液壓的供壓單元和電動液壓的工作單元的製作方法

2023-06-14 05:39:51

專利名稱：液壓的供壓單元和電動液壓的工作單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓的供壓單元，具有兩個交替加壓的輸出端、一個帶有至少兩個泵和一個共同驅動所有泵的可逆式電動機的可逆式泵單元、必要時的在輸出端前面相互打開的止回閥以及用於液壓介質的供給裝置，其中一個泵作為低壓泵和一個泵作為高壓泵構成，兩個泵的加壓輸出端處於供壓單元的相同輸出端上，本發明還涉及一種電動液壓的工作單元，包括一個雙作用的液壓工作缸、一個用於工作缸各工作室交替加壓的電動液壓的供壓單元以及一個用於外部供電的接線端。
背景技術：
對液壓系統方面各種各樣的應用來說，要求向具有兩個油口的負載交替在兩個油口上供給液壓介質。例如作為負載常常使用液壓工作缸，其兩個工作室應交替施加壓力。這種交替加壓一方面可以通過轉換閥門裝置實現，但也可以用較簡單的方式通過可逆式泵裝置實現。這種系統例如由DE197 16 081 C1有所公開並廣泛使用。
在液壓系統的許多應用中，要求在確定的時間或者在確定的條件下使壓力達到不同的水平，必要時連接的工作缸因此施加不同的力。例如通常對工作缸的大部分工作行程不需要非常大的力，但要求快速運動。只要負荷開始作用，工作缸就必須以很高的力運動，其中，負荷的行程常常僅佔整個工作行程的一小部分。US 6 886 332 B2公開了一種開頭所述的系統，但其中僅供壓單元的一側提供兩級運行所需的功能。供壓單元的兩個油口通過控制管線對於兩個泵之間的僅在泵裝置一側上設有的可打開的止回閥來說不再獨立。兩個泵也通過相同的管線從油箱供油。US 3 864 911也介紹了一種類似的系統。

發明內容
本發明的目的因此在於，提供一種供壓單元，藉此直至達到可預先規定的壓力水平大量的液壓介質可供使用，而在達到該壓力水平後具有很高壓力的液壓介質可供使用，其中，這種功能在兩個以簡單方式交替加壓的輸出端上實現。另一目的在於提供一種液壓工作單元，其工作缸可以簡單可逆式在兩個方向上首先迅速移動，隨後在也可以接近靜止的負荷增加的情況下向工作缸施加很高的力。
為實現第一目的，供壓單元的特徵在於，高壓泵的兩個輸出端與低壓泵通過止回閥分開並且每個泵通過本身的轉換閥門與用於液壓介質的供給裝置連接，以及低壓泵的兩個輸出端可通過壓力起動閥與油箱連接，其中，壓力起動閥的控制油口與高壓泵的輸出端這樣連接，使得壓力起動閥的控制油口在實際加壓側上由高壓泵的實際加壓的輸出端加壓。供壓單元利用這種線路為該裝置的兩個輸出端持續提供兩個泵的液壓介質輸送量，直至系統內達到壓力起動閥動作的最好可調節的壓力水平。低壓泵然後通過該閥門斷開和負載然後僅被供給高壓泵的輸送量。以簡單方式方法在避免換向閥的情況下，這種功能可以通過泵旋轉方向在供壓單元的兩個輸出端上的簡單轉換實現，其中，供壓單元在泵兩側上不同壓力級之間的止回閥獨立於相應另一側工作。由此保證供壓單元在兩側上的設計儘可能的獨立性並因此靈活性。用於驅動泵的電動機也可以直接為所要求的最高壓力水平也就是為高壓泵設計，因為即使在兩個泵平行運行的同時使用同一電動機也完全可以滿足低壓力水平的要求。
依據本發明一種具有優點的實施方式，至少一個、最好兩個壓力起動閥具有可獨立於另一壓力起動閥調節的開關點。因此在兩個輸出端上可以調節不同的特性。
泵最好作為定量泵構成，從而該系統無論是在加工還是在運行方面均得到明顯簡化。
為獲得一儘可能自給自足的單元，依據本發明的另一特徵，用於液壓介質的油箱與供壓單元整體構成並且每個泵與用於壓力油箱轉換(Druck-Tank-Umschaltung)的本身的轉換閥門連接。
為實現第二目的，一種具有雙作用的液壓工作缸、向該液壓工作缸工作室交替施加壓力的電動液壓工作單元的特徵在於，供壓單元依據上述內容構成和工作缸的每個工作室與供壓單元始終相同的輸出端連接。因此在無複雜的換向閥裝置的簡單控制和工作缸結構緊湊的情況下，通過首先由兩個泵共同供給液壓介質取得快速動作並隨後如果通過工作缸上負荷的提高而使壓力水平上升以致於低壓泵斷開時取得很高的力水平。輸送量然後降到通過高壓泵提供的量上。
依據本發明一種特殊的實施方式，工作缸作為差動缸構成。在此方面，為取得與工作缸的兩個運動方向上行程速度和力水平相關的相同特性，相應反向相同地(gegengleich)調節壓力起動閥的開關點是有優點的。
依據本發明的另一實施方式，工作缸作為具有可在兩側上移出的活塞杆的同步缸構成。在這種情況下，該系統可以簡單的方式完全對稱構成。另一方面，在兩種類型的工作缸情況下當然也可以根據不同的要求，例如僅要求在一個方向上施加高力，在不同的運動方向上設定不同的力/行程特性。
為在供壓裝置失靈或者停機情況下確保工作缸的可靠保持作用並且另一方面不受阻礙的工作行程，依據本發明的另一實施方式，在供壓單元的泵單元與工作缸的工作室之間的連接管線中設有通過在相應另一管線中的壓力可打開的止回閥。


下面藉助附圖所示的實施例對本發明進行詳細說明。
該附圖示出依據本發明例如可用於不同用途的電動液壓工作單元的液壓線路圖。
具體實施例方式
如在附圖中可看到的那樣，電動液壓工作單元包括至少一個工作缸1，向其兩個工作室2、3交替供給液壓介質並這樣使用活塞4和活塞杆5移出或移入。沒有示出用於外部供電的接線端。當然，除了工作缸1作為差動缸構成外，也可以是其他類型的工作缸1，例如具有可在兩側移出的活塞杆的同步缸。具有優點的是，在通向工作缸1工作室2、3的連接管線6、7中設有本身公知結構形式的、可通過在相應另一管線7或6中的壓力打開的止回閥8。該止回閥8可以作為管線6、7中的單獨部件，但也可以本身在工作缸1或者與下面介紹的供壓單元整體構成。
所示實施方式中具有優點地可以在這種工作單元中使用的液壓的供壓單元具有兩個可交替如壓的輸出端，它們通過管線6、7構成或者與這些管線6、7連接。具有至少兩個泵9、10和一個共同驅動所有泵9、10的可逆式電動機11的可逆式泵單元用於該系統的輸送和液壓介質中的壓力建立。供壓單元可以或者連接在用於液壓介質的外部供給裝置上或者設有一個與該單元整體構成的油箱12(為簡化圖示，附圖中雙重示出)，由此該單元可以儘可能地自給自足運行。
現在為使一直達到系統內可預先規定的壓力水平和由此工作缸1可預先規定的力，大量的液壓介質可供使用，由此取得工作缸1的快速動作，而在達到該壓力水平後具有很大壓力的液壓介質可供使用，一個泵10作為低壓泵和另一個泵9作為高壓泵構成，其中，兩個泵9、10的加壓輸出端處於供壓單元的相同輸出端6或7上。因此兩個泵9、10的輸送量相加並將大量液壓介質輸送到工作室2或3內，從而活塞4和活塞杆5在低負荷下快速移入或者移出。
高壓泵9與低壓泵10通過在低壓泵10的方向上關閉的止回閥13分開。每個泵9、10也通過本身的轉換閥門14、15與液壓介質的供給裝置或油箱12連接。
低壓泵10的兩個輸出端可通過各自一個壓力起動閥16、17與油箱12連接，其中，壓力起動閥16、17的控制油口與高壓泵9的輸出端這樣連接，使該壓力起動閥16、17的控制油口在實際加壓側上由高壓泵9的實際加壓輸出端加壓。因此處於壓力起動閥16、17相應控制油口上的是相應處於管線6或7內的系統壓力，該系統壓力反映工作缸1的活塞杆5上的負荷情況。
例如只要活塞杆移出時的負荷加大，其就會制動工作缸1的行程以及供給工作室2的管線6內的壓力持續增長，直至達到壓力起動閥16的開關點和該壓力起動閥釋放低壓泵10與油箱12之間的連接。通過止回閥13由高壓泵9輸送的液壓介質不是流入油箱12，而是繼續輸送到工作室2，在該工作室內現在調節更高的壓力，從而工作缸1向負荷施加很高的力。
為了能夠考慮到工作缸1上不對稱的速度和/或者負荷情況，或者也為了能夠補償差動缸的差別，最好壓力起動閥16、17的至少之一具有一個可獨立於其他壓力起動閥17、16調節的開關點。
泵9、10最好作為定量泵構成和低壓泵10的輸送量大於或者等於高壓泵9的輸送量。高壓泵9和低壓泵10的概念所指是在可由泵9、10產生的壓力的相對關係上，但這種關係也受泵的驅動裝置11的電動機功率影響。
權利要求
1.液壓的供壓單元，具有兩個交替加壓的輸出端(6、7)、一個帶有至少兩個泵(9、10)和一個共同驅動所有泵的可逆式電動機(11)的可逆式泵單元、必要時在輸出端前面相互打開的止回閥(8)以及用於液壓介質的供給裝置，其中一個泵作為低壓泵(10)和一個泵作為高壓泵(9)構成，兩個泵的加壓的輸出端處於供壓單元的相同輸出端(6、7)上，其特徵在於，高壓泵(9)的兩個輸出端與低壓泵(10)通過止回閥(13)分開並且每個泵(9、10)通過本身的轉換閥門(14、15)與用於液壓介質的供給裝置連接，以及低壓泵(10)的兩個輸出端可通過壓力起動閥(16、17)與油箱(12)連接，其中，壓力起動閥(16、17)的控制油口與高壓泵(9)的輸出端這樣連接，使壓力起動閥(16、17)的控制油口在實際加壓側上由高壓泵(9)的實際加壓輸出端加壓。
2.按權利要求1所述的液壓供壓單元，其特徵在於，至少一個、最好兩個壓力起動閥(16、17)具有可獨立於其他壓力起動閥調節的開關點。
3.按權利要求1或2所述的液壓供壓單元，其特徵在於，泵(9、10)作為定量泵構成。
4.按權利要求1-3之一所述的液壓供壓單元，其特徵在於，用於液壓介質的油箱(12)與供壓單元整體構成並且每個泵(9、10)與用於壓力油箱轉換的本身的轉換閥門(14、15)連接。
5.電動液壓的工作單元，包括一個雙作用的液壓工作缸(1)、一個用於工作缸的各工作室(2、3)的交替加壓的電動液壓的供壓單元以及一個用於外部供電的接線端，其特徵在於，供壓單元依據權利要求1-4之一地構成並且工作缸(1)的每個工作室(2、3)與供壓單元始終相同的輸出端(6、7)連接。
6.按權利要求5所述的工作單元，其特徵在於，工作缸(1)作為差動缸構成。
7.按權利要求5所述的工作單元，其特徵在於，工作缸(1)作為具有可在兩側上移出的活塞杆(5)的同步缸構成。
8.按權利要求5-7之一所述的工作單元，其特徵在於，在供壓單元的泵單元(9、10)與工作缸(1)的工作室(2、3)之間的連接管線(6、7)中設有通過在相應另一管線中的壓力可打開的止回閥(8)。
全文摘要
本發明涉及一種液壓的供壓單元，具有兩個交替加壓的輸出端(6、7)、一個帶有至少兩個泵(9、10)和一個共同驅動所有泵的可逆式電動機(11)的可逆式泵單元，必要時具有在輸出端前面相互打開的止回閥(8)。此外設有用於液壓介質的供給裝置。一個泵作為低壓泵(10)和一個泵作為高壓泵(9)構成，兩個泵的加壓輸出端處於供壓單元的相同輸出端(6、7)上。為對於兩個工作方向在該系統的設計上結構簡單和儘可能靈活的情況下一直達到可預先規定的壓力水平有大量的液壓介質供使用，並在達到該壓力水平後具有很高壓力的液壓介質供使用，高壓泵(9)的兩個輸出端與低壓泵(10)通過止回閥(13)分開並且每個泵(9、10)通過本身的轉換閥門(14、15)與用於液壓介質的供給裝置連接，以及低壓泵(10)的兩個輸出端可通過壓力起動閥(16、17)與油箱(12)連接，其中壓力起動閥(16、17)的控制油口與高壓泵(9)的輸出端這樣連接，使壓力起動閥(16、17)的控制油口在實際加壓側上由高壓泵(9)的實際加壓輸出端加壓。
文檔編號F15B7/08GK1971068SQ20061017290
公開日2007年5月30日 申請日期2006年10月27日 優先權日2005年10月28日
發明者M·庫爾茨, B·格裡默爾 申請人:賀爾碧格自動化技術控股有限公司