CN111173795A - 阀、控制组件、液压系统和方法 - Google Patents
阀、控制组件、液压系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111173795A CN111173795A CN201911101473.XA CN201911101473A CN111173795A CN 111173795 A CN111173795 A CN 111173795A CN 201911101473 A CN201911101473 A CN 201911101473A CN 111173795 A CN111173795 A CN 111173795A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- test
- control
- test method
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/021—Valves for interconnecting the fluid chambers of an actuator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
- F15B2211/3144—Directional control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
- F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/63—Electronic controllers
- F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
- F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
- F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/63—Electronic controllers
- F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
- F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/63—Electronic controllers
- F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
- F15B2211/634—Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/855—Testing of fluid pressure systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
- F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
- F15B2211/8636—Circuit failure, e.g. valve or hose failure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
- F15B2211/8646—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being hysteresis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有阀芯的阀,所述阀芯能够通过执行器移动。阀具有阀传感器,其可以检测阀的实际参量。此外,阀具有拥有总线能力的控制电子器件,通过该控制电子器件可以控制执行器。此外,控制电子器件可以检测阀传感器的测量值。利用控制电子器件现在可以执行测试方法,其中例如阀体利用预先确定的供电装置运动并且在此通过阀传感器检测状态变化。在此,只有当测试方法获得自测试释放信号时,才由控制电子器件执行测试方法,例如在其中使用阀的液压系统中当阀的阀体的移动对与阀处于作用连接的液压组件没有影响时,传输所述自测试释放信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的阀。此外,本发明涉及一种用于具有阀的液压机器的控制组件。此外,设置一种具有控制组件和阀的液压系统。还公开了一种用于控制阀或控制组件的方法。
背景技术
由数据页RD29123、版本2017-05、BoschRexrothAG已知一种预控制的调节换向阀。阀具有电气的位移回引部(Wegrückführung)和集成的电子器件(车载电子器件(OBE))。
发明内容
本发明的目的在于,提出这样一种阀,该阀的功能状态能够以简单的方式可靠地获取。此外,本发明的目的是,提供这样一种控制组件,通过该控制组件能够以简单的方式并且可靠地获取阀的功能状态。此外,应实现这样一种液压系统,在其中以简单且可靠的方式来获取其功能状态。此外,本发明的目的是,提供这样一种方法,利用该方法能够以简单的方式可靠地检测阀的功能状态。
关于阀的目的根据权利要求1的特征来实现,关于控制组件的目的根据权利要求10的特征来实现,关于液压系统的目的根据权利要求11的特征来实现,并且关于方法的目的根据权利要求13的特征来实现。
本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明,设置有尤其是液压阀,其具有阀体或阀芯。它可以具有用于调节阀体的执行器、尤其是行程磁体(Hubmagnet)。此外,可以存在如下阀传感器,该阀传感器用于检测阀的实际参量或值,尤其至少检测阀的实际参量或值。优选地,设置有拥有总线能力的(busfähig)控制电子器件。通过该控制电子器件可以操控特别是作为执行元件的执行器。此外,控制电子器件可以与用于检测实际参量的阀传感器连接。优选地,控制电子器件具有通信模块,尤其以便通过总线与一个或多个另外的组件通信。还可考虑的是,控制电子器件具有微控制器。优选地,测试模块是软件功能。此外,控制电子器件优选具有测试模块。在此,该测试模块进一步优选地这样设计,使得该测试模块在获得自测试释放信号之后控制测试方法。在该测试方法中,于是可以操控执行器,其中,通过对尤其是在此检测到的实际参量的分析,可以通过测试模块来获取阀的状态、尤其是磨损状态。
这种解决方案的优点是,可以用控制电子器件的测试模块对阀进行检查,其中这在自测试释放信号之后进行。通过例如由特别是上级的控制电子器件传递给阀的自测试释放信号,可以例如有针对性地预先给定测试方法的开始时间点。例如,如果阀体的操纵对经由阀操控的组件没有影响,于是可以执行该测试方法。例如,如果到阀的控制油供应被切断或中断,则情况就是如此。在这种情况下,然后可以将自测试释放信号传输给阀的控制电子器件。因此,具有控制电子器件的阀是“智能”组件,以便可靠地并且以在装置技术上简单的方式执行自测试。换言之,控制电子器件被设置为使得在获得自测试释放信号之后控制测试方法,其中,操控阀的执行器并且借助于对于传感器的信号的分析来获取阀的状态、尤其是磨损状态。由此可以自动地可靠且简单地获取组件的“健康状态”。替代地或附加地,也可以考虑,当阀本身尤其是在最大程度上不受其所使用的机器影响时,于是给出自测试释放信号。
换句话说,如果对于阀的操纵在具有阀的液压系统中或在具有阀的液压机器中不存在后果,则自测试释放信号可以尤其经由总线被报告给测试模块。因此,在阀的测试方法中,它可能不受机器功能的影响,并且此外在测试方法中,机器不会实施不期望的运动。
传感器优选是通常在阀中或阀的调节器系统中已经存在的传感器,由此可以成本有利地检测阀的实际参量。
在本发明的另一设计方案中,阀具有压力接头或控制油供应接头。替代地或附加地,可以设置一个储箱接头和/或至少一个工作接头或两个工作接头。优选地,在测试方法中,于是经由一个或多个器件调控(zusteuern)压力接头和/或一个或多个工作接头。替代地或附加地可考虑,中断朝向压力接头的控制油供应。因此,在阀的测试方法中,可以以简单的方式防止另一液压组件被阀影响或操纵或者防止其被阀操控。
优选地,在一个或多个接头被调控之后和/或在中断控制油供应之后,将自测试释放信号传输给控制电子器件、尤其传输给测试模块。由此能够以简单的方式确保仅当阀不再具有控制功能(尽管对阀体进行调节)时,测试方法才被执行。
在本发明的另一种设计方案中,优选在测试方法中获取阀的滞后。在此涉及到极其有说服力的测试,以便推断出阀的状态。特别优选地,作为测试方法获取电流-阀行程-滞后。尤其已经证实,通过获取滞后可获取阀的磨蚀(Abrasion)。在磨蚀时,颗粒导致对阀体或阀芯和引导阀体的阀壳体的微切削,其中,于是可以说是三体磨蚀。如果阀体和阀壳体直接接触,那么附加地或替选地存在呈滑动磨损形式的磨蚀,这可被称为双体磨蚀。通过阀体和阀壳体的磨损改变了这些组件之间的摩擦。这又导致执行器的变化的磁力或执行器力并且因此导致用于调节阀体所需的变化的电流。然后,这可以通过具有滞后、尤其是电流-阀行程-滞后的测试方法来测量。对于电流-阀行程-滞后,例如简单地获取磁体或执行器的实际电流和阀体、尤其是阀芯的位置。随着摩擦力的增加,滞后变大。具有滞后的测试方法的另一个优点在于,不需要额外的传感机构,而是可以通过阀的现有位置传感器或位移测量系统来工作。
在电流-阀行程-滞后的测试方法中,例如可以线性地提高或者降低用于执行器的额定电流。额定电流的斜率或升高应为正还是负优选地取决于阀体的位置。如果位置大于100%,则正斜率变为负。当位置低于-100%时,斜率从负变为正。阀体的理论上可能的行程例如在-150%至140%之间。然而,控制电子器件优选仅在-100%和100%之间的范围内工作。因此,优选地,测试方法同样仅在-100%和100%之间进行。这扩展了如下优点,即,避免了测量方法中的阶跃,该阶跃尤其是在阀体从其止挡出发运动时会出现。
替代地或附加地,作为测试方法可以规定,获取阀的拖曳误差(Schleppfehler)。在此涉及在阀体的额定值和实际值之间的误差,尤其是在阀体的实际位置和额定位置之间的误差。
替代地或附加地,可以规定,在测试方法中检测泄漏和/或动态特征值。
在本发明的另一种设计方案中,附加地或替代地作为测试方法规定,获取压力信号特征曲线并且将其与额定特征曲线比较。为此例如为压力接头和/或为一个或多个工作接头设置一个或分别设置一个压力传感器。通过取决于阀体的位置的压力,可以得到关于阀的磨损的结论,特别是关于腐蚀磨损的结论。
腐蚀由于油中的颗粒而在阀体或阀芯的棱边或控制棱边处和在阀壳体的棱边处导致材料去除。例如,控制棱边由此被倒圆,由此阀体与阀壳体的重叠又发生变化。这对精细控制范围有影响。控制棱边的磨损可通过压力信号特征曲线良好地测量。
替代地或附加地可以考虑,通过观察控制电子器件或阀调节器的积分器部分来识别控制棱边的磨损,由此有利地不需要另外的传感机构。
在本发明的另一种设计方案中,替代地或附加地可以考虑的是,作为测试方法利用正弦运动来操纵阀体,并且在此检测阀体的位置。随着磨损的增加,尤其是随着磨蚀的增加,在正弦形的实际电流保持不变的情况下可能出现正弦形的实际位置的变化。例如随着磨损的增加,在摩擦提高的情况下可见阀体位置的正弦形变化曲线的相位变化和衰减。
替代地或附加地,可以考虑的是,在测试方法中,检测阀的零点测量和/或阶跃响应和/或频率响应。
由测试模块在测试方法中通过传感器检测的值优选地与相应的特征值和/或特征曲线进行比较,以便以简单的方式检测关于阀的状态的结论。特征值/特征曲线例如存储在控制电子器件中和/或可在线地例如通过服务器或云和/或通过总线调用。然后,可以利用由测试模块检测到的值尤其是根据特征值或特征曲线来检查这些值是否有偏差。然后,根据偏差的大小可以决定,阀是否具有其完整的功能性和/或阀是否尤其是必须及时更换或维护和/或阀是否有故障。例如,可以设置三个范围。在第一或“绿色”值范围中,阀完全有运行能力,在第二或“黄色”值范围中,阀仍然具有运行能力,并且在第三或“红色”值范围中,阀有故障。换句话说,在测试方法中获取的值与例如在较早时间点获取的相应的特征值进行比较,并且检查绝对边界。此外,可以存储先前获取的值并且观察时间变化。由该比较可以借助模型来获取阀的“健康状态”。例如,“黄色”范围可表示阀仍然起作用,但很快就会失效。然后,可以通过总线向机器控制装置通知阀的健康状态,或者可以通过服务器或云或通过互联网来传递,以使用户容易地查看该信息。然后,机器控制装置和/或用户可以在需要时启动措施。
阀优选地设计为先导阀、如预控制阀。替代地或附加地可以规定,阀设计为尤其是直接操纵的比例阀。先导阀与借此控制的阀相比相对容易磨损,因此,根据本发明的先导阀可以以简单的方式极其可靠地使用,因为其可以执行自测试。
在本发明的另一种设计方案中,阀、尤其阀的控制电子器件具有用于调节阀体或阀芯的位置或移动位置的位置调节器。位置调节器于是可以输出额定电流作为额定参量,该额定电流被输送给尤其连接在下游的电流调节器、尤其控制电子器件。电流调节器于是可以调节执行器的电流并且具有例如执行器的实际电流作为另外的输入参量。优选地,还设置阀体的实际位置作为位置调节器的输入参量。此外,阀体的实际位置可被输送给测试模块并且到位置调节器的输送可被中断。由于这种可中断性,可以以简单的方式实现,在需要时将阀体的实际位置仅输送给测试模块。因此,例如在测试方法中可以放弃将实际位置输送给位置调节器。然后,这可以代替实际位置而向位置调节器输送作为输入参量的测试-额定-信号,该测试-额定-信号例如基于实际位置。利用测试-额定-信号,阀体可以由测试模块以期望的方式控制,以便例如检查滞后。实际位置向位置调节器的输送的中断例如通过可由测试模块控制的开关进行,这在装置技术上极其简单。
根据本发明,设置有一种用于尤其是液压机器的控制组件。该控制组件优选这样设置,使得该控制组件借助于对至少一个执行器或至少两个执行器的控制而将机器如此置于被动状态,使得对根据上述方面中的一个或多个方面所述的阀的操纵对机器的可运动的元件或组件没有影响。在此,机器可以具有阀。特别地,阀的操纵对与阀处于作用连接中的可运动的元件没有影响。在此,进一步优选地如此设计控制组件,使得当机器处于被动状态中时,将自测试释放信号输送给阀的测试模块。
这种解决方案的优点在于,通过控制组件可以以简单的方式操纵用于测试方法的阀,而不必移动机器或机器的组件。
因此,通过控制组件有利地可能的是,在测试方法中,阀或阀的重要部件不受机器功能的影响,并且此外,机器不实施不期望的运动。因此,通过控制组件可以简单地使机器进入自测试模式,其方式是,将机器置于被动状态中并且然后可以将自测试释放信号输送给阀。
根据本发明,设置一种液压系统或一种液压机器,其带有尤其根据前述方面中的一个或多个方面所述的控制组件和/或带有根据前述方面中的一个或多个方面所述的阀。这种系统可以以简单的方式可靠地使用,因为在运行中可以有规律地由阀来执行状态检查,如果存在该可能性,也就是说,如果存在将自测试释放信号传输给阀的条件的话。
可以考虑,为了无作用地(wirkungsfrei)切换阀,阀的控制油供应被中断和切断。替代地或附加地,可以考虑的是,为了以装置技术上简单的方式无作用地切换阀,给压力接头分配有截止阀,以便对到压力接头的压力介质连接进行调开(aufsteuern)和调控。替代地或附加地可以考虑,为工作接头或为相应的工作接头设置截止阀,以便将其调开和调控或者在需要时将其锁止。
优选地,阀能够将测试方法的结果经由总线和/或服务器或云、尤其经由互联网传递到系统的控制组件或机器控制装置上。这具有如下优点,即能够以简单的方式实现状态监控(CM)。由此提高了机器可用性。例如,状态或故障状态可以由阀透明地传递。控制组件于是可以确定,液压系统或液压机器处于哪种状态中并且通过相应的器件为机器的操作人员输出一个措施或多个措施的提议。当测试方法的结果被输出到诸如云的上级的数据系统时,可以以大的考察范围来执行位置无关、全面的数据分析。由此对机器或阀的的状态确定、状态监控和预防性维护等主题作出了重要贡献。在工作侧,为此不需要额外花费,因为可以使用阀通常具有的现有的数字的OBE和传感机构。
在本发明的另一种设计方案中,液压系统除了构造为先导阀的阀之外还具有主阀,该主阀可以由先导阀液压地操纵。主阀例如具有如下阀芯,该阀芯沿第一移动方向可由阀的第一工作接头的压力介质加载并且沿相反的第二移动方向可由阀的第二工作接头的压力介质加载。
可以考虑,设置用于先导阀的位置调节器,其中,可以设置另一个用于主阀的位置调节器。主阀的位置调节器的输出参量于是优选地除了实际位置或测试额定信号之外用作用于先导阀的位置调节器的输入参量。主阀的位置调节器于是可以具有作为输入参量的主阀的阀芯的实际位置和用于主阀芯的额定位置。用于主阀芯的额定位置例如简单地经由通信模块输送给用于主阀的位置调节器。可以考虑,用于主阀的位置调节器的额定位置的输送可由测试模块中断。该中断例如通过可由测试模块控制的开关进行。
位置调节器例如是控制电子器件的一部分,其中可以考虑的是,先导阀和主阀共享控制电子器件或具有共同的控制电子器件。
替代地或附加地可以规定,阀是电子的压力和输送流调节系统(DFE系统)的一部分。该系统可以具有可调节或可摆动的液压机。阀于是可以用于控制用于液压机的调节缸。
在根据本发明的方法中,该方法具有根据前述方面中的一个或多个方面所述的阀和/或具有根据前述方面中的一个或多个方面所述的控制组件和/或具有根据前述方面中的一个或多个方面所述的液压系统,其中优选地规定,该阀在获得自测试释放信号之后执行测试方法。在测试方法中,可以操控执行器并且可以通过分析在此检测到的实际参量来获取阀的状态、尤其是磨损状态。
公开了一种具有阀芯的阀,所述阀芯能够通过执行器移动。阀具有阀传感器,其可以检测阀的实际参量、例如阀芯的位置。此外,阀具有拥有总线能力的控制电子器件,通过该控制电子器件可以控制执行器。此外,控制电子器件可以检测阀传感器的测量值。利用控制电子器件现在可以执行测试方法,其中例如阀体利用预先确定的供电装置运动并且在此通过阀传感器来检测状态变化。在此,只有当测试方法获得自测试释放信号时,才由控制电子器件执行测试方法,当阀的阀体的移动例如在其中使用阀的液压系统中对与阀处于作用连接的液压组件没有影响时,于是传输所述自测试释放信号。
附图说明
下面借助于示意性附图对本发明的优选实施例进行详细解释。其中示出:
图1以示意图示出了根据一个实施例的根据本发明的阀,
图2a示出了图1中的阀在没有磨损的情况下的电流-阀行程-滞后的变化曲线,
图2b示出图1中的阀在带有磨损的情况下的电流-阀行程-滞后的变化曲线,并且
图3示意性示出了具有液压机的电子的压力和输送流调节系统。
具体实施方式
根据图1示出了液压系统1。该液压系统具有如下阀,该阀构造为先导阀2。该先导阀用于预控制主阀4。先导阀2的可连续调节的阀芯可通过呈行程磁体6形式的执行器移动。先导阀2具有压力接头P或控制油供应装置。此外,先导阀2具有一个储箱接头T和两个工作接头A、B。工作接头A和B通过控制管路与主阀4连接。主阀4的阀芯在第一移动方向上被加载来自工作接头A的压力介质并且相反地在第二移动方向上被加载来自工作接头B的压力介质。在先导阀2中,在阀芯的基本位置0中规定,接头A、B、P和T彼此分离。从基本位置0出发朝第一切换位置a的方向,压力接头P与工作接头A连接,并且工作接头B与储箱接头T连接。在阀芯的从基本位置0出发朝向切换位置b的相反的调节方向上,压力接头P与工作接头B连接,并且工作接头A与储箱接头T连接。主阀4同样具有压力接头P、工作接头A、B和储箱接头T。阀芯可以从基本位置0出发朝向第一切换位置a的方向移动,并且相反地朝向第二切换位置b的方向移动,其中阀芯在其基本位置0中弹簧定心。为了简单起见,在不同的切换位置中的各个连接没有详细探讨。
先导阀2的行程磁体6通过位置调节器8和电流调节器10控制。电流调节器10在此连接在位置调节器8的后面。用于主阀4的位置调节器12又连接在用于先导阀2的位置调节器8的前面。施加在行程磁体6上的电流通过电流测量机构14来截取(abgreifen)。截取的实际电流16作为在位置调节器8和电流调节器10之间的输入参量输送给电流调节器6。设置预电流18作为用于电流调节器10的另一输入参量。该预电流同样在位置调节器8和电流调节器10之间馈送。设置调节参量20作为用于电流调节器10的输出参量,所述调节参量通过输出级22输送给行程磁体6。用于先导阀2的位置调节器8具有作为输出参量的额定电流24。
通过位移测量系统26检测先导阀2的阀芯的实际位置。位移测量系统26的截取信号通过器件28变成输入端布线信号,进一步通过器件30变成解调器信号并且通过器件32变成实际位置34。实际位置34用作用于位置调节器8的输入参量。
所提及的用于控制先导阀2和主阀4的组件是控制电子器件36的一部分。该控制电子器件还具有测试模块38。利用该测试模块38可以用于执行用于先导阀2的测试方法,如果该先导阀获得自测试释放信号40。测试模块38具有实际位置34作为其它输入参量。测试-额定-信号42被设置为测试模块38的输出参量,该测试-额定-信号作为输入参量被输送给位置调节器8,并且在位置调节器12和位置调节器8之间被输送给该位置调节器。此外,在执行测试方法时,可以经由测试模块38来操纵开关44,该开关中断实际位置向位置调节器8的输送。
主阀4的阀芯的位置同样可以通过位移测量系统26检测。由位移测量系统26检测到的信号通过规定输入端布线和标准化的器件46到达如下实际位置48,该实际位置用作位置调节器12的输入参量。作为位置调节器12的其它输入参量,设置有用于主阀4的阀芯的额定位置50。自测试释放信号40和额定位置50都经由总线54或现场总线由机器控制装置52传输。为此,控制电子器件36具有连接到总线54上的通信模块56。
此外,控制电子器件36连接到供电装置58上。此外,在控制电子器件36中设有释放模块60。该释放模块与用于主阀4的线缆断裂识别装置62连接。释放模块60可以从测试模块38获得释放64和/或经由通信模块56获得释放66。释放模块60可以通过到用于先导阀2的位置调节器8的连接68来将其接通和切断。此外,释放模块60可以通过连接70接通和切断输出级22。因此,在线缆断裂时和/或当不存在释放64和/或66时,例如可以去激活位置调节器8和输出级22。此外,在控制电子器件36中规定,实际位置48通过输出器件72输送给通信模块56。然后,通过通信模块56可以将实际位置例如报告给机器控制装置52。
此外,在控制电子器件36中规定,测试模块38经由开关74中断从通信模块56至位置调节器12的额定位置的输送。此外,在液压系统1中设置有截止阀74,该截止阀被示意性地示出,利用该截止阀可截止至压力接头P的控制油供应。如果控制油供应被截止,则主阀4不能再通过先导阀2来控制。替代地或附加地可以规定,设置截止阀76和/或78,其中,可以利用截止阀76来调开和调控在先导阀2的工作接头A和主阀4之间的压力介质连接,并且可以利用截止阀78来调开和调控在工作接头B和主阀4之间的压力介质连接。如果设置有两个截止阀76和78,则可以完全调控与主阀4的压力介质连接。也可以考虑的是,设置截止阀76或78中的仅一个,由此可以部分地调开对于主阀4的操控。
截止阀74和/或76和/或78可例如经由机器控制装置52控制。
液压系统1例如构造为机器。利用控制电子器件36现在可以执行用于先导阀2的测试方法,其中,这例如在液压系统的正常运行中是可能的。如果例如在液压系统1的运行中不使用主阀4,那么截止阀74可通过机器控制装置52这样切换,使得中断至先导阀2的控制油供应。先导阀2的阀芯的移动对主阀4没有影响。然后,可以由机器控制装置52将自测试释放信号40引至测试模块38。然后,该测试模块操纵开关44和74。测试模块38然后执行用于先导阀2的测试方法,以便测量磨损。例如,执行用于确定电流-阀行程-滞后的测试方法。为此,根据输送给行程磁体6的电流来测量先导阀2的阀芯的移动行程,如在图2a中所示。在此,移动行程s以百分比给出,并且电流I以mA给出。根据图2a示出了先导阀2的电流-阀行程-滞后,其中不存在磨损。如果存在磨损,则滞后变化,例如在图2b中所示。根据变化的大小可以推断磨损的大小。这样可以以简单的方式执行磨损测量,其中在磨损测量时由于自测试释放信号40而确保,在测试方法中并且因此在操控先导阀2时没有组件被无意地操纵。
根据图3示出了呈电子的压力和输送流调节系统的形式的液压系统80。为此设置有可调节的液压泵82。为了调节液压泵82,系统46具有调节缸84。为了调节调节缸84而设置有阀86。阀86具有执行器88和位移测量系统90。这些组件连接到控制电子器件92上,该控制电子器件在最大程度上如图1中的控制电子器件36那样构造。然而,在控制电子器件92中不需要用于主阀4的组件。因此,例如不需要位置调节器12,由此于是将额定位置50报告给位置调节器8。然后,控制电子器件92通过总线54与机器控制装置通信。
此外,根据图3,可以通过传感器94检测调节缸84的活塞的移动行程,并且通过传感器96检测液压泵82的输出压力。可以考虑的是,同样将通过传感器94、96检测到的值输送给如下控制电子器件92,该控制电子器件在其测试方法中可以考虑这些值。
Claims (13)
1.一种阀,该阀具有阀体和用于调节阀体的执行器(6、88)并且具有用于检测阀(2、86)的实际参量的阀传感器(26、90),其中设置有拥有总线能力的控制电子器件(36、92),通过该控制电子器件能够操控执行器(6、88)并且该控制电子器件与用于检测实际参量的阀传感器(26、90)连接,其特征在于,控制电子器件(36、92)具有通信模块(56)和测试模块(38),其中测试模块(38)设置用于,使得该测试模块在获得自测试释放信号(40)之后控制测试方法,其中在该测试方法中执行器(6、88)被操控并且通过对于在此检测到的实际参量进行分析来获取阀(2、86)的状态。
2.根据权利要求1所述的阀,其中在所述控制电子器件(36、92)中获取所述阀的状态。
3.根据权利要求1或2所述的阀,其中,为了获取所述阀的状态,使用至少一个特征参量的时间上的变化曲线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀,其中,如果对于所述阀(2、86)的操纵在具有所述阀(2、86)的液压系统(1、76)中没有后果,于是将自测试释放信号(40)报告给测试模块(38)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀,其中,所述阀具有压力接头(P)和/或储箱接头(T)和/或至少一个工作接头(A、B)或两个工作接头(A、B),其中,在所述测试方法中,所述压力接头(P)和/或所述一个或多个工作接头(A、B)经由一个或多个器件来调控,和/或其中,中断朝向所述压力接头(P)的控制油供应。
6.根据权利要求5所述的阀,其中,在一个接头(P、A、B、T)或多个接头(P、A、B、T)调控之后和/或在中断控制油供应之后,将所述自测试释放信号(40)传输给所述测试模块(38)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀,其中,在所述测试方法中,能够获取所述阀(2)的滞后。
8.根据前述权利要求中任一项所述的阀,其中,由所述测试模块(38)经由阀传感器(26、90)检测到的值与相应的特征值进行比较,以便推断出所述阀(2、86)的状态。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阀,其中,该阀设置为用于预控制阀(4)的先导阀(2),或者其中,该阀设计为直接操纵的比例阀(2、86)。
10.一种用于液压机器的控制组件,该控制组件这样地设置,使得该控制组件借助于对于至少一个执行器(74、76、78)的控制而将所述液压机器置于被动状态中,从而对于根据前述权利要求中任一项所述的阀(2)的操纵对机器的能够运动的组件没有影响,并且其中,所述控制组件(1、92)这样地构造,使得当所述机器处于被动状态中时,所述自测试释放信号(40)被输送给所述阀(2、86)的测试模块(38)。
11.一种液压系统,其具有根据权利要求10所述的控制组件(1、92)和/或具有根据权利要求1至9中任一项所述的阀(2、86)。
12.根据权利要求11所述的液压系统,其中,所述阀(2、86)将测试方法的结果经由总线(54)报告给所述系统的控制组件(1)和/或机器控制装置(52)和/或传递给云。
13.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的阀或者具有根据权利要求10所述的控制组件或者具有根据权利要求11或12所述的液压系统的方法,其中,在获得自测试释放信号(40)之后执行测试方法,其中,在所述测试方法中操控所述执行器(6、88),并且通过对检测到的实际参量进行分析来获取所述阀(2、86)的状态。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018219362.2A DE102018219362A1 (de) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Ventil, Steuerungsanordnung, Hydraulisches System und Verfahren |
DE102018219362.2 | 2018-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111173795A true CN111173795A (zh) | 2020-05-19 |
Family
ID=70469465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911101473.XA Pending CN111173795A (zh) | 2018-11-13 | 2019-11-12 | 阀、控制组件、液压系统和方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111173795A (zh) |
DE (1) | DE102018219362A1 (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020088267A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-07-11 | Harald Beck | Method and device for controlling a setting element in a vehicle |
CN101680572A (zh) * | 2007-05-15 | 2010-03-24 | 西门子公司 | 对调节器的功能进行检验的方法 |
CN104968543A (zh) * | 2012-10-15 | 2015-10-07 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于运行能电操纵的驻车制动系统的方法和能电操纵的驻车制动系统的控制装置 |
DE102015205842A1 (de) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Samson Ag | Verfahren zum Betrieb eines über eine Hilfsenergie versorgten Stellungsreglers |
-
2018
- 2018-11-13 DE DE102018219362.2A patent/DE102018219362A1/de active Pending
-
2019
- 2019-11-12 CN CN201911101473.XA patent/CN111173795A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020088267A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-07-11 | Harald Beck | Method and device for controlling a setting element in a vehicle |
CN101680572A (zh) * | 2007-05-15 | 2010-03-24 | 西门子公司 | 对调节器的功能进行检验的方法 |
CN104968543A (zh) * | 2012-10-15 | 2015-10-07 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于运行能电操纵的驻车制动系统的方法和能电操纵的驻车制动系统的控制装置 |
DE102015205842A1 (de) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Samson Ag | Verfahren zum Betrieb eines über eine Hilfsenergie versorgten Stellungsreglers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018219362A1 (de) | 2020-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11719360B2 (en) | Partial stroke tests for shutdown valves | |
EP3529499B1 (en) | Methods and apparatus of stabilizing a valve positioner when testing a solenoid valve | |
EP3529500B1 (en) | Methods and apparatus of testing a soloenoid valve of an emergency valve via a positioner | |
US8443821B2 (en) | Method for determining the path and pressure wear condition of a valve mechanism and valve arrangement using such a valve | |
JP2012508857A (ja) | 故障様式および健全状態の徴候としてバルブの可動コアのストローク、速度および/または加速度を決定するためのセンサを有するソレノイドバルブ | |
US11274685B2 (en) | Actuator of a process device having a controller configured to operate in a measured position feedback mode and a simulated position feedback mode | |
EP3529501B1 (en) | Methods and apparatus of assessing a test of a solenoid valve via a positioner | |
US8282071B2 (en) | Method and device for the activation of an electropneumatic valve of a pressure medium-actuated position controller | |
EP3141973B1 (en) | Monitoring of valve controller and its components | |
CN105487432B (zh) | 用于控制阀定位器的截止转变 | |
EP3112733A1 (en) | Valve controller and method of controlling a valve | |
CN111173808A (zh) | 液压机、控制组件、液压系统和方法 | |
CN111173795A (zh) | 阀、控制组件、液压系统和方法 | |
US20170030053A1 (en) | Control device for confluence flow rate of working device for construction machinery and control method therefor | |
CN105805087A (zh) | 一种多级压力自动切换检测装置 | |
CN110431316B (zh) | 用于控制液压调节驱动装置的方法、控制装置和调节驱动装置控制器 | |
CN104197073A (zh) | 具有综合流动感应能力的微型阀 | |
KR20180058198A (ko) | 전자 유압 장치 및 유압 차축 | |
JP7376307B2 (ja) | 不調判定装置および方法 | |
DE102010021640A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Armatur | |
EP4118333B1 (en) | Variable displacement hydraulic pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |