液压动力单元及包括该液压动力单元的机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压动力单元，其包括：用于容纳液压油的油箱；用于从油箱内抽吸液压油的液压泵，其具有向由该液压动力单元提供动力的液压系统供给液压油的输出口；安全阀，其与所述液压泵的输出口液压耦合，且具有泄压口；用于冷却液压油的冷却装置，其具有入口和出口，所述入口与所述泄压口连通，所述出口与油箱的内部空间连通。本实用新型还涉及一种包括该液压动力单元的机床。根据本实用新型，通过使安全阀的泄压口与冷却装置的入口液压流通，可以使从安全阀泄流出的液压油被冷却装置冷却后才进入到油箱中，从而可更好地防止油箱内的油温过快地升高，而且也避免了由于从安全阀泄流出的热的液压油直接回流到液压泵的吸入口而损害液压泵。
【专利说明】液压动力单元及包括该液压动力单元的机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液压动力单元以及一种包括该液压动力单元的机床。
【背景技术】
[0002]由于液压传动具有重量轻、体积小、运动惯性小、控制性能好、响应速度快、能够传递大的压力和能量等优点，因此，液压动力单元目前已经广泛地作为各种机械设备的动力源。液压动力单元用作供油装置，并通过外部管路系统和各种阀与液压执行器连接。目前的液压动力单元大部分使用具有连续流动性的液压油，通过液压泵将驱动液压泵的电机的机械能转换为液压油的压力能，最终使液压执行器产生期望的动作来驱动负载。
[0003]根据不同的设备要求设计不同的液压回路，可以使液压动力单元满足不同的应用需求。现有的液压动力单元通常包括电机、油箱、液压泵等部件。工作时电机驱动液压泵，液压泵从油箱中抽油。
[0004]在工作过程中，液压油的温度往往会由于液压系统的发热而升高。液压油的温度的升高会使液压油的性能发生改变，例如黏度下降，液压油的性能的改变又会引起液压系统出现异常，例如漏油。在机床的情况下，液压油的这种温度升高应控制在一定范围内，因为这可能影响机床的加工精度。
[0005]为此，液压动力单元通常配备有冷却装置，以防止液压油的温度的升高。现有的冷却装置具有入口和出口，入口通过液压管路从液压泵接收待冷却的液压油，出口通过另一液压管路将冷却后的液压油送回到油箱。工作时，至少一部分液压油循环通过冷却装置然后返回到油箱，从而可降低油箱内的液压油的温度。
[0006]特别是在机床的液压动力单元中，由于紧凑设计和低成本的要求，油箱的尺寸通常很小，因此，油温的控制更为关键。然而，上述连接方式使得仅有来自液压泵的相对较少量的液压油流经冷却装置，因此仅有相对较少量的液压油被冷却。
[0007]液压动力单元通常设有安全阀，当液压泵的输出压力超出预定压力阈值时，安全阀的泄压口将一部分已升温的液压油泄流到油箱中，这会引起油箱内的液压油温度的升高。在泄流到油箱中的液压油接近液压泵的吸入口的情况下，还可能会损害液压泵。
[0008]因此，迫切需要改进液压动力单元的冷却回路，以提高冷却装置的冷却效果和避免一些可能的损害。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种能够提高冷却装置的冷却效果同时又能避免对液压泵的可能的热损害的液压动力单元以及一种相应的机床。
[0010]根据本实用新型的第一个方面，提供了一种液压动力单元，包括:用于容纳液压油的油箱；用于从油箱内抽吸液压油的液压泵，其具有向由该液压动力单元提供动力的液压系统供给液压油的输出口 ；安全阀，其与所述液压泵的输出口液压耦合，且具有泄压口 ；用于冷却液压油的冷却装置，其具有入口和出口，所述入口与所述泄压口连通，所述出口与油箱的内部空间连通。
[0011]优选地，所述液压泵为叶片泵，且还具有与所述入口液压耦合的泄油口。
[0012]优选地，所述液压动力单元还包括用于确保液压泵至少以最低极限速度工作的旁路，所述旁路具有与所述液压泵的输出口液压耦合的第一端口和与所述入口液压耦合的第二端口。
[0013]优选地，所述旁路设有用于调节其节流特性的可调式节流阀；或所述旁路被构造成适于接收多个可彼此互换使用的具有不同节流特性的节流模块。
[0014]优选地，所述旁路和安全阀被集成在一个阀组中。
[0015]优选地，所述液压动力单元还包括集成在所述阀组中的用于防止液压油回流到液压泵的止回阀。
[0016]优选地，所述入口与出口设置在冷却装置的不同侧，所述出口通过连接结构与油箱的顶盖上的相应开口直接连接。
[0017]优选地，所述出口设有伸入到油箱内部的回流管。
[0018]优选地，所述连接结构被构造成适于将所述冷却装置固定在所述油箱的顶盖上。
[0019]根据本实用新型的第二个方面，提供了一种机床，所述机床包括所述液压动力单
J Li ο
[0020]通过使安全阀的泄压口与冷却装置的入口液压流通，可以使从安全阀泄流出的液压油被冷却装置冷却后才进入到油箱中，从而可更好地防止油箱内的油温过快地升高，而且也避免了由于从安全阀泄流出的热的液压油直接回流到液压泵的吸入口而损害液压泵。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括:
[0022]图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的液压动力单元的冷却回路的示意图。
[0023]图2示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的液压动力单元的冷却回路的示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面，将参看附图更详细地描述本实用新型的具体实施例，以便更好地理解本实用新型的基本思想。
[0025]图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的液压动力单元I的冷却回路的示意图。
[0026]如图1所示，所述液压动力单元I包括:用于容纳液压油的油箱2、电机3、与电机3传动连接而由电机3驱动的液压泵4、冷却装置5以及安全阀6。
[0027]工作时，液压泵4在电机3的驱动下通过伸入到油箱2的内部的第一液压管路7从油箱2抽油。为了保证进入液压泵4的液压油无杂质，通常还在液压泵4的上游、例如第一液压管路7的入口处设有过滤器8。液压泵4的输出口 9与第二液压管路10连接，以将抽吸的液压油输送到其他液压部件、例如液压执行器。
[0028]安全阀6的输入端11与第二液压管路10液压连通，以确保在液压泵4输出的压力超过预定压力阈值时能够及时地泄压。具体地讲，安全阀6的泄压口 12与冷却装置5的入口 13通过第三液压管路14液压连通，从而从泄压口 12流出的相对较热的液压油会进入到冷却装置5中，然后经过冷却装置5的出口 15流回到油箱2中，从而相对较热的液压油在进入到油箱2之前会得到冷却，而不会使油箱内的液压油的温度过快地升高。
[0029]根据一个优选的示例性实施例，液压泵4为叶片泵，该叶片泵除了输出口 9之外还具有泄油口 16。工作时，泄油口 16也可向外输出一定压力的液压油。在具有泄油口 16的叶片泵的情况下，优选地使泄油口 16通过第四液压管路17与冷却装置5的入口 13液压连通。从而，在工作时，从泄油口 16流出的液压油也会循环通过冷却装置5而得到冷却。
[0030]对于本领域的技术人员来说，作为一种替代方式，也可专门设置一个液压泵来从油箱2中抽吸液压油并使液压油循环通过冷却装置5。
[0031]通常，冷却装置5安装在油箱2的顶盖18上。根据一个优选的示例性实施例，冷却装置5的出口 15通过连接结构(未示出)直接与油箱2的顶盖18上的相应开口连接，从而不需要像传统技术那样在顶盖上的相应开口与出口 15之间提供液压管路，这显然降低了材料成本和装配成本。
[0032]在这种情况下，出口 15与顶盖18上的相应开口之间的连接结构优选还起着固定冷却装置5的作用，这会进一步降低材料成本和装配成本。在这种情况下，至少可减少专门用于固定冷却装置5的固定装置、例如螺钉的数量。
[0033]此时，优选使冷却装置5的入口 13与出口 15设置在冷却装置5的不同侧。如图2所示，冷却装置5的入口 13与出口 15设置在冷却装置5的相反侧。
[0034]根据一个优选的示例性实施例，可在油箱2的内部设置与出口 15连接的回流管19，以防止回流的液压油在油箱2内溅起油花。
[0035]为了使结构更为紧凑和成本更低，安全阀6可与其他可能存在的液压件、例如止回阀(未示出)集成在一个阀组20中。止回阀用于仅允许液压油从液压泵4的输出口 9向外输出，即防止液压油回流到液压泵4中。
[0036]图2示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的液压动力单元21的冷却回路的不意图。
[0037]图2所示的液压动力单元21与图1所示的液压动力单元I相似，相似部分以相同的附图标记表示，为了避免重复，下面不再对相同部分进行描述。两者之间的不同之处仅在于，液压动力单元21还包括旁路22，该旁路22的目的是确保液压泵4在保压状态下仍能够以至少等于最低极限转速的速度工作。根据本实用新型，旁路22的第一端口 23与第二液压管路10液压连通或与液压泵4的输出口 9直接连接，旁路22的第二端口 24与第三液压管路14液压连通或与冷却装置5的入口 13直接连接，从而流经旁路22的液压油会进入到冷却装置5中而被冷却。这样，与旁路的第二端口直接通到油箱的情况相比，可以提高冷却装置5的冷却效果，同时避免了由于热的液压油直接回流到液压泵的吸入口而损害液压栗。
[0038]旁路22需要具有合适的流阻，以确保液压泵4在保压状态下仍能够以至少等于最低极限转速的速度工作。可根据液压泵4的特性等因素来预先选择和构造旁路22的节流特性，此时，旁路22的流阻是固定的。对于本领域的技术人员来说，也可以将旁路22设计成具有可调节的流阻，以根据需要能够随时调节旁路22的节流特性。如图2所示，一种方式是在旁路22中设置可调的节流阀25。也可提供多个可彼此互换使用的具有不同节流特性的节流模块，以根据需要实现不同的节流要求。
[0039]此时，为了使结构更为紧凑和成本更低，如图2所示，旁路22也可与安全阀6和其他可能存在的液压件、例如止回阀(未示出)一同集成在一个阀组26中。该阀组26也可以直接安装在液压泵4的输出口 9处。
[0040]阀组20、26可以是批量生产的标准部件。为了节省成本，可以通过压铸工艺制造该阀组20、26。
[0041]上述液压动力单元可以应用于各种液压设备、例如机床中。当应用于机床时，特别有利，这是因为机床往往需要更好的温度控制。
[0042]此外，对于本领域的技术人员来说，冷却装置可以为任何合适类型的冷却装置，但冷却装置的形状优选为扁平的长方体形状。
[0043]本实用新型的基本思想是，通过使安全阀的泄压口与冷却装置的入口液压流通，可以使从安全阀泄流出的液压油被冷却装置冷却后才进入到油箱中，从而可更好地防止油箱内的油温过快地升高，而且也避免了由于从安全阀泄流出的热的液压油直接回流到液压泵的吸入口而损害液压泵。
[0044]对于本领域的技术人员而言，本实用新型的其他优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本实用新型就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。
【权利要求】
1.一种液压动力单元，其特征在于，包括: 用于容纳液压油的油箱； 用于从油箱内抽吸液压油的液压泵，其具有向由该液压动力单元提供动力的液压系统供给液压油的输出口； 安全阀，其与所述液压泵的输出口液压耦合，且具有泄压口 ； 用于冷却液压油的冷却装置，其具有入口和出口，所述入口与所述泄压口连通，所述出口与油箱的内部空间连通。
2.如权利要求1所述的液压动力单元，其特征在于， 所述液压泵为叶片泵，且还具有与所述入口液压耦合的泄油口。
3.如权利要求1或2所述的液压动力单元，其特征在于， 所述液压动力单元还包括用于确保液压泵至少以最低极限速度工作的旁路，所述旁路具有与所述液压泵的输出口液压耦合的第一端口和与所述入口液压耦合的第二端口。
4.如权利要求3所述的液压动力单元，其特征在于， 所述旁路设有用于调节其节流特性的可调式节流阀；或 所述旁路被构造成适于接收多个可彼此互换使用的具有不同节流特性的节流模块。
5.如权利要求3所述的液压动力单元，其特征在于， 所述旁路和安全阀被集成在一个阀组中。
6.如权利要求5所述的液压动力单元，其特征在于， 所述液压动力单元还包括集成在所述阀组中的用于防止液压油回流到液压泵的止回阀。
7.如权利要求1、2、4-6中任一所述的液压动力单元，其特征在于， 所述入口与出口设置在冷却装置的不同侧，所述出口通过连接结构与油箱的顶盖上的相应开口直接连接。
8.如权利要求1、2、4-6中任一所述的液压动力单元，其特征在于， 所述出口设有伸入到油箱内部的回流管。
9.如权利要求7所述的液压动力单元，其特征在于， 所述连接结构被构造成适于将所述冷却装置固定在所述油箱的顶盖上。
10.一种机床，其特征在于，所述机床包括如权利要求1-9中任一所述的液压动力单J Li ο
【文档编号】F15B21/04GK203856804SQ201420243454
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】陈永伯, 王伟, G·安德烈亚斯 申请人:博世力士乐（常州）有限公司