CN103256265A - 静液压驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静液压驱动系统(1)，具有在闭合回路内联接到高压泵(6)上的差动液压缸(2)，闭合回路包括安全装置(7)，所述安全装置由与一低压系统(15)连接的第一安全阀装置(8a)和第二安全阀装置(8b)形成。依据本发明，第一安全阀装置(8a)的限压阀(10a)设有超驰控制装置(25)，借助超驰控制装置可在闭合回路的安全压力与降低的打开压力之间调节限压阀(10a)的打开压力，其中，在向活塞杆侧压力腔(2b)中输送的高压泵(6)的情况下，限压阀(10a)借助超驰控制装置(25)调节到降低的打开压力并且差额体积流通过限压阀(10a)从第一压力介质管路(5a)流出到低压系统(15)中。

Description

静液压驱动系统

技术领域

本发明涉及一种静液压驱动系统，具有在闭合回路内联接到高压泵上的、构造为差动液压缸的耗用装置，其中，差动液压缸的活塞侧压力腔借助第一压力介质管路并且差动液压缸的活塞杆侧压力腔借助第二压力介质管路与高压泵连接，其中，闭合回路包括安全装置，所述安全装置由配置给第一压力介质管路的、包括一限压阀和一充液阀的第一安全阀装置和配置给第二压力介质管路的、包括一限压阀和一充液阀的第二安全阀装置形成，所述第一安全阀装置和所述第二安全阀装置与一低压系统连接。

背景技术

在耗用装置在闭合回路内运行时需要一安全装置，所述安全装置能够实现耗用装置相对超压和空穴现象的保护。安全装置在此情况下分别由配置给相应的压力介质管路的安全阀装置形成，所述安全阀装置分别包括限压阀和向所配置的压力介质管路打开的充液阀。限压阀相对超压来保护相应的压力介质管路。充液阀形成后加载功能，以便防止由于液力介质从低压系统到相应的压力介质管路中充液的、在所配置的压力介质管路内的空穴现象。

当活塞运动时，构造为差动液压缸的耗用装置具有在活塞侧压力腔中的和活塞杆侧压力腔中的不同大小的容积。假如一这类差动液压缸在闭合回路内与泵联接并在两个运动方向上被运行，那么要保证，在差动液压缸的活塞运动时，在闭合回路内的由活塞侧压力腔和活塞杆侧压力腔的不同容积而导致的差额体积流被补偿。

由EP1588057B1公知了类属的驱动系统，在所述驱动系统中，为了补偿在闭合回路内运行的差动液压缸的差额体积流，除了一包括限压阀和一充液阀的安全装置外，在闭合回路内设置有额外的可去截止的止回阀，所述止回阀将闭合回路的相应压力介质管路与一低压系统连接。这些止回阀分别由在相对置的压力介质管路内的压力来加偏压(aufgesteuert)到一打开位置中。由此，朝低压侧压力介质管路打开的止回阀由闭合回路的在高压侧压力介质管路内施加的高压加偏压到所述打开位置中，以便通过从低压系统到闭合回路的相应的低压侧压力介质管路的补充体积流的充液或通过从闭合回路的相应的低压侧压力介质管路到低压系统中的多余体积流的流出能够实现差额体积流的补偿。

但是，这类附加的可去截止的止回阀提高了驱动系统的安装耗费和安装空间需求，因为为了补偿差额体积流和尤其是为了把多余的体积流从闭合回路排出需要额外的阀。

发明内容

本发明的任务是，提供类属的驱动系统，该驱动系统能够在很低的安装消耗和很小的安装空间需求的情况下没有额外的阀地实现差额体积流的补偿。

按照本发明，所述任务通过如下方式解决，即，配置给第一压力介质管路的第一安全阀装置的限压阀设有超驰控制装置

借助所述超驰控制装置可在闭合回路的安全压力与一降低的打开压力之间调节限压阀的打开压力，其中，在向活塞杆侧压力腔中输送的高压泵的情况下，第一安全阀装置的限压阀借助所述超驰控制装置调节到所述降低的打开压力并且差额体积流通过该限压阀从第一压力介质管路流出到低压系统中。由此，按照本发明，配置给第一压力介质管路的安全阀装置的已有的限压阀构造为借助超驰控制装置在打开压力方面可调节和可加偏压的限压阀。利用这类在打开压力方面可调节的限压阀能够以简单的方式和没有额外的阀地，在一种运行状态中(在该运行状态中高压泵向差动液压缸的活塞杆侧压力腔中输送并且由此第二压力介质管路形成闭合回路的高压侧和第一压力介质管路形成闭合回路的低压侧)使多余的体积流由差动液压缸的活塞侧压力腔通过闭合回路的安全阀装置的已有的和借助超驰控制装置调节到降低的打开压力上的限压阀排出到低压系统中。对此，在配置给第一压力介质管路的第一安全阀装置的已有的限压阀上只需要有一超驰控制装置，以便限压阀在安全压力(利用该安全压力，差动液压缸和闭合回路被保护防超压)与所述降低的打开压力之间能调节和能切换地实施。相对于背景技术的驱动系统，在此情况下通过使用安全阀装置的已有的限压阀来把多余的体积流从差动液压缸的活塞侧压力腔排出获得了很小的安装耗费和很小的安装空间需求，因为不需要额外的阀。

适宜地，在向活塞侧压力腔中输送的高压泵的情况下，可以由低压系统通过配置给第二压力介质管路的第二安全阀装置的充液阀补充在第二压力介质管路内的差额体积流。在一种运行状态中第一压力介质管路形成闭合回路的高压侧并且第二压力介质管路形成闭合回路的低压侧，在该运行状态中，在低压侧内待补充的体积流可以通过配置给第二压力介质管路的安全阀装置的已有的充液阀由低压系统被补充到低压侧的第二压力介质管路中。为此，在配置给第二压力介质管路的安全阀装置上不需要改变，因为该安全阀装置的由充液阀所形成的后加载功能能够实现差额体积流的补充。

适宜地，安全阀装置分别构造为组合式限压和充液阀。利用这类作为安全阀装置的组合式限压和充液阀，按照本发明的驱动系统的安装耗费和安装空间需求得以进一步降低。

按照本发明的一有利的实施方式，低压系统具有在打开的回路中运行的并向输送管路中输送的低压泵，其中，给所述输送管路配置有压力安全装置。利用这类低压系统，可以在相应地操纵差动液压缸的情况下，以简单的方式由所述低压泵来提供在闭合回路内待补充的体积流。在相应地操纵差动液压缸的情况下的多余的体积流从闭合回路的排出，通过安全阀装置的在打开压力方面降低的限压阀从由闭合回路形成的高压系统向低压系统中并且通过低压系统的响应的、对低压系统内的低压提供保护的压力安全装置向一容器中进行。

具有特别优点地，限压阀可以借助超驰控制装置调节到低于压力安全装置的安全压力的一打开压力。由此能够以简单的方式实现，在相应操纵差动液压缸的情况下，多余的体积流由闭合回路通过低压系统的打开的压力安全装置排出到一容器中。在此情况下，在闭合回路的低压侧压力介质管路内出现压力，该压力使得闭合回路的高压泵能够没有吸取问题地安全运行。

按照本发明的一有利的改进方案，低压系统的压力安全装置构造为在安全压力方面可借助一调节装置调节的限压阀。利用作为低压系统的压力安全装置的这类可调节的限压阀，通过安全压力的下降和减少以简单的方式获得：在相应地操纵差动液压缸时低压系统的压力安全装置能够将来自闭合回路的多余的体积流在很小的压差的情况下吸收并向容器排出。

第一安全阀装置的限压阀的超驰控制装置可以构造成液压式超驰控制装置或电气式超驰控制装置。利用这类超驰控制装置，可以以简单的方式在相应的运行状态下将限压阀调节到一降低的打开压力，以便把多余的体积流从闭合回路排出。

低压系统的压力安全装置的调节装置可以构造成液压式调节装置或电气式调节装置。利用这类调节装置，低压系统的压力安全装置可以以简单的方式在相应的运行状态下被调节到一降低的安全压力，以便把多余的体积流从闭合回路排出。

低压泵可以构造成在输送量上恒定的泵，尤其是齿轮泵。这类定量泵具有很低的安装耗费。只要低压系统的压力安全装置能够在压差很低的情况下由闭合回路吸收多余的体积流或能够为了把多余的体积流从闭合回路排出被调节到一降低的安全压力，那么可以在把多余的体积流从闭合回路排出时以简单的方式阻止在定量泵的输送管路内的压力升高，从而使得可以使用一简单构建的、成本低廉的和根据低压系统的低压而设计的定量泵。

按照本发明的一有利改进方案，低压泵构造成在输送量上可调节的调节泵，该调节泵的输送量在从闭合回路要排出多余体积流的情况下被减小。利用在从闭合回路要排出多余体积流的情况下其输送量被减小的、作为低压泵的这类调节泵，可以将通过低压系统的压力安全装置流出的体积流最小化，从而使得用于低压系统的压力安全装置的安装耗费可以被减小。

附图说明

借助示意图中所示的实施例对本发明的其它优点和细节进行详细阐释。

图1中示出了按照本发明的静液压驱动系统1的联接图。

具体实施方式

所述驱动系统1包括一在闭合回路中运行的、作为耗用装置的差动液压缸2。该差动液压缸2包括可在壳体3内纵向推移的、在一侧设有活塞杆4a的活塞。

差动液压缸2具有活塞侧压力腔2a和活塞杆侧压力腔2b，所述活塞侧压力腔借助第一压力介质管路5a联接高压泵6，所述活塞杆侧压力腔借助第二压力介质管路5b联接高压泵6。基于布置在活塞杆侧的压力腔2b内的活塞杆4a，差动液压缸2的压力腔2a、2b具有不同的容积。

由压力介质管路5a、5b形成并且形成一高压系统的闭合回路包括一安全装置7，所述安全装置由配置给第一压力介质管路5a的第一安全阀装置8a和配置给第二压力介质管路5b的第二安全阀装置8b形成。

第一安全阀装置8a包括限压阀10a，所述限压阀被调整到对闭合回路的高压提供保护的安全压力上并且可由在第一压力介质管路5a内施加的压力加偏压到打开位置中。此外，安全阀装置8a还包括朝第一压力介质管路5a打开的充液阀12a，例如一止回阀。在所示的实施例中，限压阀10a借助一弹簧装置11a调整到闭合回路的并且由此高压系统的所述安全压力。

相应地，第二安全阀装置8b包括限压阀10b，该限压阀被调整到对闭合回路的高压提供保护的安全压力并且可由第二压力介质管路5b内施加的压力加偏压到打开位置中。此外，安全阀装置8b还包括朝第二压力介质管路5b打开的充液阀12b，例如一止回阀。在所示的实施例中，该限压阀10b借助一弹簧装置11b调整到闭合回路的并且由此高压系统的所述安全压力。

安全阀8a、8b在此情况下构造为组合式限压和充液阀，该组合式限压和充液阀与相应的压力介质管路5a、5b和一低压系统15连接。

形成由所述闭合回路所形成的高压系统的供给压力回路的低压系统15具有在打开的回路中运行的低压泵16，所述低压泵从容器17吸取压力介质并向输送管路18中输送，安全阀8a、8b联接到该输送管路上。为了保护低压系统15，给输送管路18配置有与容器17连接的压力安全装置19，该压力安全装置的对所述低压提供保护的安全压力由一弹簧装置20限定。

设置有一驱动机、例如内燃机，用于驱动高压泵6和低压泵16。

按照本发明，第一安全阀装置8a的限压阀10a设有一超驰控制装置25，借助所述超驰控制装置，限压阀10a可在闭合回路的安全压力与一降低的打开压力之间调节并且由此能被加偏压。在所示的实施例中，限压阀10a的打开压力可借助超驰控制装置25从安全压力下降到所述降低的打开压力并由此能下调。优选地，该限压阀可借助超驰控制装置25从构造为高压系统的闭合回路的通过弹簧装置11a所限定的安全压力下降到一打开压力，所述打开压力低于低压系统的压力安全装置19的由弹簧装置20所限定的安全压力。

限压阀10a能在此情况下优选地借助于超驰控制装置25，在由高压系统的在操控该超驰控制装置25时由弹簧装置11a确定的安全压力到所述降低的打开压力之间切换。

闭合回路的高压泵6构造为在输送量上可调节的调节泵，例如，构造为以斜盘结构方式的轴向柱塞机。控制输送量的调节装置能够在此情况下借助操纵装置26操控。

为了操控该驱动系统，设置有操作元件27，例如手柄，在操纵该手柄时操纵装置26被相应地操控，以便通过输送相应的输送流到压力介质管路5a或5b内来获得差动液压缸2的期望的运动方向和运动速度。

低压系统15的低压泵16可以构造为在输送量上恒定的定量泵，例如构造为齿轮泵。替换地，低压泵16可以构造为在输送量上可调节的调节泵，例如构造为以斜盘结构方式的轴向柱塞机，其中，控制输送量的调节装置能够借助操纵装置28，与操作元件27的操纵相关地操控。

按照本发明的一改进方案，低压系统15的压力安全装置19可以构造为在安全压力方面可借助调节装置30调节的限压阀。借助该调节装置30，压力安全装置19可以从低压系统的通过弹簧装置20所限定的安全压力被调节或者说切换到一降低的打开压力。

优选地，限压阀10a的超驰控制装置25和压力安全装置19的必要时存在的调节装置30能够与操作元件27的操纵相关地操控。

在操纵操作元件27来移出差动液压缸2的活塞杆4a时，以如下方式来操控高压泵6的调节装置的操纵装置26，即，高压泵6向第一压力介质管路5a中输送并且由此向差动液压缸2的活塞侧压力腔2a中输送。由此，第一压力介质管路5a形成闭合回路的高压侧并且第二压力介质管路5b形成闭合回路的低压侧。限压阀10a的超驰控制装置25和压力安全装置19的必要时存在的调节装置30没有受操控，从而使得限压阀10a由弹簧装置11a加载到由闭合回路形成的高压系统的到截止位置中的安全压力。压力安全装置19借助于弹簧装置20加载到低压系统15的到截止位置中的安全压力。

在低压侧的第二压力介质管路5b内，所要求的差额体积流从低压系统15通过配置给第二压力介质管路5b的安全阀装置8b的打开状态的充液阀12b来输入和补充。

在操纵操作元件27用来移入差动液压缸2的活塞杆4a时，以如下方式来操控高压泵6的调节装置的操纵装置26，即，高压泵6向第二压力介质管路5b中并且由此差动液压缸2的活塞杆侧的压力腔2b中输送。由此，第二压力介质管路5b形成闭合回路的高压侧并且第一压力介质管路5a形成闭合回路的低压侧。按照本发明，在此情况下操控低压侧的第一压力介质管路5a的限压阀10a的超驰控制装置25并且由此将限压阀10a调节到一降低的打开压力。限压阀10a的所述打开压力以及响应压力在此情况下借助超驰控制装置25以如下方式降低，即，在第一压力介质管路5a内的多余的差额体积流通过第一安全阀装置8a的打开状态的限压阀10a被导出和排出到低压系统15中并且通过低压系统15的打开状态的压力安全装置19被导出和排出给容器。

在此情况下，在低压侧的第一压力介质管路5a内出现如下的压力，以该压力，在闭合回路内工作的高压泵6可以没有抽吸问题地工作。

在构造为定量泵的低压泵16的情况下，在此，闭合回路的差额体积流和由低压泵16所输送的输送流通过打开状态的压力安全装置19流向容器17。适宜的是，压力安全装置19以如下方式实施并且设有如下方式的体积通过量，即，闭合回路的以很小压差的附加差额体积流可以被吸收并排出给容器17。假如压力安全装置19可以借助调节装置30在安全压力方面调节，那么在用于移入活塞杆2a的运行状态中通过操控调节装置30来将压力安全装置19调节或者说切换到一降低的打开压力，借此，同样在压差很小的情况下的来自闭合回路的低压侧的压力介质管路5a的附加差额体积流可以排出给容器17。由此，低压泵16可以实施为简单构建的齿轮泵，所述齿轮泵仅根据低压系统15的压力水平而设计。

假如低压泵16构造为在输送量上可调节的调节泵，那么可以在用于移入活塞杆2a的运行状态下，通过操控操纵装置28来降低低压泵16的输送量，从而使得通过打开状态的压力安全装置19流向容器17的、由低压泵16的输送量和由来自闭合回路的低压侧的压力介质管路5a的附加差额体积流所形成的体积流可以被最小化。

本发明可以实现：借助超驰控制装置25把用于闭合回路运行所需要的第一安全阀装置8a的已有的限压阀10a实施成在打开压力方面可改变的和可加偏压的高压限制阀，从而使得所述差额体积流可以没有附加的阀门并由此以少的安装耗费和安装空间需求地由闭合回路的低压侧被排出。

本发明并不局限于所示的实施例。

代替在操控超驰控制装置25时的减少和降低限压阀10a的打开压力，可以将限压阀10a在操控操纵装置25时，从降低的打开压力出发提升到闭合回路的安全压力。这类限压阀10a由弹簧装置11a调整到所述降低的打开压力并可以通过操纵装置25被提升到安全压力。在这类限压阀10a的情况下，相应地为了移出差动液压缸2的活塞杆4a操控所述超驰控制装置25，以便获得高的安全压力，并且在移入差动液压缸2的活塞杆4a时，不操控操纵装置25，以便实现限压阀10a调节到降低的打开压力。

Claims (9)

1.静液压驱动系统，具有在闭合回路内联接到高压泵上的、构造为差动液压缸的耗用装置，其中，所述差动液压缸的活塞侧压力腔借助第一压力介质管路并且所述差动液压缸的活塞杆侧压力腔借助第二压力介质管路与所述高压泵连接，其中，所述闭合回路包括安全装置，所述安全装置由配置给所述第一压力介质管路的、包括一限压阀和一充液阀的第一安全阀装置和配置给所述第二压力介质管路的、包括一限压阀和一充液阀的第二安全阀装置形成，所述第一安全阀装置和所述第二安全阀装置与一低压系统连接，其特征在于，配置给所述第一压力介质管路(5a)的所述第一安全阀装置(8a)的限压阀(10a)设有超驰控制装置(25)，借助所述超驰控制装置能在所述闭合回路的安全压力与一降低的打开压力之间调节所述限压阀(10a)的打开压力，其中，在向所述活塞杆侧压力腔(2b)中输送的高压泵(6)的情况下，所述第一安全阀装置(8a)的所述限压阀(10a)借助所述超驰控制装置(25)调节到所述降低的打开压力并且差额体积流通过所述限压阀(10a)从第一压力介质管路(5a)流出到所述低压系统(15)中。

2.根据权利要求1所述的静液压驱动系统，其特征在于，在向所述活塞侧压力腔(2a)中输送的高压泵(6)的情况下能够由所述低压系统(15)通过配置给所述第二压力介质管路(5b)的所述第二安全阀装置(8b)的所述充液阀(11b)补充在所述第二压力介质管路(5b)内的差额体积流。

3.根据权利要求1或2所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述安全阀装置(8a；8b)分别构造成组合式限压和充液阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述低压系统(15)具有在打开的回路内运行并向输送管路(18)中输送的低压泵(16)，其中，给所述输送管路(18)配置有压力安全装置(19)。

5.根据权利要求4所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述限压阀(10a)能够借助于所述超驰控制装置(25)调节到低于所述压力安全装置(19)的安全压力的一打开压力。

6.根据权利要求4或5所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述低压系统(15)的所述压力安全装置(19)构造成在安全压力方面能借助调节装置(30)调节的限压阀。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述超驰控制装置(25)构造成液压式超驰控制装置或电气式超驰控制装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述调节装置(30)构造成液压式调节装置或电气式调节装置。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的静液压驱动系统，其特征在于，所述低压泵(16)构造成在输送量上能调节的调节泵，所述调节泵的输送量在从所述闭合回路要排出多余体积流时被减小。