CN104421236B - 液压系统 - Google Patents

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Abstract

一种液压系统(1)被设置成包括供给口装置(P、T)、工作口装置(A、B)和增强部(7)，所述供给口装置具有至少一个供给口(P)，所述增强部(7)被设置在所述供给口装置(P、T)和所述工作口装置(A、B)之间。此种液压系统的操作可能性能够被扩展。为此目的，所述工作口装置包括至少两个工作口(A、B)，流动方向改变装置(9)被设置成改变流过所述工作口装置的流动方向，以及停用装置(16)被设置成停用或启用用于各个流动方向的所述增强部。

Description

液压系统
技术领域
本发明涉及一种包括供给口装置、工作口装置和增强部的液压系统，所述供给口装置具有至少一个供给口，所述增强部被设置在所述供给口装置和所述工作口装置之间。
背景技术
例如，从US 7 686 596 B2中已知此种系统。
例如液压泵等的压力源供给处于预定压力的液压流体。借助于此预定液压能够操作连接到输出端的液压消耗装置。
在一些应用中，由压强源所供给的压强不足以操作连接到输出端的液压消耗装置或负载装置，从而压强增大器被用于永久地增大由压力源所供给的压强。压强增大器是增加被供给到输出端的压强的增压器。压强增大器的一个替代物是流量增大器。流量增大器增加在流动方向输送的流体量。
发明内容
本发明的目的是扩展液压系统的操作可能性。
在上述的液压系统中解决该目的，其中：所述工作口装置包括至少两个工作口，流动方向改变装置被设置成改变流过所述工作口装置的流动方向，停用装置被设置成停用或启用用于各个流动方向的所述增强部。
根据本发明的增强部可包括至少一个压强增大器和/或至少一个流量增大器。此种液压系统能够用于操作具有两个工作方向的液压消耗装置。此液压消耗装置的示例是在两个方向操作的液压马达。该消耗装置能够仅仅被供给有被供给到供给口的压强，如果该压强足以操作连接到工作口装置的两个工作口的液压消耗装置，或者该消耗装置能够使用例如增压器的增强部而被操作，以将升高的压强供给到工作口装置，从而连接到所述工作口装置的消耗装置能够被供给有较高压强。该功能对于两个流动方向都是有效的，即，当马达被连接到两个工作口时，能够利用“正常”压强或者利用增强的或增大的压强在两个工作方向上操作该马达。然而，在此系统中，压强增大器或增压器只有在被需要时才被启用，即，压强增大器在正常操作期间不被“启用”。以此方式，通过使用停用装置可能简单地选择低压或高压。换句话说，系统能够根据需求供给压强。类似地，如果增强部包括至少一个流量增大器，只有当需要增大流体流量时才可能致动该流量增大器。
在优选的实施方式中，所述增强部包括用于各个流动方向的压强增大器。以此方式，各个压强增大器能够具有其各自的停用装置。各个压强增大器与特定的工作口相关。简单地讲，此系统能够通过两个平等的分支而实现，各个分支具有其各自的压强增大器和其各自的工作口。
在另一优选实施方式中，所述增强部包括用于两个流动方向的公用的压强增大器。这是一个节省成本的实施方式。
优选地，所述流动方向改变装置包括控制阀，所述控制阀具有两个流动方向不同的通流状态和一个堵塞状态。例如通过4/3-通阀，即具有能够转换到三个不同位置的阀元件的阀，能够实现该控制阀。在一个位置中，液压流体被供给到一个工作口。在另一位置中，液压流体被供给到另一工作口。在第三位置中，两个工作口被切断液压流体的供给。该控制阀能够用于停用(inactivate)整个液压系统。
优选地，切换阀被设置在所述增强部和所述工作口装置之间。该切换阀用于将由增强部所压缩的液压流体引流到应当被供给有高压液压流体的工作口。
在此情况下，优选地，所述切换阀被连接到所述工作口的管线中的一个中的最高压强操作。不需要外部控制装置来选择期望的工作口。通过控制阀来完成工作口的选择。
优选地，第一流路被设置在所述增强部的外侧，第二流路穿过所述增强部。所述停用装置限定了液压流体流过增强部的路径。当第一流路被选择时，压强或者液压流体的流量没有增大。只有当选择第二流路时，压强或流量才发生增大。
优选地，所述停用装置是液压装置。例如它们能够是液压阀。
优选地，所述停用装置包括顺序阀，所述顺序阀堵塞所述供给口和所述压强增大器之间的连接或者使得所述供给口与所述压强增大器连接。当所述顺序阀被打开时，所述供给口连接到所述压强增大器的输入端，并且因此液压流体的压强被增大。第一流路和第二流路在所述增强部下游的口处组合。因为该位置处的压强比第一流路中的压强高，所以没有液压流体流动通过第一流路。通过使用止回阀能够防止液压流体返回到第一流路。
优选地，所述顺序阀被所述第一流路中的压强致动。液压系统自动地适应工作口处的负载情况。当连接到工作口的液压消耗装置不能够以供给到供给口的“正常”压强工作时，第一流路中的压强增加，由此致动顺序阀，该顺序阀继而自动地致动所述增强部。
在优选的实施方式中，所述液压系统具有包括阀的阀模块以及包括增强部的增强器模块。以此方式，特别简单地使用例如具有不同的放大比的不同增强部。在增强器模块中还可使用包括压强增大器的不同增强部和/或包括增压装置中的流量增大器的增强部。
在另一优选实施方式中，所述增强部包括至少一个流量增大器。以此，还可扩展液压系统的操作可能性。至少一个流量增大器在增强部中可被用于替代或添加到压强增大器。至少一个流量增大器能够是用于两个流动方向的公用流量增大器。
在优选实施方式中，所述增强部包括用于各个流动方向的流量增大器。以此，各个流量增大器可具有其各自的停用装置。各个流量增大器能够与特定的工作口相关。因此，此系统能够通过两个平等的分支而实现，各个分支具有其各自的流量增大器和其各自的工作口。
附图说明
以下将参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明，其中：
图1示出了液压系统的第一实施方式，
图2示出了液压系统的第二实施方式，以及
图3示出了液压系统的第三实施方式。
具体实施方式
根据图1的液压系统1包括具有供给口P和回收口T的供给口装置。供给口P能够被连接到压力源，例如泵2。回收口T能够被连接到箱体3。
液压系统1还包括具有两个工作口A和B的工作口装置。两个工作口A和B如图所示能够被连接到液压消耗装置。在本实施方式中，该消耗装置是具有两个工作方向的液压马达4。
液压系统包括阀模块5，在该阀模块5中设置有以下将详细说明的多个阀。此外，液压系统1包括包含增强部7的增强器模块6。增强器模块6能够被分解成两个以上的部分，各个部分能够独立地固定到阀模块5。
在如图1所示的液压系统1的实施方式中，增强部7包括两个压强增大器8a和8b，所述压强增大器8a和8b是液压增大器或增压器。替代两个压强增大器8a和8b，还可以使用流量增大器。
控制阀9被连接到供给口装置P、T。在现在的情况下，控制阀9是具有三个可能切换的状态的4/3通阀。在第一状态下，控制阀9将供给口P连接到阀模块5的第一连接口10。在此状态下，控制阀9将第二连接口11连接到回收口T。
在控制阀9的第二切换状态下，供给口P被连接到第二连接口11，回收口T被连接到第一连接口10。在控制阀9的第三切换状态下，供给口装置P、T和两个连接口10、11之间的连接被中断。
第一连接口10经由管线12被连接到第一工作口A，所述管线12包括在朝向工作口A的方向上开口的止回阀13。第二连接口11经由管线14被连接到第二工作口B，其中管线14包括在朝向第二工作口B的方向上开口的止回阀15。
两个止回阀13、15两者都是带先导阀的止回阀。通过第二工作口B处的压强能够打开止回阀13，通过第一工作口A处的压强能够打开止回阀15。以此方式，可以根据控制阀9的切换状态在两个方向上操作马达4。在第一工作方向上，马达4被供给由从第一工作口A流向第二工作口B的液压流体。在第二工作方向上，马达4被供给由从第二工作口B流向第一工作口A的液压流体。
阀模块5包括第一顺序阀16a和第二顺序阀16b。第一顺序阀16a的输入端17a被连接到管线12。第一顺序阀16a的输出端18a被连接到第一压强增大器8a的输入端IN。通过一个方向中的第一管线12中的压强以及通过弹簧19a的力以及相反方向中的第二管线14中的压强来致动顺序阀16a。弹簧19a的力是可调整的。
弹簧19a在一个方向上起关闭顺序阀16a的作用，即，切断输入端17a和输出端18a之间的连接。当该连接被切断时，第一压强增大器8a不被供给液压流体。
然而，当第一管线12中的压强增加且克服了弹簧19a的力时，顺序阀16a打开输入端17a和输出端18a之间的连接，从而具有供给口P的压强的液压流体被供给到第一压强增大器8a的输入端IN，这样增大了液压流体的压强。具有此升压的液压流体经由管线20a被供给到第一工作口A。止回阀21a被设置在管线20a中。因此，当供给口P处的压强不足够高从而不能操作马达4时(或者，连接到工作口装置A和B的其他任何消耗装置)，第一压强增大器8a或增压器经由顺序阀16a被自动地切换，并且将升压下的液压流体供给到第一工作口A。
对于从供给口P到第二工作口B的液压流体的其他流动方向，设置相同的阀构件。第二顺序阀16b的输入端17b被连接到第二管线14，从而中断或建立第二顺序阀16b的输入端17b和输出端18b之间的连接。第二顺序阀16b的输出端18b被连接到第二压强增大器8b的输入端IN，第二压强增大器8b的输出端经由第二管线20b连接到第二工作口B。第二管线20b也包括在朝向工作口B的方向上开口的止回阀21b。
对于两个工作连接，设置有安全阀22a、22b，将不详细描述这两个安全阀。
阀模块5和增强器模块6的两个部分被组装在一起且能够被组装到例如马达4或者其他任何消耗装置。该消耗装置能够在两个相反的方向上操作，即，能够建立从第一工作口A到第二工作口B的液压流体流，并且在相反的方向上建立从第二工作口B到第一工作口A的液压流体流。只有当需要相应的压强时才使用压强增大器8a和8b。在如图1所示的实施方式中，液压系统1使用完全平等的“分支”，各分支都有其各自的压强增大器8a和8b。
图2示出了液压系统101的另一实施方式。在图1中已经示出的元件被指定有相同的附图标记。
再次，该液压系统101包括阀模块5，其具有多个将后续描述的阀；以及增强器模块6，其包括增强部7。然而，在此情况下，增强部7仅包括单个压强增大器8。替代增强部7或除了增强部7之外，增强部7可包括单个流量增大器。
因此，只具有一个顺序阀16，该顺序阀16的输入端17经由止回阀23被连接到第一管线12并且经由止回阀24被连接到第二管线14。两个止回阀23、24防止在两个管线12和14之间发生短路。管线12和14中的两个止回阀13和15不需要是带有先导阀的止回阀。
顺序阀16的输出端18被连接到压强增大器8的输入端IN。压强增大器8的输出端H经由管线20被连接到转换阀25。在第一位置中，如图2所示，转换阀25经由管线20将增压器的输出端H连接到第一工作口A。在第二转换位置中，转换阀25经由管线20将输出端H连接到第二工作口B。各自的其他工作口B和A经由止回阀26和27而分别连接到管线12和14中的经由控制阀9与回收口T连接的那一个。
通过各自的管线12和14中的压强而将切换阀25操作到工作口A和B。当管线12中的对于第一工作口A的压强比另一管线14中的对于第二工作口B的压强高时，切换阀25被自动地切换到压强增大器8的输出端H连接到第一工作口A的状态。如果管线14中的对于第二工作口B的压强比另一管线12中的压强高，那么切换阀25切换到压强增大器8的输出端H被连接到第二工作口B的另一状态。
系统101的操作与根据图1的系统1的操作类似。
当连接到工作口装置A和B的消耗装置需要比供给口P处的压强高的压强时，该压强需求出现在经由控制阀9而连接到供给口P的管线12和14中的一个中。该较高压强作用在顺序阀16，从而液压地打开顺序阀16的输入端17和输出端18之间的连接并且因此建立供给口P和压强增大器8的输入端IN之间的连接的作用。因此，压强增大器8的输出端H经由管线20和转换阀25而被连接到需要升压下的液压流体的工作口A。
如果流动方向被颠倒，只需要致动控制阀9。例如，当供给口P被连接到第二连接口11时，第二工作口B被供给有压强口P之下的压强下的液压流体。当此压强不足够时，管线14中的压强被供给到顺序阀16的输入端17，从而打开顺序阀16并且将液压流体供给到压强增大器的输入端IN，从而压强增大器8能够将带有升压的液压流体经由管线20和切换阀25而供给到第二工作口B。
不详细讨论安全阀22。
止回阀21在管线20中能够被设置在压强增大器8的输出端H和转换阀25之间。
图3示出了液压系统201的第三实施方式。相同的元件用指定有相同的附图标记。
在此情况下，供给口装置P和T被直接设置在阀模块5中。此外，控制阀9也被设置在阀模块5中。根据控制阀9的切换状态，供给口P被连接到第一工作口A或第二工作口B，其中其他的工作口B、A被连接回收口T。在第三切换状态下，两个工作口A和B不被供给液压流体。
当供给口P处的压强足以操作液压马达4时(或者连接到工作口装置A和B的任意其他消耗装置)，液压压强增大器8是不活动的，因为在此情况下，顺序阀16被关闭且中断输入端17和输出端18之间的连接，从而没有液压流体被供给到压强增大器8的输入端IN。
然而，当管线12中的压强例如由于连接到工作口装置A和B的液压消耗装置的相应需求而增大时，通过克服弹簧19的力的供给口P处的压强和回收口T处的压强而打开顺序阀16，从而建立从输入端17到输出端18的连接并且将液压流体供给到压强增大器8的输入端IN。在此情况下，具有升压的液压流体经由管线20和控制阀9而从压强增大器8的输出端H供给到需要升压的工作口A、B。返回自液压消耗装置的液压流体流经另一工作口B、A和管线14以流入到回收口T。
在所有的实施方式中，对于各个流动方向，存在位于该压强增大器8之外的第一流路和流过该压强增大器8的第二流路。基本上通过顺序阀16来选择所使用的流路。
如图所示，压强增大器8或增压器是液压增大器。在简单的实施方式中，此种液压增大器8能够通过使用不同的活塞而实现，该活塞具有由供给口P的压强所加载的较大表面和产生较高压的相对的较小表面。两个表面之间的面积比基本上确定了液压增大器的放大系数。在示出的实施方式中，通过液压操作的顺序阀实现该停用装置。然而，也可以使用电子操作阀。
压强增大器8也具有一个以上能够被单独启用的放大装置。当需要较大流量或较大压强时，此种实施方式特别有用。在第一种情况下，可使用带有几个不同活塞的压强增大器8，例如2、4、6、8或以上个活塞。该活塞能够以不同的时间间隔启用。当需要不同的压强时，可以使用两个活动面之间的比不同的不同活塞。这也可以使用设置有产生可变增压压强的装置的压强增大器8。
优选地，所述压强增大器8具有20或以下的最大放大系数，尤其是1.2到20范围内的，优选地1.5至4。当例如放大系数是1.8时，压强增大器8将供给口P处的压强的80％添加到供给口P的压强上，从而连接到工作口装置的液压消耗装置能够被加载供给口P处的压强的1.8倍的压强。大多数的液压系统是稍稍尺寸过大的，从而“过压”不会不利地影响液压系统。当该过压仅被供给很短的时间例如几秒时，液压消耗装置能够克服有问题的工作状态而在工作循环中不进行时间间断且不超过系统定义的规格。
根据图1至3的实施方式只示出了增强部7包括压强增大器8a、8b或者一个公用的压强增大器8的实施方式。根据本发明，可选地或另外地，可使用一个或多个流量增大器从而扩展液压系统的操作可能性。在此情况下，以与如上所述的用于根据图1至3和相应的说明书的实施方式的压强增大器8a、8b、8的方式相同的方式，流量增大器可结合到液压系统中。

Claims (8)

1.一种液压系统(1、101、201)，所述液压系统包括供给口装置(P、T)、工作口装置(A、B)和增强部(7)，所述供给口装置具有至少一个供给口(P)，所述增强部(7)被设置在所述供给口装置(P、T)和所述工作口装置(A、B)之间，所述工作口装置包括至少两个工作口(A、B)，流动方向改变装置(9)被设置成改变流过所述工作口装置的流动方向，停用装置(16)被设置成停用或启用用于各个流动方向的所述增强部(7)，所述增强部(7)包括用于两个流动方向的公用压强增大器(8)，所述停用装置包括一个顺序阀，所述顺序阀的输入端(17)经由第一止回阀被连接到所述流动方向改变装置(9)的第一输出端并且经由第二止回阀被连接到所述流动方向改变装置(9)的第二输出端，在所述输入端(17)处的压强作用在所述顺序阀上，以建立或中断所述供给口(P)与所述压强增大器(8)的输入端(IN)之间的连接。
2.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述流动方向改变装置包括控制阀(9)，所述控制阀具有两个流动方向不同的通流状态和一个堵塞状态。
3.如权利要求2所述的液压系统，其特征在于，切换阀(25)被设置在所述增强部(7)和所述工作口装置(A、B)之间。
4.如权利要求3所述的液压系统，其特征在于，通过连接到所述工作口(A、B)的管线(12、14)中的一个中的最高压强来操作所述切换阀(25)。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的液压系统，其特征在于，第一流路被设置在所述增强部(7)的外侧，第二流路穿过所述增强部(7)。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的液压系统，其特征在于，阀模块(5)包括阀，增强器模块(6)包括所述增强部(7)。
7.如权利要求1至4中的任一项所述的液压系统，其特征在于，所述增强部(7)包括至少一个流量增大器。
8.如权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述增强部(7)包括用于各个流动方向的流量增大器。
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