压力腔5与控制入口43连接。如果这样,负荷保持阀15打开。同时, 下降连接B只需要很小的压力。 在变速器传动2’内,推动操作需要液压机液体再充气以防止气蚀。为使 其在低压下再充,图8显示了防气蚀装置(anti-cavitation device)47,其能 够与二个工作连接A、B连接,当然,其它的元件可以设置在防气蚀装置47 和控制1之间,例如所示的负荷保持阀15。 通过节流阀48、49,显示了阻抗因阀组中阀特性能够出现,图中没有详 细显示,通过其传动2’连接。 传动2’与工作连接A、B都连接。此外,通过二个逆止阀50、51与共 用供应点52连接。在这个连接中,逆止阀50、51朝传动2’方向打开。 供应点52与防气蚀阀54的出口53连接。防气蚀阀54具有滑块55,其 根据工作连接A、B的控制压力运作。如果工作连接A的压力比工作连接B 的压力大,滑块55位移使得工作连接B与出口53连接。传动2’能够在工作 连接B很低的压力下吸入液压机液体。该工作连接通常与储罐连接。 在相反情况下,工作连接B的压力推动滑块55,使得出口53与工作连 接A连接,传动2’能够在工作连接A较低的压力下吸入液压机液体。 由于供应发生在节流阀48、49之后,这样带有相对较小的阻抗发生, 再充压只需要相对较小的压力。当到现在再充压需要大约50巴以考虑在节 流阀48、49内的节流损失时(一种寄生损失),现在,例如,30巴就足够。 通过该控制,负荷小于如30巴的设定值是可能的。超过该负荷,根据 负荷量级起用控制,由消耗装置指定,换句话说,流量控制。 控制分别允许进(meter-in)功能或出(meter-out)功能,系统本身来选 择使用的可能性。 在负的负载时,变速器传动2’能够始终在入口提供正压以防止气蚀。在 缸体应用中(图1)能够保证通过限定最小的压力,负荷保持阀设定为非工 作,即当负荷为负性时能够打开。此处在实际中也没有气蚀。