液壓系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種液壓驅(qū)動裝置(1)，包括工作缸(2)及以機械方式與所述工作缸(2)連接的行程缸(3)。所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分別包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四個所述缸室(21,22,31,32)在閉合并且被液壓流體(F)填充并且被施加預(yù)應(yīng)力的壓力回路(4)中以適當(dāng)?shù)姆绞较噙B。具有第一和第二壓力管接頭(51,52)的液壓機(5)被布置于所述壓力回路(4)中，用以在所述液壓驅(qū)動裝置(1)運行(B)期間于所述工作缸和行程缸(2,3)的各個所述缸室(21,22,31,32)之間循環(huán)輸送所述液壓流體(F)。至少一個第一換向閥和一個第二換向閥(6,7)被這樣布置于所述壓力回路(4)中，即當(dāng)其分別處于適合于所述液壓驅(qū)動裝置(1)的不同運行階段的切換位置(61,62,71,72,73)時，搭配適當(dāng)運行的液壓機(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能夠在一個或另一個活塞運動方向(R1,R2)上共同運動，為此優(yōu)選僅將所述第一和第二換向閥(6,7)布置于所述壓力回路(4)中。一種液壓驅(qū)動裝置(1)需最少數(shù)目的組件、降低安裝復(fù)雜程度、提高能量效率、能以緊湊的方式構(gòu)建并且能以足以應(yīng)變的方式運行。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種具有以機械方式耦合的工作缸和行程缸的液壓驅(qū)動裝置、具有這種驅(qū)動裝置的壓力機、折彎機或沖壓機以及這種驅(qū)動裝置的運行方法。
技術(shù)介紹
具有液壓驅(qū)動裝置的系統(tǒng)用于各種目的，例如用于壓力機、折彎機或沖壓機。在這類應(yīng)用中，一方面，活塞或與其連接的刀具(擠壓、折彎)需在低速下產(chǎn)生大作用力(動力沖程)，另一方面，活塞或與其連接的刀具(刀具接近/離開待處理的部件)需在小作用力下產(chǎn)生高度(快速沖程)。對此，通常使用兩個分開的缸(用于以小作用力快速運動的行程缸以及用于以大作用力慢速運動的工作缸)，其各有一個促動器，促動器如今采用連續(xù)閥或變量泵的形式。這種促動器需要高壓源或者開式罐來為液壓驅(qū)動裝置提供液壓流體。因分別將一個促動器固定分配給行程和工作缸，故所需組件數(shù)、安裝復(fù)雜程度及投入費用都相當(dāng)可觀。此外，能量效率不高，特別是在部分負(fù)荷區(qū)域內(nèi)以及使用連續(xù)閥的情況下。具有行程缸和工作缸的液壓驅(qū)動裝置在現(xiàn)有技術(shù)中為人們所熟知的。這種液壓驅(qū)動裝置在例如JP-H0639285U中公開，其具有兩個以機械方式耦合的缸體、兩個2位2通換向閥以及一個液壓泵，它們在液壓回路中彼此相連。EP2480405B1公開了一種具有行程和工作缸的液壓驅(qū)動裝置，其具有變速泵，作為閉合液壓回路中的促動器，蓄壓器經(jīng)由閥連接至所述液壓回路。兩個缸彼此獨立地采用差動缸樣式。然而對此還期望有更加緊湊的實施方案。在上述文獻所公開的布置中，行程缸在執(zhí)行動力沖程時并不作為額外施力的組件，因而動力沖程中產(chǎn)生作用的動力須單獨由工作缸施加，這就降低了驅(qū)動裝置的效率。與之相反，在執(zhí)行快速沖程時，刀具的速度僅由其重力決定。因此，快速沖程中無法達到比通過刀具重力產(chǎn)生的速度更快的速度。有鑒于此，這種液壓驅(qū)動裝置僅能在有限的程度內(nèi)以應(yīng)變的方式運行。因此就希望能有一種液壓驅(qū)動裝置，其僅需最少數(shù)目的組件、降低安裝復(fù)雜程度、提高能量效率、能以緊湊的方式構(gòu)建并且能以足以應(yīng)變的方式運行。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是，提供一種液壓驅(qū)動裝置，其僅需最少數(shù)目的組件、降低安裝復(fù)雜程度、提高能量效率、能以緊湊的方式構(gòu)建并且能以足以應(yīng)變的方式運行。本專利技術(shù)通過一種液壓驅(qū)動裝置解決上述目的，其包括工作缸及以機械方式與工作缸連接的行程缸，其中，工作缸和行程缸分別包括上缸室和下缸室并且工作缸和行程缸的全部四個缸室在閉合并且被液壓流體填充并且被施加預(yù)應(yīng)力的壓力回路中以適當(dāng)?shù)姆绞较噙B，具有第一和第二壓力管接頭的液壓機被布置于該壓力回路中，用以在液壓驅(qū)動裝置運行期間于所述工作缸和行程缸的各個缸室之間循環(huán)輸送液壓流體，并且其中，至少有一個第一換向閥和一個第二換向閥被這樣布置于壓力回路中，即當(dāng)其分別處于適合于液壓驅(qū)動裝置不同運行階段的切換位置時，搭配適當(dāng)運行的液壓機一起，使工作缸和行程缸能夠在一個或另一個活塞運動方向上共同運動，為此優(yōu)選僅將第一和第二換向閥布置于該壓力回路中。在此，術(shù)語“工作缸”是指設(shè)計用于執(zhí)行產(chǎn)生力的運動過程的缸體，即使得活塞桿在低速下大力運動。而術(shù)語“行程缸”是指設(shè)計用于在施加小作用力的情況下實現(xiàn)快速運動過程的缸體。在根據(jù)本專利技術(shù)的布置中，工作缸與行程缸以機械方式相連。在此情形下，工作缸并不主動促進快速運動過程，而是作為被動組件隨所述行程缸協(xié)動。而與之相反，行程缸在產(chǎn)生力的運動(大力、低速)中會主動協(xié)助工作缸，具體方式是，在行程缸中也會在活塞桿運動方向上產(chǎn)生力。由此，根據(jù)本專利技術(shù)的液壓驅(qū)動裝置能夠在相應(yīng)機器進行擠壓、折彎或沖壓的過程時幫助機器執(zhí)行產(chǎn)生力的運動。行程缸和工作缸分別具有兩個缸室，這兩個缸室通過活塞以相應(yīng)的活塞面分成上下缸室。在此情形下，在產(chǎn)生力的運動中(下行動力沖程)借助于液壓機輸入液壓流體的缸室稱作上缸室。相應(yīng)地，各缸體的另一個缸室稱作下缸室，其中在產(chǎn)生力的運動中(上行動力沖程)借助于液壓機輸出液壓流體。在本專利技術(shù)中，活塞桿方向表示活塞桿能夠運動的兩個方向。據(jù)此，活塞桿方向借由活塞桿以及缸體的取向來預(yù)設(shè)。術(shù)語“液壓流體”在本文中是指適合在液壓系統(tǒng)中傳遞機械能的任何流體。適宜的液壓流體具有良好的潤滑性能、高度的耐久性以及潤濕力和膠黏力。此外，這些液壓流體與密封圈具有相容性且不含樹脂和酸，并且對動態(tài)及運動粘度的溫度影響小、壓縮性低且發(fā)泡少。適宜的液壓流體例如有礦油(也稱作液壓油)或者不易燃的液體，諸如HFA、HFB、HFC或HFD。在本文中，循環(huán)輸送液壓流體是指使液壓流體通過所述壓力回路的壓力管路從一個氣缸室移送(輸送)到另一個氣缸室中。在此情形下，液壓流體在閉合的壓力回路中被循環(huán)輸送。術(shù)語“閉合”是指在液壓驅(qū)動裝置中不存在用來補油的向周圍空氣敞開的油罐。閉合壓力回路是由多個壓力管路組成的系統(tǒng)，壓力管路在工作中不會缺乏液壓流體，除非泄漏。壓力回路由不同的壓力管路構(gòu)成，這些壓力管路使液壓機與所述缸體連接。在此情形下，壓力回路能夠包括這樣的壓力管路，其分成多條分支管路或者包括接合點，在該接合點處多條壓力管路合并成一條繼續(xù)延續(xù)的壓力管路。據(jù)此，根據(jù)本專利技術(shù)的液壓驅(qū)動裝置能夠在閉合的壓力回路中運行，而無需連接向周圍空氣敞開的油罐或補償儲油器。在此情形下，壓力回路被施加預(yù)應(yīng)力，也就是說，其保持在調(diào)高的恒壓下。對液壓流體施加預(yù)應(yīng)力提高了流體的壓縮模量。由此提高系統(tǒng)的固有頻率，從而改進動態(tài)特性。另外，通過施加預(yù)應(yīng)力避免泵受損于空化效應(yīng)。液壓機如果采用未施加預(yù)應(yīng)力的液壓流體運行，會使這些流體在進入壓力回路開始運動之前首先被消除應(yīng)力或者首先被壓縮。因而，未施加預(yù)應(yīng)力的壓力回路以延時的液壓運動開展工作，由此在液壓機輸送的過程中，因液壓流體中發(fā)生壓縮和消除應(yīng)力而損失驅(qū)動能。根據(jù)本專利技術(shù)的液壓驅(qū)動裝置中的預(yù)加壓力優(yōu)選為至少0.5MPa(5bar)。該預(yù)加應(yīng)力能夠通過例如壓力源來保持恒定，壓力源經(jīng)由止回閥與壓力回路連接。止回閥使得壓力源僅補償泄漏。鑒于液壓驅(qū)動裝置或壓力回路具有絕佳的密封以及流體不會發(fā)生壓縮，該壓力源對于液壓驅(qū)動裝置的運行而言并非必要。在此情形下，變速液壓機整合于壓力回路中，具體方式是，將其兩個壓力管接頭(第一和第二壓力管接頭)與壓力回路的壓力管路連接。液壓驅(qū)動裝置的運行是指隨液壓驅(qū)動裝置運動的組件的整體運動循環(huán)。當(dāng)缸體及活塞桿在歷經(jīng)上下死點之后達到相同的位置時，完成運動循環(huán)。活塞桿靜止下來并隨即掉轉(zhuǎn)其運動方向的點稱作死點。在此情形下，運行循環(huán)分成液壓驅(qū)動裝置的不同運行階段。在“下行快速沖程”運行階段中，液壓驅(qū)動裝置以高速及小作用力伸出活塞桿，在“下行動力沖程”運行階段中，在低速及大作用力下在相同的方向上繼續(xù)運動。到達死點后，發(fā)生“消力”運行階段，直至液壓驅(qū)動裝置消除應(yīng)力并且能夠掉轉(zhuǎn)運動方向。隨后，能夠發(fā)生“上行動力沖程”運行階段。在該運行階段中，活塞桿以低速及大作用力運動，其中，運動及作用力的方向掉轉(zhuǎn)。在“上行快速沖程”運行階段中，活塞桿以高速及小作用力運動，直至上死點。在此，能夠緊接著發(fā)生“下行快速沖程”運行階段或者“停機”運行階段，在后一種階段中液壓驅(qū)動裝置進入休止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)本專利技術(shù)的液壓驅(qū)動裝置配有最少數(shù)目的組件、降低安裝復(fù)雜性、提高能量效率、能以緊湊的方式構(gòu)建并且能以足以應(yīng)變的方式運行。特別地，該液壓驅(qū)動裝置僅需單獨一個促動器(液壓機)，便不僅能供應(yīng)行程缸，而且也能供應(yīng)工作缸。在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
種液壓驅(qū)動裝置(1)，包括工作缸(2)及以機械方式與所述工作缸(2)連接的行程缸(3)，其中，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分別包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四個所述缸室(21,22,31,32)在閉合并且被液壓流體(F)填充并且被施加預(yù)應(yīng)力的壓力回路(4)中以適當(dāng)?shù)姆绞较噙B，具有第一和第二壓力管接頭(51,52)的液壓機(5)被布置于所述壓力回路(4)中，用以在所述液壓驅(qū)動裝置(1)運行期間于所述工作缸和行程缸(2,3)的各個所述缸室(21,22,31,32)之間循環(huán)輸送所述液壓流體(F)，并且其中，至少一個第一換向閥和一個第二換向閥(6,7)被這樣布置于所述壓力回路(4)中，即當(dāng)其分別處于適合于所述液壓驅(qū)動裝置(1)的不同運行階段的切換位置(61,62,71,72,73)時，搭配適當(dāng)運行的液壓機(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能夠在一個或另一個活塞運動方向(R1,R2)上共同運動，為此優(yōu)選僅將所述第一和第二換向閥(6,7)布置于所述壓力回路(4)中。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.06.04 EP 14171118.41.一種液壓驅(qū)動裝置(1)，包括工作缸(2)及以機械方式與所述工作缸(2)連接的行程缸(3)，其中，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分別包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四個所述缸室(21,22,31,32)在閉合并且被液壓流體(F)填充并且被施加預(yù)應(yīng)力的壓力回路(4)中以適當(dāng)?shù)姆绞较噙B，具有第一和第二壓力管接頭(51,52)的液壓機(5)被布置于所述壓力回路(4)中，用以在所述液壓驅(qū)動裝置(1)運行期間于所述工作缸和行程缸(2,3)的各個所述缸室(21,22,31,32)之間循環(huán)輸送所述液壓流體(F)，并且其中，至少一個第一換向閥和一個第二換向閥(6,7)被這樣布置于所述壓力回路(4)中，即當(dāng)其分別處于適合于所述液壓驅(qū)動裝置(1)的不同運行階段的切換位置(61,62,71,72,73)時，搭配適當(dāng)運行的液壓機(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能夠在一個或另一個活塞運動方向(R1,R2)上共同運動，為此優(yōu)選僅將所述第一和第二換向閥(6,7)布置于所述壓力回路(4)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述第一換向閥(6)被布置于所述壓力回路(4)的第一壓力管路(41)中，所述第一壓力管路使所述工作缸(2)的兩個所述缸室(21,22)相連并且在所述第一切換位置(61)中使所述液壓流體(F)能夠雙向流通，從而使所述兩個缸室(21,22)發(fā)生短接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述第一換向閥(6)是2位2通換向閥(6)并且為此被這樣設(shè)計，即其應(yīng)在另一個第二切換位置(62)中在兩個方向上鎖止所述第一壓力管路(41)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述液壓機(5)的所述第一壓力管接頭(51)經(jīng)由所述壓力回路(4)的第二和第三壓力管路(42,43)與所述工作缸和行程缸(2,3)各自的所述上缸室(21,31)連接，其中，所述第二換向閥(7)被布置于所述工作缸(2)的所述上缸室(21)的所述第二壓力管接頭(42)中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述第二換向閥(7)是具有三個不同切換位置(71,72,73)的3位2通換向閥(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述第二換向閥(7)的所述切換位置中的第一切換位置(71)使所述液壓流體(F)雙向流通，從而使兩個所述上缸室(21,31)發(fā)生短接，所述第二換向閥(7)的所述切換位置中的第二切換位置(72)是止回閥位置，其中，流體在所述行程缸(3)的所述上缸室(31)方向上的流通被鎖止并且能夠使流體在反方向上流動，并且所述第二換向閥(7)的所述切換位置中的第三切換位置(73)在兩個方向上鎖止所述第二壓力管路(42)。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述液壓機(5)的所述第二管接頭(52)經(jīng)由所述壓力回路(4)的第四和第五壓力管路(44,45)與所述工作缸和行程缸(2,3)的所述下缸室(22,32)連接，而不具有接入其間的換向閥。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述工作缸(2)以及所述行程缸(3)均是以各自的環(huán)面(23,33)作為活塞面的雙桿缸。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓驅(qū)動裝置(1)，其特征在于，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)以共同的活塞桿(8)被布置成串列缸。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沃納·漢德爾，阿希姆·黑爾比希，帝諾·肯奇克，
申請(專利權(quán))人：穆格有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE