CN104508307A - 液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压系统、优选用于控制和操作移动式浆液泵的液压系统。该液压系统包括控制第一液压消耗器的初级回路，该初级回路具有包括至少一个马达驱动的液压泵(1、2、44)的第一液压驱动单元。此外，设有控制第二液压消耗器的次级回路II，该次级回路具有包括至少一个另外的马达驱动的液压泵(22)的第二液压驱动单元。设置在初级回路和次级回路II中的液压消耗器(7、8；24)在第一运行状态中通过它们的液压驱动单元彼此独立地从一个共同的油箱(60)被加载液压油。在第二运行状态中，部分液压油从初级回路I被馈入次级回路II中以便控制第二消耗器(24)。

Description

液压系统
技术领域
本发明涉及一种液压系统、优选用于控制和操作移动式浆液泵的液压系统，包括控制第一液压消耗器的初级回路和控制第二液压消耗器的次级回路，该初级回路具有包括至少一个由马达驱动的液压泵的第一液压驱动单元，该次级回路具有包括至少一个另外的马达驱动的液压泵的第二液压驱动单元，设置在初级回路和次级回路中的液压消耗器在第一运行状态中通过它们的液压驱动单元彼此独立地从一个油箱被加载液压油。
背景技术
这种类型的液压系统例如用于控制和操作移动式浆液泵，所述液压系统包括设置在初级回路中的用于浆液泵的液压驱动机构和设置在次级回路中的用于例如构造为屈折杆的布料杆的液压驱动和控制机构。在这种优选构造为混凝土泵的浆液泵的运行状态中，浆液泵和布料杆的驱动机构虽然同时、但却通过其各自的液压泵彼此独立地被操作。在此液压回路中的供油通过由各自的液压泵提供的油量限制。但也存在这样的运行状态，在其中仅一个液压回路工作。例如在泵送过程之前或之后在布料杆于折叠运输位置和打开运输位置之间进行展开和合起时是这种情况。在现代混凝土泵中，展开和合起过程程控地进行。由于该过程对于泵操作者而言同时意味着等待时间，所以存在快速实施的需求，借助通常在杆液压回路中可用的泵功率的快速实施并不尽如人意，尽管该泵功率足以用于正常运行。
发明内容
有鉴于此，本发明所基于的任务在于，这样改进开头所述类型的已知的液压系统，使得为了特殊的任务在液压系统内在各个液压回路的泵功率给定时实现更快的运行速度。
为了实现这点，根据本发明提出权利要求1中给出的特征组合。本发明的有利方案和扩展方案由从属权利要求给出。
本发明任务主要通过下述方式来解决：在第二运行状态中，在第一消耗器的静止状态中至少一部分液压油从初级回路被馈入次级回路中以便控制第二消耗器。借助该措施在不增加马达驱动的液压泵转速的情况下为第二消耗器的运行提供了更多的油并且因此实现了更高的效率、尤其是更高的运行速度。
在优选考虑的浆液泵应用情况下，适宜的是，设置在初级回路中的第一消耗器构造为浆液泵的液压驱动机构，而设置在次级回路中的第二消耗器构造为包括多个杆臂的布料杆的驱动和控制机构。在此情况下，根据本发明的措施例如可用于布料杆的自动合起和展开，其方式是，从浆液泵的初级回路例如通过适合的阀控制向杆回路供油。
根据本发明的一种优选实施方式，浆液泵的液压驱动机构包括两个分别经由一个活塞杆与输送缸连接的液压驱动缸，所述驱动缸在它们的一个端部上分别经由一个主管路与所述至少一个设置在初级回路中的液压泵连接并且在它们的另一端部上经由一个油振荡管彼此连接，并且所述初级回路和次级回路经由一个连接管路彼此连接，在连接管路中设置选择性地释放或阻断油流的第一控制阀。为了确保建立向次级回路供油所需的压力，适宜的是，在初级回路内设置至少一个选择性地释放或阻断流往油箱的油流的第二控制阀。另一变型方案规定，在初级回路内设置至少一个选择性地释放或阻断流往液压缸的油流、流出液压缸的油流或在液压缸之间的油流的第三控制阀。
本发明的另一有利方案规定，在闭合的初级回路中至少设置一个可逆的且可调的主泵以及一个在压力侧通入初级回路并且在吸入侧通入油箱中的供油泵。在此情况下第一种变型方案规定，包含控制阀的连接管路从初级回路的主管路之一中分支出。为了能够由主泵建立杆控制装置所需的压力，在此情况下这样控制主泵，使得主泵的压力侧位于相关的主管路上。与此相应，在此情况下与相关主管路连接的驱动缸必须移动到其与油振荡管相邻的终端位置中。在另一种变型方案中，包含控制阀的连接管路分别经由一个止回阀连接到初级回路的主管路之一上。由此可选择性地这样控制主泵，使得压力侧位于一个主管路或另一主管路上。
此外，在液压缸之间的油振荡管中设置释放或阻断通流的控制阀。另一种有利或替换的方案可在于：在驱动缸的活塞的终端位置区域中设置配备馈入阀和排出阀的行程补偿回路，并且在至少一个行程补偿回路中设置构造为截止阀的控制阀或可选择性地与次级回路连接的换向阀。
附图说明
下面借助附图中示意性示出的实施例详细说明本发明。附图如下：
图1至6为包括用于操作两缸浆液泵的闭合的初级回路和用于控制布料杆的次级回路的液压系统的液压线路图；
图7和8为包括用于控制和操作两缸浆液泵的开放的初级回路和用于控制布料杆的次级回路的液压系统的液压线路图。
具体实施方式
附图中所示的液压线路图用于浆液泵，其具有两个未示出的输送缸，所述输送缸的端侧开口通入供料容器中并且可交替地在压缩行程期间通过管转接器与输送管路连接。输送缸通过设置在第一初级回路I中的液压驱动缸7、8推挽驱动。为此目的，驱动缸7、8的驱动活塞经由一个共同的活塞杆与输送缸中的输送活塞连接。驱动缸7、8构成初级回路I中的第一消耗器，初级回路还具有包括至少一个马达驱动的液压泵1、2的液压驱动单元。此外，在所有实施例中设置次级回路II，其具有包括另外一个马达驱动的液压泵22的第二液压驱动单元。设置在初级回路I和次级回路II中的液压消耗器在第一运行状态中可通过它们的液压驱动单元彼此独立地由一个共同的油箱60被加载液压油。通过这种方式，具有驱动缸7、8的初级回路和具有杆控制装置24的次级回路II虽然可被同时驱动、但却通过其各自的液压泵1、2、22彼此分开地驱动。
本发明的一个特征在于，在第二运行状态中，在包括液压缸7、8的消耗器的静止状态中至少一部分液压油可从初级回路I被馈入次级回路II中以便控制布料杆。借助该措施能够在浆液泵静止时通过初级回路I的压力供油更快速地进行构造为屈折杆的布料杆的展开和合起。为了实现这点，在所有实施例中，初级回路I和次级回路II通过连接管路29彼此连接，在该连接管路中设置选择性地释放或阻断油流的第一控制阀28(图1至4、6至8)或35(图5)。为了在初级回路I中产生供油所需的压力，提出不同的实施方案，其在下文中被详细描述。
根据图1至6中的实施例涉及这样的液压系统，其初级回路I构造为闭合的液压回路。构成消耗器的驱动缸7和8在那里经由主管路17、18被一个可逆的且可调的主泵1推挽驱动。这表示，当驱动缸8中的活塞80通过流入油振荡管19中的油被顶回时，驱动缸7中的活塞70移出。当驱动缸7、8中的两个活塞70、80到达其终端位置时，主泵1反转其输送方向，由此活塞分别向另一方向运动。从闭合的、包括主泵1、主管路17、18、驱动缸7、8和油振荡管19的初级回路I，始终经由扫气换向阀5和限压阀6向处于大气压下的油箱60排出相应的油量。通过限压阀6在此可调节待排出的油量。扫气换向阀5具有两个与主管路17和18连接的控制管路25、26，所述控制管路根据在哪一侧产生高压来回推动扫气换向阀5的滑阀。经由排出管路20和21于是通过主管路17或18从低压侧向油箱60排出油。此外，设置一个在吸入侧与油箱60连接的供油泵2，该供油泵2将与在扫气换向阀5上排出的油量相对应的油量经由与主管路17和18连接的止回阀3和4再次馈入主泵1的低压侧上。可能的溢流量经由限压阀43流入油箱60中。
当主泵1处于零位输油时，在管路17和18中存在等压，从而扫气换向阀5的滑阀保持在中间位置中并且没有油排出。在该状态下，供油泵2的全部油量经由限压阀43流入油箱60中。
基于驱动缸7和8中出现的泄漏，在特定运行状态下必须馈入或排出油，以便使相关活塞70、80分别到达其终端位置中。例如当驱动缸8中的活塞80未达到其底部侧的终端位置，而驱动缸7中的活塞70达到其杆侧的终端位置时，可经由节流阀16、止回阀13和油振荡管19向驱动缸8供油，使得驱动缸8中的活塞80也到达其底部侧的终端位置。相反，当驱动缸7中的活塞70尚未到达其杆侧的终端位置，而驱动缸8中的活塞80已经处于其底部侧的终端位置中时，经由止回阀11排出油，使得驱动缸7中的活塞70能够进入其杆侧的终端位置中。在此构造为球阀的活塞终端位置阀10必须打开。在驱动缸8侧的底部侧的止回阀11相应于止回阀12，而驱动缸8侧的活塞终端位置阀10相应于活塞终端位置阀9。另一方面，驱动缸7上的杆侧的止回阀13相应于驱动缸8上的止回阀14，而驱动缸7上的杆侧的节流阀16相应于节流阀15。构造为杆回路的次级回路II包括一个液压泵22，该液压泵可选择性地构造为定量泵或可变排量泵。液压泵22在吸入侧与油箱60并且在压力侧经由压力管路23与构造为杆控制装置24的消耗器连接。
在根据图1至4和6至8的实施例中，在初级回路I和次级回路II之间的连接管路29中设置一个构造为二位二通换向阀的控制阀28。在静止位置中，换向阀28无漏油地阻断初级回路I和压力管路23之间的连接，而在接通位置中接通该连接。为了能够由主泵1建立杆控制装置24所需的压力，这样控制主泵1，使得在图1的情况下压力侧位于主管路17上。因此，驱动缸7的活塞70必须移动到其杆侧的终端位置中。由于在向次级回路II(杆回路)供油时初级回路I断开并且馈入次级回路II中的油不再流回主泵1，所有只能输入供油泵2所补充的油量。通过主泵1的电控比例(EP)量调节装置27可限制最大可能量。
在根据图2的实施例中，设置两个附加的止回阀30和31，通过它们能够建立主管路17或18与换向阀28的连接。由此可选择性地控制主泵1，使得压力侧位于主管路17或主管路18上。当压力侧位于主管路18上时，则驱动缸8中的活塞必须移动到其杆侧的终端位置中。
在根据图3的实施例中，设置一个附加的构造为截止阀的控制阀32，该控制阀在未激活的状态中将经由扫气换向阀5和限压阀6排出的油导向油箱60中。为了向次级回路II(杆回路)供油，激活控制阀32。由此通往油箱60的连接被阻断，从而油不能再排向油箱60。因此，供油泵2的全部油量可供通过主泵1被馈入次级回路II。
在根据图4的实施例中，一个附加的截止阀34设置在行程补偿回路的节流阀16与止回阀13之间。当驱动缸7中的活塞70处于其杆侧的终端位置中并且基于向次级回路II(杆回路)供油而建立压力时，油从主管路17经由节流阀16、油振荡管19和止回阀13、11流向低压侧18。因此这些油不能用于馈入杆回路。在未激活的状态中，阀34开启。当阀34被激活时，油不能再排出并且供油泵2的全部油量可用于馈入次级回路。
在根据图5的实施例中，代替控制阀28替换地在驱动缸7的行程补偿回路中设置一个构造为换向阀的控制阀35。在未激活的状态中，油可流过节流阀16和止回阀13。当换向阀35被激活并且驱动缸7中的活塞70处于其杆侧的终端位置中时，主管路17经由驱动缸7和管路29与次级回路II(杆回路)的压力管路23连接。同时经由节流阀16和止回阀13向低压侧的排出被阻断。因此油不能再排出，从而供油泵2的全部油量可供用于馈入。
在根据图6的实施例中，在油振荡管19中设置一个附加的截止阀33。在未激活的状态中，截止阀33连接驱动缸7和8，从而两个驱动缸可进行上述的输送循环。当截止阀33被激活时，通过油振荡管19的连接被阻断，以致驱动缸7、8中的活塞70、80不能再移动。基于驱动缸7、8中的泄漏的油平衡也不能再进行。由此，可在活塞70、80的任何位置中在驱动缸7、8和主管路17、18内通过主泵1建立压力。限压阀52——其经由止回阀53和54与驱动缸7、8和截止阀33之间的压力腔连接——可靠地避免了截止阀33关闭时的高压，所述高压可基于驱动缸7、8中的增压产生。
在根据图7和8的实施例中分别设置一个开放的初级回路I用于驱动混凝土泵。在根据图7的情况下，主泵44通过吸入管路48直接从油箱60中吸入油。在主管路47和和工作管路17'和18'之间设有一个可逆阀36，该可逆阀选择性地连接主管路47与工作管路17'或18'并且将未连接的工作管路18'或17'与油箱60连接。驱动缸7和8中的活塞70、80于是如上所述被推挽驱动。为了反转运动方向，在相反方向上激活可逆阀36。主泵44具有电控比例(EP)调节装置45。当在根据图7的情况下应向次级回路II(杆回路)馈入液压油时，不激活可逆阀36。由此主管路47与工作管路17'、18'的连接被阻断。当现在激活换向阀28时，油可经由主管路47和管路29从初级回路I被馈入次级回路II。理论上在此主泵44的全部供油量可被馈入次级回路II。在实践中供油量通过电控比例量调节装置45来调节。
作为替换方案在根据图8的实施例中，不仅杆泵22借助控制器37而且主泵44也借助控制器46被负载传感控制(Load Sensing LS)。在此设置一个换向阀38，通过该换向阀38选择性地将经由管路41报告的驱动缸7、8的负载压力或经由管路42报告的杆控制装置的负载压力传输给主泵44的负载传感控制器(LS)46。在负载传感控制的液压泵中，比较液压泵的高压与负载压力并且通过调节结构将两个压力之间的差保持恒定。调节机构确保油量与负载压力无关。驱动缸7、8的负载压力通过选择滑阀37选择性地从工作管路17'或18'获得。当不激活换向阀38时，驱动缸7和8的负载压力到达主泵44的控制器46。该控制器调节可调节流阀50上的压力差，借助该可调节流阀可独立于负载压力地调节驱动缸7和8中的活塞70、80的速度。当应从初级回路I向次级回路II馈入液压油时，通过激活阀38经由管路42向主泵44的控制器46报告杆控制装置的负载压力。控制器独立于负载压力地调节可调节流阀51上的压力差，借助该可调节流阀可调节馈入的液压油量。
在上面已经详细描述了本发明在移动式两缸浆液泵中的应用情况。原则上，本发明的基本原理也可用于其它具有至少两个液压回路的液压系统，其例如挖掘机或其它作业机械的液压系统。
总之，可确定：本发明涉及一种液压系统、优选用于控制和操作移动式浆液泵的液压系统。该液压系统包括控制第一液压消耗器的初级回路I，该初级回路具有包括至少一个马达驱动的液压泵1、2、44的液压驱动单元。此外，设置控制第二液压消耗器的次级回路II，该次级回路具有包括至少一个另外的马达驱动的液压泵22的第二液压驱动单元。设置在初级回路I和次级回路II中的液压消耗器7、8；24在第一运行状态中通过它们的液压驱动单元彼此独立地从一个共同的油箱60被加载液压油。本发明的特征在于，在第二运行状态中，在第一消耗器7、8的静止状态中至少一部分液压油从初级回路I被馈入次级回路II中以便控制第二消耗器24。有利的是，设置在初级回路I中的第一消耗器7、8构造为浆液泵的液压驱动机构，而设置在次级回路II中的第二消耗器24构造为包括多个杆臂的布料杆的驱动和控制机构。
附图标记列表
1  主泵(液压泵)
2  供油泵(液压泵)
3  止回阀
4  止回阀
5  扫气换向阀
6  限压阀
7  驱动缸
8  驱动缸
9、10   活塞终端位置阀
11、12  止回阀
13、14  止回阀
15、16  节流阀
17      主管路
18      主管路
17'     工作管路
18'     工作管路
19      油振荡管
20      排出管路
21      排出管路
22      杆泵(液压泵)
23      压力管路
24      杆控制装置
25      控制管路
26      控制管路
27      量调节装置
28      控制阀(二位二通换向阀)
29      连接管路
30      止回阀
31      止回阀
32      控制阀
33      截止阀
34      截止阀
35      控制阀
36      可逆阀
37      选择滑阀
38      换向阀
41      管路
42      管路
43      限压阀
44      主泵(液压泵)
45     调节装置(量调节装置)
46     负载传感控制器(LS)
47     主管路
48     吸入管路
50     可调节流阀
51     可调节流阀
52     限压阀
53     止回阀
54     止回阀
60     油箱
70     活塞
80     活塞
I      初级回路
II     次级回路

Claims (10)

1.一种液压系统、优选用于控制和操作移动式浆液泵的液压系统，该液压系统包括：控制第一液压消耗器(驱动缸7、8)的初级回路(I)，该初级回路具有包括至少一个马达驱动的液压泵(1、2、44)的第一液压驱动单元；和控制第二液压消耗器(杆控制装置24)的次级回路(II)，该次级回路具有包括至少一个另外的马达驱动的液压泵(22)的第二液压驱动单元，设置在初级回路(I)和次级回路(II)中的液压消耗器在第一运行状态中通过它们的液压驱动单元彼此独立地从一个油箱(60)被加载液压油，其特征在于，在第二运行状态中，在第一消耗器(7、8)的静止状态中至少一部分液压油从初级回路(I)被馈入次级回路(II)中以便控制第二消耗器(24)。
2.根据权利要求1的液压系统，其特征在于，设置在初级回路(I)中的第一消耗器(7、8)构造为浆液泵的液压驱动机构，而设置在次级回路(II)中的第二消耗器(24)构造为浆液泵的包括多个杆臂的布料杆的驱动和控制机构。
3.根据权利要求2的液压系统，其特征在于，所述浆液泵的液压驱动机构包括两个分别经由一个活塞杆与输送缸连接的液压的驱动缸(7、8)，所述驱动缸在它们的一个端部上分别经由一个主管路(17、18)与所述至少一个设置在初级回路(I)中的液压泵(1、2)连接并且在它们的另一端部上经由一个油振荡管(19)彼此连接，并且所述初级回路(I)和次级回路(II)经由一个连接管路(29)彼此连接，在该连接管路中设置选择性地释放或阻断油流的第一控制阀(28、35)。
4.根据权利要求3的液压系统，其特征在于，在初级回路(I)内设置至少一个选择性地释放或阻断流往油箱的油流的第二控制阀(5、32、36)。
5.根据权利要求3或4的液压系统，其特征在于，在初级回路(I)内设置至少一个选择性地释放或阻断流往液压缸的油流、流出液压缸的油流或在液压缸之间的油流的第三控制阀(33、36)。
6.根据权利要求3的液压系统，其特征在于，在闭合的初级回路(I)中至少设置一个可逆的且可调的主泵(1)以及一个在压力侧通入初级回路(I)并且在吸入侧通入油箱(60)中的供油泵(2)。
7.根据权利要求6的液压系统，其特征在于，包含控制阀(28)的连接管路(29)从初级回路(I)的主管路(17)之一中分支出(图1)。
8.根据权利要求6的液压系统，其特征在于，包含控制阀(28)的连接管路(29)分别经由一个止回阀(30、31)连接到初级回路(I)的主管路(17、18)之一上。
9.根据权利要求2至8之一的液压系统，其特征在于，在液压缸之间的油振荡管(19)中设置释放或阻断通流的控制阀(33)。
10.根据权利要求2至9之一的液压系统，其特征在于，在活塞(70、80)在驱动缸(7、8)中的终端位置的区域中设置具有馈入阀和排出阀的行程补偿回路，并且在至少其中一个行程补偿回路中设置构造为截止阀的控制阀(34)或可选择性地与次级回路(II)连接的换向阀(35)。
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