数字液压调节器制造技术

本发明专利技术涉及数字液压调节器(2)，具有至少两个阀构件列，其中一个阀构件列能将供应管线与调节器出口连接，另一个阀构件列能将调节器出口与排放管线连接。在调节器(2)中各阀构件列的阀构件并联连接且能单独或以不同组合彼此同时地被切换。一个阀构件列的多个阀构件具有各自不同的流动横截面。根据本发明专利技术具有最小流动横截面的阀构件成双地设置在阀构件列中。本发明专利技术还涉及具有差动缸(1)和数字液压调节器(2)的系统单元，其具有四个阀构件列，其中两个以其共同的调节器出口与差动缸的一个压力腔室连接，另两个以其共同的调节器出口与差动缸(1)的另一个压力腔室连接。通过独立调节两个压力腔室中的压力，差动缸可用作能精确调节的线性控制构件。

【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调节器，其尤其能够用于纤维幅材制造机(例如造纸机或纸板机)的液压系统中。
技术介绍
在造纸机中广泛地使用液压作为操纵及控制介质；特别地，控制构件 (Stellglieder)被液压驱动，通过该控制构件能够以高精度调节和施加很大的力。一般情况下，使用通过泵施加压力的例如液压油的工作流体。受压的液压油到液压控制构件(例如液压缸或液压马达)中的导入通常通过比例控制阀或比例阀进行控制， 所述阀能够以电气、液压或气动的方式被驱动。这种控制阀具有可位移或可偏置的控制滑阀或控制活塞，所述控制滑阀或控制活塞可以对应于其在所属的(相应的)阀体中的位置来调节出口的额定压力，为此由泵输送的液压油的压力被向下调节。控制活塞在阀体中的可动性强制性地需要在控制活塞与阀体之间具有一定的间隙或缝隙，从而不可避免地存在控制阀的内部泄漏。缝隙不能选择得太小，否则阀容易受到液压油中的污物的影响。近来研制出了可代替的压力调节器，其在本申请中普遍被称为数字液压调节器。 如果这种数字液压调节器用作减压器，则其在本申请的全文中被称为数字液压减压器。例如在期刊Fliud Nr. 7_8，2008第12、13页就描述了这种数字液压调节器或数字液压减压器的工作方式。然而，为了提高本申请的可读性，再次简短地概括说明数字液压调节器的工作方式简单来说，数字液压调节器是由一排并联的仅具有开/关(AUF/ZU)功能的阀构成；即简单的输入/输出切换阀，其可以允许或中断流体流通并且在本申请中可以普遍被称为阀。所有的阀一方面与一个共同的输入管线连接，另一方面又与一个共同的输出管线连接。阀自身可以是传统的电磁阀，即具有电磁驱动的阀。当然也可以选择其它的驱动形式。通过连接或安装节流构件或者通过阀自身使得，当阀被打开时其具有不同的流体流动。如果例如设有四个阀，则在分别能由所属的阀选择性开启的单个通道中的流量 (Durchflussraten，流量率)Q彼此为1 :2:4: 8 ；在阀数目更多时此序列相应地继续。通过打开和关闭基于数学模型由计算机确定和选择的单个阀或阀组，就可以在输出管线或在与该输出管线连接的控制构件中实现十分快速且精确的压力调节。这是通过用数字方式生成的(近似的)调节曲线来代替前述比例控制阀的模拟调节曲线来实现的。由于取消了模拟比例阀的非线性和/或滞后，该曲线可以是近似阶梯状的直线，这允许快速且(几乎)不会过调节地到达调节点。在现有技术的压力调节器中，多个阀(以下称为阀构件，其具有切换阀的功能和刚性节流的功能)是可彼此独立操作的。通过同时切换阀构件的适当组合来绘制调节曲线。如果一个单独的阀构件不再起作用，则调节的精度会下降，但是调节功能仍得到保持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种数字液压调节器，其在一阀构件故障时能够以简单的方式确保高调节精度。此目的通过具有权利要求1的特征的数字液压调节器来实现。已经发现，极小流量的阀构件，即流动横截面很小的阀构件，对于调节精度是至关重要的，并且所述阀构件也是那些最频繁地被操纵的阀构件。在调节由液压缸操纵的压光机的辊隙中的线性负载的情况下作为特别的示例进行研究，并证实了如下结论具有极小流量、亦即具有很小流动横截面的阀构件对于这种调节的精度至关重要。根据本专利技术，数字液压调节器具有至少两个阀构件列(Ventilelementreihen)，其中一个阀构件列能够将一个供应管线与一个调节器出口连接，而另一个阀构件列能够将该调节器出口与一个排放管线连接。各阀构件列中的阀构件并联连接，并且能够被单独或以不同的组合彼此同时地被切换(连通)。一个阀构件列的至少若干个阀构件具有各自不同的流动横截面。根据本专利技术，至少各阀构件列的流动横截面最小的阀构件双倍地(doppelt) 设置在所述阀构件列中。以此方式确保了，在流动横截面最小的阀构件故障的情况下，通过这种功能的冗余仍能保持始终不变的调节质量。此外，所述设置的优点在于，根据本专利技术名义上结构相同的阀构件实际上也可以具有略微不同的流动横截面或者以略微不同的流量流过。这种差别可以在数字液压调节器中以如下方式使用在确定用于调节干预(Reglereingriff)的阀构件的待切换的组合时， 选择两个阀构件中的较为合适的那个阀构件具有最小流量。由此能够进一步使调节精细化。阀构件优选由电磁切换阀和设置在该阀上的节流件(Drossel)结合而成。节流件可以通过简单的钻孔制成并且可以在随后与始终相同的阀组合。以此方式，具有运动部件并由此更易受干扰的这些构件始终是相同的。这使得构造成本更经济并且简化了备用件的储存。在一个阀构件列内，具有不同流动横截面的阀构件优选被设置成，它们具有从阀构件到阀构件逐级增加的流动横截面。所述流动横截面优选从级到级是加倍的。在一有利的设计中，流动横截面被构成为二进制数列(binare Reihe)，最小的流动横截面用ι表示，则其它的流动横截面为2、4、8和16等。根据本专利技术的数字液压调节器优选被设计成，使得切换阀和节流件被设计用于且适用于采用液体(特别是液压油)的应用；或者切换阀和节流件被设计用于且适用于采用气体(特别是压缩空气)的应用。此外，切换阀可以是电磁驱动的阀。在本专利技术的应用中，调节器可以与控制装置连接，该控制装置控制切换阀或切换阀组的打开，其中该控制装置可以控制作为压力调节器或作为流量调节器的调节器。本专利技术可以用于具有差动缸和数字液压调节器的系统单元，其中所述调节器具有四个阀构件列，所述阀构件列中的两个阀构件列具有与差动缸的缸侧压力腔室相连接的共同的调节器出口，而另两个阀构件列则具有与差动缸的活塞杆侧压力腔室相连接的共同的调节器出口。在这种系统单元中，在从调节器出口导引至缸侧压力腔室的线路中可以设置流量传感器。在这种设计中，流量传感器可以用作位置传感器，如以下说明的。特别有利的是一种带有两个这种系统单元的设置，其中各差动缸作用于在其两个端部上进行支承的辊的支承点上，其中控制装置将流量传感器的信号分析为各辊端部的位置信息，并且两个差动缸的运动基于所述位置信息而同步。以下说明根据本专利技术的调节器的不同应用。通常，为了控制由差动缸(亦即具有两个分别由活塞侧限定的腔室的双作用液压缸)产生的力，仅调节该缸的一个腔室中的压力即可，而在另一个腔室中的是环境压力或者储存容器中的压力(容器压力)。如果缸要“推压(Drilcken) ”(例如活塞杆应该伸出)，则在活塞侧腔室中的压力升高。如果在其它情况下缸应该“拉拽(Ziehen)，，(例如活塞杆应被拉入)，则在杆侧腔室中的压力会升高。在从推压到拉拽或相反的负载变换的情况下，该调节强制经历缸不施加力的状态 (死区)，其中在这种状态下两个腔室具有容器压力。在这种状态下两个腔室与容器连接并且活塞在一定程度上松脱或呈自由状。此外，如果覆盖大范围的力，则难以提供相应的确保较小的力的精确调节的灵敏调节。通过数字液压调节的精度，可以对差动缸的两个腔室同时施加压力，并且相互独立地调节腔室中的压力。以此方式，通过使两个压力腔室具有在高压力级上相应调节的压差，能够调节液压缸应施加的非常小的力，即在工作为抵抗(克服)期望的力的压力腔室中通过反压力实现或支持这种力调节。此外，还具有的优点是，如果进入调节器中的入口压力和来自调节器的出口压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿托·伊科宁，埃罗·索米，维莱·霍波宁，
申请(专利权)人：美卓造纸机械公司，
类型：发明
国别省市：