CN117780739A - 液压动力供应设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液压动力供应设备(100)，其特征在于，包括：外壳(110)；在所述外壳(110)内安装的控制单元(200)；在所述外壳(110)内安装的液压流体储存器(300)、液压流体品质监测模块(400)、和与所述液压流体储存器(300)流体连通的液压流体加压分配模块。

Description

液压动力供应设备

技术领域

本申请大体上涉及液压驱动的技术领域，特别是涉及液压动力供应设备，其中所述液压动力供应设备集成有液压流体品质监测实时监测模块以及液压流体分配模块。

背景技术

针对工业领域广泛采用的液压系统，需要配备液压动力供应装置以将液压流体自液压流体储存器加压供应作为液压系统的动力源。对于液压驱动要求较高的液压系统，液压流体的品质好坏会严重影响液压系统的工作效率以及使用寿命。例如，在液压流体的品质较差的情况下，甚至会直接造成液压系统的意外停机。因此，针对这种液压驱动要求较高的液压系统，需要在供入液压流体之前监测液压流体的品质或者在液压系统运行的过程中时不时地停机进行液压流体的品质监测。

除了因停机会造成系统的工作效率降低、以及消耗大量的人力物力以外，这种传统的对液压流体储存器内的液压流体定期进行取样化验的方式无法及时地发现液压流体是否已经变质。例如，在两次计划的取样化验之间，如果液压流体已经变质势必会增加液压系统意外停机的可能性或者降低液压系统的使用寿命。

虽然可以针对液压动力供应装置经由外接管道加装液压流体监测装置，但是工业领域现场布线会造成作业安全隐患。同时，现有的液压流体监测装置无法针对不同规格的液压流体、或者针对同一规格的液压流体在不同的气候区域无法专门地事先标定，导致监测结果精度存在达不到要求的可能性。

此外，在传统的液体动力供应装置中，通常采用三相异步电机搭载液压泵并经由比例阀或调速阀的方式来对供应给液压系统的液压流体进行压力和流量的调节。但是，在这种方式中，由于三相异步电机液压动力供应设备中需要持续在高转速下工作、特别是在进行相应调节时需要持续在高转速下工作，导致工作噪音较大，从而不适合对环境声音要求严格的作业场合。此外，这种方式因必须采用阀控节流调节，从而无法实现液压流体的压力和流量的可编程控制。因此，现有技术的液压动力供应设备无法适应当前“智能化工厂”对于相关设备的发展趋势。

发明内容

针对上述问题，本申请旨在提出一种改进的液压动力供应设备，从而利用这种液压动力供应设备，液压流体的品质可以实时在线精准监测、并且所输出的液压流体的压力和流量可以精确编程调控，以满足液压系统的运行要求。

根据本申请的一个方面，提供了一种液压动力供应设备，其包括：

外壳；

在所述外壳内安装的控制单元；

在所述外壳内安装的液压流体储存器、液压流体品质监测模块、和与所述液压流体储存器流体连通的液压流体加压分配模块，

其中，所述液压流体品质监测模块包含齿轮泵；与所述齿轮泵操作性连接的以便驱动所述齿轮泵运转的电机；以及液压流体参数传感器，所述齿轮泵的入口与所述液压流体储存器流体连通，所述齿轮泵的出口与所述液压流体参数传感器流体连通，所述控制单元与所述电机电连接，以控制所述电机的运行，所述控制单元与所述液压流体参数传感器电连接，以接收由所述液压流体参数传感器对经所述齿轮泵输送的液压流体检测的参数，所检测的参数包括液压流体的粘度、密度、含水量、温度、介电常数、导电率、颗粒度等级、金属磨屑数量；

所述液压流体加压分配模块包含叶片泵、与所述叶片泵操作性连接的以便驱动所述叶片泵运转的伺服电机、以及流分配单元，所述叶片泵的入口经由流体管路与所述液压流体储存器流体连通，所述叶片泵的出口经由流体管路与所述流分配单元流体连通，所述控制单元与所述伺服电机电连接，以控制所述伺服电机的运行，所述液压流体加压分配模块的伺服电机的运行与所述液压流体品质监测模块的电机的运行是彼此相互独立的。

可选地，所述液压流体加压分配模块包括第一液压流体加压分配模块和第二液压流体加压分配模块。

可选地，所述液压流体品质监测模块的电机是输出功率能够调节的24V直流电机。

可选地，所述液压流体品质监测模块的电机针对所述液压流体的类型和/或所述液压动力供应设备所处的气候地区特性被事先标定。

可选地，在所检测的参数未达到预定值或范围时，所述液压流体加压分配模块的伺服电机被禁止运行。

可选地，所述第一液压流体加压分配模块和所述第二液压流体加压分配模块中的每个的流分配单元设有第一进液口和第一出液口、以及第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口作为所述液压动力供应设备的输出端口，所述第一进液口与相应的叶片泵的出口流体连通，所述第一出液口与所述液压流体储存器(300)流体连通。

可选地，所述流分配单元还包括三位四通电磁换向阀，所述第一进液口与所述电磁换向阀的高压口流体连通，所述第一出液口与所述电磁换向阀的低压口流体连通；

所述流分配单元还包括液控单向阀，所述液控单向阀的第一进液口与所述电磁换向阀500R的第一进出液口流体连通，所述液控单向阀的第二进液口与所述电磁换向阀的第二进出液口流体连通，所述液控单向阀的第一进出液口与所述第一端口流体连通，并且所述液控单向阀的第二进出液口与所述第二端口流体连通。

可选地，在所述电磁换向阀处于中位时，所述高压口处于截止状态并且所述电磁换向阀的第一进出液口和第二进出液口与所述低压口流体连通；在所述电磁换向阀的两个左右位中的一个中，所述第一进出液口和第二进出液口中的一个与所述第一端口流体连通以向外输出液压流体，同时所述第一进出液口和第二进出液口中的另一个与所述第二端口流体连通以接收从外部回输的液压流体，并且在所述电磁换向阀的两个左右位中的另一个中，所述第一进出液口和第二进出液口仍分别与所述第一端口和所述第二端口流体连通，但所述第二端口向外输出液压流体且所述第一端口接收从外部回输的液压流体。

可选地，所述第一液压流体加压分配模块和所述第二液压流体加压分配模块中的每个的流分配单元还包括节流阀、附加的单向阀、以及溢流阀，所述流分配单元的第一进液口与所述附加的单向阀的下游以及所述溢流阀的入口流体连通，相应的叶片泵的出口与所述附加的单向阀的上游和所述节流阀的入口流体连通，所述溢流阀的出口、所述节流阀的出口、以及所述第一出液口彼此流体连通并经流体管路与所述液压流体储存器流体连通。

可选地，在所述第一出液口与所述液压流体储存器之间的流体管路中串联有回流过滤器。

可选地，在所述附加的单向阀的下游设有压力传感器，以检测经所述叶片泵排出的液压流体的压力，并且基于所检测的压力调节所述伺服电机的转速或输出功率。

可选地，所述第一液压流体加压分配模块的伺服电机和所述第二液压流体加压分配模块的伺服电机是规格相同的或规格不同的。

可选地，基于所述液压动力供应设备的输出端口所要求的液压流体的压力和流量，所述第一液压流体加压分配模块的伺服电机(500M)和所述第二液压流体加压分配模块的伺服电机以相同或不同比例的输出功率运行。

可选地，液压动力供应设备还包括冷却模块，所述冷却模块包含：

液压流体循环叶片泵；

与所述液压流体循环叶片泵操作性连接的以便其运转的电机；

散热器，所述散热器设有冷却液循环流道，冷却液在所述冷却液循环流道内循环，所述控制单元与所述电机电连接以控制所述电机的运行，所述液压流体循环叶片泵的入口经由流体管路与所述液压流体储存器流体连通，所述液压流体循环叶片泵的出口经由流体管路与所述散热器的入口流体连通，以选择性地确保经所述液压流体循环叶片泵的供入的液压流体与所述冷却液以彼此相互无接触的方式换热。

可选地，液压动力供应设备还包括用于对所述液压流体储存器内的液压流体的温度和/或液位进行测量的辅助模块，所述冷却模块基于所述辅助模块的测量结果而启动。

采用本申请的上述技术手段，多种功能集成在一起的液压动力供应设备设计可以满足工业领域对液压系统的各种要求，从而为“智能化工厂”提供有力的支持。此外，根据本申请的液压动力供应设备，针对不同类型的液压流体或者不同的应用场合，可以在进行实现标定的情况下准确实时地监测液压流体的品质，从而液压动力供应设备能够输出符合要求的液压动力以供要求严格的液压系统使用。此外，本申请的液压动力供应设备与现有技术的液压动力供应设备相比可以采用更少数量的零部件，并且以更低的噪音运行，特别还可以实现所输出的液压流体的压力和流量的可编程控制，以灵活满足不同的液压场合。

附图说明

从下文的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的原理及各个方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。在附图中：

图1是立体图，示意性示出了根据本申请的一个实施例的液压动力供应设备；

图2是侧视图，示意性示出了图1的液压动力供应设备，但是液压动力供应设备的壁板为了清楚而被去除；

图3是俯视图，示意性示出了图1的液压动力供应设备，但是液压动力供应设备的壁板为了清楚而被去除；

图4是从与图1不同的视角看过去的立体图，示意性示出了图1的液压动力供应设备，但是液压动力供应设备的壁板为了清楚而被去除；

图5是液压回路图，示意性示出了液压动力供应设备的液压回路部分的一个示例；

图6是图1的液压动力供应设备的系统框图；

图7是根据本申请的一个实施例的用于操作液压动力供应设备的方法的流程图；

图8是示意性示出了根据本申请的一个实施例的操作液压流体加压分配模块的方法的流程图；

图9是液压回路图，示意性示出了液压动力供应设备的液压回路部分的另一个示例；以及

图10是侧视图，示意性示出了根据本申请的另一个实施例的液压动力供应设备。

具体实施方式

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。

如图1所示，根据本申请的一个实施例，液压动力供应设备100大体上包括外壳110。进一步如图6所示，液压动力供应设备100包括在外壳110中集成安装的控制单元200、用于储存液压流体的液压流体储存器300、与液压流体储存器300流体连通的液压流体品质监测模块400、与液压流体储存器300流体连通的第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520、用于对液压流体储存器300选择性降温的冷却模块600、以及用于对液压流体储存器300内的液压流体的温度和/或液位进行测量的辅助模块700。

例如，控制单元200包括印刷电路板(未示出)，在该印刷电路板上设置有电脑芯片以及用于储存执行指令的内存装置等。控制单元200能够与液压流体品质监测模块400、第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520、冷却模块600和辅助模块700连接，以从它们获取相关的监测数据和/或测量数据，并且相应地指令第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520、以及冷却模块600工作。

液压动力供应设备100的外壳110例如可以包括金属框架、以及在金属框架上例如经由铆接或焊接等合适连接方式固定的金属壁板、以及铰接于金属框架上的可以打开或关闭的门。在所示的实施例中，所述门可以为上门110a和下门110b，从而使用者可以根据需要打开它们中的任何一个或两个，以方便检修外壳110内部集成安装的各模块以及控制单元。

在液压动力供应设备100的外壳110中，分配模块510和520可以经由(未示出的)管道与液压流体储存器300流体相连，并且控制单元200与相关模块之间的电连接也经由在外壳110内布置的电线实现。由于液压动力供应设备100的上述组成部分被集成在外壳110内部，所以这种集成设计的液压动力供应设备100能够方便地部署在工业现场，不会因零散布线而造成作业隐患。本领域技术人员应当清楚，用于对液压动力供应设备100的那些用电组成部分进行供电的(未示出)供电模块也可以布置在液压动力供应设备100的外壳110中。液压动力供应设备100的液压流体输入端口、液压流体输出端口、以及其它辅助液体端口可以设置在外壳110的壁板上，从而方便使用者外接流体管道连接这些液体端口。在本申请的上下文中，两个器件之间的电连接包括有线连接或者无线连接，以确保二者之间可以传输电信号。在如图10所示的一个优选实施例中，这些液体端口可以设置在外壳110的同一个壁板上，从而方便现场连接液体管道。

此外，液压动力供应设备100还可以包括显示器210以及输入装置220(例如键盘)，从而控制单元200获取的数据能够根据需要在显示器210上显示，并且使用者可以经由输入装置220对液压动力供应设备100的运行程序进行相应更改。例如，显示器210和输入装置220可以设置在上门110a中。在替代的实施例中，显示器210可以配置为是触摸式显示屏，从而省略并替代输入装置220实现手动指令输入。

此外，在外壳110的顶壁板的四个角部附近分别设置有四个金属钩环110b，以便液压动力供应设备100的方便吊装安装部署。例如，这些金属钩环110b可以直接固定于金属框架。在外壳110的底壁板的四个角部附近分别设置有四个能够锁定的滚轮110c，从而使用者可以根据需要方便地推动液压动力供应设备100以在工业现场中挪动位置。

如图2至4所示，在外壳110中，液压流体储存器300以罐或箱的方式布置在底部，其它模块的零部件相对于金属框架被固定以位于液压流体储存器300上或上方。这样，在外壳110中，在这些模块的零部件的上方还留出有足够的空间来布置机柜110d。例如，机柜110d可以设有能够打开或关闭的门。机柜110d可以配置成容纳在液压系统工作现场所需的其它装置。在根据本申请的液压动力供应设备100中集成机柜110d的设计，利用了外壳110中的竖直空间，能够确保工作现场干净整洁，拓展了本申请的液压动力供应设备100的模块化应用设计思路。

图5是液压回路图，示意性示出了液压动力供应设备100的液压回路的一个示例。应当清楚的是，在图5中所示的仅仅是液压动力供应设备100的液压回路构成了与液压操作相关的那些特征。例如，这些特征中的一些如电机、电磁阀等能够与控制单元200电连接并受其控制而能够相应进行动作。

还应当清楚的是以下所描述的各模块400、510、520、600和700的液压回路部分具体结构仅仅是出于示意性的目的给出，在可以实现同样液压操作功能的前提下，本领域技术人员还能够以其它合适的方式配置这些模块。

如图所示，液压流体品质监测模块400包括齿轮泵400P以及与齿轮泵400P操作性连接的、以便驱动齿轮泵400P运转的电机400M。例如，电机400M的转轴与齿轮泵400P的驱动轴固定连接或者以能够在二者之间传递扭矩的其它合适的方式相连。控制单元200能够控制电机400M的运行。齿轮泵400P的入口经由流体管路与液压流体储存器300流体连通。因此，在齿轮泵400P运转时，液压流体从液压流体储存器300被吸入并因而加压从齿轮泵400P排出。根据本申请的实施例，电机400M是24V直流电机，其输出功率可调。在齿轮泵400P的出口下游设有压力传感器400K，以检测经齿轮泵400P加压排出的液压流体的压力。同时，在压力传感器400K的下游设有电磁阀400S。该电磁阀400S配置成仅仅在压力传感器4000K所检测到的液压流体的压力达到一定阈值后才处于导通状态；否则，电磁阀400S处于截止状态。在电磁阀400S的下游连接有液压流体参数传感器400T。所述液压流体参数传感器400T配置成能够对加压供入的液压流体的各项参数例如粘度、密度、含水量、温度、介电常数、导电率、颗粒度等级、金属磨屑数量等进行检测。例如，液压流体参数传感器400T能够与控制单元200电连接，从而参数的检测结果能够被传输给控制单元200，以进行后续分析、存储。

应当清楚的是，在本申请的上下文中，液压流体参数传感器400T可以选用市场上可以获得的任何合适的液压流体参数传感器。液压流体参数传感器400T的出口经由流体管路连接液压流体储存器300，从而确保检测后的液压流体能够回流到液压流体储存器300内。在一优选的实施例中，在电磁阀400S与液压流体参数传感器400T的入口之间的流体管路中串联有节流阀400L，使得合适的流量的液压流体被供入到液压流体参数传感器400T中以被检测。

根据本申请的实施例，采用可调24V直流电机作为电机400M的优势在于如下方面。由于不同类型的液压流体或者同一类型的液压流体在不同气候地区例如寒带地区或热带地区的性能表现是不同的，如果选用单一输出功率的电机对齿轮泵400P驱动的话，液压流体参数传感器400T所接收到的待测液压流体的流量和/或流速并非是恒定的。这是因为不同类型的液压流体或者同一类型的液压流体在不同气候地区的粘稠度的变化规律是完全不同的。待测液压流体的这种流量和/或流速非恒定供入到液压流体参数传感器400T，势必会影响到液压流体参数传感器400T的测量结果，进而会误判液压动力供应设备100的当前液压流体状态，从而造成液压动力供应设备100或相关液压系统的工作失效。可调24V直流电机的采用使得在液压动力供应设备100工作之前可以根据液压流体的类型和/或设备所处的气候地区特性事先通过改变24V直流电机的输出功率并试测液压流体的各项参数来标定24V直流电机的合适输出功率，使得液压流体参数传感器400T能够以最佳的状态(即获得更加精确结果)适应当前的液压流体的类型和/或当前的气候地区特性。

如图所示，第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520的液压回路部分是彼此相同的，因此如下仅介绍二者中的一个例如第一液压流体加压分配模块510。本领域技术人员应当清楚，如下针对第一液压流体加压分配模块510所描述的内容同样适用于第二液压流体加压分配模块520，特别是组成二者的液压回路部分中的那些特征采用了同样的附图标记。

第一液压流体加压分配模块510包括叶片泵500D以及与叶片泵500D操作性连接的、以便驱动叶片泵500D运转的伺服电机500M。例如，伺服电机500M的转轴与叶片泵500D的驱动轴固定连接或者以能够在二者之间传递扭矩的其它合适的方式相连。控制单元200能够控制伺服电机500M的运行。叶片泵500D的入口经由流体管路与液压流体储存器300流体连通。因此，在叶片泵500D运转时，液压流体从液压流体储存器300被吸入并因而加压从叶片泵500D排出。可以看出，模块400、510、520、特别是它们的泵400P、500D与液压流体储存器300的流体连通是彼此独立的。也就是说，泵500D从液压流体储存器300抽吸液压流体与泵400P从液压流体储存器300抽吸液压流体是彼此相互没有影响的。

在叶片泵500D的下游经流体管路连接有单向阀500N。该单向阀500N的作用是确保加压后的液压流体从叶片泵500D至单向阀500N的下游单向流通，防止因外部液压系统的负载突然增大导致液压流体逆向回流到叶片泵500D中，对其产生压力冲击并进而造成毁坏。第一液压流体加压分配模块510还包括流分配单元500U，所述流分配单元500U设有第一进液口Ui以及第一出液口Uo、以及第一端口U_A和第二端口U_B。第一进液口Ui配置成经由流体管路与单向阀500N的下游以及溢流阀500O的入口流体连通。第一出液口Uo配置成经由流体管路与液压流体储存器300流体连通，其中在该流体管路中串联有回流过滤器500F。第一端口U_A和第二端口U_B可以作为液压动力供应设备100的输出端口，用于外接液压动力供应设备100将液压流体加压供给至的液压系统。第一出液口Uo经流体管路与及溢流阀500O的出口流体连通。于此同时，节流阀500L流体连接在单向阀500N的上游与溢流阀500O的出口之间。溢流阀500O起到确保整个设备的液压工作安全作用，用于设定设备的液压最高工作压力。此外，节流阀500L的节流口是可调的，用于确保伺服电机500M在液压系统或者设备需要保压时能够以合适的转速运转。例如，当节流阀500L的节流口调大时，伺服电机500M的保压转速调高；而当节流阀500L的节流口调小时，伺服电机500M的保压转速调低。

在流分配单元500U的第一进液口Ui、溢流阀500O的入口、与单向阀500N的下游之间流体连接有一压力传感器500K。在替代的实施例中，压力传感器500K也可以流体连接在单向阀500N的上游中。在本申请的上下文中，两个特征之间的流体连接意味着两个特征以能够传输流体的方式相连，例如经由管路相连。压力传感器500K配置成能够实时检测由叶片泵500D泵出的液压流体的压力。因为根据本申请，叶片泵500D利用伺服电机500M被驱动，所以通过为伺服电机500M的转轴附加配置编码盘，例如控制单元200可以实时获取伺服电机500M的转轴转速。再利用所获取的转轴转速以及叶片泵500D的设计参数，可以推算出叶片泵500D或者说第一液压流体加压分配模块510输出的液压流体的流量。这样，根据液压系统所需的事先设定的流体流量，通过调节伺服电机500M的转速，能够以闭环控制的方式确保第一液压流体加压分配模块510输出的液压流体的流量或压力与事先设定的流体流量或压力相符。同样地，控制单元200也可以基于压力传感器500K所检测的液压流体的压力，针对事先设定的液压流体的压力相应地调节伺服电机500M的功率，从而能够以闭环控制的方式确保满足要求的流体输出压力。

流分配单元500U包括电磁换向阀500R。例如，所述电磁换向阀500R是三位四通电磁换向阀，例如三位四通Y型中位机能的电磁换向阀。流分配单元500U的第一进液口Ui与电磁换向阀500R的高压口P流体连通，流分配单元500U的第一出液口Uo与电磁换向阀500R的低压口T流体连通。流分配单元500U还包括液控单向阀500Q。液控单向阀500Q的第一进液口500Q_A1与电磁换向阀500R的第一进出液口A流体连通，液控单向阀500Q的第二进液口500Q_A2与电磁换向阀500R的第二进出液口B流体连通。此外，液控单向阀500Q的第一进出液口500Q_B1与第一端口U_A流体连通，液控单向阀500Q的第二进出液口500Q_B2与第二端口U_B流体连通。

电磁换向阀500R配置成分别在两个左右位时其电磁铁得电，从而可以选择性地切换经其出液口A和B向外输出的液压流体的方向；当电磁换向阀500R处于其中位时，高压口P处于截止状态，出液口A和B与低压口T流体连通，从而起到中位泄压的功能。液控单向阀500Q用于在设备或液压系统保压时限制液压流体从外部经过第一端口U_A和第二端口U_B回流到液压流体储存器300中。

在一优选的实施例中，可以在液控单向阀500Q的第一进出液口500Q_B1与第一端口U_A之间的流体管路和/或在液控单向阀500Q的第二进出液口500Q_B2与第二端口U_B之间的流体管路中设置压力传感器500K1和/或500K2，以检测从流分配单元500U向外输出的液压流体在端口处的压力，提供给控制单元200作为后续监测的参考。第一液压流体加压分配模块510的回流过滤器500F在回流管路中位于液压流体储存器300的上游，用于过滤回流到液压流体储存器300中的流体。回流过滤器500F可以设有报警装置，以在其堵塞时发出警报，提醒及时更换滤芯。可选地，回流过滤器500F可以与控制单元200电连接，以向后者实时传输滤芯的状态和/或警报信号。

本领域技术人员应当清楚，第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520能够彼此相互独立地运行，也就是说它们中的任何一个从液压流体储存器300汲取并加压排出液压流体是互不干扰的；另外，流体回流在它们中也是互不干扰的。

冷却模块600包括液压流体循环叶片泵600D以及与叶片泵600D操作性连接的、以便驱动叶片泵600D运转的电机600M。例如，电机600M的转轴与叶片泵600D的驱动轴固定连接或者以能够在二者之间传递扭矩的其它合适的方式相连。控制单元200能够控制电机600M的运行。叶片泵600D的入口经由流体管路与液压流体储存器300流体连通。因此，在叶片泵600D运转时，液压流体从液压流体储存器300被吸入并因而加压从叶片泵600D排出。叶片泵600D的出口与限压单向阀600E的和散热器600I的进液口流体连通。限压单向阀600E的出液口与液压流体储存器300流体连通。限压单向阀600E配置成在散热器600I无法工作的情况下或者说在其冷却液受阻的情况下处于导通的状态，从而起到系统保护作用。散热器600I设有独立的冷却液循环流道，以经由外部的冷却液源供入冷却液。这样，在需要时，液压流体循环叶片泵600D将液压流体泵送循环经过散热器600I，同时冷却液也被循环经过散热器600I，从而冷却液能够将液压流体的热量带走。在冷却液循环流道中设有电磁阀600J，以选择性地控制这种热交换的过程。

辅助模块700可以包括液位传感器700W，其设置在液压流体储存器300内用于监测液压流体储存器300内的液压流体的液位；温度传感器700D，其设置在液压流体储存器300内用于监测液压流体储存器300内的液压流体的温度；设置于液压流体储存器300的空气滤清器700C，过滤进出液压流体储存器300的空气；以及球阀700X，用于根据需要选择性地泄放液压流体储存器300内的液压流体。辅助模块700所获得的检测结果可以提供给控制单元200汇总，以对液压动力供应设备100的操作进行相应地控制。各电机400、500M、600M的操作是彼此相互独立的。

图7是根据本申请的一个实施例的用于操作液压动力供应设备100的方法的流程图。本领域技术人员应当清楚，该方法中所涉及的各步骤可以作为计算机指令程序存储在控制单元200的内存装置中，以便在合适的时机由电脑芯片调用并执行。

如图7所示，在步骤S10，对液压流体品质监测模块400的可调24V直流电机400M进行标定。例如，针对不同类型的液压流体或气候地区差异，首先在新的液压流体刚刚注入到液压流体储存器300中后或者在液压动力供应设备100尚未运行前，以试测的方式运行液压流体品质监测模块400，以便获得多个关于液压流体的多个不同的测量参数值。然后将根据事先确定的在同样标准下的基准值与所获得的测量参数值进行对比，并相应地调节直流电机400M的输出功率，再行进行试测并进而再获得测量参数值，与同样标准下的基准值进行对比，并再行调节直流电机400M的输出功率。如此循环直至最终所获得的测量参数值与同样标准下的基准值相同或差别不大。

接着，在步骤S20，启动在步骤S10中已经标定好的电机400M，使得液压流体品质监测模块400工作并获取液压流体的各项测量参数值。在步骤S30，基于事先规定的液压流体的标准值或范围，来判断当前所测量的参数值是否满足要求。如果判断结果为“是”，则转到步骤S50。如果判断结果为“否”，则转到步骤S40。在步骤S40，例如设备可以通过报警装置发出警报，提醒作业者需要更换液压流体或者设备的第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520被禁止启用。

在步骤S50，启用第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520，从而加压的液压流体可以经由模块的相应的第一和第二端口向外输出。接着，在步骤S60，辅助模块700启用，从而例如液位传感器700W和温度传感器700D可以测量液压流体储存器300内的液压流体的液位和温度。在步骤S70，判断测量的液位和温度是否高于正常值。如果过高，则转到步骤S80。在该步骤S80，例如球阀700X可以被操作以处于导通状态，泄放过多的液压流体，和/或冷却模块600可以启用，以对液压流体储存器300内的液压流体循环冷却。如果步骤S70的判断结果为正常，则可以继续转到步骤S20，以此进行循环。

由于本申请的液压流体加压分配模块采用伺服电机作为叶片泵的驱动源，因此可以根据需要实现输出液压流体的压力和流量的可编程控制。例如，图8示意性示出了根据本申请的一个实施例的操作液压流体加压分配模块的方法，该方法可以在图7中的步骤S50采用。

首先，假设第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520的第一端口已经经由流体管路彼此并联一起作为设备的第一端口，且第二端口也已经彼此并联一起作为设备的第二端口。然后，假设这两个端口的流方向是无需考虑的。在步骤S51，确定期望由设备输出的液压流体的压力和流量。接着，在步骤S52，根据伺服电机500M的规格计算由为了满足期望由设备输出的液压流体的压力和流量每个伺服电机500M所应输出的功率。例如，可以认为两个同样规格的伺服电机500M以各自能够满足期望的压力和流量的一半的输出功率来运行。这样，这两个伺服电机500M的运行噪音势必降低，同时运行寿命也势必增加。

接着，在步骤S53，以步骤S52确定的输出功率控制伺服电机500M运行。然后，在步骤S54，经由压力传感器500K的检测值以及伺服电机500M利用编码盘的转速反馈来推算当前的液压流体是否满足预定的要求。如果判断结果为“否”的话，转到步骤S52，重新计算伺服电机500M所要输出的功率。如果判断结果为“是”的话，则继续进行监控。

本领域技术人员应当清楚，图8所示的方法仅仅是一个示意性的实施例，例如在第一液压流体加压分配模块510和第二液压流体加压分配模块520的伺服电机500M的规格不同的情况下，可以根据期望的设备输出的液压流体的压力和流量相应在两个伺服电机之间分配各自的输出功率，以实现电机工作效率、噪音、运行寿命之间的平衡。

图9示出了根据本申请的另一个实施例的液压动力供应设备100，该实施例与之前描述的实施例的不同在于仅采用了单独一个液压流体加压分配模块510。该液压动力供应设备100的操作方法及其液压流体加压分配模块510的操作方法仍可以适用于图7和8所示的方法。在替代的实施例中，根据本申请的实施例可以采用三个或者更多个液压流体加压分配模块510或520。

采用本申请的技术方案，液压动力供应设备能够实时地监测所加压输出的液压流体的品质，确保液压系统的可靠工作并因无需再定期停机取样化验液压流体而提高了设备的使用效率。此外，液压动力供应设备可以在运行之前针对所使用的液压流体的规格参数和/或设备所处的气候环境进行实现标定，从而能够更加准确地确定液压流体的品质，提高了设备的运行可靠性。此外，多种功能集成在一起的液压动力供应设备设计可以满足工业领域对液压系统的各种要求，从而为“智能化工厂”提供有力的支持。此外，本申请的液压动力供应设备与现有技术的液压动力供应设备相比可以采用更少数量的零部件，并且以更低的噪音运行，特别还可以实现所输出的液压流体的压力和流量的可编程控制，以灵活满足不同的液压应用场合。

尽管这里详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用。在不脱离本申请精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (15)

1.一种液压动力供应设备(100)，其特征在于，包括：

外壳(110)；

在所述外壳(110)内安装的控制单元(200)；

在所述外壳(110)内安装的液压流体储存器(300)、液压流体品质监测模块(400)、和与所述液压流体储存器(300)流体连通的液压流体加压分配模块，

其中，所述液压流体品质监测模块(400)包含齿轮泵(400P)；与所述齿轮泵(400P)操作性连接的以便驱动所述齿轮泵(400P)运转的电机(400M)；以及液压流体参数传感器(400T)，所述齿轮泵(400P)的入口与所述液压流体储存器(300)流体连通，所述齿轮泵(400P)的出口与所述液压流体参数传感器(400T)流体连通，所述控制单元(200)与所述电机(400M)电连接，以控制所述电机(400M)的运行，所述控制单元(200)与所述液压流体参数传感器(400T)电连接，以接收由所述液压流体参数传感器(400T)对经所述齿轮泵(400P)输送的液压流体检测的参数，所检测的参数包括液压流体的粘度、密度、含水量、温度、介电常数、导电率、颗粒度等级、金属磨屑数量；

所述液压流体加压分配模块包含叶片泵(500D)、与所述叶片泵(500D)操作性连接的以便驱动所述叶片泵(500D)运转的伺服电机(500M)、以及流分配单元(500U)，所述叶片泵(500D)的入口经由流体管路与所述液压流体储存器(300)流体连通，所述叶片泵(500D)的出口经由流体管路与所述流分配单元(500U)流体连通，所述控制单元(200)与所述伺服电机(500M)电连接，以控制所述伺服电机(500M)的运行，所述液压流体加压分配模块的伺服电机(500M)的运行与所述液压流体品质监测模块(400)的电机(400M)的运行是彼此相互独立的。

2.根据权利要求1所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述液压流体加压分配模块包括第一液压流体加压分配模块(510)和第二液压流体加压分配模块(520)。

3.根据权利要求2所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述液压流体品质监测模块(400)的电机(400M)是输出功率能够调节的24V直流电机。

4.根据权利要求3所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述液压流体品质监测模块(400)的电机(400M)针对所述液压流体的类型和/或所述液压动力供应设备(100)所处的气候地区特性被事先标定。

5.根据权利要求1至4任一所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，在所检测的参数未达到预定值或范围时，所述液压流体加压分配模块的伺服电机(500M)被禁止运行。

6.根据权利要求2至4任一所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述第一液压流体加压分配模块(510)和所述第二液压流体加压分配模块(520)中的每个的流分配单元(500U)设有第一进液口(Ui)和第一出液口(Uo)、以及第一端口(U_A)和第二端口(U_B)，所述第一端口(U_A)和所述第二端口(U_B)作为所述液压动力供应设备(100)的输出端口，所述第一进液口(Ui)与相应的叶片泵(500D)的出口流体连通，所述第一出液口(Uo)与所述液压流体储存器(300)流体连通。

7.根据权利要求6所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述流分配单元(500U)还包括三位四通电磁换向阀(500R)，所述第一进液口(Ui)与所述电磁换向阀(500R)的高压口(P)流体连通，所述第一出液口(Uo)与所述电磁换向阀(500R)的低压口(T)流体连通；

所述流分配单元(500U)还包括液控单向阀(500Q)，所述液控单向阀(500Q)的第一进液口(500Q_A1)与所述电磁换向阀500R的第一进出液口(A)流体连通，所述液控单向阀(500Q)的第二进液口(500Q_A2)与所述电磁换向阀(500R)的第二进出液口(B)流体连通，所述液控单向阀(500Q)的第一进出液口(500Q_B1)与所述第一端口(U_A)流体连通，并且所述液控单向阀(500Q)的第二进出液口(500Q_B2)与所述第二端口(U_B)流体连通。

8.根据权利要求7所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，在所述电磁换向阀(500R)处于中位时，所述高压口(P)处于截止状态并且所述电磁换向阀(500R)的第一进出液口(A)和第二进出液口(B)与所述低压口(T)流体连通；在所述电磁换向阀(500R)的两个左右位中的一个中，所述第一进出液口(A)和第二进出液口(B)中的一个与所述第一端口(U_A)流体连通以向外输出液压流体，同时所述第一进出液口(A)和第二进出液口(B)中的另一个与所述第二端口(U_B)流体连通以接收从外部回输的液压流体，并且在所述电磁换向阀(500R)的两个左右位中的另一个中，所述第一进出液口(A)和第二进出液口(B)仍分别与所述第一端口(U_A)和所述第二端口(U_B)流体连通，但所述第二端口(U_B)向外输出液压流体且所述第一端口(U_A)接收从外部回输的液压流体。

9.根据权利要求8所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述第一液压流体加压分配模块(510)和所述第二液压流体加压分配模块(520)中的每个的流分配单元(500U)还包括节流阀(500L)、附加的单向阀(500N)、以及溢流阀(500O)，所述流分配单元(500U)的第一进液口(Ui)与所述附加的单向阀(500N)的下游以及所述溢流阀(500O)的入口流体连通，相应的叶片泵(500D)的出口与所述附加的单向阀(500N)的上游和所述节流阀(500L)的入口流体连通，所述溢流阀(500O)的出口、所述节流阀(500L)的出口、以及所述第一出液口(Uo)彼此流体连通并经流体管路与所述液压流体储存器(300)流体连通。

10.根据权利要求9所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，在所述第一出液口(Uo)与所述液压流体储存器(300)之间的流体管路中串联有回流过滤器(500F)。

11.根据权利要求9所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，在所述附加的单向阀(500N)的下游设有压力传感器(500K)，以检测经所述叶片泵(500D)排出的液压流体的压力，并且基于所检测的压力调节所述伺服电机(500M)的转速或输出功率。

12.根据权利要求9所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，所述第一液压流体加压分配模块(510)的伺服电机(500M)和所述第二液压流体加压分配模块(520)的伺服电机(500M)是规格相同的或规格不同的。

13.根据权利要求12所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，基于所述液压动力供应设备(100)的输出端口所要求的液压流体的压力和流量，所述第一液压流体加压分配模块(510)的伺服电机(500M)和所述第二液压流体加压分配模块(520)的伺服电机(500M)以相同或不同比例的输出功率运行。

14.根据权利要求1或2所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，还包括冷却模块(600)，所述冷却模块(600)包含：

液压流体循环叶片泵(600D)；

与所述液压流体循环叶片泵(600D)操作性连接的以便其运转的电机(600M)；

散热器(600I)，所述散热器设有冷却液循环流道，冷却液在所述冷却液循环流道内循环，所述控制单元(200)与所述电机(600M)电连接以控制所述电机(600M)的运行，所述液压流体循环叶片泵(600D)的入口经由流体管路与所述液压流体储存器(300)流体连通，所述液压流体循环叶片泵(600D)的出口经由流体管路与所述散热器(600I)的入口流体连通，以选择性地确保经所述液压流体循环叶片泵(600D)的供入的液压流体与所述冷却液以彼此相互无接触的方式换热。

15.根据权利要求14所述的液压动力供应设备(100)，其特征在于，还包括用于对所述液压流体储存器(300)内的液压流体的温度和/或液位进行测量的辅助模块(700)，所述冷却模块(600)基于所述辅助模块(700)的测量结果而启动。