CN105465061B - 液压系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种液压系统(1)，其包括压力源(2)，至少一个液压消耗件(12、13)，以及增压器(16)，所述增压器(16)布置在压力源(2)和液压消耗件(12、13)之间，其中设置了停止或启动所述增压器(16)的停止装置(17)，所述增压器(16)和所述停止装置(17)是增压器模块(11)的一部分。此液压系统(1)的操作可能性应当被扩展。为此，增压器模块(11)是阀块(3)的一部分，所述阀块(3)包括所述增压器模块(11)和控制所述液压消耗件(12、13)的至少一个阀模块(9，10)。

Description

液压系统
发明领域
本发明涉及一种液压系统，所述液压系统包括压力源，至少一个液压消耗件以及布置在压力源和液压消耗件之间的增压器，其中设置了停止或启动所述增压器的停止装置，所述增压器和所述停止装置是增压器模块的一部分。
背景技术
例如从EP2784331A1(根据EPC第53(3)条的现有技术)已知这种液压系统。
压力源，例如液压泵供应处于升高的压力下的液压流体。液压消耗件可以通过此升高的液压压力被操作。
在一些应用中，由压力源供应的压力不足以操作液压消耗件，使得使用增压器以便永久地放大由压力源供应的压力。增压器是一种将供应至消耗件的压力增大的压力增大器。
发明内容
本发明的目的是扩展液压系统的操作可能性。
此目的通过在开头描述的液压系统而解决，其中，所述增压器模块是阀块的一部分，所述阀块包括所述增压器模块和至少一个阀模块，所述阀模块控制所述液压消耗件。
当所述增压器模块是阀块的一部分时，无需连接阀模块和增压器模块的附加的管线。阀模块和增压器模块的组合允许一种简单的结构。阀块可以被定尺寸为具有足够的强度以便承受由增压器模块传递的较高的压力。由于增压器可以被启动或停止，因此所述系统可以仅仅通过压力源供应的压力而被操作，如果此压力足以操作压力消耗件的话是这样，或者，所述系统可以使用增压器、即压力增大器而操作以向消耗件供应升高的压力。在此系统中，增压器或压力增大器仅在被需要时启动，即增压器在正常操作期间不是“激活的”。这样可以简单地通过使用停止装置而选择较低的压力或较高的压力。换言之，所述系统能够供应“按需压力”。
在优选的实施方式中，所述阀块包括入口模块和端模块，所述增压器模块被布置在所述入口模块和所述端模块之间，其中，连接所述入口模块和所述端模块的压力管线延伸穿过所述增压器模块。这样可以使用压力管线以用于两个目的。一个目的是成为用于增压器的入口的压力源。另一个目的是从增压器的高压输出接收升高的压力。仅有的要求是在此情况下，止回阀(或用于控制压差的任何其他装置)被布置在增压器模块的压力管线内。这种止回阀是被允许的，因为压力管线的关闭方向被清楚地限定。
在优选的实施方式中，所述增压器模块定位在两个阀模块之间。在此情况下，相对于压力源定位于增压器模块的上游的阀模块被供应仅仅来自压力源的压力。如果需要的话，相对于压力源定位于增压器模块的下游的阀模块(或多个阀模块)可以被供应来自增压器的较高的压力。通常，连接至各个阀模块的液压消耗件的压力需求是已知的。通过布置阀模块和增压器模块，可以进行预选择，使得阀模块的仅仅一部分以及从而液压消耗件的一部分可以被供应增压器的较高的压力。这是一种节省能量的结构，因为较高的压力仅仅被传递至系统的一部分。
优选地，所述增压器是液压增压器。在简单的实施例中，这种液压增压器可以通过使用如下的压差活塞而实现，所述压差活塞具有被压力源的压力加载的较大表面和产生较高压力的相反的较小表面。两个表面之间的比率基本上确定了液压增压器的应用系数(application factor)。
优选地，所述停止装置是液压装置。这是一种实现停止装置的非常简单的方法，因为在液压系统中可以使用液压装置而不会过大地增加结构或维护成本。
在优选的实施方式中，所述停止装置至少部分地与所述增压器串联布置。这样，对所述增压器的液压流体的供应可以被中断。
优选地，所述停止装置是液压操作的。在液压系统中可以利用能够被控制以便操作停止装置的液压压力。
优选地，所述停止装置包括定位在所述压力管线和所述增压器之间的停止阀，所述停止阀在关闭状态下中断所述压力管线和所述增压器之间的连接。当停止阀被关闭时，没有从压力管线至增压器的液压流体供应，使得增压器不能够输出任何液压流体且随后不能够输出任何处于较高压力的液压流体。另一方面，当停止阀被打开时，来自压力管线的液压流体可以达到增压器的低压入口，所述增压器又可以操作以使得液压流体的压力增加至高于液压管线中的压力。
在优选的实施例中，所述停止阀被所述压力管线中的压力沿打开方向和被弹簧装置的力沿关闭方向加载。在此情况下，当压力管线中的压力增加时，停止阀被打开。这例如是下述情况，即当压力源响应于压力需求信号而将压力增加LS压力，即负载感测压力时。在此情况下，停止阀被打开，使得增压器接收压力可以被进一步增加的液压流体。这样压力源的输出压力可以被减小。
在另一优选的实施例中，所述停止阀被取决于负载感测管线中的压力的压力沿打开方向加载和被弹簧装置的力沿关闭方向加载。负载感测管线通常发送消耗件的压力需求的信号。在此情况下，增压器可以根据需要的压力，例如负载感测压力而被启动。当在取决于载荷的位置处的压力发送需要较高的压力以操作液压消耗件，例如以便提升沉重的负载的信号时，此压力需求可以被自动地传递至所述停止阀，所述停止阀打开且启动所述增压器。在此情况下，无需操作员的操作。但是，在增压器被停止时，或者在强力运行中，当增压器被用于产生较高的压力时，液压系统可以被以节省能量的方式使用。但是，仅当需要时才执行最后命名的操作。
在第三优选实施例中，所述停止阀被先导压力管线中的压力沿打开方向和被弹簧装置的力沿关闭方向加载。先导压力管线具有足以操作一些阀的压力。在此情况下，弹簧装置可以被设计成具有较低的弹簧力。
优选地，在所述先导压力管线和所述停止装置之间布置有电操作阀。在一些情况下，更加易于使用电信号线。停止装置通过电操作阀被操作，所述电操作阀可以是通过电流操作的电磁阀或螺线管阀。存在一些操作停止装置的可能性。第一种可能性是使用电开关，该电开关例如可以被定位在操纵杆处，操作员利用操纵杆控制所述增压器模块的下游的液压消耗件的功能。另一种可能性是将信号线连接至感测液压消耗件处的压力需求的传感器。
在优选的实施例中，所述停止阀被辅助管线中的压力沿关闭方向加载，所述辅助管线经由节流装置连接至箱体管线，其中，泄压阀连接至在所述停止阀和所述节流装置之间的所述辅助管线，所述泄压阀的入口连接至所述增压器的高压输出。这样，一旦增压器的高压输出处的压力和弹簧装置的力超过停止阀的相反位置上的力，则停止阀可以被关闭。一旦增压器传递的压力超过由泄压阀限定的预定阈值，则停止阀自动关闭。
附图说明
下面参考附图更加详细地描述本发明的优选的实施例，其中：
图1示出阀块的示意性示图，
图2示出增压器模块的第一实施例，
图3示出增压器模块的第二实施例，以及
图4示出增压器模块的第三实施例。
在所有附图中，相同的元件由相同的附图标记指示。
具体实施方式
图1示意性示出具有压力源2，例如泵，以及阀块3的液压系统1。压力源2将具有升高的压力的液压流体供应至阀块3的压力管线4。液压流体取自箱体5。阀块3的箱体管线6将液压流体返回至箱体5。
阀块3包括入口模块7和端模块8。两个阀模块9、10布置在入口模块7和端模块8之间。此外，增压器模块11布置在两个阀模块9、10之间。下面将更加详细地描述增压器模块11。
压力管线4和箱体管线6分别连接入口模块7和端模块8，如现有技术已知的。压力管线4和箱体管线6延伸穿过阀模块9、10且穿过增压器模块11。
液压消耗件12连接至阀模块9且液压消耗件13连接至阀模块10。液压消耗件12、13例如可以是液压缸或液压旋转马达。
如已知的，全部模块7-11一起形成模块堆，即它们彼此接触并且可以通过夹持装置(例如螺栓等)保持在一起。
此外，负载感测管线14被引导穿过阀块3并且向压力源2发送负载感测压力的信号。
先导压力管线15也被引导穿过阀块3。但是，此先导压力管线15在图1中未示出，而是仅仅在图2-4中示出。
图2-4示出增压器模块11的不同实施例。增压器模块11包括液压增压器16或压力增大器。增压器16具有低压输入IN，高压输出H，以及返回端口R。此增压器例如在US7726950B2中公开。此文献的公开内容通过引用结合于此。
增压器模块11中的增压器16被设置有停止装置17。停止装置17包括停止阀18，所述停止阀18布置在连接压力管线4和增压器16的输入IN的管线19中，即，它与增压器16串联连接。
停止阀18通常被弹簧20的力保持在图2中示出的关闭状态。停止阀18还包括第一控制端口21。在图2中示出的实施例中，第一控制端口21也连接于压力管线4。当由压力管线4中的压力产生的在第一控制端口21处的力超过弹簧20的力时，停止阀被打开。在此情况下，增压器16的输入IN被供应具有压力管线4的压力的液压流体。增压器16提高此压力且将处于升高的压力的液压流体传递至压力管线4。
止回阀22定位在压力管线4中并处于连接至停止阀18的点23和连接至增压器16的高压输出H的点24之间。
另一止回阀25布置在位于增压器16的高压输出H和压力管线4中的点24之间的管线26中。
增压器16的返回端口R经由沿朝向箱体管线6的方向打开的止回阀27连接至箱体管线6。
停止阀18可以具有经由节流装置29连接至增压器16的返回端口R的第二控制端口28。在第二控制端口28处的压力沿着与弹簧20相同的方向起作用。
泄压阀30连接在管线26中位于止回阀25下游的点和第二控制端口28之间。泄压阀30具有第一泄压阀控制端口31，第二泄压阀控制端口32以及关闭弹簧33。在第一泄压阀控制端口31处的压力在泄压阀30上产生沿泄压阀30的打开方向作用的力。此第一泄压阀控制端口31在止回阀25下游连接至管线26。在第二泄压阀控制端口32处的压力在泄压阀30上产生沿关闭方向作用的力。关闭弹簧33也产生沿关闭方向作用的力。第二泄压阀控制端口32连接至停止阀18的第二控制端口28。
当在泄压阀30处由在增压器16的高压输出H处的压力产生的力超过关闭弹簧33的力时，泄压阀30打开且向停止阀18的第二控制端口28提供高的压力，从而关闭停止阀18，使得对增压器16的液压流体的供应被中断。
包括停止阀18和泄压阀30的停止装置17形成闭环控制，从而将增加的压力恰好调节至需要的水平。
图3示出增压器模块11的第二实施例。图2中示出的相同的元件由相同的附图标记表示。
图3中示出的增压器模块11与图2中示出的增压器模块的不同之处在于停止阀18被以不同的方式控制。
停止阀18定位在相同的管线19中并且位于压力管线4的点23和增压器16的输入IN之间。
但是，停止阀18的第一控制端口21经由LS泄压阀34连接至负载感测管线14。LS泄压阀34的第一控制端口35也被连接至LS管线14。在第一控制端口35处的压力沿LS泄压阀34的打开方向作用。第二控制端口36被连接至管线37，所述管线37连接所述LS泄压阀34和停止阀18的第一控制端口21。在第二控制端口36处的压力沿关闭方向作用在LS泄压阀34上。此外，关闭弹簧38也沿关闭方向作用。管线37通过节流装置39连接至箱体管线6。
LS泄压阀34在LS管线14中的压力超过关闭弹簧38的力时打开。一旦LS泄压阀34打开，停止阀18也被打开且增压器16被供应压力待被增大的液压流体。
泄压阀30具有与图2中示出的实施例相同的功能。
图4示出增压器模块11的第三实施例。图3和图4中的相同的元件由相同的附图标记表示。
停止阀18的启动通过操作布置在停止阀18的第一控制端口21和先导压力管线15之间的电操作阀40进行。当电操作阀40打开时，先导压力管线15中的压力沿打开方向作用在停止阀18上，从而打开停止阀18。
泄压阀30的功能与图2和图3的相同。
电操作阀40可以例如通过定位在车辆的驾驶室中的电开关远程控制。当开关被闭合时，电操作阀40被供应电流从而打开。当电流切断时，关闭弹簧41关闭电操作阀40。
由于在图2-4中的实施例中使用了不同的压力来打开停止阀18，因此在全部实施例中的弹簧20可以具有不同的属性。例如，在图2中示出的实施例中的弹簧20必须抵抗压力管线4中的压力作用，而图3中示出的实施例中的弹簧必须抵抗在LS泄压阀34的出口处的压力作用，且图4中示出的实施例中的弹簧20必须仅仅抵抗先导压力管线15中的压力作用。但是，弹簧20的尺寸属于本领域公知常识。
当增压器模块11定位在两个阀模块9、10之间时，仅仅相对于压力管线4在增压器模块11下游的阀模块10接收具有比由压力源2传递的压力高的压力的液压流体。

Claims (12)

1.一种液压系统(1)，包括压力源(2)、至少一个液压消耗件(12、13)、以及增压器(16)，所述增压器(16)布置在所述压力源(2)和所述液压消耗件(12、13)之间，其中设置有停止或启动所述增压器(16)的停止装置(17)，所述增压器(16)和所述停止装置(17)是增压器模块(11)的一部分，其特征在于，所述增压器模块(11)是阀块(3)的一部分，所述阀块(3)包括所述增压器模块(11)和控制所述液压消耗件(12、13)的至少一个阀模块(9、10)，所述增压器模块(11)定位在两个阀模块(9、10)之间，所述液压消耗件(12、13)中的每一个分别连接至两个阀模块(9、10)中的相应一个阀模块(9、10)。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述阀块(3)包括入口模块(7)和端模块(8)，所述增压器模块(11)被布置在所述入口模块和所述端模块之间，其中，连接所述入口模块(7)和所述端模块(8)的压力管线延伸穿过所述增压器模块(11)。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述增压器(16)是液压增压器。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述停止装置(17)是液压装置。
5.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述停止装置(17)至少部分地布置成与所述增压器(16)串联。
6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述停止装置(17)是液压操作的。
7.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述停止装置(17)包括定位在所述压力管线(4)和所述增压器(16)之间的停止阀(18)，所述停止阀(18)在关闭状态下中断所述压力管线(4)和所述增压器(16)之间的连接(19)。
8.根据权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述停止阀(18)被所述压力管线(4)中的压力沿打开方向和被弹簧装置(20)的力沿关闭方向加载。
9.根据权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述停止阀(18)被取决于负载感测管线(14)中的压力的压力沿打开方向加载和被弹簧装置(20)的力沿关闭方向加载。
10.根据权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述停止阀(18)被先导压力管线(15)中的压力沿打开方向和被弹簧装置(20)的力沿关闭方向加载。
11.根据权利要求10所述的液压系统，其特征在于，在所述先导压力管线(15)和所述停止阀(18)之间布置有电操作阀(40)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述停止阀(18)被辅助管线(28)中的压力沿关闭方向加载，所述辅助管线(28)经由节流装置(29)连接至箱体管线(6)，其中，泄压阀(30)在所述停止阀(18)和所述节流装置(29)之间连接至所述辅助管线(28)，所述泄压阀(30)的入口连接至所述增压器(16)的高压输出(H)。
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