用于液压轴的液压回路和液压轴.pdf

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授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F15B 11/036申请日:20131021|||公开

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内容摘要

权利要求书

权利要求书
1.  用于多面式缸(2)的液压回路,所述多面式缸具有包括两个拉回面(A2,A3)和一个移出面(A1)的活塞(4),其中,回路(6)具有可逆的液压机器(14)和用于在活塞(4)的快速动作和施力动作之间进行转换的控制阀(58,64),其中,通过控制阀(58,64)对于快速动作所述拉回面(A3)和移出面(A1)可再生连接,并且其中通过控制阀(58,64)对于施力动作两个拉回面(A2,A3)可以相互连接。

2.  根据权利要求1所述的液压回路,其中,第一控制阀(58)设置在液压机器(14)与拉回面(A3)之间的压力介质流动路径内,并且第二控制阀(64)与第一控制阀(58)流体串联地设置在第一控制阀(58)与移出面(A1)之间的压力介质流动路径内。

3.  根据权利要求1或2所述的液压回路,其中,在液压机器(14)与移出面(A3)之间的压力介质流动路径内设置有截止阀(74)。

4.  根据权利要求1-3中任一项所述的液压回路,其中,在液压机器(14)与拉回面(A2)之间的压力介质流动路径内设置开关阀(70)。

5.  根据权利要求3或4所述的液压回路,其中,设置有平衡储存器(78),所述的平衡储存器通过第一储存器阀(84)与液压机器(14)和控制阀(58)之间的压力介质流动路径连接并且通过第二储存器阀(86)与液压机器(14)和截止阀(74)之间的压力介质流动路径连接。

6.  根据权利要求5所述的液压回路,其中,与相应的储存器阀(84,86)流体并联地设置朝着平衡储存器(78)关闭的止回阀(92,94)。

7.  根据权利要求5或6所述的液压回路,其中,设置有调节阀(100),通过所述调节阀所述拉回面(A3)可以与第一平衡储存器(78)连接,并且所述移出面(A1)可以与第二平衡储存器(102)连接,并且通过所述调节阀所述拉回面(A3)可以与第二平衡储存器(102)连接并且移出面(A1)可以与第一平衡储存器(78)连接。

8.  根据权利要求4-7中任一项所述的液压回路,其中,开关阀(70)与第一控制阀(58)流体并联地布置。

9.  根据前述权利要求中任一项所述的液压回路,其中,可以调节液压机器 (14)的转速和/或冲程容积。

10.  液压轴,其作为结构单元具有尤其按照前述权利要求中任一项所述的液压回路(6)、可通过回路(6)控制的多面式缸(2)、具有阀门(58,64,70,74,84,86,100)的控制集成块(8)、液压机器(14)和用于液压机器(14)的驱动单元(10)。

11.  根据权利要求10所述的液压轴,其中,在控制集成块(8)上用于多面式缸(2)的至少两个缸接口设计为连接面(53)或孔。

12.  根据权利要求10或11所述的液压轴,其中,至少一个平衡储存器(78,102)安装在控制集成块(8)上。

13.  根据权利要求10-12中任一项所述的液压轴,其中,控制集成块(8)用作用于液压机器(14)的机器壳体。

14.  根据权利要求13所述的液压轴,其中,液压机器(14)通过管接头连接在控制集成块(8)中。

说明书

说明书用于液压轴的液压回路和液压轴
技术领域
本发明涉及一种用于液压轴的液压回路和液压轴。
背景技术
在本专利申请框架内,液压轴可以理解为液压执行器例如液压缸以及通过流体对执行器进行控制的液压或电动液压控制装置或回路。所述液压轴是结构紧凑的、强力的和功率强大的传动装置。它们可以应用在众多的工业自动化领域,例如压力机、塑料机械、弯曲机等。这种类型的驱动器尤其用于实现至少两个运动过程,即快速的移动运动,以下称为快速动作或快速冲程,以及施加力的工作运动,以下称为施力动作、工作冲程或挤压动作。
本申请人的申请DE102009043034曾介绍一种熟知的液压轴。在预张紧的液压系统中主缸、快速动作缸和旋转方向可反向的液压机器彼此连接。通过阀门可以改变部件的连接,以便从多个通过例如活塞面给定的液压机械传动比中选择一个传动比。借此可以高效地执行所述的快速冲程或施力冲程。
这种解决方案的缺点是,在设备技术方面液压轴设计起来相对比较繁琐。
发明内容
据此,本发明的任务是发明一种用于液压轴的液压回路,它使液压轴在设备技术上变得结构相对简单。本发明的另一任务是发明一种设备技术上结构相对简单的液压轴。
该任务在液压回路方面按照权利要求1所述的特征解决并在液压轴方面按照权利要求11所述的特征解决。
本发明的其它优选的改进方案是其它从属权利要求的主题。
按照本发明设置一种包括多面式缸的液压回路。多面式缸的活塞具有两个拉回面和一个移出面,其分别限定压力室。在这里通过可逆的、尤其是转速可变的、尤其是可摆转的(durchschwenkbar)液压机器并通过控制阀向压力室供应 压力介质和使压力介质离开压力室。所述控制阀尤其用于在多面式缸的快速动作和施力动作之间进行转换。对于快速动作,优选第一拉回面和移出面通过控制阀再生连接,就是说这些面或它们的压力室基本上压力平衡。在这里,优选能够在多面式缸的活塞的两个移动方向再生拉回面和移出面。对于施力动作,两个拉回面或压力室可以通过控制阀连接。
该解决方案的优势在于,多面式缸的活塞在快速动作中能够以简单的方式移入和移出。当活塞在快速动作中移出时压力介质可以通过液压机器并通过控制阀从第二拉回面的压力室离开并输送给移出面的压力室,其中,通过再生,第一拉回面的压力室压排的压力介质同样引导至移出面的压力室。反之,当活塞在快速动作中移入时,向第二拉回面的压力室供应压力介质,同时压力介质从移出面的压力室离开,其中,通过再生离开的压力介质被输送给第一拉回面的压力室。在施力动作中当活塞移出时,优选压力介质通过控制阀经液压机器从拉回面的两个压力室离开并且输送给移出面的压力室。反之,当活塞在施力动作中移入时,压力介质也可以通过控制阀从移出面的压力室经液压机器离开并输送给拉回面的压力室。
因此,按照本发明的回路能够使多面式缸的活塞在两个运动方向以高的速度和低的力或以低的速度和高的力运动。此外,通过控制阀至少在施力动作中当活塞移出时移出面的压力室能够与液压机器的高压侧截止,以便保持多面式缸的力,从而不必需要再经过液压机器输送能量。
有利地,拉回面之和相当于移出面。
在本发明的另一方案中,规定处于液压机器与第一拉回面的压力室之间的压力介质流动路径内的第一控制阀和与第一控制阀流体串联的处于第一控制阀与移出面的压力室之间的第二控制阀作为所述控制阀。
有利地,除了控制阀之外还设置有截止阀。所述截止阀可以设置在液压机器与移出面的压力室之间的压力介质流动路径内。由此有利的是,在截止阀的关闭状态下,在同时关闭第二控制阀时,压力介质不能从移出面的压力室离开,借此,在没有使用液压机器的情况下移出面上的压力也能基本上得以保持。
优选,在液压机器与第二拉回面之间的压力介质流动路径内设置开关阀。通过所述开关阀能够与控制阀共同阻止压力介质从拉回面的压力室中离开。如果除了第二控制阀之外全部的阀门都处于关闭,则拉回面和移出面的压力室在流 体上与液压机器截止。借此,通过优选没有泄漏地把压力介质封锁在压力室内塞可以保持在任一位置,其中不必通过液压机器输送压力介质。例如,可以在达到期望的挤压力之后执行截止。液压轴通过截止得以加强。
优选,设置平衡储存器,例如具有预应力的液压储存器。所述的平衡储存器可以通过第储存器阀与液压机器和截止阀之间的压力介质流动路径连接并且通过第二储存器阀与液压机器和控制阀之间的压力介质流动路径连接。平衡储存器的预应力可以是例如大约1、大约2、大约3或大约5巴。
平衡储存器可以用于补偿差额量和/或压缩体积。例如,移出面的压力室的流体压排量在减去第二拉回面的压力室的流体压排量之后可以至少相当于第一拉回面的压力室的流体接收量的70、80、90、95或99%。然后,规定平衡储存器用于提供差额量。也可以考虑,移出面的压力室的流体压排量在减去第二拉回面的压力室的流体压排量之后至少相当于第一拉回面的压力室的流体接收量的101、110、115、120或130%,其中,在这里规定平衡储存器用于接收差额量。当然,也可以考虑到,差额量可能是零。
通过储存器阀,平衡储存器可以由液压机器加载,在其中例如控制阀、截止阀和开关阀关闭,由此平衡储存器的加载不会影响到多面式缸。如果例如开关阀和控制阀打开且截止阀关闭,当储存器阀打开时,液压机器则从平衡储存器向拉回面和移出面的压力室输送压力介质,由此多面式缸被预张紧,这导致产生其固定的活塞位置。因此,不需要输送外部的压力介质即可预张紧多面式缸。此外,多面式缸的活塞也可以在特定的预应力下移动,这会在活塞冲程结束时大幅加速力的形成。有利的是,平衡储存器也可以在多面式缸减压时使用,在其中压力介质从拉回面或移出面的待减压的压力室经液压机器输送到所述平衡储存器内。
优选,可以与相应的储存器阀流体并联地设置朝着平衡储存器关闭的止回阀。止回阀也可用作再吸阀。此外,在预张紧多面式缸时通过止回阀就不必再打开储存器阀之一。
在液压回路的另一优选的方案中设置调节阀。通过所述调节阀,第一拉回面的压力室可以与第一平衡储存器连接且移出面的压力室可以与第二平衡储存器连接。此外,通过所述调节阀第一拉回面的压力室可以与第二平衡储存器的压力室连接且移出面的压力室可以与第一平衡储存器连接。第二平衡储存器同样 可以是例如带预应力的液压储存器。通过该调节阀可以对多面式缸的活塞进行精细定位,其中,液压机器可以是不操纵的。
也可以考虑,第二平衡储存器可以通过另一储存器阀与液压机器流体地,尤其为了加载而连接。优选,第二平衡储存器在截止阀与液压机器之间的压力介质流动路径内通过其储存器阀连接。
例如,调节阀可以是一种脉冲宽度调制的调节阀,这尤其不会造成泄漏。
优选,开关阀与第一控制阀流体并联地布置。
设置有至少一个限压阀用于避免在液压回路中产生过压。也可以考虑通过一个或多个限压阀保护多面式缸的压力室。
有利地,对于液压机器可以调节转速和/或冲程容积,借此也可以调节多面式缸的活塞的移出和移入速度。在这里,有利地,液压机器由电气伺服电机形式的驱动单元驱动。
优选,控制阀、截止阀、开关阀和储存器阀设计为换向座阀。
按照本发明,液压轴设计为结构单元。在这里,液压轴结构单元尤其具有按照本发明的液压回路、可通过已述回路控制的多面式缸和包括阀门、尤其是控制阀、截止阀、开关阀和储存器阀的控制集成块。此外,液压轴结构单元还具有液压机器和驱动单元,所述的驱动单元尤其可以是电气伺服电机。此外,可以在结构单元中设置平衡容积。
通过把液压轴设计为结构单元,该液压轴能结构特别紧凑地构造且能够灵活地安装在不同的安装位置。通过把液压机器和驱动单元布置在结构单元内,结构单元除了电能就不再需要其它的能源。液压轴可以设计为一种包括可以相对其周围环境密闭地封锁的封闭式液压循环的结构单元。
有利地,在控制集成块上用于多面式缸的至少两个缸接口设计为连接面或孔。这导致,这两个缸接口不再需要管线。然后,多面式缸可以直接法兰连接在控制集成块上,这提高了液压轴的紧凑性。
此外,为了提高液压轴的紧凑性,平衡储存器可以直接安装在控制集成块上。
在液压轴的另一方案中,控制集成块用作液压机器的机器壳体。液压机器由此可以沉降到控制集成块内,其中,液压机器在控制集成块内的安装空间可用作泄漏油收集器。
优选,液压机器在控制集成块内的流体连接简单地通过管接头或管子插接头 实现。
也可以考虑,为了对多面式缸进行控制,设置位移传感器用于检测多面式缸的活塞的活塞位置例如所述位移传感器可以集成在多面式缸中。也可以考虑把位移传感器安装在多面式缸以外。为了对多面式缸内的压力进行控制,可以设置压力传感器用于测量这些压力。
附图说明
下面借助附图对本发明的优选的实施方式进行更详细的说明。附图示出:
图1按照本发明的液压轴的液压线路图,具有根据第一实施方式的按照本发明的液压回路,
图2图1在多面式缸的区域中的局部放大图,
图3按照本发明的液压轴的液压线路图,具有根据第二实施方式的按照本发明的液压回路。
附图标记表
1    液压轴
2    多面式缸
4    活塞
6    液压回路
8    控制集成块
10   驱动单元
12   驱动轴
14   液压机器
16   第一压力室
18   第二压力室
20   第三压力室
24   活塞壳体
26   活塞区段
28   空气室
30   缸孔
32   杆区段
34   导杆
36   底面
38   通孔
40   径向台肩
42   第一压力通道
44   第一压力管道
46   第二压力通道
48   第二压力管道
50   第三压力管道
52   压力管道
53   连接面
54   第一泵管道
56   第二泵管道
58   第一控制阀
60   阀门弹簧
62   执行器
64   第二控制阀
66   分支管道
68   分支管道
70   开关阀
72   分支管道
74   截止阀
76   分支管道
78   平衡储存器
80   第一储存器管道
82   第二储存器管道
84   第一储存器阀
86   第二储存器阀
88   储存器管道
90   第一再吸管道
92   第一止回阀
94   第二再吸管道
96   第二止回阀
98   液压轴
100  调节阀
102  平衡储存器
104  第三储存器阀
106  阀门弹簧
108  阀门弹簧
110  执行器
112  执行器
114  分支管道
116  分支管道
118  分支管道
120  储存器管道
122  分支管道
124  分支管道
A1   移出面
A2   第二拉回面
A3   第一拉回面
A、B 泵接口
P    泵接口
X    工作接口
S    储存器接口
S1   第一储存器接口
S2   第二储存器接口
X1   第一工作接口
X2   第二工作接口。
具体实施方式
按照图1,显示的是按照本发明的液压轴1。该液压轴具有多面式缸2,并且尤其应用于液压压力机。设置有液压回路6用于调节多面式缸2的活塞4。所述液压回路布置在控制集成块8内并且与多面式缸2和电气伺服电机形式的驱动单元10一起形成结构单元。
驱动单元10通过驱动轴12与液压机器14连接。液压机器14在液压轴1内作为液压泵使用,液压泵可以回转,借此可以调节排送量。优选,液压机器14在控制集成块8内部形成,由此所述控制集成块形成为液压机器14的泵壳体。控制集成块8的用于液压机器14的安装空间用作泄漏油收集器。为了能够在控制集成块8的安装空间内容易地连接液压机器14,规定使用管接头来连接液压机器14。液压机器14可以在两个旋转方向驱动并且由驱动单元10向两个旋转方向驱动。其中,驱动单元10以这样的方式设计,即它能够通过可调节的转速来驱动液压机器14。通过液压机器14可以向多面式缸2的第一、第二和第三压力室16、18和20供给压力介质和压力介质可以通过液压机器14从压力室16、18和20离开。
多面式缸2的活塞4在多面式缸2的活塞壳体24内滑动导引。下面借助图2中放大的视图对多面式缸2进行更详细的解释。
按照图2,多面式缸2的活塞4具有活塞区段26,所述活塞区段在活塞壳体24内使环形的第三压力室20与空气室28分开。优选,空气室28通过缸排气装置30与液压轴1的周围环境实现压力平衡。活塞4的杆区段32穿过活塞壳体24并借此在背离空气室28的方向穿过第三压力室20。活塞4具有柱形的内腔,导杆34伸入其内。该导杆从活塞壳体24用于限制空气室28的底面36开始大致与活塞壳体24同轴地延伸,通过通孔38穿过活塞区段26并且通入活塞4的缸室内。导杆34在其布置在活塞4的缸室内的端部区段具有径向台肩40,所述径向台肩的外径大约相当于活塞4的缸室的内径。导杆34通过所述径向台肩在活塞22内使第一压力室16与环形的第二压力室18分开。由于导杆34,空气室28同样是环形的。导杆34在轴向方向比活塞壳体24略短并大致在活塞壳体24内的通孔42的开始处结束,活塞22的杆区段32滑动导引通过所述通孔。
在活塞22内的第一压力室16通过在移出方向作用的移出面A1限定,所述 移出面指向导杆34的方向。第三压力室20通过在活塞22的活塞区段26上形成的第一外部拉回面A3限定。第二压力室18又通过与移出面A1对置地在活塞22内形成的第二内部拉回面A2限定。该拉回面A2环形地围绕导杆34延伸。在这里拉回面A2和A3沿活塞22的移入方向作用。拉回面A2和A3之和大约相当于移出面A1。
沿轴向穿过导杆34的第一压力通道42通入第一压力室16内,所述压力通道与控制集成块8的第一压力管道44连接。第二压力室18与第二压力通道46流体连接,所述压力通道46同样在导杆34内形成并且从控制集成块8开始朝着径向台肩40的方向延伸并在径向台肩40之前大致在径向通入第二压力室18。第二压力通道46与控制集成块8的第二压力管道48连接。第三压力室20与第三压力管道50连接,所述压力管道50一方面与活塞壳体24连接并另一方面与控制集成块8连接。第三压力管道50与在控制集成块8内形成的压力管道52在控制集成块8上连接。第一和第二压力管道44、48通入控制集成块8的外表面。通入区域用作多面式缸2的缸接口并构成为连接面53。
根据图1,在液压机器14上,在其第一泵接口A上连接有第一泵管道54且在其第二泵接口B上连接有第二泵管道56。第一泵管道54与第一控制阀58的泵接口P连接。该控制阀除泵接口P之外还有工作接口X,所述工作接口与压力管道52连接,从图2中可以看到,该压力管道又与多面式缸2的第三压力室20处于压力介质流体连接。第一控制阀58设计为2/2换向阀。第一控制阀58的阀活塞通过阀门弹簧60在关闭位置方向上加载弹簧力,在该关闭位置泵接口P与工作接口X之间的压力介质连接断开。在打开位置方向,可以通过执行器62向控制阀58的阀芯加载力,尤其磁力,执行器涉及例如升程电磁铁。在打开位置方向,泵接口P与工作接口X处于压力介质连接。
设置第二控制阀64与第一控制阀58流体串联,所述第二控制阀同样具有工作接口X和泵接口P。在这里工作接口X通过分支管道66与压力管道52连接。第二控制阀64的泵接口P通过另一分支管道68与第一压力管道44连接,并且如图2所示,与第一压力室16处于压力介质连接。第二控制阀64同样是2/2换向阀,其中,与第一控制阀58的不同之处在于,其阀芯可通过阀门弹簧60移动到打开位置并且通过执行器62移动到关闭位置。借此,第二控制阀64的阀芯在不通电的状态处于打开位置,在打开位置时泵接口P与工作接口X连 接并且因此第三压力室20与第一压力室16流体连接。
第二压力管道48与第二压力室18流体连接,可以通过开关阀70与第一泵管道54连接。在这里开关阀70对应于第一控制阀58并具有工作接口X和泵接口P。第二压力管道48与工作接口X连接并且泵接口P通过分支管道72与第一泵管道54连接。
第一压力管道44与第二泵管道56连接并且借此分支管道68也通过截止阀74与所述第二泵管道连接。该截止阀对应于第一控制阀58形成并且具有工作接口X和泵接口P,第一压力管道44与工作接口X连接,与第二泵管道56连接的分支管道76与泵接口P连接。
此外,与液压机器14连接的泵管道54和56可以与平衡储存器78连接,所述平衡储存器可以设计成液压储存器和优选布置或者形成在控制集成块8内。也可以考虑,使该平衡储存器与控制集成块8连接。从第一泵管道54分支出第一储存器管道80并从第二泵管道56分支出第二储存器管道82用于流体连接平衡储存器78。第一储存器管道80与第一储存器阀84的泵接口P连接并且第二储存器管道82与第二储存器阀86的泵接口P连接。储存器阀84和86对应于第一控制阀58形成并且分别具有储存器接口S。储存器接口S与共同的储存器管道88连接,而所述储存器管道88又与平衡储存器78的储存器接口S连接。与第一储存器阀84流体并联,设置有第一再吸管道90,所述再吸管道与储存器管道88和第一泵管道54连接。在第一一再吸管道90内设置有沿朝着平衡储存器78关闭的第一止回阀92。因此,第一再吸管道90与第一止回阀92在第一控制阀58与液压机器14之间的压力介质流动路径内从第一泵管道54分支出来。另一第二再吸管道94与第二储存器阀86流体并联地布置在平衡储存器78与第二泵管道56之间并且同样具有沿朝着平衡储存器78关闭的第二止回阀96。因此,第二止回阀94与液压机器14与截止阀74之间的压力介质流动路径内的第二泵管道56连接。
通过把液压轴1设计成结构单元,该液压轴的结构特别紧凑。液压机器14、平衡储存器78、控制阀58、64、开关阀70、截止阀74和再吸管道92、96布置在控制集成块8内。多面式缸2和驱动单元10简单地与控制集成块连接。
下面对液压轴1的功能方式进行说明。
快速动作移出
当活塞4在快速动作中移出时,开关阀70和截止阀74的阀芯处于打开位置。其它的阀门58、64、84和86不通电。液压机器14从其泵接口A向其泵接口B输送压力介质。因此,液压机器从第二压力室18经过开关阀70、第一泵管道54向第二泵管道56输送压力介质并从那里经截止阀74把压力介质输送至第一压力室16内。在这里压力室16通过第二控制阀64与第三压力室20流体连接并达到压力平衡。因此,在移出方向通过第一压力室16向活塞4的移出面A1加载的压力要高于在关闭方向向活塞4的第二拉回面A2加载的力,见图2,活塞4借此移出。从第三压力室20压排出来的压力介质通过第二控制阀64输送给第一压力室16。通过连接第一压力室16与第三压力室20移出面A1和第一拉回面A3再生连接。
施力动作移出:
当液压轴1的活塞4在施力动作中移出时,第一控制阀58、开关阀70和截止阀74通过其执行器通电,并且由此其阀芯处于其打开位置。此外,第二控制阀64通电,其阀芯借此处在关闭位置。第二和第三压力室18、20通过第一控制阀58和开关阀70相互连接。在这里,液压机器14从其泵接口A向其泵接口B输送压力介质,由此它使压力介质从第二和第三压力室18、20离开并且由此通过截止阀74向第一压力室16输送。活塞4借此在施力动作中移出。
施力动作移出之后的减压:
在减压过程中,液压机器14从其泵接口B向其泵接口A输送压力介质。截止阀74和第一储存器阀84通电,它们的阀芯借此处在其打开位置。第二控制阀64同样通电,其阀芯借此处在其关闭位置。第一控制阀58、开关阀70和第二储存器阀86不通电并且其阀芯位于其关闭位置。液压机器14现在把压力介质从第一压力室16经过截止阀74输送至第一泵管道54内并且从那里经第一储存器阀84、储存器管道88输送至平衡储存器78。
快速动作移入:
在快速动作中移入时,液压机器14从其泵接口B向其泵接口A输送压力介质。截止阀74和开关阀70通电,它们的阀芯借此处在其打开位置。第一和第二控制阀58、64和第一和第二储存器阀84、86不通电。第二控制阀64的阀芯借此处在其打开位置。移出面A1和第一拉回面A3通过第二控制阀64再生连 接,见图2。液压机器14现在把压力介质从第一压力室16经过截止阀74和开关阀70输送至第二压力室18,活塞4借此在移入方向运动。从第一压力室16压排出来的压力介质通过再生经第二控制阀64额外地输送给第三压力室20。
施力动作移入:
液压机器在这里从其泵接口B向其泵接口A输送压力介质。第一控制阀58、第二控制阀64、开关阀70和截止阀74在这里通电。第二控制阀64的阀芯因此处在其关闭位置并且第一控制阀58、开关阀70和截止阀74的阀芯处在其打开位置。储存器阀84、86不通电,它们的阀芯借此处在关闭位置。液压机器14然后把压力介质从第一压力室16经过截止阀74向第一泵管道54输送并从那里继续通过第一控制阀58向第三压力室20输送并且通过开关阀70向第二压力室18输送。缺少的压缩体积通过第二止回阀96由平衡储存器78再吸。然后活塞4在施力动作中移入。
施力动作移入之后的减压:
液压机器14在这里从其泵接口A向其泵接口B输送压力介质。第一和第二控制阀58、64、开关阀70和第二储存器阀86在这里通电。第二控制阀64的阀芯因此处在其关闭位置并且第一控制阀58、开关阀70和第二储存器阀86的阀芯处在其打开位置。截止阀74和第一储存器阀84的阀芯分别不通电,处在其关闭位置。液压机器14借此把压力介质从第二和第三压力室18、20向第二泵管道56输送并从那里经第二储存器阀86和储存器管道88输送至平衡储存器78,平衡储存器借此加载。
保压阶段:
在保压阶段只有第二控制阀64通电,控制阀58、64、开关阀70、截止阀74和储存器阀84、86的阀芯借此处在其关闭位置。通过这些阀芯的关闭位置,液压机器14的压力室16-20流体脱耦并且压力介质不能从这些压力室中流出。活塞4借此张紧在其位置,导致活塞既不能移出也不能移入。
用于预张紧的压力建立阶段:
第一控制阀58和开关阀70通电,它们的阀芯借此处在其打开位置。全部其它的阀门74、84、86和64不通电。第二控制阀64的阀芯借此同样处在其打开位置。液压机器14从其泵接口B向其泵接口A输送压力介质。压力介质借此从平衡储存器78经第二止回阀96输送到第一泵管道54内并从那里继续经开关 阀70、第一控制阀58和第二控制阀64抵达压力室16-20内。通过打开的阀门58、64和70这些压力室达到压力平衡。拉回面A2和A3和移出面A1,见图2,借此通过相同的压力预张紧。
在图3中按照第二实施方式的液压轴98额外地具有调节阀100和包括第三储存器阀104的平衡储存器102。
调节阀100设计为4/3换向阀和具有第一储存器接口S1、第二储存器接口S2、第一工作接口X1和第二工作接口X2。调节阀100的阀芯通过两个阀门弹簧106和108弹簧定心在其中间关闭位置,在所述位置时接口S1、S2、X1和X2彼此分开。阀芯可以通过电气执行器110向第一打开位置的方向移动,在所述位置时,第一工作接口X1与第一储存器接口S1连接并且第二工作接口X2与第二储存器接口S2连接。在相反的方向,阀芯可以通过另一电气执行器112从其关闭位置开始向第二打开位置方向移动,在第二打开位置时,第一工作接口X1与第二储存器接口S2连接并且第二工作接口X2与第一储存器接口S1连接。第一工作接口X1通过分支管道114与分支管道66连接并借此与和第三压力室20连接的压力管道52连接。调节阀100的第二工作接口X2通过分支管道116与第一压力管道44连接并且借此与第一压力室16处于压力介质连接。第二储存器接口S2通过分支管道118与储存器管道88连接并借此与平衡储存器78处于压力介质连接。第一储存器接口S1与储存器管道120连接,所述管道又与平衡储存器102的储存器接口S连接。
储存器管道120通过第三储存器阀104与第二泵管道56连接。第三储存器阀104对应于第一控制阀58设计并且借此具有泵接口P和工作接口X。泵接口P通过分支管道122与第二泵管道56连接并且工作接口X通过分支管道124与储存器管道120连接。
调节阀100可连续调节并用于对多面式缸2的活塞4进行精细定位。
下面对按照第二实施方式的液压轴98的功能方式进行说明。
储存器加载模式:
通过图3中的液压轴98,作为对图1中所示的液压轴1的补充可以执行储存器加载模式。在给第二平衡储存器102加载时,第三储存器阀104通电,其阀芯借此处在其打开位置。除第二控制阀64之外,全部其它的阀门都不通电,借此,第二控制阀64的阀芯相对于其它阀门58、70、84、86、74、100的阀芯 处在其关闭位置。液压机器14从泵接口A向泵接口B输送压力介质并借此从第一平衡储存器78经第一止回阀92输送到第二泵管道56内,并且从那里开始经第三储存器阀104输送到第二平衡储存器102内。这个过程一直持续,直到在平衡储存器102内达到期望的压力。在达到期望的压力之后,第三储存器阀104中断通电并且其阀芯移动到其关闭位置,压力介质借此保留在平衡储存器102内。
调节运行:
在液压轴98的调节运行下,开关阀70和第二控制阀64通电。借此,开关阀70的阀芯处在其打开位置并且控制阀64的阀芯处在其关闭位置。第一控制阀58、截止阀74和储存器阀84、86和104的阀芯同样处于其关闭位置。液压机器14在这里不受驱动。然后通过调节阀100,或第一压力室16与平衡储存器102连接,或第三压力室20与平衡储存器120连接。如果第一压力室16与平衡储存器102连接,则调节阀100的阀芯处在打开位置,在打开位置时第二工作接口X2与第一储存器接口S1连接。然后,第三压力室20通过调节阀100、分支管道118、第一止回阀92、开关阀70与第二压力室18处于压力介质连接。压力介质借此可以从第三压力室20向第二压力室28流动。
如果第三压力室20与第二平衡储存器102处于压力介质连接,则调节阀100的阀芯处在打开位置,在该打开位置时第一工作接口X1与第一储存器接口S1连接并且第二工作接口X2与第二储存器接口S2连接。然后,第一压力室16通过调节阀100、分支管道118、第一止回阀92和开关阀70与第二压力室18处于压力介质连接,压力介质借此可以从第一一压力室16流入第二压力室18。
因此,通过调节阀,通过使压力室16和20交替地与第二平衡储存器102连接可以对活塞4进行位置调节。
本发明涉及一种用于多面式缸的液压回路。多面式缸的活塞具有两个拉回面和一个移出面。通过可摆转的液压机器,多面式缸的活塞可以移入和移出。设置有控制阀用于在活塞的快速动作与施力动作之间进行转换。其中,控制阀以这样的方式布置,即对于快速动作,第一拉回面和移出面可再生连接。此外,控制阀以这样的方式布置,即对于施力动作两个拉回面可以连接。
此外,本发明还涉及设计成紧凑型结构单元的液压轴。在这里设置控制集成块,液压回路和液压机器布置在控制集成块内。然后多面式缸和用于液压机器 的驱动单元法兰连接到控制集成块上。液压轴的凑型的结构单元可以形成封闭的液压循环。

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1、(10)申请公布号 CN 103775401 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103775401 A (21)申请号 201310721635.6 (22)申请日 2013.10.21 102012020581.3 2012.10.22 DE F15B 11/036(2006.01) B30B 15/16(2006.01) (71)申请人 罗伯特博世有限公司 地址 德国斯图加特 (72)发明人 G亨德里克斯 S施密特 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 宣力伟 杨炯 (54) 发明名称 用于液压轴的液压回路和液压轴 (57) 摘要 本发。

2、明涉及一种用于多面式缸的液压回路。 多面式缸的活塞具有两个拉回面和一个移出面。 通过可摆转的液压机器, 多面式缸的活塞可以移 入和移出。设置有控制阀用于在活塞的快速动作 与施力动作之间进行转换。 其中, 控制阀以这样的 方式布置, 即对于快速动作, 第一拉回面和移出面 可再生连接。此外, 控制阀以这样的方式布置, 即 对于施力动作两个拉回面可以相互连接。 此外, 本 发明还涉及一种设计成紧凑型结构单元的液压轴 进行。在这里设置控制集成块, 所述液压回路和 液压机器布置在控制集成块内。然后多面式缸和 液压机器的驱动单元法兰连接到控制集成块上。 液压轴的凑型的结构单元可以形成封闭的液压循 环。 (。

3、30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103775401 A CN 103775401 A 1/1 页 2 1. 用于多面式缸 (2) 的液压回路, 所述多面式缸具有包括两个拉回面 (A2, A3) 和一个 移出面 (A1) 的活塞 (4), 其中, 回路 (6) 具有可逆的液压机器 (14) 和用于在活塞 (4) 的快 速动作和施力动作之间进行转换的控制阀 (58, 64), 其中, 通过控制阀 (58, 64)。

4、 对于快速动 作所述拉回面 (A3) 和移出面 (A1) 可再生连接, 并且其中通过控制阀 (58, 64) 对于施力动 作两个拉回面 (A2, A3) 可以相互连接。 2.根据权利要求1所述的液压回路, 其中, 第一控制阀(58)设置在液压机器(14)与拉 回面 (A3) 之间的压力介质流动路径内, 并且第二控制阀 (64) 与第一控制阀 (58) 流体串联 地设置在第一控制阀 (58) 与移出面 (A1) 之间的压力介质流动路径内。 3.根据权利要求1或2所述的液压回路, 其中, 在液压机器(14)与移出面(A3)之间的 压力介质流动路径内设置有截止阀 (74)。 4. 根据权利要求 1-。

5、3 中任一项所述的液压回路, 其中, 在液压机器 (14) 与拉回面 (A2) 之间的压力介质流动路径内设置开关阀 (70)。 5. 根据权利要求 3 或 4 所述的液压回路, 其中, 设置有平衡储存器 (78), 所述的平衡储 存器通过第一储存器阀 (84) 与液压机器 (14) 和控制阀 (58) 之间的压力介质流动路径连 接并且通过第二储存器阀 (86) 与液压机器 (14) 和截止阀 (74) 之间的压力介质流动路径 连接。 6.根据权利要求5所述的液压回路, 其中, 与相应的储存器阀(84, 86)流体并联地设置 朝着平衡储存器 (78) 关闭的止回阀 (92, 94)。 7. 根据。

6、权利要求 5 或 6 所述的液压回路, 其中, 设置有调节阀 (100), 通过所述调节阀 所述拉回面 (A3) 可以与第一平衡储存器 (78) 连接, 并且所述移出面 (A1) 可以与第二平衡 储存器 (102) 连接, 并且通过所述调节阀所述拉回面 (A3) 可以与第二平衡储存器 (102) 连 接并且移出面 (A1) 可以与第一平衡储存器 (78) 连接。 8. 根据权利要求 4-7 中任一项所述的液压回路, 其中, 开关阀 (70) 与第一控制阀 (58) 流体并联地布置。 9. 根据前述权利要求中任一项所述的液压回路, 其中, 可以调节液压机器 (14) 的转速 和 / 或冲程容积。。

7、 10. 液压轴, 其作为结构单元具有尤其按照前述权利要求中任一项所述的液压回路 (6)、 可通过回路(6)控制的多面式缸(2)、 具有阀门(58, 64, 70, 74, 84, 86, 100)的控制集成 块 (8)、 液压机器 (14) 和用于液压机器 (14) 的驱动单元 (10)。 11.根据权利要求10所述的液压轴, 其中, 在控制集成块(8)上用于多面式缸(2)的至 少两个缸接口设计为连接面 (53) 或孔。 12.根据权利要求10或11所述的液压轴, 其中, 至少一个平衡储存器(78, 102)安装在 控制集成块 (8) 上。 13. 根据权利要求 10-12 中任一项所述的液。

8、压轴, 其中, 控制集成块 (8) 用作用于液压 机器 (14) 的机器壳体。 14. 根据权利要求 13 所述的液压轴, 其中, 液压机器 (14) 通过管接头连接在控制集成 块 (8) 中。 权 利 要 求 书 CN 103775401 A 2 1/10 页 3 用于液压轴的液压回路和液压轴 技术领域 0001 本发明涉及一种用于液压轴的液压回路和液压轴。 背景技术 0002 在本专利申请框架内, 液压轴可以理解为液压执行器例如液压缸以及通过流体对 执行器进行控制的液压或电动液压控制装置或回路。所述液压轴是结构紧凑的、 强力的和 功率强大的传动装置。它们可以应用在众多的工业自动化领域, 例。

9、如压力机、 塑料机械、 弯 曲机等。 这种类型的驱动器尤其用于实现至少两个运动过程, 即快速的移动运动, 以下称为 快速动作或快速冲程, 以及施加力的工作运动, 以下称为施力动作、 工作冲程或挤压动作。 0003 本申请人的申请 DE102009043034 曾介绍一种熟知的液压轴。在预张紧的液压系 统中主缸、 快速动作缸和旋转方向可反向的液压机器彼此连接。通过阀门可以改变部件的 连接, 以便从多个通过例如活塞面给定的液压机械传动比中选择一个传动比。借此可以高 效地执行所述的快速冲程或施力冲程。 0004 这种解决方案的缺点是, 在设备技术方面液压轴设计起来相对比较繁琐。 发明内容 0005 。

10、据此, 本发明的任务是发明一种用于液压轴的液压回路, 它使液压轴在设备技术 上变得结构相对简单。本发明的另一任务是发明一种设备技术上结构相对简单的液压轴。 0006 该任务在液压回路方面按照权利要求 1 所述的特征解决并在液压轴方面按照权 利要求 11 所述的特征解决。 0007 本发明的其它优选的改进方案是其它从属权利要求的主题。 0008 按照本发明设置一种包括多面式缸的液压回路。 多面式缸的活塞具有两个拉回面 和一个移出面, 其分别限定压力室。在这里通过可逆的、 尤其是转速可变的、 尤其是可摆转 的 (durchschwenkbar) 液压机器并通过控制阀向压力室供应压力介质和使压力介质。

11、离开 压力室。所述控制阀尤其用于在多面式缸的快速动作和施力动作之间进行转换。对于快速 动作, 优选第一拉回面和移出面通过控制阀再生连接, 就是说这些面或它们的压力室基本 上压力平衡。 在这里, 优选能够在多面式缸的活塞的两个移动方向再生拉回面和移出面。 对 于施力动作, 两个拉回面或压力室可以通过控制阀连接。 0009 该解决方案的优势在于, 多面式缸的活塞在快速动作中能够以简单的方式移入和 移出。 当活塞在快速动作中移出时压力介质可以通过液压机器并通过控制阀从第二拉回面 的压力室离开并输送给移出面的压力室, 其中, 通过再生, 第一拉回面的压力室压排的压力 介质同样引导至移出面的压力室。 反。

12、之, 当活塞在快速动作中移入时, 向第二拉回面的压力 室供应压力介质, 同时压力介质从移出面的压力室离开, 其中, 通过再生离开的压力介质被 输送给第一拉回面的压力室。在施力动作中当活塞移出时, 优选压力介质通过控制阀经液 压机器从拉回面的两个压力室离开并且输送给移出面的压力室。反之, 当活塞在施力动作 中移入时, 压力介质也可以通过控制阀从移出面的压力室经液压机器离开并输送给拉回面 说 明 书 CN 103775401 A 3 2/10 页 4 的压力室。 0010 因此, 按照本发明的回路能够使多面式缸的活塞在两个运动方向以高的速度和低 的力或以低的速度和高的力运动。此外, 通过控制阀至少。

13、在施力动作中当活塞移出时移出 面的压力室能够与液压机器的高压侧截止, 以便保持多面式缸的力, 从而不必需要再经过 液压机器输送能量。 0011 有利地, 拉回面之和相当于移出面。 0012 在本发明的另一方案中, 规定处于液压机器与第一拉回面的压力室之间的压力介 质流动路径内的第一控制阀和与第一控制阀流体串联的处于第一控制阀与移出面的压力 室之间的第二控制阀作为所述控制阀。 0013 有利地, 除了控制阀之外还设置有截止阀。所述截止阀可以设置在液压机器与移 出面的压力室之间的压力介质流动路径内。 由此有利的是, 在截止阀的关闭状态下, 在同时 关闭第二控制阀时, 压力介质不能从移出面的压力室离。

14、开, 借此, 在没有使用液压机器的情 况下移出面上的压力也能基本上得以保持。 0014 优选, 在液压机器与第二拉回面之间的压力介质流动路径内设置开关阀。通过所 述开关阀能够与控制阀共同阻止压力介质从拉回面的压力室中离开。 如果除了第二控制阀 之外全部的阀门都处于关闭, 则拉回面和移出面的压力室在流体上与液压机器截止。 借此, 通过优选没有泄漏地把压力介质封锁在压力室内塞可以保持在任一位置, 其中不必通过液 压机器输送压力介质。例如, 可以在达到期望的挤压力之后执行截止。液压轴通过截止得 以加强。 0015 优选, 设置平衡储存器, 例如具有预应力的液压储存器。 所述的平衡储存器可以通 过第储。

15、存器阀与液压机器和截止阀之间的压力介质流动路径连接并且通过第二储存器阀 与液压机器和控制阀之间的压力介质流动路径连接。 平衡储存器的预应力可以是例如大约 1、 大约 2、 大约 3 或大约 5 巴。 0016 平衡储存器可以用于补偿差额量和 / 或压缩体积。例如, 移出面的压力室的流体 压排量在减去第二拉回面的压力室的流体压排量之后可以至少相当于第一拉回面的压力 室的流体接收量的 70、 80、 90、 95 或 99。然后, 规定平衡储存器用于提供差额量。也可以 考虑, 移出面的压力室的流体压排量在减去第二拉回面的压力室的流体压排量之后至少相 当于第一拉回面的压力室的流体接收量的 101、 。

16、110、 115、 120 或 130, 其中, 在这里规定平 衡储存器用于接收差额量。当然, 也可以考虑到, 差额量可能是零。 0017 通过储存器阀, 平衡储存器可以由液压机器加载, 在其中例如控制阀、 截止阀和开 关阀关闭, 由此平衡储存器的加载不会影响到多面式缸。如果例如开关阀和控制阀打开且 截止阀关闭, 当储存器阀打开时, 液压机器则从平衡储存器向拉回面和移出面的压力室输 送压力介质, 由此多面式缸被预张紧, 这导致产生其固定的活塞位置。因此, 不需要输送外 部的压力介质即可预张紧多面式缸。 此外, 多面式缸的活塞也可以在特定的预应力下移动, 这会在活塞冲程结束时大幅加速力的形成。有。

17、利的是, 平衡储存器也可以在多面式缸减压 时使用, 在其中压力介质从拉回面或移出面的待减压的压力室经液压机器输送到所述平衡 储存器内。 0018 优选, 可以与相应的储存器阀流体并联地设置朝着平衡储存器关闭的止回阀。止 回阀也可用作再吸阀。 此外, 在预张紧多面式缸时通过止回阀就不必再打开储存器阀之一。 说 明 书 CN 103775401 A 4 3/10 页 5 0019 在液压回路的另一优选的方案中设置调节阀。通过所述调节阀, 第一拉回面的压 力室可以与第一平衡储存器连接且移出面的压力室可以与第二平衡储存器连接。此外, 通 过所述调节阀第一拉回面的压力室可以与第二平衡储存器的压力室连接且。

18、移出面的压力 室可以与第一平衡储存器连接。第二平衡储存器同样可以是例如带预应力的液压储存器。 通过该调节阀可以对多面式缸的活塞进行精细定位, 其中, 液压机器可以是不操纵的。 0020 也可以考虑, 第二平衡储存器可以通过另一储存器阀与液压机器流体地, 尤其为 了加载而连接。优选, 第二平衡储存器在截止阀与液压机器之间的压力介质流动路径内通 过其储存器阀连接。 0021 例如, 调节阀可以是一种脉冲宽度调制的调节阀, 这尤其不会造成泄漏。 0022 优选, 开关阀与第一控制阀流体并联地布置。 0023 设置有至少一个限压阀用于避免在液压回路中产生过压。 也可以考虑通过一个或 多个限压阀保护多面。

19、式缸的压力室。 0024 有利地, 对于液压机器可以调节转速和 / 或冲程容积, 借此也可以调节多面式缸 的活塞的移出和移入速度。在这里, 有利地, 液压机器由电气伺服电机形式的驱动单元驱 动。 0025 优选, 控制阀、 截止阀、 开关阀和储存器阀设计为换向座阀。 0026 按照本发明, 液压轴设计为结构单元。 在这里, 液压轴结构单元尤其具有按照本发 明的液压回路、 可通过已述回路控制的多面式缸和包括阀门、 尤其是控制阀、 截止阀、 开关 阀和储存器阀的控制集成块。 此外, 液压轴结构单元还具有液压机器和驱动单元, 所述的驱 动单元尤其可以是电气伺服电机。此外, 可以在结构单元中设置平衡容。

20、积。 0027 通过把液压轴设计为结构单元, 该液压轴能结构特别紧凑地构造且能够灵活地安 装在不同的安装位置。通过把液压机器和驱动单元布置在结构单元内, 结构单元除了电能 就不再需要其它的能源。 液压轴可以设计为一种包括可以相对其周围环境密闭地封锁的封 闭式液压循环的结构单元。 0028 有利地, 在控制集成块上用于多面式缸的至少两个缸接口设计为连接面或孔。这 导致, 这两个缸接口不再需要管线。然后, 多面式缸可以直接法兰连接在控制集成块上, 这 提高了液压轴的紧凑性。 0029 此外, 为了提高液压轴的紧凑性, 平衡储存器可以直接安装在控制集成块上。 0030 在液压轴的另一方案中, 控制集。

21、成块用作液压机器的机器壳体。液压机器由此可 以沉降到控制集成块内, 其中, 液压机器在控制集成块内的安装空间可用作泄漏油收集器。 0031 优选, 液压机器在控制集成块内的流体连接简单地通过管接头或管子插接头实 现。 0032 也可以考虑, 为了对多面式缸进行控制, 设置位移传感器用于检测多面式缸的活 塞的活塞位置例如所述位移传感器可以集成在多面式缸中。 也可以考虑把位移传感器安装 在多面式缸以外。为了对多面式缸内的压力进行控制, 可以设置压力传感器用于测量这些 压力。 附图说明 0033 下面借助附图对本发明的优选的实施方式进行更详细的说明。附图示出 : 说 明 书 CN 103775401。

22、 A 5 4/10 页 6 0034 图 1 按照本发明的液压轴的液压线路图, 具有根据第一实施方式的按照本发明的 液压回路, 0035 图 2 图 1 在多面式缸的区域中的局部放大图, 0036 图 3 按照本发明的液压轴的液压线路图, 具有根据第二实施方式的按照本发明的 液压回路。 0037 附图标记表 0038 1 液压轴 0039 2 多面式缸 0040 4 活塞 0041 6 液压回路 0042 8 控制集成块 0043 10 驱动单元 0044 12 驱动轴 0045 14 液压机器 0046 16 第一压力室 0047 18 第二压力室 0048 20 第三压力室 0049 24。

23、 活塞壳体 0050 26 活塞区段 0051 28 空气室 0052 30 缸孔 0053 32 杆区段 0054 34 导杆 0055 36 底面 0056 38 通孔 0057 40 径向台肩 0058 42 第一压力通道 0059 44 第一压力管道 0060 46 第二压力通道 0061 48 第二压力管道 0062 50 第三压力管道 0063 52 压力管道 0064 53 连接面 0065 54 第一泵管道 0066 56 第二泵管道 0067 58 第一控制阀 0068 60 阀门弹簧 0069 62 执行器 0070 64 第二控制阀 说 明 书 CN 103775401 。

24、A 6 5/10 页 7 0071 66 分支管道 0072 68 分支管道 0073 70 开关阀 0074 72 分支管道 0075 74 截止阀 0076 76 分支管道 0077 78 平衡储存器 0078 80 第一储存器管道 0079 82 第二储存器管道 0080 84 第一储存器阀 0081 86 第二储存器阀 0082 88 储存器管道 0083 90 第一再吸管道 0084 92 第一止回阀 0085 94 第二再吸管道 0086 96 第二止回阀 0087 98 液压轴 0088 100 调节阀 0089 102 平衡储存器 0090 104 第三储存器阀 0091 10。

25、6 阀门弹簧 0092 108 阀门弹簧 0093 110 执行器 0094 112 执行器 0095 114 分支管道 0096 116 分支管道 0097 118 分支管道 0098 120 储存器管道 0099 122 分支管道 0100 124 分支管道 0101 A1 移出面 0102 A2 第二拉回面 0103 A3 第一拉回面 0104 A、 B 泵接口 0105 P 泵接口 0106 X 工作接口 0107 S 储存器接口 0108 S1 第一储存器接口 0109 S2 第二储存器接口 说 明 书 CN 103775401 A 7 6/10 页 8 0110 X1 第一工作接口。

26、 0111 X2 第二工作接口。 具体实施方式 0112 按照图1, 显示的是按照本发明的液压轴1。 该液压轴具有多面式缸2, 并且尤其应 用于液压压力机。设置有液压回路 6 用于调节多面式缸 2 的活塞 4。所述液压回路布置在 控制集成块 8 内并且与多面式缸 2 和电气伺服电机形式的驱动单元 10 一起形成结构单元。 0113 驱动单元 10 通过驱动轴 12 与液压机器 14 连接。液压机器 14 在液压轴 1 内作为 液压泵使用, 液压泵可以回转, 借此可以调节排送量。优选, 液压机器 14 在控制集成块 8 内 部形成, 由此所述控制集成块形成为液压机器 14 的泵壳体。控制集成块 。

27、8 的用于液压机器 14 的安装空间用作泄漏油收集器。为了能够在控制集成块 8 的安装空间内容易地连接液 压机器 14, 规定使用管接头来连接液压机器 14。液压机器 14 可以在两个旋转方向驱动并 且由驱动单元 10 向两个旋转方向驱动。其中, 驱动单元 10 以这样的方式设计, 即它能够通 过可调节的转速来驱动液压机器 14。通过液压机器 14 可以向多面式缸 2 的第一、 第二和 第三压力室 16、 18 和 20 供给压力介质和压力介质可以通过液压机器 14 从压力室 16、 18 和 20 离开。 0114 多面式缸 2 的活塞 4 在多面式缸 2 的活塞壳体 24 内滑动导引。下面。

28、借助图 2 中 放大的视图对多面式缸 2 进行更详细的解释。 0115 按照图 2, 多面式缸 2 的活塞 4 具有活塞区段 26, 所述活塞区段在活塞壳体 24 内 使环形的第三压力室 20 与空气室 28 分开。优选, 空气室 28 通过缸排气装置 30 与液压轴 1 的周围环境实现压力平衡。活塞 4 的杆区段 32 穿过活塞壳体 24 并借此在背离空气室 28 的方向穿过第三压力室 20。活塞 4 具有柱形的内腔, 导杆 34 伸入其内。该导杆从活塞壳体 24 用于限制空气室 28 的底面 36 开始大致与活塞壳体 24 同轴地延伸, 通过通孔 38 穿过活 塞区段 26 并且通入活塞 。

29、4 的缸室内。导杆 34 在其布置在活塞 4 的缸室内的端部区段具有 径向台肩40, 所述径向台肩的外径大约相当于活塞4的缸室的内径。 导杆34通过所述径向 台肩在活塞 22 内使第一压力室 16 与环形的第二压力室 18 分开。由于导杆 34, 空气室 28 同样是环形的。导杆 34 在轴向方向比活塞壳体 24 略短并大致在活塞壳体 24 内的通孔 42 的开始处结束, 活塞 22 的杆区段 32 滑动导引通过所述通孔。 0116 在活塞 22 内的第一压力室 16 通过在移出方向作用的移出面 A1 限定, 所述移出面 指向导杆 34 的方向。第三压力室 20 通过在活塞 22 的活塞区段 。

30、26 上形成的第一外部拉回 面 A3 限定。第二压力室 18 又通过与移出面 A1 对置地在活塞 22 内形成的第二内部拉回面 A2 限定。该拉回面 A2 环形地围绕导杆 34 延伸。在这里拉回面 A2 和 A3 沿活塞 22 的移入 方向作用。拉回面 A2 和 A3 之和大约相当于移出面 A1。 0117 沿轴向穿过导杆 34 的第一压力通道 42 通入第一压力室 16 内, 所述压力通道与控 制集成块 8 的第一压力管道 44 连接。第二压力室 18 与第二压力通道 46 流体连接, 所述压 力通道 46 同样在导杆 34 内形成并且从控制集成块 8 开始朝着径向台肩 40 的方向延伸并 。

31、在径向台肩 40 之前大致在径向通入第二压力室 18。第二压力通道 46 与控制集成块 8 的第 二压力管道 48 连接。第三压力室 20 与第三压力管道 50 连接, 所述压力管道 50 一方面与 活塞壳体 24 连接并另一方面与控制集成块 8 连接。第三压力管道 50 与在控制集成块 8 内 说 明 书 CN 103775401 A 8 7/10 页 9 形成的压力管道 52 在控制集成块 8 上连接。第一和第二压力管道 44、 48 通入控制集成块 8 的外表面。通入区域用作多面式缸 2 的缸接口并构成为连接面 53。 0118 根据图 1, 在液压机器 14 上, 在其第一泵接口 A 。

32、上连接有第一泵管道 54 且在其第 二泵接口 B 上连接有第二泵管道 56。第一泵管道 54 与第一控制阀 58 的泵接口 P 连接。该 控制阀除泵接口P之外还有工作接口X, 所述工作接口与压力管道52连接, 从图2中可以看 到, 该压力管道又与多面式缸 2 的第三压力室 20 处于压力介质流体连接。第一控制阀 58 设计为 2/2 换向阀。第一控制阀 58 的阀活塞通过阀门弹簧 60 在关闭位置方向上加载弹簧 力, 在该关闭位置泵接口 P 与工作接口 X 之间的压力介质连接断开。在打开位置方向, 可以 通过执行器 62 向控制阀 58 的阀芯加载力, 尤其磁力, 执行器涉及例如升程电磁铁。在。

33、打开 位置方向, 泵接口 P 与工作接口 X 处于压力介质连接。 0119 设置第二控制阀 64 与第一控制阀 58 流体串联, 所述第二控制阀同样具有工作接 口 X 和泵接口 P。在这里工作接口 X 通过分支管道 66 与压力管道 52 连接。第二控制阀 64 的泵接口 P 通过另一分支管道 68 与第一压力管道 44 连接, 并且如图 2 所示, 与第一压力室 16 处于压力介质连接。第二控制阀 64 同样是 2/2 换向阀, 其中, 与第一控制阀 58 的不同 之处在于, 其阀芯可通过阀门弹簧60移动到打开位置并且通过执行器62移动到关闭位置。 借此, 第二控制阀 64 的阀芯在不通电的。

34、状态处于打开位置, 在打开位置时泵接口 P 与工作 接口 X 连接并且因此第三压力室 20 与第一压力室 16 流体连接。 0120 第二压力管道48与第二压力室18流体连接, 可以通过开关阀70与第一泵管道54 连接。在这里开关阀 70 对应于第一控制阀 58 并具有工作接口 X 和泵接口 P。第二压力管 道 48 与工作接口 X 连接并且泵接口 P 通过分支管道 72 与第一泵管道 54 连接。 0121 第一压力管道 44 与第二泵管道 56 连接并且借此分支管道 68 也通过截止阀 74 与 所述第二泵管道连接。该截止阀对应于第一控制阀 58 形成并且具有工作接口 X 和泵接口 P, 。

35、第一压力管道 44 与工作接口 X 连接, 与第二泵管道 56 连接的分支管道 76 与泵接口 P 连 接。 0122 此外, 与液压机器 14 连接的泵管道 54 和 56 可以与平衡储存器 78 连接, 所述平衡 储存器可以设计成液压储存器和优选布置或者形成在控制集成块 8 内。也可以考虑, 使该 平衡储存器与控制集成块 8 连接。从第一泵管道 54 分支出第一储存器管道 80 并从第二泵 管道 56 分支出第二储存器管道 82 用于流体连接平衡储存器 78。第一储存器管道 80 与第 一储存器阀 84 的泵接口 P 连接并且第二储存器管道 82 与第二储存器阀 86 的泵接口 P 连 接。

36、。储存器阀 84 和 86 对应于第一控制阀 58 形成并且分别具有储存器接口 S。储存器接口 S 与共同的储存器管道 88 连接, 而所述储存器管道 88 又与平衡储存器 78 的储存器接口 S 连接。与第一储存器阀 84 流体并联, 设置有第一再吸管道 90, 所述再吸管道与储存器管道 88 和第一泵管道 54 连接。在第一一再吸管道 90 内设置有沿朝着平衡储存器 78 关闭的第 一止回阀 92。因此, 第一再吸管道 90 与第一止回阀 92 在第一控制阀 58 与液压机器 14 之 间的压力介质流动路径内从第一泵管道 54 分支出来。另一第二再吸管道 94 与第二储存器 阀 86 流体。

37、并联地布置在平衡储存器 78 与第二泵管道 56 之间并且同样具有沿朝着平衡储 存器 78 关闭的第二止回阀 96。因此, 第二止回阀 94 与液压机器 14 与截止阀 74 之间的压 力介质流动路径内的第二泵管道 56 连接。 0123 通过把液压轴 1 设计成结构单元, 该液压轴的结构特别紧凑。液压机器 14、 平衡 说 明 书 CN 103775401 A 9 8/10 页 10 储存器 78、 控制阀 58、 64、 开关阀 70、 截止阀 74 和再吸管道 92、 96 布置在控制集成块 8 内。 多面式缸 2 和驱动单元 10 简单地与控制集成块连接。 0124 下面对液压轴 1 。

38、的功能方式进行说明。 0125 快速动作移出 : 0126 当活塞 4 在快速动作中移出时, 开关阀 70 和截止阀 74 的阀芯处于打开位置。其 它的阀门 58、 64、 84 和 86 不通电。液压机器 14 从其泵接口 A 向其泵接口 B 输送压力介质。 因此, 液压机器从第二压力室 18 经过开关阀 70、 第一泵管道 54 向第二泵管道 56 输送压力 介质并从那里经截止阀 74 把压力介质输送至第一压力室 16 内。在这里压力室 16 通过第 二控制阀 64 与第三压力室 20 流体连接并达到压力平衡。因此, 在移出方向通过第一压力 室 16 向活塞 4 的移出面 A1 加载的压力。

39、要高于在关闭方向向活塞 4 的第二拉回面 A2 加载 的力, 见图 2, 活塞 4 借此移出。从第三压力室 20 压排出来的压力介质通过第二控制阀 64 输送给第一压力室 16。通过连接第一压力室 16 与第三压力室 20 移出面 A1 和第一拉回面 A3 再生连接。 0127 施力动作移出 : 0128 当液压轴 1 的活塞 4 在施力动作中移出时, 第一控制阀 58、 开关阀 70 和截止阀 74 通过其执行器通电, 并且由此其阀芯处于其打开位置。此外, 第二控制阀 64 通电, 其阀芯借 此处在关闭位置。第二和第三压力室 18、 20 通过第一控制阀 58 和开关阀 70 相互连接。在 。

40、这里, 液压机器 14 从其泵接口 A 向其泵接口 B 输送压力介质, 由此它使压力介质从第二和 第三压力室 18、 20 离开并且由此通过截止阀 74 向第一压力室 16 输送。活塞 4 借此在施力 动作中移出。 0129 施力动作移出之后的减压 : 0130 在减压过程中, 液压机器 14 从其泵接口 B 向其泵接口 A 输送压力介质。截止阀 74 和第一储存器阀 84 通电, 它们的阀芯借此处在其打开位置。第二控制阀 64 同样通电, 其阀 芯借此处在其关闭位置。第一控制阀 58、 开关阀 70 和第二储存器阀 86 不通电并且其阀芯 位于其关闭位置。液压机器 14 现在把压力介质从第一。

41、压力室 16 经过截止阀 74 输送至第 一泵管道 54 内并且从那里经第一储存器阀 84、 储存器管道 88 输送至平衡储存器 78。 0131 快速动作移入 : 0132 在快速动作中移入时, 液压机器 14 从其泵接口 B 向其泵接口 A 输送压力介质。截 止阀 74 和开关阀 70 通电, 它们的阀芯借此处在其打开位置。第一和第二控制阀 58、 64 和 第一和第二储存器阀 84、 86 不通电。第二控制阀 64 的阀芯借此处在其打开位置。移出面 A1 和第一拉回面 A3 通过第二控制阀 64 再生连接, 见图 2。液压机器 14 现在把压力介质从 第一压力室16经过截止阀74和开关阀。

42、70输送至第二压力室18, 活塞4借此在移入方向运 动。从第一压力室 16 压排出来的压力介质通过再生经第二控制阀 64 额外地输送给第三压 力室 20。 0133 施力动作移入 : 0134 液压机器在这里从其泵接口 B 向其泵接口 A 输送压力介质。第一控制阀 58、 第二 控制阀 64、 开关阀 70 和截止阀 74 在这里通电。第二控制阀 64 的阀芯因此处在其关闭位置 并且第一控制阀 58、 开关阀 70 和截止阀 74 的阀芯处在其打开位置。储存器阀 84、 86 不通 电, 它们的阀芯借此处在关闭位置。液压机器 14 然后把压力介质从第一压力室 16 经过截 说 明 书 CN 1。

43、03775401 A 10 9/10 页 11 止阀 74 向第一泵管道 54 输送并从那里继续通过第一控制阀 58 向第三压力室 20 输送并且 通过开关阀 70 向第二压力室 18 输送。缺少的压缩体积通过第二止回阀 96 由平衡储存器 78 再吸。然后活塞 4 在施力动作中移入。 0135 施力动作移入之后的减压 : 0136 液压机器 14 在这里从其泵接口 A 向其泵接口 B 输送压力介质。第一和第二控制 阀 58、 64、 开关阀 70 和第二储存器阀 86 在这里通电。第二控制阀 64 的阀芯因此处在其关 闭位置并且第一控制阀 58、 开关阀 70 和第二储存器阀 86 的阀芯处。

44、在其打开位置。截止阀 74 和第一储存器阀 84 的阀芯分别不通电, 处在其关闭位置。液压机器 14 借此把压力介质 从第二和第三压力室 18、 20 向第二泵管道 56 输送并从那里经第二储存器阀 86 和储存器管 道 88 输送至平衡储存器 78, 平衡储存器借此加载。 0137 保压阶段 : 0138 在保压阶段只有第二控制阀 64 通电, 控制阀 58、 64、 开关阀 70、 截止阀 74 和储存 器阀 84、 86 的阀芯借此处在其关闭位置。通过这些阀芯的关闭位置, 液压机器 14 的压力室 16-20流体脱耦并且压力介质不能从这些压力室中流出。 活塞4借此张紧在其位置, 导致活 。

45、塞既不能移出也不能移入。 0139 用于预张紧的压力建立阶段 : 0140 第一控制阀 58 和开关阀 70 通电, 它们的阀芯借此处在其打开位置。全部其它的 阀门 74、 84、 86 和 64 不通电。第二控制阀 64 的阀芯借此同样处在其打开位置。液压机器 14 从其泵接口 B 向其泵接口 A 输送压力介质。压力介质借此从平衡储存器 78 经第二止回 阀 96 输送到第一泵管道 54 内并从那里继续经开关阀 70、 第一控制阀 58 和第二控制阀 64 抵达压力室 16-20 内。通过打开的阀门 58、 64 和 70 这些压力室达到压力平衡。拉回面 A2 和 A3 和移出面 A1, 见。

46、图 2, 借此通过相同的压力预张紧。 0141 在图 3 中按照第二实施方式的液压轴 98 额外地具有调节阀 100 和包括第三储存 器阀 104 的平衡储存器 102。 0142 调节阀 100 设计为 4/3 换向阀和具有第一储存器接口 S1、 第二储存器接口 S2、 第 一工作接口 X1 和第二工作接口 X2。调节阀 100 的阀芯通过两个阀门弹簧 106 和 108 弹簧 定心在其中间关闭位置, 在所述位置时接口 S1、 S2、 X1 和 X2 彼此分开。阀芯可以通过电气 执行器 110 向第一打开位置的方向移动, 在所述位置时, 第一工作接口 X1 与第一储存器接 口 S1 连接并且。

47、第二工作接口 X2 与第二储存器接口 S2 连接。在相反的方向, 阀芯可以通过 另一电气执行器 112 从其关闭位置开始向第二打开位置方向移动, 在第二打开位置时, 第 一工作接口X1与第二储存器接口S2连接并且第二工作接口X2与第一储存器接口S1连接。 第一工作接口 X1 通过分支管道 114 与分支管道 66 连接并借此与和第三压力室 20 连接的 压力管道 52 连接。调节阀 100 的第二工作接口 X2 通过分支管道 116 与第一压力管道 44 连接并且借此与第一压力室 16 处于压力介质连接。第二储存器接口 S2 通过分支管道 118 与储存器管道 88 连接并借此与平衡储存器 7。

48、8 处于压力介质连接。第一储存器接口 S1 与 储存器管道 120 连接, 所述管道又与平衡储存器 102 的储存器接口 S 连接。 0143 储存器管道 120 通过第三储存器阀 104 与第二泵管道 56 连接。第三储存器阀 104 对应于第一控制阀 58 设计并且借此具有泵接口 P 和工作接口 X。泵接口 P 通过分支管道 122 与第二泵管道 56 连接并且工作接口 X 通过分支管道 124 与储存器管道 120 连接。 说 明 书 CN 103775401 A 11 10/10 页 12 0144 调节阀 100 可连续调节并用于对多面式缸 2 的活塞 4 进行精细定位。 0145 下面对按照第二实施方式的液压轴 98 的功能方式进行说明。 0146 储存器加载模式 : 0147 通过图 3 中的液压轴 98, 作为对图 1 中所示的液压轴 1 的补充可以执行储存器加 载模式。在给第二平衡储存器 102 加载时, 第三储存器阀 104 通电, 其阀芯借此处在其打开 位置。除第二控制阀 64 之外, 全部其它的阀门都不通电, 借此, 第二控制阀 64 的阀芯相对 于其它阀门 58、 70、 84、 86、 74、 100 的阀芯处在其关闭位置。液压机器 14。

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