CN109416121A - 具有闭合电路的静液压驱动器以及操作驱动器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是使静液压驱动器能够降低由进给泵提供的进给压力，同时实现驱动器的调节单元的供应，该调节单元具有合适的压力和输送率。该目的通过电液压供给单元（6）向驱动器的调节单元（5）供应液压能来实现，其中供给单元（6）由电动机（7）和与电动机（7）连接的辅助泵（8）组成，其中辅助泵（8）的出口直接或通过止回阀（18）连接到调节单元（5）。根据本发明的静液压驱动器，例如可用在自推进式工作机中。

Description

具有闭合电路的静液压驱动器以及操作驱动器的方法

本发明涉及一种根据权利要求一的前序部分所述的具有闭合回路的静液压驱动器。这种驱动器优选地包括具有电液压切换或按比例操作调节的轴向活塞泵，以及具有液压远程调节的泵和具有电子汽车控制的泵。在许多应用中，不仅是泵而且还有相关的静液压马达可以调节。

现有技术水平：

具有闭合回路的驱动器需要通过进给泵进行液体进给。然后通常将供给压力设定为固定压力，其同时还提供用于泵调节的致动能量的撤回；因此通常规定泵调节的供给压力为20-30巴。通过该供给压力可以可靠地致动泵调节。但这也要求闭合回路的供给压力在此压力水平下保持恒定；进给泵所需的驱动功率被定义为进给速率乘以供给压力的乘积，但如果不从进给回路推断出控制压力，则可以降低供给压力。

从公开文献DE 102012005824 A1中可知，供给压力的可切换降低与从供给压力推断的控制油的供给降低同步，这降低了泵可能相对定心弹簧的摆动。

根据EP 2503195 A1，关于供给压力减小的发明的文件章节0007示出了进给泵与液压泵的机械分离，本发明不需要该机械分离。根据闭合回路中的冷却需求，在章节0009和0050至0052中表示的供给压力的比例压力调节用于调节撤回量。根据图8，本发明提供了供给压力与进给压力的耦合，而不存在将致动能量存储在液压蓄能器中的可能性，或通过电动泵产生致动能量的可能性。

根据公开文献EP 152793982的发明在控制油回路中具有液压蓄能器（51），其由蓄能器加载阀（52）加载，该蓄能器加载阀（52）由进给泵回路进给，并在更换马达时提供用于加速操作液压通风制动器的致动能量。然而，该发明不能用于在同时保持控制油供给下，降低供给压力。

任务：

本发明描述了一种驱动器，其能够减小由供给泵提供的进给压力，还同时产生与压力和进给速率有关的调节单元的需求驱动供给。

技术方案：

该任务通过主权利要求的特征来实现；其他权利要求更详细地实施本发明，并描述了用于操作该驱动器的方法。

供给压力的降低通过可调节的供给限压阀以已知的方式获得。

因此，驱动器调节单元的供给压力不仅被降低，供给单元包含电液压马达泵组件，其优选地提供可变压力和可变输送速率。然后，输送速率受到辅助泵速度和电动机速度的限制，且，例如压力受到电动机扭矩的限制。

为了满足根据需求的压力和输送速率，电辅助控制器根据从主驱动控制器或从调节单元本身接收的电信号，以确定调节单元的需求。

电动机的速度和扭矩根据确定的需求来设定。

为了保持电动机的低功率消耗，进给泵的出口有利地连接到辅助泵的入口，因为在运载工具和驱动机器中可以比电力更经济地供给液压动力。

有利地，用于调节前述电辅助控制器供给压力的供给限压阀优选地通过电液压致动器调节。

为了能够短期处理，尤其是调节单元的高液压性能要求，上述供给单元有利地由液压蓄能器补充，该液压蓄能器通过止回阀由辅助泵填充。

为了不仅可以控制，而且还可以调节供给单元的压力，供给单元有利地由电液压力传感器补充。这使得在闭环电路中，压力测量和电动速度的需求驱动调节和电动机扭矩的调节变得可行。

如果电气辅助控制也要调节供气压力阀，则有利的是，该辅助控制器接收有关驱动器工作线路中压力的信息，以便它可以确定驱动器上的负载，并因此确定基于上述压力所需的压力。供给压力要求也可以描述为取决于静液压电动机的速度。在这种情况下，来自驱动控制的信号允许估测以及考虑速度。

如果供给压力需求和供给单元的电力需求低，则辅助控制器将供给压力调节到较低值，从而降低了供给泵的功率消耗，这尤其提高了在部分加载操作中静液压驱动单元的效率。

应用：

所述类型的静液压驱动器，例如，是用于自推进式机器中。

图：图1示出了本发明的静液压驱动器的电路图。

示例实现

根据图1的静液压驱动器（1）包括至少一个可变流量泵（2）、一个或多个液压马达（未示出）、进给泵（4）、供给限压阀（12）、调节单元（5）和驱动该调节单元的驱动控制器（15）。

调节单元（5）由电液压供给单元（6）供给液压能，供电单元（6）由电动机（7）和与电动机（7）连接的辅助泵（8）组成，其出口与调节单元（5）连接。

在替代实施例中，辅助泵（8）的入口连接到进给泵（4）的出口。

辅助泵（8）的出口有利地通过止回阀（18）连接到调节单元（5）和液压气动蓄能器（9）。

辅助泵（8）优选地还连接到电液压压力传感器（10），其中压力传感器（10）将其电信号发送到电辅助控制器（11），并且其中电辅助控制器（11）开启及关闭电动机（7），或控制其速度和/或其扭矩。

供给限压阀（12）优选地被配置为电液压阀，其中电致动器（13）调节供给限压阀，并且其中电致动器电连接到辅助控制器（11）。

供给限压阀（12）优选地还被配置为按比例运行的电液压阀，其中辅助控制器（11）向电致动器（13）发射比例电信号，其中电致动器（13）被配置成使得供给压力的标称值随着电流的增大而减小，供给压力的标称值随着电流的减小而增大。这确保了在电源故障的情况下，供给压力处于其安全最大值。

可变流量泵（2）的操作压力的出口有利地连接到操作压力传感器（16，17），其中来自操作压力传感器的信号被发送到辅助控制器（11）和/或到驱动控制器（15）中。

如果需要，辅助泵（8）的出口还连接到另外的电液压装置或流体机械装置，以便为它们提供液压能。

这些装置，例如电液压阀，其预控制其他阀门或控制联轴器或气缸。

为了操作本发明的静液压驱动器，电辅助控制器（11）被配置为程控控制系统，并控制电动机（7），使得连接到电动机（7）的辅助泵（8）根据需求向调节单元（5）提供液压能，其中经由调节单元（5）的电信号、超越辅助控制器（11）的驱动控制器（15）的电信号，或通过来自操作压力传感器（16，17）的信号，来确定该需求。

辅助控制器（11）优选地控制连接到辅助泵（8）的电动机（7），使得它根据来自压力传感器（10）的电信号接通或断开，或改变其速度以便控制调节单元（5）的压力，从而根据需求向调节单元提供液压能。

如果需要，辅助控制器（11）电动性地触发供给限压阀，使得在调节单元（5）的功率需求增加的情况下，供给压力和伴随的辅助泵（8）的入口压力根据可变流量泵（2）的供给压力需求而增加。其中从调节单元接收的信号和从辅助控制器（11）中的压力传感器（10）接收的信号确定该调节单元（5）的功率需求，以及其中可变流量泵（2）的供给压力需求根据从操作压力传感器（16，17）接收的信号来确定。

当来自操作压力传感器的信号以及来自驱动控制器（15）的信号确定静液压驱动器的运行情况被考虑在内时，如果调节单元所需的功率没有增加，则供给压力降低到允许的程度。这种供给压力的降低导致功耗的显着降低。

参考符号列表

1、静液压驱动器

2、可变流量泵

4、进给泵

5、调节单元

6、供给单元

7、电动机

8、辅助泵

9、液压蓄能器

10、压力传感器

11、电辅助控制器

12、供给限压阀

13、致动器

15、驱动控制器

16、操作压力传感器

17、操作压力传感器

18、止回阀

Claims (14)

1.静液压驱动单元（1），包括至少一个可变流量泵（2）、一个或多个液压马达、一个进给泵（4）、一个可调节的供气限压阀（12）、一个调节单元（5）和一个控制所述调节单元的驱动控制器（15），其特征在于，所述调节单元（5）由一电液压供给单元（6）供给液压能，其中所述供给单元（6）由电动机（7）和与所述电动机（6）连接的辅助泵（8）组成，其中所述辅助泵（8）的出口直接连接或通过一止回阀（18）连接到所述调节单元（5）。

2.根据权利要求1所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述电动机（7）由一辅助控制器（11）控制其速度和/或其扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述辅助泵（8）的入口连接到所述进给泵（4）的出口。

4.根据权利要求1、2或3所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述辅助泵（8）的出口通过一止回阀（18）连接到所述调节单元（5）和一液压蓄能器（9）。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述辅助泵（8）或所述液压蓄能器（9）还连接到电液压压力传感器（10），其中所述压力传感器（10）发送其电信号到所述电辅助控制器（11）中，其中所述电辅助控制器（11）打开或关闭电动机（7）或控制其速度。

6.根据权利要求4所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述供给限压阀（12）被配置为一电液压阀，其中电致动器（13）调节所述供给限压阀，并且其中所述电致动器电连接到所述辅助控制器（11）。

7.根据权利要求6所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述供给限压阀（12）被配置为一按比例操作的电液压阀，其中所述辅助控制器（11）向所述电致动器（13）发射比例电信号。

8.根据权利要求7所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述电致动器（13）被配置成使得供给压力的标称值随着电流的增大而减小，以及供给压力的标称值随着电流的减小而增大。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的静液压驱动单元，其特征在于，用于可变流量泵（2）操作压力的出口连接到操作压力传感器（16，17），其中来自所述操作压力传感器的信号被发送到所述辅助控制器（11）和/或到所述驱动控制器（15）。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的静液压驱动单元，其特征在于，来自所述辅助泵（8）的所述出口还连接到另外的电液压装置或流体机械装置，以便为它们提供液压能。

11.根据权利要求10所述的静液压驱动单元，其特征在于，所述辅助泵（8）的所述出口连接到电液压阀，所述电液压阀预控制其他阀或控制联轴器或气缸。

12.用于操作权利要求1所述的静液压驱动单元的方法，其特征在于：

所述电辅助控制器（11）被配置为编程控制器并控制电动机（7），使得连接到所述电动机（7）的所述辅助泵（8）根据需求向所述调节单元（5）供给液压能，其中来自所述调节单元（5）的电信号、超越辅助控制器（11）的驱动控制器（15）电信号，或来自操作压力传感器（16，17）的信号来确定所述需求。

13.根据权利要求5和12所述的用于操作静液压驱动单元的方法，其特征在于，所述辅助控制器（11）根据来自所述压力传感器的电信号接通或断开与所述辅助泵（8）连接的电动机（7），或改变所述电动机（7）的速度，以便控制所述调节单元（5）的压力，从而根据需要向所述调节单元提供液压能。

14.根据前述权利要求所述的用于操作静液压驱动单元的方法，其特征在于，所述辅助控制器（11）以这样的方式电动性地触发供给限压阀（12），即考虑到所述可变流量泵（2）的供给压力要求，当所述调节单元（5）的能量需求高时，供给压力及其所述辅助泵（8）的入口压力升高，当所述调节单元的能量需求较低时，供给压力相应减小，其中所述调节单元（5）的能量需求由来自所述调节单元的信号和来自辅助控制器（11）中的压力传感器（10）的信号确定，并且其中可变流量泵（2）的供给压力要求根据来自操作压力传感器（16，17）和/或来自驱动控制器（15）的信号确定。