CN109681479A - 液压放大器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液压放大器装置(1)，包括供应端口(A1)，通过止回阀装置(3)连接到供应端口的压力出口(A2)，增强器部分(5)，具有在高压缸(7)中的高压活塞(6)和在低压缸(9)中并且连接到高压活塞(6)的低压活塞(8)，以及控制在低压缸(9)中压力的控制阀(12)，其中控制阀(12)包括液压致动的阀元件(13)。这种压力放大器装置应该以成本有效的方式具有良好的操作性能。为此，控制阀(12)包括弹簧装置(16)，弹簧装置(16)在朝向控制阀的起动位置的方向上作用在阀元件(13)上。

Description

液压放大器装置
技术领域
本发明涉及一种液压放大器装置，包括供应端口，通过止回阀装置连接到供应端口的压力出口，增强器部分具有在高压缸中的高压活塞，在低压缸中并连接到高压活塞的低压活塞，以及控制低压缸中的压力的控制阀，其中控制阀包括液压致动的阀元件。
背景技术
已知这种压力放大器装置，例如由丹麦诺堡的活塞动力有限责任公司的盒式压力放大器CA 50-50。
已知的压力放大器装置是液压致动器的一部分。当在供应端口处供应到压力放大器装置的压力足以操作致动器时，液压流体被直接从供应端口引导到压力输出，从而绕过增强器部分。然而，当必须通过液压致动器移动的加载大到使得供应压力不足时，增强器部分自动起动并且放大供应到供应端口的压力一倍数，该倍数产生自低压活塞和高压活塞的压力区域之间的比率。
在已知的压力放大器装置中，增强器部分借助顺序阀激活。当待移动的加载所需的压力时，高压缸填充有来自供应端口的液压流体。同时致动顺序阀以将液压流体从供应端口引导至控制阀。
然而，这种结构具有复杂且易于振动的缺点。这通常会导致噪音问题。
发明内容
本发明的目的是以成本有效的方式实现良好的振动特性。
这个目的通过如开头所述的液压放大器装置解决，其中控制阀包括在朝向控制阀的起动位置的方向上作用在阀元件上的弹簧装置。
在这种结构中，不再需要使用顺序阀。控制阀自动定位在正确的起动位置。在该起动位置中，低压缸和低压活塞与高压活塞之间的中间空间被短路并且同时连接到返回或容器端口。仅在连接到压力出口的加载需要更高压力的情况下，高压缸填充压力下液压流体并且增强器部分开始工作。低压活塞和高压活塞之间的连接仅仅需要传递推力，即低压活塞和高压活塞之间的杆可以是用于其自身的一部分。
在本发明的一个实施例中，阀元件包括导向压力区域和入口压力区域，其中在入口压力区域上的压力作用在与弹簧装置的力相同的方向上，并且在导向压力区域上的压力作用在相反方向上，其中导向压力区域大于入口压力区域。仅当由导向压力区域上的压力产生的力超过作用在入口压力区域上的压力与弹簧力的组合时，阀元件才移动。
在本发明的一个实施例中，导向压力区域上的压力与入口压力区域上的压力相同。不需要另外的阀装置来在阀元件的两侧建立不同的压力。当作用在两个压力区域上的压力达到高水平时，由压力区域中的差异产生的力将变得大于弹簧的力，从而阀元件移动。
在本发明的一个实施例中，输入压力区域被设置在输入压力腔中，并且弹簧装置被设置在该输入压力腔中。弹簧装置占据输入压力腔的一部分体积，从而较少量的液压流体不得不供应到输入压力腔中。这意味着不得不排出的流体的体积是最小的，导致最小或零的压力振荡。
在本发明的个实施例中，弹簧装置产生预加载力，该预加载力等于导向压力区域和入口压力区域之间的差值乘以入口压力。入口压力是供应到供应端口的压力，这通常是已知的。使用这些区域之间的差和入口压力的乘积允许弹簧装置的相当精确的尺寸。
在本发明的第二方面，本发明涉及一种液压致动器，其包括缸和可在该缸中移动的活塞，其中如上所述的压力放大器装置是活塞的一部分。压力放大器装置可以例如位于连接到活塞的活塞杆中。
附图说明
现在参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1示出了液压放大器装置的线路图。
具体实施方式
压力放大器装置1包括供应端口A1和压力出口A2，压力出口A2经由线路2连接到供应端口A1，止回阀装置3设置在线路2中。在本实施例中，止回阀装置是过中心阀的形式。
此外，压力放大器装置1包括返回端口B2和容器端口B1。返回端口B2和容器端口B1通过线路4连接。
增强器部分5平行于线路2设置。增强器部分5包括在高压缸7中的高压活塞6和在低压缸9中低压活塞8。
高压活塞6和低压活塞9通过杆10或任何其他连接装置连接。杆10设置在中间空间11中。杆10在一个方向上从低压活塞8向高压活塞6传递运动并且在相反的方向上从高压活塞6向低压活塞8传递运动就足够了，即杆可以是用于其自身的一部分。
通过控制阀12执行在低压缸9中的压力的控制。控制阀包括阀元件13。在图1所示的位置，阀元件连接低压活塞8和中间空间11，并且同时连接低压缸9与容器端口B1。
阀元件13可以切换到另一个位置，在该另一个位置中，阀元件13通过线路2连接供应端口A1和低压缸9。阀元件13的切换将在下面说明。
此外，高压缸7通过在朝向高压缸7的方向上开口的止回阀14连接到线路2和供应端口A1。此外，高压缸7通过在朝向压力出口A2的方向上打开的止回阀15连接到压力出口A2。
阀元件13通过弹簧装置16加载到朝向控制阀12的起动位置的方向上。起动位置是其中低压缸9和中间空间11连接到容器端口B1的上述位置。
此外，阀元件13包括导向压力区域17和入口压力区域18。导向压力区域17大于入口压力区域18。入口压力区域18上的压力作用在与通过弹簧装置16产生的力相同的方向上。
导向压力区域17和入口压力区域连接到线路19，线路19通向高压缸7。然而，在高压活塞6的行程期间，进入高压缸7的线路19的开口被高压活塞6覆盖并且因此关闭。
入口压力区域18是入口压力腔的一部分，即入口压力区域18是入口压力腔的限度。弹簧装置16设置在入口压力腔中(图中未详细示出)。这具有以下优点：弹簧装置占据入口压力腔的一部分体积，使得在阀元件13的运动期间较少体积的液压流体必须移动。
压力放大器装置可以是液压致动器的一部分。特别地，压力放大器装置可以设置在形成液压致动器的液压活塞缸装置的活塞的活塞杆中。
如图所示的液压放大器装置1的操作可以描述如下：
具有供应压力的液压流体供应到供应端口A1并且经由线路2和过中心阀3输送到压力出口A2。在这种操作模式中，两个止回阀14，15被关闭。没有液压流体到达高压缸7。高压活塞保持在其中进入高压缸7的线路19的开口被覆盖的位置。
弹簧装置16已经移动阀元件13并且保持阀元件13在所示位置。该位置被称为“起动位置”，其中低压缸9和中间空间11被连接并且同时连接到容器端口B1。从连接到压力出口A2的消耗装置返回的液压流体经由返回端口B2进入放大器装置，并且经由容器端口B1离开放大器装置1。
然而，当连接到压力出口A2的加载需要不能再通过“正常”供应压力产生的作用力时，线路2中的压力增加并且打开止回阀14，以将液压流体供应到高压缸7中。进入高压缸7的流体的供应移动高压活塞6。在预定运动之后，高压活塞6打开线路19并释放高压缸7和线路19之间的连接。现在供应压力(供应端口A1处的压力)通过线路19一方面作用在导向压力区域17上，并且另一方面作用在入口压力区域18上。由于导向压力区域17大于入口压力区域18，因此压力区域的差异所产生的力超过弹簧装置16的力，使得阀元件13移动进入另一位置，在所述另一位置中低压缸9被连接到线路2和供应端口A1。
低压缸9中的供应压力作用在低压活塞8上，低压活塞8又使高压活塞6沿减小高压缸7的体积的方向移动。高压下的液压流体通过止回阀15输出到压力出口A2。压力增加对应于低压活塞8的面积与高压活塞6的面积之间的比率。
在高压活塞6的运动期间，将高压缸7连接到导向压力区域17和连接到入口压力区域18的线路关闭。然而，捕获在线路19中的压力将阀元件保持在一位置中，在所述位置中压力下的液压流体被供应到低压缸9。
如上所述，一旦高压活塞6已经到达其上死点，线路19通向连接到容器端口B1的中间空间11。一旦线路19被连接到容器端口B1，导向压力区域17上的压力和入口压力区域18上的压力将突然降低到容器压力，使得弹簧16的力大于由在导向压力区域17和入口压力区域18上的压力产生的力，使得阀元件13移回其起动位置。在起动位置中，高压缸7中的压力能够使高压活塞6和低压活塞8的组合再次沿减小低压缸9的体积的方向移动。中间空间11和低压缸9被连接到容器端口B1。
一旦高压活塞6再次将线路19的开口释放进入高压缸9，操作的循环再次起动。
由于在阀元件13的运动期间仅需要移动较少体积的液压流体，因此可以达到高频率而不会有不希望的振荡的风险。
弹簧装置16可以这样设计，使得弹簧装置16的预加载力等于导向压力区域17和入口压力区域18之间的差值，其中该差值乘以在供应端口A1处的压力。
弹簧装置16的使用允许控制阀12确保控制功能并且同时确保起动功能。由于元件较少，放大器可以做得小而便宜。

Claims (6)

1.一种液压放大器装置(1)，包括：
供应端口(A1)；
压力出口(A2)，该压力出口通过止回阀装置(3)连接到供应端口；
增强器部分(5)，所述增强器部分(5)具有在高压缸(7)中的高压活塞(6)和在低压缸(9)中并且连接到高压活塞(6)的低压活塞(8)；以及
控制阀(12)，该控制阀控制在低压缸(9)中的压力，其中控制阀(12)包括液压致动的阀元件(13)，
其特征在于，控制阀(12)包括弹簧装置(16)，所述弹簧装置(16)在朝向控制阀的起动位置的方向上作用在阀元件(13)上。
2.根据权利要求1所述的液压放大器装置，其特征在于，所述阀元件(13)包括导向压力区域(17)和入口压力区域(18)，其中在所述入口压力区域(18)上的压力沿着与弹簧装置(16)的力相同的方向作用，并且在导向压力区域(17)上的压力沿着相反方向作用，其中导向压力区域(17)大于入口压力区域(18)。
3.根据权利要求2所述的液压放大器装置，其特征在于，在导向压力区域(17)上的压力与在入口压力区域(18)上的压力相同。
4.根据权利要求2或3所述的液压放大器装置，其特征在于，入口压力区域(18)设置在入口压力腔中，并且弹簧装置(16)设置在入口压力腔中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的液压放大器装置，其特征在于，弹簧装置(16)产生预加载力，所述预加载力等于导向压力区域(17)和入口压力区域(18)之间的差值乘以入口压力。
6.一种液压致动器，包括缸和能够在缸中移动的活塞，其特征在于，根据权利要求1至5中任一项所述的压力放大器装置(19)是活塞的一部分。
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