液压系统技术方案

本发明专利技术涉及一种液压驱动装置(1)，包括工作缸(2)及以机械方式与所述工作缸(2)连接的行程缸(3)。所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分别包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四个所述缸室(21,22,31,32)在闭合并且被液压流体(F)填充并且被施加预应力的压力回路(4)中以适当的方式相连。具有第一和第二压力管接头(51,52)的液压机(5)被布置于所述压力回路(4)中，用以在所述液压驱动装置(1)运行(B)期间于所述工作缸和行程缸(2,3)的各个所述缸室(21,22,31,32)之间循环输送所述液压流体(F)。至少一个第一换向阀和一个第二换向阀(6,7)被这样布置于所述压力回路(4)中，即当其分别处于适合于所述液压驱动装置(1)的不同运行阶段的切换位置(61,62,71,72,73)时，搭配适当运行的液压机(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能够在一个或另一个活塞运动方向(R1,R2)上共同运动，为此优选仅将所述第一和第二换向阀(6,7)布置于所述压力回路(4)中。一种液压驱动装置(1)需最少数目的组件、降低安装复杂程度、提高能量效率、能以紧凑的方式构建并且能以足以应变的方式运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有以机械方式耦合的工作缸和行程缸的液压驱动装置、具有这种驱动装置的压力机、折弯机或冲压机以及这种驱动装置的运行方法。
技术介绍
具有液压驱动装置的系统用于各种目的，例如用于压力机、折弯机或冲压机。在这类应用中，一方面，活塞或与其连接的刀具(挤压、折弯)需在低速下产生大作用力(动力冲程)，另一方面，活塞或与其连接的刀具(刀具接近/离开待处理的部件)需在小作用力下产生高度(快速冲程)。对此，通常使用两个分开的缸(用于以小作用力快速运动的行程缸以及用于以大作用力慢速运动的工作缸)，其各有一个促动器，促动器如今采用连续阀或变量泵的形式。这种促动器需要高压源或者开式罐来为液压驱动装置提供液压流体。因分别将一个促动器固定分配给行程和工作缸，故所需组件数、安装复杂程度及投入费用都相当可观。此外，能量效率不高，特别是在部分负荷区域内以及使用连续阀的情况下。具有行程缸和工作缸的液压驱动装置在现有技术中为人们所熟知的。这种液压驱动装置在例如JP-H0639285U中公开，其具有两个以机械方式耦合的缸体、两个2位2通换向阀以及一个液压泵，它们在液压回路中彼此相连。EP2480405B1公开了一种具有行程和工作缸的液压驱动装置，其具有变速泵，作为闭合液压回路中的促动器，蓄压器经由阀连接至所述液压回路。两个缸彼此独立地采用差动缸样式。然而对此还期望有更加紧凑的实施方案。在上述文献所公开的布置中，行程缸在执行动力冲程时并不作为额外施力的组件，因而动力冲程中产生作用的动力须单独由工作缸施加，这就降低了驱动装置的效率。与之相反，在执行快速冲程时，刀具的速度仅由其重力决定。因此，快速冲程中无法达到比通过刀具重力产生的速度更快的速度。有鉴于此，这种液压驱动装置仅能在有限的程度内以应变的方式运行。因此就希望能有一种液压驱动装置，其仅需最少数目的组件、降低安装复杂程度、提高能量效率、能以紧凑的方式构建并且能以足以应变的方式运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种液压驱动装置，其仅需最少数目的组件、降低安装复杂程度、提高能量效率、能以紧凑的方式构建并且能以足以应变的方式运行。本专利技术通过一种液压驱动装置解决上述目的，其包括工作缸及以机械方式与工作缸连接的行程缸，其中，工作缸和行程缸分别包括上缸室和下缸室并且工作缸和行程缸的全部四个缸室在闭合并且被液压流体填充并且被施加预应力的压力回路中以适当的方式相连，具有第一和第二压力管接头的液压机被布置于该压力回路中，用以在液压驱动装置运行期间于所述工作缸和行程缸的各个缸室之间循环输送液压流体，并且其中，至少有一个第一换向阀和一个第二换向阀被这样布置于压力回路中，即当其分别处于适合于液压驱动装置不同运行阶段的切换位置时，搭配适当运行的液压机一起，使工作缸和行程缸能够在一个或另一个活塞运动方向上共同运动，为此优选仅将第一和第二换向阀布置于该压力回路中。在此，术语“工作缸”是指设计用于执行产生力的运动过程的缸体，即使得活塞杆在低速下大力运动。而术语“行程缸”是指设计用于在施加小作用力的情况下实现快速运动过程的缸体。在根据本专利技术的布置中，工作缸与行程缸以机械方式相连。在此情形下，工作缸并不主动促进快速运动过程，而是作为被动组件随所述行程缸协动。而与之相反，行程缸在产生力的运动(大力、低速)中会主动协助工作缸，具体方式是，在行程缸中也会在活塞杆运动方向上产生力。由此，根据本专利技术的液压驱动装置能够在相应机器进行挤压、折弯或冲压的过程时帮助机器执行产生力的运动。行程缸和工作缸分别具有两个缸室，这两个缸室通过活塞以相应的活塞面分成上下缸室。在此情形下，在产生力的运动中(下行动力冲程)借助于液压机输入液压流体的缸室称作上缸室。相应地，各缸体的另一个缸室称作下缸室，其中在产生力的运动中(上行动力冲程)借助于液压机输出液压流体。在本专利技术中，活塞杆方向表示活塞杆能够运动的两个方向。据此，活塞杆方向借由活塞杆以及缸体的取向来预设。术语“液压流体”在本文中是指适合在液压系统中传递机械能的任何流体。适宜的液压流体具有良好的润滑性能、高度的耐久性以及润湿力和胶黏力。此外，这些液压流体与密封圈具有相容性且不含树脂和酸，并且对动态及运动粘度的温度影响小、压缩性低且发泡少。适宜的液压流体例如有矿油(也称作液压油)或者不易燃的液体，诸如HFA、HFB、HFC或HFD。在本文中，循环输送液压流体是指使液压流体通过所述压力回路的压力管路从一个气缸室移送(输送)到另一个气缸室中。在此情形下，液压流体在闭合的压力回路中被循环输送。术语“闭合”是指在液压驱动装置中不存在用来补油的向周围空气敞开的油罐。闭合压力回路是由多个压力管路组成的系统，压力管路在工作中不会缺乏液压流体，除非泄漏。压力回路由不同的压力管路构成，这些压力管路使液压机与所述缸体连接。在此情形下，压力回路能够包括这样的压力管路，其分成多条分支管路或者包括接合点，在该接合点处多条压力管路合并成一条继续延续的压力管路。据此，根据本专利技术的液压驱动装置能够在闭合的压力回路中运行，而无需连接向周围空气敞开的油罐或补偿储油器。在此情形下，压力回路被施加预应力，也就是说，其保持在调高的恒压下。对液压流体施加预应力提高了流体的压缩模量。由此提高系统的固有频率，从而改进动态特性。另外，通过施加预应力避免泵受损于空化效应。液压机如果采用未施加预应力的液压流体运行，会使这些流体在进入压力回路开始运动之前首先被消除应力或者首先被压缩。因而，未施加预应力的压力回路以延时的液压运动开展工作，由此在液压机输送的过程中，因液压流体中发生压缩和消除应力而损失驱动能。根据本专利技术的液压驱动装置中的预加压力优选为至少0.5MPa(5bar)。该预加应力能够通过例如压力源来保持恒定，压力源经由止回阀与压力回路连接。止回阀使得压力源仅补偿泄漏。鉴于液压驱动装置或压力回路具有绝佳的密封以及流体不会发生压缩，该压力源对于液压驱动装置的运行而言并非必要。在此情形下，变速液压机整合于压力回路中，具体方式是，将其两个压力管接头(第一和第二压力管接头)与压力回路的压力管路连接。液压驱动装置的运行是指随液压驱动装置运动的组件的整体运动循环。当缸体及活塞杆在历经上下死点之后达到相同的位置时，完成运动循环。活塞杆静止下来并随即掉转其运动方向的点称作死点。在此情形下，运行循环分成液压驱动装置的不同运行阶段。在“下行快速冲程”运行阶段中，液压驱动装置以高速及小作用力伸出活塞杆，在“下行动力冲程”运行阶段中，在低速及大作用力下在相同的方向上继续运动。到达死点后，发生“消力”运行阶段，直至液压驱动装置消除应力并且能够掉转运动方向。随后，能够发生“上行动力冲程”运行阶段。在该运行阶段中，活塞杆以低速及大作用力运动，其中，运动及作用力的方向掉转。在“上行快速冲程”运行阶段中，活塞杆以高速及小作用力运动，直至上死点。在此，能够紧接着发生“下行快速冲程”运行阶段或者“停机”运行阶段，在后一种阶段中液压驱动装置进入休止状态。根据本专利技术的液压驱动装置配有最少数目的组件、降低安装复杂性、提高能量效率、能以紧凑的方式构建并且能以足以应变的方式运行。特别地，该液压驱动装置仅需单独一个促动器(液压机)，便不仅能供应行程缸，而且也能供应工作缸。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
种液压驱动装置(1)，包括工作缸(2)及以机械方式与所述工作缸(2)连接的行程缸(3)，其中，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分别包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四个所述缸室(21,22,31,32)在闭合并且被液压流体(F)填充并且被施加预应力的压力回路(4)中以适当的方式相连，具有第一和第二压力管接头(51,52)的液压机(5)被布置于所述压力回路(4)中，用以在所述液压驱动装置(1)运行期间于所述工作缸和行程缸(2,3)的各个所述缸室(21,22,31,32)之间循环输送所述液压流体(F)，并且其中，至少一个第一换向阀和一个第二换向阀(6,7)被这样布置于所述压力回路(4)中，即当其分别处于适合于所述液压驱动装置(1)的不同运行阶段的切换位置(61,62,71,72,73)时，搭配适当运行的液压机(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能够在一个或另一个活塞运动方向(R1,R2)上共同运动，为此优选仅将所述第一和第二换向阀(6,7)布置于所述压力回路(4)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 EP 14171118.41.一种液压驱动装置(1)，包括工作缸(2)及以机械方式与所述工作缸(2)连接的行程缸(3)，其中，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)分别包括上缸室和下缸室(21,22,31,32)并且所述工作缸和行程缸(2,3)的全部四个所述缸室(21,22,31,32)在闭合并且被液压流体(F)填充并且被施加预应力的压力回路(4)中以适当的方式相连，具有第一和第二压力管接头(51,52)的液压机(5)被布置于所述压力回路(4)中，用以在所述液压驱动装置(1)运行期间于所述工作缸和行程缸(2,3)的各个所述缸室(21,22,31,32)之间循环输送所述液压流体(F)，并且其中，至少一个第一换向阀和一个第二换向阀(6,7)被这样布置于所述压力回路(4)中，即当其分别处于适合于所述液压驱动装置(1)的不同运行阶段的切换位置(61,62,71,72,73)时，搭配适当运行的液压机(5)一起，使所述工作缸和行程缸(2,3)能够在一个或另一个活塞运动方向(R1,R2)上共同运动，为此优选仅将所述第一和第二换向阀(6,7)布置于所述压力回路(4)中。2.根据权利要求1所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述第一换向阀(6)被布置于所述压力回路(4)的第一压力管路(41)中，所述第一压力管路使所述工作缸(2)的两个所述缸室(21,22)相连并且在所述第一切换位置(61)中使所述液压流体(F)能够双向流通，从而使所述两个缸室(21,22)发生短接。3.根据权利要求2所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述第一换向阀(6)是2位2通换向阀(6)并且为此被这样设计，即其应在另一个第二切换位置(62)中在两个方向上锁止所述第一压力管路(41)。4.根据前述权利要求中任一项所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述液压机(5)的所述第一压力管接头(51)经由所述压力回路(4)的第二和第三压力管路(42,43)与所述工作缸和行程缸(2,3)各自的所述上缸室(21,31)连接，其中，所述第二换向阀(7)被布置于所述工作缸(2)的所述上缸室(21)的所述第二压力管接头(42)中。5.根据权利要求4所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述第二换向阀(7)是具有三个不同切换位置(71,72,73)的3位2通换向阀(7)。6.根据权利要求5所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述第二换向阀(7)的所述切换位置中的第一切换位置(71)使所述液压流体(F)双向流通，从而使两个所述上缸室(21,31)发生短接，所述第二换向阀(7)的所述切换位置中的第二切换位置(72)是止回阀位置，其中，流体在所述行程缸(3)的所述上缸室(31)方向上的流通被锁止并且能够使流体在反方向上流动，并且所述第二换向阀(7)的所述切换位置中的第三切换位置(73)在两个方向上锁止所述第二压力管路(42)。7.根据前述权利要求中任一项所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述液压机(5)的所述第二管接头(52)经由所述压力回路(4)的第四和第五压力管路(44,45)与所述工作缸和行程缸(2,3)的所述下缸室(22,32)连接，而不具有接入其间的换向阀。8.根据前述权利要求中任一项所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述工作缸(2)以及所述行程缸(3)均是以各自的环面(23,33)作为活塞面的双杆缸。9.根据权利要求8所述的液压驱动装置(1)，其特征在于，所述工作缸(2)和所述行程缸(3)以共同的活塞杆(8)被布置成串列缸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃纳·汉德尔，阿希姆·黑尔比希，帝诺·肯奇克，
申请(专利权)人：穆格有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE