可切换的静液压调节装置的制造方法_2

文档序号:9259222阅读:来源:国知局
动装置的两侧从柔性载荷转换为硬性载荷,反之也一样。此处,在一个优选实施例中,能够独立对两侧进行转换,结果,例如在静液压驱动装置的过度运行模式中,当伺服调节装置的主动侧变为被动侧时,反之也一样,不能将伺服调节装置中的在过度运行模式下被激活(active)的侧的增大的伺服压力引导至控制单元的控制活塞的激活端侧(active end side),该端侧被致动器加载。因此,可以将驱动马达的可用支承力矩用于制动静液压驱动装置,在双侧可独立调节的静液压驱动装置的情况下,控制设备的一侧由此同样以载荷依赖方式被转换,而另一侧则能够以硬性载荷方式转换,例如,沿相同驱动方向,对于驱动上行而言,在第一侧上为柔性载荷,而对于驱动下行而言,在第二侧上为硬性载荷。当然,即使在改变驱动方向的情况下,仍能保持这种功能。因此,两侧优选被独立转换。另外,本发明的原理同样包括从一种操作模式向另一操作模式的两侧的同步转换。
[0015]在本发明原理的第一实施例中,在一侧可调节的液压机具有静液压调节设备,通过该调节设备能够调节液压机的输送量或位移。同时,经复位装置,将设定的输送量或位移通报至液压机的控制单元的控制滑动件,其优选以机械形式发生。为了设定输送量或位移,优选首先通过比例磁体使控制滑动件偏转脱离其起动位置,并且控制滑动件释放控制压力占有优势的控制缸上的输入导管的截面。同时,控制滑动件朝通向伺服调节装置的连接管线打开一定截面。由于在伺服调节装置的伺服缸中的压力增大,因此,使相关的伺服活塞移动。通过伺服活塞的位移,使调节元件(例如旋转斜盘或轴向活塞机)偏转。液压机的输送量/位移由此产生变化。通过复位装置,使控制活塞或控制滑动件再次返回其起动位置,从而保持施加在比例磁体(致动器)上的电流。在液压机的恒定操作模式情况下,例如在以恒定速度进行的水平驱动期间,通过在一侧(主动侧active side)上的致动器和在另一侧(被动侧passive side)上的复位装置作用于控制活塞上的力达到均衡。
[0016]如果环境参数由于例如倾斜爬升而发生变化,则由于液压机的增大的操作压力,伺服腔中的压力升高。由于伺服腔中的压力返回与致动器相对的控制活塞的被动侧,因为返回控制缸的被动端侧的伺服压力使控制活塞克服致动器的力位移,因此,破坏了上述力的均衡性。在该示例中,结果,在控制单元中能够减小对于伺服调节装置的连接管线的截面,由此伺服腔中的压力降低并且能够沿伺服腔的尺寸减小的方向使伺服活塞移动。同时,向外旋转量即适于液压机的输送量/位移在液压泵的情况下被减小、而在液压马达的情况下被增大。与致动器的力相反的来自控制活塞上的复位装置的(逆向)力下降,直至(新的)力的均衡再次在控制活塞上占据优势。本发明的调节装置能够可选择地允许或防止变化的环境参数的这种载荷引发的影响,由此根据本发明,能够通过控制管线将伺服压力引导至将被打开(柔性载荷操作型)或关闭(硬性载荷操作型)的控制活塞的被动侧。此处,本发明的原理还包括部分地打开控制管线,从而能够根据控制管线的打开程度设定灵敏度或载荷灵敏度。此处,理想的是,返回的伺服压力越强地作用于控制活塞的(被动)端侧,则越能表现出静液压驱动装置的载荷依赖性。
[0017]以与上述实现用于液压机(其能够在一侧上被调节)的本发明原理相类似的方式,本发明同样适用于能够在两侧被调节的液压机。此处,对于每一侧而言,均能够独立设置用于关闭和打开相应控制管线的设备。在许多的用途中,特别是在向前行驶需要与反向行驶不同的操作参数的推进驱动装置中,将提供能够在两侧被调节的在所有情况下每一控制管线带有一个切断装置的液压机。其同样适用于由本发明原理包括的所有静液压驱动装置,如用于提升和降低载荷的驱动装置、挖土机的旋转驱动装置或挖土机的铲斗驱动装置。
[0018]在一个优选实施例中,例如通过2位2通载荷响应阀,形成控制管线的打开和关闭。可以设置独立的致动器或阀致动设备,以便起动定向载荷响应阀,所述例如呈比例磁体形式的独立的致动器通过施加电流转换定向阀。在另一优选实施例中,为每一控制管线设置一独立的2位2通阀。通过这种布置,能够将两个输送方向转换为彼此独立的柔性载荷或硬性载荷。更优选的是,可以使载荷比例阀能够从关闭位置进入打开位置的纯转换阀。另外更优选的是,可以使载荷响应阀构成控制阀或比例阀,其也可以采用可变化的方式进入切换位置,在该位置处在控制管线中的液压流体通道仅仅部分打开或关闭。此处,例如,能够连续将载荷响应值从完全关闭的状态转换为完全打开的状态,结果,能够设定液压机的载荷柔性或载荷硬性的值。此处,优选通过作为致动器的比例磁体起动按比例运行的载荷响应阀,其中,所述比例磁体例如可以使阀滑动件克服阀弹簧位移,从而利用增大的致动器的力逐步关闭液压流体的通道,直至载荷响应阀完全关闭,或逐步打开液压流体的通道,直至载荷响应阀完全打开。其同样适用于致动器的力减小的情况。
[0019]在另一优选实施例中,将用于打开和关闭控制管线的载荷响应阀集成组装在相应的控制活塞侧上。此处,例如通过以流体方式与沿轴向位于控制滑动件中的贯通孔腔相连的径向孔腔,能够实现在相应控制活塞侧上的控制管线。随后。在贯通孔腔中设置例如用于打开和关闭径向孔腔的阀滑动件。此处,可通过作用于对应的控制活塞端面上的相应的致动器,驱动阀滑动件。优选采用以下方式设置用于关闭和打开控制管线(即,径向孔腔)的阀滑动件,即:在致动器的驱动作用下,首先通过阀滑动件打开或关闭控制线,并且,仅仅在控制活塞上的阀滑动件或致动器的止动件到达控制活塞的止动件或台肩时,通过致动器使控制活塞在其位置处移动。这样所能够实现的情况为:根据静液压驱动驱动装置的理想的操作方法,通过设置在该处的致动器,能够将被动控制活塞侧转换为硬性载荷或柔性载荷。如在开头提到的那样,就力产生静液压驱动装置而言,经通向控制活塞的被动端侧的控制管线,从伺服调节装置的主动侧引导压力。因此,通过设置在控制活塞的被动侧上且不会参与液压机控制的致动器,可以转换理想的载荷响应或设定其灵敏度。为此,设置在控制活塞的被动侧上的所述致动器仅需要较小的力,以便使集成组装的2位2通载荷响应阀的阀滑动件克服预加压的载荷响应阀弹簧的复原弹性力,运动至例如伺服位置。
[0020]优选以能够有效调节液压机的致动器能够使定向载荷响应阀进入关闭控制管线的位置的方式,将控制管线中的载荷响应阀集成组装在控制活塞内。由于致动器上设置了不起作用的控制装置的一侧优选连接至伺服调节装置的主动侧,因此,经不参与在液压机的调节的致动器,在不会影响静液压装置的预定性能设定的情况下,能够通过所述致动器转换液压机的载荷响应(即宄竟是硬性载荷还是柔性载荷),或者能够设定柔性载荷效应的水平.其同样适用于例如通过可带动致动的比例磁体能够在一侧调节并且设定其输送量位移的液压机。此处,例如通过其它比例磁体,能够设定或切换载荷响应,所述其它比例磁体的压力实质上是更弱的。
[0021]另外优选的是,在控制管线中设置支路,所述支路能够将经控制管线返回的液压流体排放至液压流体收集区。经设置在所述排放管线或支路中的背压孔板承受压力,以便作用于控制活塞端侧上的压力足够大,从而例如能够产生静液压驱动装置的理想的载荷响应。除了上述背压孔板以外,可以在控制管线中设置孔,以便减小在设置于控制缸与伺服缸之间的连接管线中占有优势的伺服压力,从而使作用于控制活塞的被动端侧上的返回的伺服压力不会太高,或不会经控制管线将过多的液压流体供给至液压流体收集区。对于液压机的相应的性能等级或所提供的用途而言,适于提供具有能够根据压力变化的截面的背压孔板的适合的应用,以及在控制管线中可调节的节流阀或孔板,以便实现液压机的最佳操作方法。此处,适于将支路中的背压孔板以及控制管线中的节流孔板选定为可调节的,以便由此能够覆盖关于用于液压机的本发明的调节装置的更大范围的使用。所述节流装置或孔板优选不受温度影响,即它们的电阻在温度变化的情况下保持恒定。
[0022]如果从控制管线分出通向液压流体收集区域(例如,液压流体容器)的管线,则在所述支路中设置背压孔板,以便不会将过多的液压流体从伺服腔排入容器内,并且/或者,在液压流体收集区与伺服腔之间不会产生液压短路。为此,可以既在载荷响应阀的上游,又在载荷响应阀的下游或控制管线中的支路的下游,设置用于减小压力的节流孔板。
[0023]也可以完全省去上述孔板或节流阀,但是,能够使来自有效伺服腔的压力直接返回控制活塞的被动侧。此处应强调的是:就其尺寸而言,对应形成随后能够有效适应载荷响应的面积。但是,一旦提供具有通向液压流体收集区的排放管线的支路,以便能够从有效伺服腔排放液压流体,就同样在所述排放管线中设置背压孔板,以便避免液压短路。在这种情况下,根据控制管线的设计,能够省去控制管线中的节流孔板,或者,通过与载荷响应阀的阀滑动件相互作用的控制滑动件,能够承担这种可调节的孔板的作用。
[0024]此处,对于本发明的调节装置而言,所使用的控制活塞宄竟是其控制边缘与控制缸的控制边缘形成正重叠还是负重叠并没有太大关系。同样,对于本发明的调节单元而言,由本发明的调节单元调节的液压机宄竟是以打开的液压流体回路操纵还是由关闭的液压流体回路操纵,同样是没有太大关系的。本发明的调节单元宄竟是用于液压泵、液压马达还是其他静液压驱动装置而言,同样也是没有太大关系的。可以根据本发明,通过控制活塞内载荷响应阀的特别优选的集成式实施例,能够更新或改进现存的调节单元。在许多情况下,此处,对于其中装有载荷响应阀的控制活塞而言,仅仅必须更换控制活塞。
[0025]在对本发明的上述描述期间,虽然已假定控制活塞是通过比例磁体、以由压力加载的方式运动的,但是,这种情况并不是必须的。本发明的原理包括现有技术中已知的所有用于控制活塞的其他致动设备。
[0026]本发明能够按希望的那样,通过仅仅一个静液压调节单元在柔性载荷与硬性载荷操作之间改变,或者按照需要,最好以无级变化方式设定其载荷灵活性。至此,在一优选实施例中,不需要辅助致动器,并且,尽可能地省去用于探测位置或确定操作压力的传感器系统。更理想的是,在能够实现在驱动操作期间的载荷依赖性,同时能够
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