CN102782336B - 用来运动大门的油压系统 - Google Patents

Abstract

用来运动大门的油压系统，包括：双作用油压缸（11），它用于运动地连接至大门，以使大门运动；和电动液压泵（12），所述电动液压泵根据命令向缸供油和致动缸。切换阀（13）可选择地将缸（11）与泵（12）或与油压流体的油箱（14）互连。在休止条件下，阀（13）将缸（11）连接至油箱（14），以允许连接至缸的大门的自由手动运动，并且它由系统中的压力变化自动地控制，以将缸（11）与油箱（14）脱开和并缸连接至泵（12），所述压力变化由泵（12）的致动产生。

Description

用来运动大门的油压系统

技术领域

本发明涉及用来运动大门的油压系统的一种革新解决方案。

背景技术

这种类型的系统通常设有液压致动器，该液压致动器由适当的电泵供油。

在这样的已知系统中，当泵停止时，大门的手动运动常常是不可能的，或者在任何情况下非常困难。事实上，在大门的手动运动期间，必须迫使油液通过泵（该泵基本上起类似瓶颈的作用），或通过某些旁通阀（也就是说可调整的溢流阀）。这转换成非常低的手动运动速度，并且转换成非常大的力。另一方面，希望在大门的机动致动期间不存在以下可能性，即同时不适当的手动操纵或例如由于风的推力导致的运动控制的损失。

为了解决该问题，已知机构通常装有解锁装置，该解锁装置当需要时减小液压阻力，或者物理地从致动系统释放大门。然而用户被迫作用于解锁装置上，以便手动地打开或关闭大门。

发明内容

本发明的总体目的是通过提供一种借助于油压致动器来运动大门的系统而避免上述缺点，该系统提供相对于大门的手动运动的最小阻力，但同时甚至当自动化操作启动（即当致动器被供给油从而运动大门）并且必须能够使它缓慢和使它加速而没有来自外部的干涉时，避免上述运动自由度发生。

鉴于这种目的，根据本发明已经想到制成一种用来运动大门的油压系统，该油压系统包括：双作用油压缸，所述油压缸用于运动地连接至大门以使大门运动；和电动液压泵，所述电动液压泵根据命令向油压缸供油并致动油压缸，其特征在于，所述油压系统包括切换阀，该切换阀将油压缸可选择地与泵或与油压流体的油箱互连，在休止条件下，所述阀将油压缸连接至油箱，以允许连接至油压缸的大门的自由手动运动，阀由系统中的压力变化自动地控制，以将油压缸与油箱脱开并将油压缸连接至泵，这些压力变化由泵的致动产生。

附图说明

为了使本发明的革新原理和其相对于现有技术的优点的解释清楚，下面借助于附图将描述作为应用这样的原理的例子给出的可能实施例。在图中：

图1示出了根据本发明用来运动大门的系统的示意图；

图2示出了在休止条件下图1系统的阀的截面图；

图3示出了沿图2的线III-III得到的截面图；

图4和5示出了与图3和2的那些图相似的视图，但是在阀处于系统的操作步骤期间的情况下；

图6示出了与图4的视图相似的放大视图，但是在阀位于中间位置的情况下。

具体实施方式

参照附图，在图1中，示意性地示出了总体上用附图标记10表示的液压系统，该液压系统用来运动大门（未示出，因为对于本领域的技术人员容易想象）。

该系统包括双作用油压缸11，该双作用油压缸11适当地连接至根据现有技术的大门，以用于在打开位置与关闭位置之间运动大门（例如是具有翼板的类型的大门）。

油压电泵12（由适当的已知电子控制单元43控制）通过控制阀13向缸供油，该控制阀13划分成用附图标记13a、13b表示的两个切换部分，这两个切换部分用于液压回路的两个支路，并且将缸11可选择地连接至泵12或连接至油箱14。

阀的部分13a在15处连接至缸11的两个腔室之一，在16处连接至泵12的一侧，并且在17处连接至油箱14。另一方面，部分13b在18处连接至缸11的两个腔室的另一个腔室上，在19处连接至泵12的另一侧，并且在20处连接至油箱14。

回路基本上是对称的，因为根据大门所需的运动方向，排出支路和吸入支路取决于泵的转动方向。

根据泵的转动方向，连接部16因此将用于排出，而连接部19将用于吸入，或者反之亦然，并且油压缸将在一个方向或另一个方向上运动。

当需要时，泵12的进口/出口也可通过单向阀21、22进一步连接至油箱13，以便从油箱吸油。

阀13的每个部分13a、13b具有相应的液压控制进口（分别为23、24和25、26），这些液压控制进口连接至泵的两侧。如在说明书的其余部分中将清楚说明的那样，这些进口响应于由泵的致动产生的回路中的压力变化克服返回弹簧27、28的作用而适当地切换阀13。

图2示出了在休止条件下（就是说在泵12停止的情况下）阀13的结构。这种阀具有阀体30，在该阀体30中，细长的阀座31在其相对端部处由插塞32、33轴向形成封闭。在阀座31内部，设有阀的两个部分13a、13b的元件，这些元件能够滑动。这些滑动元件包括第一活门（有利地由一对第一和第二切换活塞34和35形成）和第二活门（有利地由第二对第一和第二切换活塞36和37形成），该第一活门能够进行用于阀部分13a的滑动，该第二活门能够进行用于阀部分13b的滑动。两个切换活门由相应的弹簧27和28朝彼此推到在阀座中的适当的端部挡块，这些适当的端部挡块密封该阀座。在活门之间设有中央腔室38，该中央腔室38包含驱动活塞39，该驱动活塞39相对于活门是同轴的。活塞39有利地具有中央部分和端部部分，该中央部分以密封方式在腔室38中滑动，这些端部部分具有较小直径并且用于抵靠活门的相对的表面。

在腔室38的端部处，在驱动活塞39的两侧上，活门彼此面对，并且连接至泵的导管16和19位于这些活门附近。

在切换活门的另一侧上，设有相应的后部腔室40、41，导管17、20到达相应的后部腔室40、41的每一个中，以用来连接至油箱。如在图3中清楚看到的那样，在用于活门滑动的腔室40、41中，用来连接缸11的腔室的导管15和18彼此面对。

这些导管15和18的位置布置成使得当阀在图2和3中示出的休止条件下时，活门使得相应的导管15或18的间隙至少轻微地未覆盖，从而缸11通过导管17、20连接至油箱14。

在使油压缸的腔室与油箱连接的情况下，油自由地从一个腔室流到另一个腔室而没有障碍，并且大门是完全自由的，从而能够手动运动。

泵的致动加压排出腔室。为了简单起见，在如下描述中，我们将假定将泵命令成将排出连接至导管19和将吸入连接至导管16。在任何情况下，从描述将清楚的是，当泵在相反方向上转动时阀如何（镜像对称地）操作。

在致动活塞39的右侧上的排出腔室中的压力转换成在右侧上的切换活塞36上的推力，该推力通过移动而使在右侧上的第二切换活塞37运动并且压缩弹簧28。活门36、37朝右侧上的切换位置的移动将排出件19定位成与油压缸的腔室（该腔室连接至导管18）连通，并且将油箱14从回路中排除。这由图4和5是清楚的。

同样如图4和5所示，在中央腔室的部分（该部分连接至导管19）中的压力也作用在驱动活塞39上，该驱动活塞39因而朝左运动。驱动活塞按这种方式克服弹簧27的作用而推在左侧的切换活门34、35上，该切换活门34、35也朝其左侧上的切换位置运动。

在左侧上活门的运动将油压缸的腔室（该腔室连接至导管15）定位成与泵的吸入（导管16）相连通，并且同时排除连接至导管17的油箱。

实质上，泵12的吸入和排出连接至缸11的相应的腔室，该缸11以受控方式运动，并且致动大门。

显然的是，为了改变大门的运动方向，使吸入和排出相逆是足够的，就是说，使泵的转动相逆。以上描述的阀的操作是相同的，但具有镜像（mirror-like）运动。

关于在一个方向上和在另一个方向上的运动，都通过停止泵而将由相应的弹簧推动的活门带回到在图2和3中示出的中央休止位置。在这种情形下，油压缸的腔室与油箱14再次连接，并因此，油液自由地从一个腔室流到另一个腔室而没有障碍，并且大门变成完全自由的。

实质上，阀13用三重驱动控制。第一驱动是排出压力的直接驱动。第二驱动是从驱动活塞得到的驱动（它可比作外部力）。第三驱动由对于排放的反压力给出，这转换成第二驱动的加强。后者在实际中是部分驱动，因为它只有在第二驱动是有效的并且是不足的才介入。因而存在对于第二驱动的一种控制。

事实上，必须保证当连接至排出的阀部分被切换时，连接至吸入的阀的部分进行安全地切换，并且反之亦然。

例如，必须保证在吸入侧上的油压缸的腔室不与油箱相连接，而改为与泵的吸入相连接。事实上，如果发生了油压缸的腔室与油箱相连接，则会失去大门的运动的控制，并且会没有如下可能性：如果大门例如由风加速，则使大门在挡块附近慢下来，或者使大门制动。

另外，如果大门很小，或者不具有抵抗其运动的风的阻力，使它运动所需的压力通常很低（例如，大约5bar）。关于这样的压力，阀的驱动可能是不足的，特别是对于吸入侧，该吸入侧除弹簧的阻力之外，也必须克服O形圈的摩擦力，该O形圈位于驱动活塞中。

所有这些通过活塞的仔细定位和尺寸而避免，这些活塞形成活门。

最内的活塞34和36事实上有利地成形为具有较小并向中央腔室减小的直径，从而能够插入在中央腔室中，并且同样有利地能够部分地阻碍用来连接至泵的导管。中央腔室具有比其中活塞35、37以最小间隙密封地滑动的腔室小的直径。以这种方式，使大门运动所需的压力独立于驱动阀所需的压力。后者事实上仅与弹簧的刚度和在腔室与切换活塞之间的道口（meatus）相联系。

另外，在排出侧上，切换活塞必须完全地或者几乎与中央腔室脱开，从而让油通过，而对于吸入侧，具有短得多的行程是足够的，从而正好堵塞用于与油压缸的另一个腔室相连接的导管。这在图6中是清楚可见的，在该处可看到的是，在吸入侧上活门的初始所需行程比在排出侧上活门的行程小得多。在这个中间位置中，切换阀防止油从油压缸的腔室流出（该腔室连接在16处），这引起在该腔室中压力的增大，并且因而存在排出压力的增大，并因此存在驱动压力的增大。这使得可能的是，朝切换位置进一步推动并使活门运动，并且将油压缸的腔室与泵的吸入相连接，如图4和5所示。

因而安全地避免了驱动活塞的OR的摩擦力减小在吸入侧中切换活塞的移位，并因此避免了油压缸的第二腔室保持与油箱相连接。

这时，应该清楚的是如何借助于以下方式已经达到预定目的，所述方式为：根据是否致动泵而与泵的转动方向和因此与大门的运动方向无关地，油压缸可选择地与油箱或与泵进行自动且安全的连接。

由于本发明的原理，具有大门的极其平滑的手动运动（实际中例如在没有自动化操作的情况下），操作人员不必作用于解锁装置。另一方面在自动化操作是有效的情况下，具有大门运动的完全控制，并且就安全性而言没有损失。

当然，应用本发明的革新原理的实施例的以上描述作为这样的革新原理的例子给出，并因此一定不要当作限制由此要求的保护范围。

Claims (4)

1.用来运动大门的油压系统，包括：双作用油压缸(11)，所述双作用油压缸用于运动地连接至大门以便使大门运动，所述油压缸(11)包括两个腔室；和电动液压泵(12)，所述电动液压泵根据命令向所述油压缸(11)供油并致动所述油压缸(11)，其特征在于：所述油压系统包括切换阀(13)，所述切换阀将所述油压缸(11)的所述两个腔室可选择地与所述电动液压泵(12)或与油压流体的油箱(14)互连，在休止条件下，所述切换阀(13)将所述油压缸(11)的所述两个腔室连接至所述油箱(14)，以允许连接至所述油压缸的大门的自由手动运动，在所述大门的机动致动条件下，所述切换阀(13)由系统中通过所述电动液压泵(12)的致动产生的压力变化自动地控制，以将所述油压缸(11)与所述油箱(14)脱开并将所述油压缸连接至所述电动液压泵(12)，因此使电动液压泵(12)的吸入和排出各自连接至油压缸(11)的所述两个腔室中的相应的腔室，其中，所述切换阀(13)包括细长的阀座(31)，在所述细长的阀座中设有两个活门(34、35；36、37)，这两个活门能够同轴地滑动并且由一中央腔室(38)彼此分离，所述两个活门面向所述中央腔室内，并且在所述中央腔室中设有致动活塞(39)，所述致动活塞能够相对于所述活门(34、35；36、37)同轴地滑动，所述两个活门(34、35；36、37)通过相应的弹簧(27、28)朝所述致动活塞(39)被推到休止位置中，并且能够克服弹簧(27、28)的作用并朝切换位置以相反路线滑动；在休止位置中，所述两个活门(34、35；36、37)每个均将所述油压缸(11)的所述两个腔室中的一个腔室连接至所述油箱(14)，而在相反的切换条件下，所述活门(34、35；36、37)每个均将所述油压缸的所述两个腔室中的一个腔室连接至所述电动液压泵(12)；所述中央腔室(38)在所述致动活塞(39)的相对侧上连接至所述电动液压泵(12)的两侧，从而当致动所述电动液压泵(12)时，所述电动液压泵(12)的排出侧上的压力在所述致动活塞(39)的两侧之一上到达中央腔室(38)，以将位于该侧上的活门(34、35；36、37)朝其切换位置直接地推动，并且通过所述致动活塞(39)的运动，将在相对侧上的活门(34、35；36、37)朝其切换位置推动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述活门每个均制成有第一活塞(34、36)和第二活塞(35、37)，所述第一活塞和第二活塞轴向地联接，所述第一活塞(34、36)比第二活塞(35、37)更靠近所述中央腔室(38)，并且所述第一活塞具有比第二活塞(35、37)小的直径，以便以小的间隙至少部分地插入在中央腔室(38)中，所述中央腔室制成有比后部腔室(40、41)小的直径，在所述后部腔室中，所述第二活塞(35、37)以最小限度的间隙滑动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述致动活塞(39)具有中央部分和端部部分，所述中央部分以密封方式在所述中央腔室(38)中滑动，这些端部部分与所述中央部分相比具有较小的直径，并且用于抵靠活门(34、35；36、37)的相对表面。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电动液压泵(12)的两侧也通过来自所述油箱(14)的相应的吸入单向阀(21、22)而连接至油箱(14)。