CN107055360B - 具有与负载有关的分压器的液压驱动装置 - Google Patents

具有与负载有关的分压器的液压驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有泵（11）、液压机（12）和罐（13）的液压的驱动装置（10），其中，液压机（12）在流体上连接到第一和第二流体管路（21；22）上，其中，设置有能够调节的主阀门（30），通过该主阀门，第一和第二流体管路（21；22）能够选择性地与罐（13）或者泵（11）在流体上连接，其中，第一阀门（40）设置有能够持续地调节的第一孔板（41），其中，压力流体能够从第二流体管路（22）经过第一孔板（41）导入到罐（13）中，其中，第一阀门（40）在第一孔板（41）的关闭方向上由第一弹簧（42）加载，其中，其在相反方向上由控制位置（20）处的压力加载，其中，控制位置（20）通过第一节流装置（61）在流体上连接到罐（13）上，其中，控制位置（20）通过第二节流装置（62）连接到第一流体管路（21）上。根据本发明，控制位置（20）通过第三节流装置（63）和第二阀门（50）连接到第一流体管路（21）上。

Description

具有与负载有关的分压器的液压驱动装置
技术领域
本发明涉及一种液压的驱动装置。
背景技术
由DE 10 2010 055 718 A1已知一种液压的驱动装置，该液压的驱动装置为了应用而设置有绞盘。在此，涉及特殊的预防措施，用以防止在绞盘处负载的不受控制的降下。要指出的是参考在那里的制动阀门，该制动阀门对应于本发明的第一阀门。
发明内容
本发明的优点在于，尤其是当利用绞盘应当降下轻的负载时，液压的驱动装置的能量耗费很少。此外，无关于待降下的负载的重量，能够实现负载的均匀的、无振荡的降下。
根据本发明该任务通过如下方式解决，控制位置通过第三节流装置和第二阀门连接到第一流体管路上。第一、第二、第三节流装置形成分压器（Druckverteiler），该分压器的出口压力作用在控制位置处，其中，该分压器的分压比能够借助第二阀门进行调节。第二阀门优选能够与在第二流体管路中的压力有关地进行调节。该压力又与液压机上的负载有关。第三节流装置优选借助第二阀门选择性地激活或者去除激活。
在第二流体管路中低压的情况下第二和第三节流装置优选共同地产生小的震荡阻尼。这种情况存在于绞盘处小的负载降下时。在第二流体管路中高压的情况下第三节流装置优选利用第二阀门去除激活，由此阻尼作用提高。这种情况发生于绞盘处大的负载降下时。由此在大的负载的情况下得到所需的高的阻尼作用，在轻的负载的情况下在第一流体管路中的压力不会过度升高。结果能量耗费降低。
可以设置，第二阀门具有能够调节的第二孔板（Blende），其中，第二阀门由在第二流体管路中的压力在第二孔板的关闭方向上加载。在第二流体管路中的压力与在液压机处的负载有关。通过提出的措施第三节流装置在大的负载的情况下不起作用。不言而喻，也可以以其它的方式与负载有关地操控第二阀门，例如借助电磁铁，该电磁铁由电子的控制装置进行操控，该电子的控制装置又借助压力传感器测量在第二流体管路中的压力。然而，这成本高并且价格贵。
可以设置，第二阀门由第二弹簧在第二孔板的打开方向上加载。利用第二弹簧，在液压机处轻的负载的情况下打开第二阀门，使得第三节流装置起作用。
可以设置，第三节流装置和第二阀门串联连接。优选地，第二孔板和第三节流装置串联连接。由此，可以以特别简单的方式通过调节第二孔板来使第三节流装置起作用和不起作用。
可以设置，第一阀门在第一孔板的关闭方向上仅仅由第一弹簧加载。优选地，朝向罐去的相应的阀门侧解除压力。因此，在DE 10 2010 055 718 A1中设置的来自二流体管路的压力加载因此不存在。这会损害根据本发明的第三节流装置的功能。
可以设置，第二和/或第三节流装置的流动阻力取决于方向，利用该方向或者利用该流动阻力，压力流体流经有关的节流装置。由此，能够避免系统振荡。此外，可靠地避免了在绞盘处负载的不受控制的降下。
可以设置，第二和/或第三节流装置的从第一流体管路至控制位置的流动阻力小于在相反方向上的流动阻力。因此，第一阀门仅仅缓慢地打开，从而避免系统振荡。第一阀门快速地关闭，从而避免负载的不受控制的降下。
可以设置，第二和/或第三节流装置分别包括两个节流止回阀，该两个节流止回阀方向相反地串联连接。由此，可以以简单的方式实现第二或者第三节流装置的取决于流动方向的流动阻力。
可以设置，第一节流装置具有固定的流动阻力。特别不必要的是，相应的流动阻力取决于第一节流装置的穿流方向，因为第一节流装置一直在相同的方向上被穿流。这与在第二和第三节流装置中的情况不同，因为在那里的流动方向取决于在第一流体管路中的压力或者在控制位置处的压力哪个更高。
可以设置，在第二流体管路中布置有第一止回阀，该第一止回阀仅仅允许从主阀门到液压机的流体流，其中，第一阀门在第一止回阀和液压机之间连接到第二流体管路上。因此在负载降下时没有压力流体能够经过主阀门流到罐中，而是只能经过第一阀门。主阀门的完全打开不会导致负载的不受控制的降下。不言而喻，该功能也可以通过相应地设计的主阀门来实现。但是，当前应该采用根据商品目录的可获得的并且因此价格低廉的主阀门。
可以设置，液压机与绞盘处在转动驱动连接中。由此，这涉及根据本发明的驱动装置的优选的应用情况，其中，同样可以设想其它的应用情况。
不言而喻，之前提到的和接下来仍待说明的特征不仅可以在相应地说明的组合中而且可以在其它的组合中或者在个例中应用，在不偏离当前的发明的范畴的情况下。
附图说明
本发明接下来借助附图进一步说明。其中：
图1示出了根据本发明的液压的驱动装置的第一实施方式的线路图；
图2示出了本发明的第二实施方式的第二或者第三节流装置的线路图；
图3示出了按照图2的第二或者第三节流装置的大体示意性的纵剖面；以及
图4示出了本发明的第三实施方式的一部分的线路图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的液压的驱动装置10的第一实施方式的线路图。驱动装置10尤其为了应用而设置有绞盘15，利用该绞盘能够提起和降下负载16。绞盘15与液压机12处在转动驱动连接中，该液压机例如可以被实施为斜轴结构方式中的轴向活塞机，其中，该液压机可以具有恒定的或者能够调节的排量体积。液压机12在负载16提起时用作液压马达，其中，液压机在负载16降下时用作泵。
液压机12在流体上连接到第一和第二流体管路21；22上。在负载16提起时压力流体从泵11经过第二流体管路22输送到液压机12，其中，压力流体经过第一流体管路21流回到罐13。在负载16降下时泵11输送压力流体经过第一流体管路21到液压机12，其中，压力流体经过第二流体管路22流回到罐13。相应的流体连接利用主阀门30建立，主阀门当前构造为具有三种位置的比例-路径阀。在中间的第二位置32中截止所有的流体连接，使得液压机12处于静止，其中，液压机液压地张紧，使得液压机即使在有负载的情况下也不动。在第一位置31中负载16被提起。在第三位置33中负载16被降下。主阀门30优选借助弹簧预加应力到第二位置32。主阀门例如可借助电磁铁、电液压地或者手动地运动到其它的位置31；33。
泵11从罐13中吸取压力流体并且在压力下输送该压力流体到主阀门30。压力流体优选是液体并且最好优选是液压油。泵11例如被实施为轴向活塞泵，该轴向活塞泵优选具有能够调节的排量体积。该轴向活塞泵优选与驱动马达14处在转动驱动连接中，该驱动马达例如被实施为内燃机，尤其实施为柴油马达。
在负载16降下时可能导致负载不受控制地加速，其中，泵11没有输送足够的压力流体，用以用压力流体完全地充满第一流体管路21。结果产生有害的空穴。为了应对该问题，在第二流体管路22中设置有第一止回阀23，该第一止回阀仅仅允许从主阀门30至液压机12的流体流。由此，压力流体在负载16降下时不能经过主阀门30流回到罐13。相应地，当在主阀门30中相应的孔板完全地打开时，这样也不会导致负载16不受控制的降下。作为用于第一止回阀23的可替代方案，可以在主阀门30中在其第三位置33中关闭相应的至罐13的流动路径。
第一阀门40在第一止回阀23和液压机12之间连接到第二流体管路22上。第一阀门40具有能够持续地调节的第一孔板41，经过该第一孔板，压力流体可以从第二流体管路22流到罐13中，确切地说在绕行主阀门30的情况下。第一阀门40由第一弹簧42压入到关闭位置，其中，朝向罐13去的相应的阀门侧解除压力43。在第一孔板41的打开方向上第一阀门40由控制位置20处的压力加载。在控制位置20处的压力取决于第一流体管路21中的压力。第一弹簧42优选地这样设计，通过预先确定的压力范围，得出第一孔板41的与在控制位置20处的压力基本上成比例的调节。
在负载16提起时，即，在主阀门30的第一位置31中，第一流体管路21与罐连接，使得在那里的压力很小。结果，在控制位置20处的压力未超过第一弹簧42的压力等效值，从而第一孔板41关闭。相应地在提起负载16时第一阀门40对驱动装置10的功能没有影响。
在负载16降下时第一流体管路21连接到泵11上。于是，当控制位置20处的压力超过第一弹簧42的压力等效值时，第一阀门40才打开。于是，当在第一流体管路21中的压力足够地大时，压力流体因此才可以流回到罐13。结果不会产生空穴并且排除了负载16不受控制的降下。在此，第一流体管路21中的压力被调整为一数值，该数值取决于第一弹簧42的压力等效值。在此，在第一流体管路21中的压力优选选择得如此之高，使得避免在绞盘15处的振荡或者使得负载16均匀地降下。对此，在重的负载16的情况下比在小的负载16的情况下需要更大的压力。不言而喻，这种压力造成能量损失。这应当通过本发明避免。在第二流体管路22中的压力调整为至少这样高，使得在第二流体管路中的压力通过液压机12能够承受在下降时负载16的重力。此外还以第一流体管路21中的压力提高了第二流体管路中的压力。
设置有第一、第二和第三节流装置61；62；63，该第一、第二和第三节流装置形成液压的分压器。压力流体可以从第一流体管路21经过第二节流装置62，继续经过上面提到的控制位置20并且继续经过第一节流装置61流向罐13。在控制位置20处的压力由此是在第一流体管路21中的压力的一小部分，在第一流体管路中的压力取决于第一和第二节流装置61；62的流动阻力。第一和第二节流装置这样设计，在重的待降下的负载16的情况下可以得出关于能量损失和振荡倾向的最优的压力比。
此外，在第一流体管路21和控制位置20之间连接有第三节流装置63和第二阀门50。当第二阀门50打开时，第三节流装置63并联连接第二节流装置62，使得它们共同的流动阻力小于第二节流装置62单独的流动阻力。在该状态下，因此在第一流体管路21中的较小的压力足够用以如此多地提高在控制位置20处的压力，使得第一阀门40打开。当第二阀门50关闭时，第三节流装置63不起作用。
第二阀门50具有能够调节的第二孔板51，该第二孔板与第三节流装置63串联连接。在此，这不取决于是否第二孔板51连接在第三节流装置63之前或者之后。第二孔板51例如由可动的阀芯53和由第二阀门50的壳体54限制。第二阀门50，尤其是它的阀芯53，由第二弹簧52在第二孔板51打开的方向上加载。在关闭的方向上由第二流体管路22中的压力加载。这如上面所说明地首先取决于待降下的负载16的重量。相应地，在小的负载16的情况下第二阀门50打开，其中，在重的负载16的情况下第二阀门关闭。通过第三节流装置63的流动阻力的合适的设计，也可以调整这样的压力比，所述压力比在小的负载16时在能量损失和振荡倾向方面是最优的。
在本发明的第一实施方式中第一、第二和第三节流装置61；62；63构造为具有在运行中恒定的流动阻力的孔板。该流动阻力可以固定地预先给定或者能够调整。流动阻力的调整在驱动装置的启动中优选仅仅发生一次。
图2示出了本发明的第二实施方式的第二或者第三节流装置62＇；63＇的线路图。它们分别在结构上相同地构造，其中，仅仅所采用的孔板的流动阻力不同。第二和/或第三节流装置62＇；63＇的流动阻力取决于方向，利用该流动阻力或者利用该方向，压力流体流经有关的节流装置62＇；63＇。特别地，第一流体管路至控制位置的流动阻力小于在相反方向上的流动阻力。由此，当第一流体管路中的压力超过在控制位置处的压力时，第一阀门仅仅缓慢地打开。结果避免了系统振荡。相反，当第一流体管路中的压力下降到在控制位置处的压力以下时，第一阀门快速地关闭。结果避免了负载的不受控制的降下。第二和/或第三节流装置62＇；63＇分别包括两个节流止回阀64，该两个节流止回阀方向相反地串联连接。
除此之外，第二实施方式和第一实施方式相同，其中，这参考图1中的实施方式指出。
图3示出了按照图2的第二或者第三节流装置62＇；63＇的大体示意性的纵剖面。第二或者第三节流装置62＇；63＇包括节流栓70，该节流栓在中间圆柱体形79地构造，其中，该节流栓在两个对置端圆锥形77地构造。圆柱体的区段79容纳在匹配的钻孔中，使得节流栓70可线性运动。提到的钻孔比节流栓70构造得更长，其中，在节流栓的对置端布置有第一或者第二阀座73；74，第一或者第二阀座可以通过锥形的区段79以锥形座阀的方式闭合。在此，在第一或者第二阀座73；74的区域中在有关的锥形的区段77分别设置有第一或者第二缺口71；72（Kerbe）。当节流栓70被在图3中左侧流入的压力流体抵压到第一阀座73上时，第一缺口71作为孔板起作用。当节流栓70被在图3中右侧流入的压力流体抵压到第二阀座74时，第二缺口72作为孔板起作用。在这两种情况下，压力流体可以流经在节流栓70处的侧部的展平部75。
在图4中示出了本发明的第三实施方式的一部分的线路图。第三实施方式除了接下来描述的不同点之外与第二实施方式相同地构造，因此参考图1、2和3的上述的实施方式。在图1、2和4中相同或者相应的部分利用相同的附图标记示出。
第一阀门40设置有附加的接头，该接头与第一流体管21在流体上连接。附加的接头当前没有功能，其中，附加的接头考虑用于将来的改进。
液压机12具有能够调节的排量体积，该排量体积可利用调节缸81调节。该调节缸连接到已知的压力调节器80上。
第一和第二流体管路21；22分别地连接到压力限制阀83上，用以向上限制在那里的压力。这些压力限制阀83在第一和第二流体管路21；22之间可以方向相反地连接，如之前所述。但是，这些压力限制阀也可以连接到罐13上。当重的负载16从运动中出来突然停住时，那么压力限制阀83例如打开。由此产生的惯性力可能产生压力峰值，该压力峰值通过压力限制阀83被向上限制。
换向阀84在输入侧连接到第一和第二流体管路21；22上。可以例如利用换向阀84的输出侧的压力，用以操纵在绞盘处的驻车制动器。当第一和第二流体管路21；22基本上没有压力时，驻车制动器关闭，其中，当流体管路21；22中的至少一个流体管路引导压力时，驻车制动器被打开。
回流管路85通过两个第二止回阀82与第一和第二流体管路21；22 连接，通过该回流管路将第一阀门40与罐连接。止回阀82仅仅分别地允许从回流管路85至第一或者第二流体管路21；22的流体流。通过拦截在回流管路85中流回到罐13的压力流体，在那能够调整相对于罐压力的提高的压力。该提高的压力通过第二止回阀82置入到配设的流体管路21；22中，只要在那里存在更低的压力。以这种方式，尤其能够可靠地避免空穴。
附图标记
10 液压的驱动装置
11 泵
12 液压机
13 罐
14 驱动马达
15 绞盘
16 负载
20 控制位置
21 第一流体管路
22 第二流体管路
23 第一止回阀
30 主阀门
31 第一位置
32 第二位置
33 第三位置
40 第一阀门
41 第一孔板
42 第一弹簧
43 解除压力
50 第二阀门
51 第二孔板
52 第二弹簧
53 阀芯
54 壳体
61 第一节流装置
62 第二节流装置（第一实施方式）
62＇第二节流装置（第二实施方式）
63 第三节流装置（第一实施方式）
63＇第三节流装置（第二实施方式）
64 节流止回阀
70 节流栓
71 第一缺口
72 第二缺口
73 第一阀座
74 第二阀座
75 展平部
77 锥形的区段
78 壳体
79 圆柱形的区段
80 输送压力调节器
81 调节气缸
82 第二止回阀
83 压力限制阀
84 换向阀
85 回流管路。

Claims (11)

1.具有泵（11）、液压机（12）和罐（13）的液压的驱动装置（10），其中，液压机（12）在流体上连接到第一和第二流体管路（21；22）上，其中，设置有能够调节的主阀门（30），通过该主阀门，第一和第二流体管路（21；22）能够选择性地与罐（13）或者泵（11）在流体上连接，其中，第一阀门（40）设置有能够持续地调节的第一孔板（41），其中，压力流体能够从第二流体管路（22）经过第一孔板（41）导入到罐（13）中，其中，第一阀门（40）在第一孔板（41）的关闭方向上由弹簧（42）加载，其中，第一阀门在相反的方向上由控制位置（20）处的压力加载，其中，控制位置（20）通过第一节流装置（61）在流体上连接到罐（13）上，其中，控制位置（20）通过第二节流装置（62）连接到第一流体管路（21）上，
其特征在于，所述控制位置（20）通过第三节流装置（63）和第二阀门（50）连接到第一流体管路（21）上。
2.按照权利要求1所述的液压的驱动装置，其中，第二阀门（50）具有能够调节的第二孔板（51），其中，第二阀门由第二流体管路（22）中的压力在第二孔板（51）的关闭方向上加载。
3.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，第二阀门（50）由第二弹簧（52）在第二孔板（51）的打开方向上加载。
4.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，第三节流装置（63）和第二阀门（50）串联连接。
5.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，第一阀门（40）在第一孔板（41）的关闭方向上仅仅由第一弹簧（42）加载。
6.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，第二和/或第三节流装置（62＇；63＇）的流动阻力取决于方向，利用该方向，压力流体流经有关的节流装置（62＇；63＇）。
7.按照权利要求6所述的液压的驱动装置，其中，第二和/或第三节流装置（62；63）的从第一流体管路（21）至控制位置（20）的流动阻力小于相反方向上的流动阻力。
8.按照权利要求6所述的液压的驱动装置，其中，第二和/或第三节流装置（62＇；63＇）分别包括两个节流止回阀（64），所述两个节流止回阀方向相反地串联连接。
9.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，第一节流装置（61）具有固定的流动阻力。
10.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，在第二流体管路（22）中布置有第一止回阀（23），该第一止回阀仅仅允许从主阀门（30）至液压机（12）的流体流，其中，第一阀门（40）在第一止回阀（23）和液压机（12）之间连接到第二流体管路（22）上。
11.按照权利要求1或2所述的液压的驱动装置，其中，所述液压机（12）与绞盘（15）处在转动驱动连接中。
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