CN102449318B - 用于从液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法 - Google Patents

用于从液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的方法用于从特别是纤维幅材制造机的液压系统的数字液压调节器除去杂质。该压力调节器具有两个压力调节器部分(41，42)，所述压力调节器部分能彼此连接并且分别具有两个阀列(411，412，421，422)，在各阀列中分别设有多个能单独切换的阀装置(5)。所述方法具有以下步骤：连接两个压力调节器部分(41，42)；打开一个压力调节器部分(42)的供应管线侧阀列(421)的流动横截面最大的阀装置；打开另一个压力调节器部分(41)的排放管线侧阀列(412)的流动横截面最大的阀装置；以及在剩余的阀装置关闭时，使用被施加压力的工作流体冲洗通过压力调节器(4)的打开的流动路径。

Description

用于从液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法
技术领域
本发明涉及一种用于从液压系统的数字液压调节器(数字液压压力调节器)除去杂质的方法，更确切的说，本发明涉及一种用于从纤维幅材制造机、特别是造纸机或纸板机的液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法。
背景技术
在造纸机中使用常见的液压作为操纵及控制介质；特别地，控制构件被液压地驱动，通过该控制构件能够以高精确度调节和施加很大的力。
一般情况下，使用通过泵施加压力的例如液压油的工作流体。受压的液压油到液压控制构件(例如液压缸或液压马达)中的导入通常通过比例切换阀或比例阀进行控制，所述阀能够以电气、液压或气动的方式被驱动。
这种切换阀具有可位移或可偏置的控制滑阀或控制活塞，所述控制滑阀或控制活塞可以对应于其在所属的(相应的)阀体中的位置来调节出口的额定压力，为此由泵输送的液压油的压力被向下调节。控制活塞在阀体中的可动性强制性地需要在控制活塞与阀体之间具有一定的间隙或缝隙，从而不可避免地存在切换阀的内部泄漏。缝隙不能选择得太小，否则阀容易受到液压油中的污物的影响。
近来研制出了可代替的压力调节器，其在本申请中普遍被称为数字液压调节器。
数字液压调节器的工作方式已经广为人知。然而，为了提高本申请的可读性，再次简短地概括说明数字液压调节器的工作方式：
简单来说，数字液压调节器是由一排并联的仅具有开/关(AUF/ZU)功能的阀构成；即简单的输入/输出切换阀，其可以允许或中断流体流通并且在本申请中可以普遍被称为阀。所有的阀一方面与一个共同的输入管线连接，另一方面又与一个共同的输出管线连接。阀自身可以是传统的电磁阀，即具有电磁驱动的阀。当然也可以选择其它的驱动形式。
通过连接或安装节流件或者通过阀自身使得，当阀被打开时其具有不同的流动横截面并因此具有不同的流体流动；由此，节流件与阀一起构成阀装置。如果例如设有四个阀，则在分别能由所属的阀选择性开启的流动横截面中的流量(Durchflussraten，流量率)Q彼此为1∶2∶4∶8；在阀数目更多时此序列相应地继续。
通过打开和关闭基于数学模型由计算机确定和选择的单个阀或阀组，就可以在输出管线或在与该输出管线连接的控制构件中实现十分快速且精确的压力调节。这是通过用数字方式生成的(近似的)控制曲线来代替前述比例控制阀的模拟调节曲线来实现的。由于取消了模拟比例阀的非线性和/或滞后，该曲线可以是近似阶梯状的直线，这允许快速且(几乎)不会过调节地到达调节点。
数字液压调节器的另一个优点在于，阀或者打开或者关闭，亦即，为了在封闭(且无变化的)系统中保持额定压力，简单地使阀关闭，并且不存在内部的泄漏流。由此与始终被液压油流体穿流的传统的比例阀存在明显区别。其会持续耗费例如在造纸机中的液压泵的能量。
由此可见，能够使用数字液压调节器，以使液压泵频率更低或时间更短地被驱动，从而可以节省能量。
在驱动数字液压调节器时，如前所述，可能出现的是，在阀和/或整个管线中出现杂质，这会干扰性地影响调节的无问题的运行。此外，这种杂质尤其能在维修时更换一个或多个阀的情况下进入到该系统中。杂质也可以是空气或气泡，其可能在这种数字液压系统首次开始运转时在该系统中出现。为了使该系统无故障地被驱动，这种杂质必须从该系统中除去或冲洗掉。
发明内容
此目的通过具有权利要求1的特征和方法步骤的、用于从液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法来实现。
根据本发明，提出一种用于从特别是纤维幅材制造机的液压系统的数字液压调节器除去杂质的方法。在此，该压力调节器具有两个压力调节器部分，所述压力调节器部分能例如通过溢流阀(旁通阀)彼此连接，并且均具有两个阀列。在各阀列中分别设有多个可单独切换的阀装置，所述阀装置分别具有不同的流动横截面。各阀列的阀装置优选具有彼此呈阶梯式不同(逐级不同)的流动横截面，即：一个阀列的一个阀装置的流动横截面以一个预定值大于或小于同一个阀列的另一阀装置的流动横截面。阀装置在阀列内并联连接，使得阀装置在阀列内形成并联设置。在此，各压力调节器部分的阀列可以连接供应管线与调节器输出管线，该供应管线用于给数字液压调节器供应被施加压力的工作流体，例如液压油等等。同一压力调节器部分的另一阀列可以将调节器输出管线与用以从压力调节器排出工作流体的排放管线连接。
在此，根据本发明的方法具有以下步骤：将两个压力调节器部分连接在一起；打开一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的流动横截面最大的阀装置；打开另一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的流动横截面最大的阀装置；以及在剩余的阀装置关闭时，使用工作流体冲洗通过压力调节器的打开的流动路径。
在上述方法中，还打开并冲洗具有尽量最大的流动横截面的通过压力调节器的尽量最长的流动路径，以便能够将特别是尽可能大的杂质从压力调节器冲洗掉。
为了能够除去压力调节器的其它部分的杂质，根据本发明的方法进一步具有以下步骤：打开该一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的下一个流动横截面较小的(流动横截面次小的)阀装置；打开该另一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的下一个流动横截面较小的阀装置；以及在剩余的阀装置关闭时，使用工作流体冲洗通过压力调节器的打开的流动路径。
优选重复前述步骤，直至该一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的所有阀装置以及该另一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的所有阀装置被冲洗一次并由此去除杂质。
为了能够除去压力调节器的其它部分的杂质，至此所述的方法还可以具有以下步骤：打开该另一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的流动横截面最大的阀装置；打开该一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的流动横截面最大的阀装置；以及在剩余的阀装置关闭时，使用工作流体冲洗通过压力调节器的打开的流动路径。
为了同样冲洗压力调节器的尚未彻底冲洗的阀，所述方法还可以具有以下步骤：打开该另一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的下一个流动横截面较小的阀装置；打开该一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的下一个流动横截面较小的阀装置；以及在剩余的阀装置关闭时，使用工作流体冲洗通过压力调节器的打开的流动路径。
优选重复前述步骤，直至该另一个压力调节器部分的供应管线侧阀列的所有阀装置以及该一个压力调节器部分的排放管线侧阀列的所有阀装置都被冲洗。通过具有所有上述步骤的根据本发明的方法，可以用工作流体冲洗所有的阀装置和所有与阀装置连接的管线，从而将所有的杂质从数字液压调节器除去。
按照根据本发明的方法，被施加压力的工作流体在冲洗之前优选被储存在蓄压器中。在此，进一步优选的是，工作流体由泵施加压力。
此外，根据本发明的方法优选还包括以下步骤：在冲洗的步骤之后，将工作流体收集到用以储存未加压工作流体的容器中。
附图说明
以下参照附图基于示例性的构造对本发明的不同方案进行详细说明。在附图中：
图1示出了具有蓄压器、数字液压调节器和液压差动缸的液压系统的局部示意性线路图；
图2示出了图1中示出的线路图，其中示出了在压力调节器的阀的确定连接中用于冲洗图1示出的压力调节器的打开的流动路径；
图3示出了图1中示出的线路图，其中示出了在压力调节器的阀的确定连接中为图1中示出的压力调节器的一部分进行排气的流动路径；以及
图4示出了图1中示出的线路图，其中示出了在压力调节器的阀的确定连接中为图1中示出的压力调节器的另一部分进行排气的流动路径。
具体实施方式
在以下的附图说明中，相同或功能相同的构件使用相同的附图标记来表示，从而仅根据附图进行一般的功能说明，并在随后以此作为参照。如果在以下的文字描述中还提及了压力调节器，该压力调节器在没有其它说明的时候是数字液压调节器，其在本说明书开始所解释的数字液压原理下工作。
图1示出了具有蓄压器11、数字液压调节器4和液压差动缸3的液压系统的局部示意性线路图。具有泵蓄压器11、泵16和容器20的供应部分1给压力调节器4供应被施加压力的工作流体。压力调节器4具有两个用于驱动差动缸3的压力调节器部分41、42。传感器19基于输出管线413、423测量差动缸3的两个压力腔室31和34中的压力，所述压力腔室通过具有活塞杆36的活塞33分隔。在杆侧压力腔室31中的压力作用于杆侧活塞面32上，而在活塞侧压力腔室34中的压力则加压在活塞面35上。通过压力调节器部分41和42可以调节两个压力腔室31和34中的填充量和压力，由此在期望位置且以期望的力使得活塞杆36与连接于其上的机械构件(未示出)共同作用。各压力调节器部分41、42与供应管线43，与各自的输出管线413、423以及与各自的排放管线414、424连接。此外，各压力调节器部分41、42具有供应管线侧阀列411、421以及排放管线侧阀列412、422。在此，根据其列中的阀处于打开或关闭，供应管线侧阀列411、421将供应管线43与相应的输出管线413、423连接。与此相似，排放管线侧阀列412、422将各自的输出管线413、423与各自的排放管线414、424连接。
压力供应部分1中的用于控制缸3的压力由压力传感器14测量并且由此来调节压力腔室31和34中的额定压力。用附图标记45表示溢流阀，其选择性地允许两个压力腔室31和34连接。可以在通路上连通的所述溢流阀45的功能是在关闭状态下将调节器部分41、42与压力腔室31、34彼此分隔。当溢流阀打开时，两个压力腔室彼此连接或短接。通常情况下，在活塞杆上存在用于将活塞杆压入缸中的负载或力。如果在此时活塞杆由于负载而被拉入缸中，例如其发生在辊缝被打开的时候，则溢流阀45打开并且活塞杆侧调节器部分的切换阀保持关闭。工作流体部分流入活塞侧压力腔室31中，部分流入容器(未示出)中。到容器中的排放通过缸侧调节器部分42控制并由此控制活塞杆的下降速度。
图2示出了通过根据本发明的方法打开的流动路径，其中被施加压力的工作流体由泵16经由供应管线43通过压力调节器部分42的供应管线侧阀列421的流动横截面最大(在此示例中流动横截面直径为1.5mm)的阀输送到输出管线423中。由于压力调节器部分42的输出管线423通过打开的溢流阀45与压力调节器部分41的输出管线413处于连接中，所以工作流体被输送到输出管线413中，并进一步通过压力调节器部分41的排放管线侧阀列412的流动横截面最大(在此示例中流动横截面直径为1.5mm)的阀输送到容器20中并聚集在那里。在该方式中，实现了具有压力调节器4的最大可能的流动横截面的最长的流动路径的彻底冲洗，其中存在于压力调节器4的彻底冲洗过的部分中的杂质被冲洗掉并由此从压力调节器4除去。
图3中示出了压力调节器4的用于给压力调节器4的第一部分排气的线路。如图2所示以及之前所述的，具有压力调节器4的尽量最大的流动横截面的最长流动路径首先被彻底冲洗。然后，在图3中所示的方法中，在压力调节器部分42的供应管线侧阀列421中的下一个流动横截面较小的阀和压力调节器部分41的排放管线侧阀列412的下一个流动横截面较小的阀被打开。随后，工作流体穿过由此构成的流动路径进行冲洗。在所示出的阀设置中，下一个流动横截面较小的阀位于各阀列中并与具有尽量最大的流动横截面的先前打开的阀相邻。在下一个方法步骤中，在各个活动的阀列中的再下一个流动横截面较小的(更小的)阀被打开，并且冲洗由此打开的流动路径，等等。重复这些步骤，直至图3中示出的两个活动的阀列的所有阀都被彻底冲洗并被排气。
图4中示出了压力调节器4的用于给压力调节器4的剩余部分排气的线路。与图3类似，首先，具有压力调节器4的尽可能最大的流动横截面的最长流动路径被冲洗，为此，被泵16施加压力的工作流体经由供应管线43通过压力调节器部分41的供应管线侧阀列422的流动横截面最大的阀输送到输出管线413中。由于压力调节器部分41的输出管线413通过打开的溢流阀45与压力调节器部分42的输出管线423处于连接中，所以工作流体被输送到输出管线423中，并进一步通过压力调节器部分42的排放管线侧阀列422的流动横截面最大的阀输送到容器20中并聚集在那里。然后，在图4中所示的方法中，在压力调节器部分41的供应管线侧阀列411中的下一个流动横截面较小的阀和压力调节器部分42的排放管线侧阀列422的下一个流动横截面较小的阀被打开。随后，工作流体穿过由此构成的流动路径进行冲洗。在示出的阀设置中，下一个流动横截面较小的阀位于各个阀列中，并与具有尽可能最大的流动横截面的先前打开的阀相邻。在下一个方法步骤中，在各个活动的阀列中的再下一个流动横截面较小的阀被打开，并且冲洗由此打开的流动路径，等等。重复这些步骤，直至压力调节器4的所有阀都被彻底冲洗并排气。
作为压力调节器4的前述结构的替代，并非强制性要求阀列的具有减小的流动横截面的尺寸的阀必须并排(nebeneinander，毗邻)设置。也可考虑的是，任意地布置各阀列中的阀。

Claims (14)

1.一种用于从液压系统的管线除去杂质的方法，
其中数字液压调节器(4)具有两个压力调节器部分(41，42)，所述压力调节器部分能彼此连接并且分别具有两个阀列(411，412，421，422)，在各阀列中分别设有多个能单独切换的阀装置(5)，所述阀装置分别具有不同的流动横截面并且在一个阀列内并联连接，所述阀列中的一个阀列(411，421)能够将供应管线(43)与调节器输出管线(413，423)连接，而另一个阀列(412，422)能够将所述调节器输出管线(413，423)与排放管线(414，424)连接，以及
其中，所述方法包括以下步骤：
连接所述两个压力调节器部分(41，42)，
打开一个压力调节器部分(42)的供应管线侧阀列(421)的具有最大流动横截面的阀装置，
打开另一个压力调节器部分(41)的排放管线侧阀列(412)的具有最大流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用被施加压力的工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
打开所述一个压力调节器部分(42)的供应管线侧阀列(421)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，
打开所述另一个压力调节器部分(41)的排放管线侧阀列(412)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用所述工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
3.如权利要求2所述的方法，其中重复在权利要求2中实施的步骤，直至所述一个压力调节器部分(42)的供应管线侧阀列(421)的所有阀装置以及所述另一个压力调节器部分(41)的排放管线侧阀列(412)的所有阀装置都被冲洗。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
打开所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的具有最大流动横截面的阀装置，
打开所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的具有最大流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用所述工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
打开所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的具有最大流动横截面的阀装置，
打开所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的具有最大流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用所述工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
打开所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，
打开所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用所述工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
打开所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，
打开所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的具有下一个较小流动横截面的阀装置，以及
在剩余的阀装置关闭时，使用所述工作流体冲洗通过所述压力调节器(4)的打开的流动路径。
8.如权利要求6所述的方法，其中重复在权利要求6中实施的步骤，直至所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的所有阀装置以及所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的所有阀装置都被冲洗。
9.如权利要求7所述的方法，其中重复在权利要求7中实施的步骤，直至所述另一个压力调节器部分(41)的供应管线侧阀列(411)的所有阀装置以及所述一个压力调节器部分(42)的排放管线侧阀列(422)的所有阀装置都被冲洗。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述液压系统是纤维幅材制造机的液压系统。
11.如前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其中各阀列的阀装置(5)具有彼此逐级不同的流动横截面。
12.如前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述被施加压力的工作流体在冲洗之前储存在蓄压器(11)中。
13.如前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其中通过泵(16)对所述工作流体施加压力。
14.如前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
将冲洗步骤之后的所述工作流体收集在用于储存未加压工作流体的容器(20)中。
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