具有快速行程和负载行程的液压驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尤其用于液压压力机的液压驱动装置，该液压驱动装置具有至少一个液压缸和第一液压栗，液压缸具有活塞室和环形室以及活塞，活塞将活塞室与环形室分离，第一液压栗具有栗入口和栗出口，其中，第一液压栗的栗出口与活塞室液压相连，并且其中，第一液压栗的栗入口与环形室液压相连。本发明还涉及一种运行这种驱动装置的方法。
【背景技术】
[0002]这种液压驱动装置由现有技术公知。在实践中，对于液压驱动装置，尤其是对于液压压力机的液压驱动装置所期望的是提供一种如下的液压驱动装置，其一方面利用在所谓的快速行程或快速挡位中的小的力提供驱动活塞的快速移动，并且在其中，另一方面可以利用在所谓的负载行程或负载挡位中的大的力实现慢速移动。
[0003]对此，由现有技术公知不同的驱动装置。在具有所谓的节流控制器的驱动装置中，通过压力供给部和气缸之间的流动阻力实现控制体积流量。具有节流控制器的这种驱动装置的缺点是由于出现流动损耗而导致的低效率。
[0004]此外由现有技术公知具有所谓的挤压控制部的驱动装置。这种驱动装置例如可以具有转速可变的马达，其以彼此相反的输送方向驱动两个栗。这两个栗与液压缸如下地相连，即，栗从液压缸的活塞室接纳液压油，相对地，栗将液压油输送到其他的活塞室中。在此，快速行程到负载行程的切换或者说对液压驱动装置的速度控制通过栗的挤压体积的变化或通过马达转速的变化实施。具有可变的挤压体积的调节栗昂贵且噪音大。使用具有恒定挤压体积的栗完全不能实现从快速行程到负载行程的切换。这种具有不带快速挡位和负载挡位的挤压控制部的驱动装置的缺点是，马达为了快速行程中的高速度必须具有高的最大转速，而为了负载行程中的高的力需要高的最大转矩。由于这种高的所谓的峰值功率，马达将是大、重、迟纯且昂贵的。
【发明内容】
[0005]因此，本发明基于如下任务，S卩，提供一种液压驱动装置，其可以在快速行程中和负荷行程中运行，其中，应避免效率损失并且应能成本低廉地制造该驱动装置。
[0006]该任务通过具有权利要求1的特征的液压驱动装置解决。这种液压驱动装置的特征在于，设置换向阀，所述换向阀具有第一和第二切换位置，并且设置至少一个第二液压栗，第二液压栗的输送方向相应于第一液压栗在栗出口处的输送方向，其中，在换向阀的第一切换位置中第二液压栗与活塞室液压相连，并且其中，在换向阀的第二切换位置中第二液压栗不与活塞室液压相连。液压栗优选全部由唯一的优选是转速可变的电动马达驱动，其中，在电动马达的一个转动方向上，第一液压栗在栗出口处和第二液压栗具有相同的输送方向，并且其中，第一液压栗在栗入口处具有与其相反的输送方向。
[0007]因此，在电动马达的一个转动方向上，可以利用第一液压栗在栗出口处和第二液压栗输送(栗送)液压液进入到活塞室中，其中，可以利用第一液压栗在栗入口处输送(抽吸)液压液离开环形室。因此，在电动马达的转动方向反转时，也可以反转液压栗的输送方向，于是从而可以利用第一液压栗在栗出口处和第二液压栗输送(抽吸)液压液离开活塞室，其中，可以利用第一液压栗在栗入口处输送(栗送)液压液进入到环形室中。栗入口和栗出口仅理解为第一液压栗的栗接口。第一液压栗优选可以由转速可变的电动马达驱动，其转动方向可以反转。
[0008]电动马达按照有利方式可以构造为异步马达、磁阻马达或也可以构造为同步马达。如果设置了适用于此的变频器，那么电动马达也可以无传感器地(开环)运行。然而也可以想到，电动马达装有旋转编码器。这被称为闭环运行。利用同步马达可以在闭环运行下获得特别有利的调节特性。
[0009]原则上也可以设置多于两个的液压栗。在此例如可以想到，设置十个液压栗，其中，第一液压栗在栗出口处和第二至第十液压栗具有相同的输送方向，并且其中，仅第一液压栗在栗入口处具有与之相反的输送方向。
[0010]如果在换向阀的第一切换位置中，第一液压栗在栗出口处与活塞室相连并且第二液压栗与活塞室相连，那么在液压驱动装置的运行中可以利用第一和第二液压栗输送(栗送)液压液进入到液压缸的活塞室中，相对地，可以利用第一液压栗在栗入口处输送(抽吸)液压液离开液压缸的环形室。因而，第一液压栗在栗出口处和第二液压栗的共同输送量作用到活塞室上。液压驱动装置或者说液压缸的活塞可以在具有高速度的所谓的快速行程中运动。
[0011]如果在换向阀的第二切换位置中，仅第一栗的栗出口与活塞室相连，那么在液压驱动装置运行中可以利用第一液压栗在栗出口处输送(栗送)液压液进入到液压缸的活塞室中，相对地，可以利用第一液压栗在栗入口处输送(抽吸)液压液离开液压缸的环形室。现在，仅第一液压栗的输送量可以作用到活塞室上。因为现在仅第一栗参加与液压缸的液体交换，所以可以利用电动马达的不变的马达转矩在液压缸的活塞室中产生较高的压力。现在，液压驱动装置或液压缸的活塞可以在具有比较大的力和比较慢的速度的所谓的负载行程中运动。
[0012]液压驱动装置的第一有利改进方案规定，第一液压栗被构造为四象限栗或两个单独构造的反向输送的栗。在此尤其优选的是，这两个反向输送的栗具有相同的输送量。
[0013]液压驱动装置的另一有利改进方式规定，活塞室具有液压作用面，并且环形室具有液压作用面，其中，第一液压栗在栗出口处和第二液压栗的共同输送量相对第一液压栗在栗入口处的输送量成比例，该比例相应于活塞室液压作用面相对环形室液压作用面的面积比。
[0014]由于第一液压栗在栗出口处和第二液压栗的共同输送量与活塞室的液压作用面相匹配，并且第一液压栗在栗入口处的输送量与环形室的液压作用面相匹配，所以可以实现，由栗将用于活塞在快速行程中移动所需的全部液压液或几乎将该全部液压液输送(栗送)进入到活塞室中或输送(抽吸)离开环形室。因此，可以尽量避免出现低压和过压。
[0015]此外可以在很大程度上取消了，利用为此设置的止回阀从储液箱中补充抽吸液压液。如果设置多于两个的液压栗，那么特别有利的是，第一液压栗在栗入口处的输送量与环形室的液压作用面相匹配，相对地，第一液压栗在栗出口处和所有其他液压栗的共同输送量与活塞室的液压作用面相匹配。在负载行程中，液压栗的输送量的比例不再与液压作用面的面积比相匹配，这是因为从现在起仅第一液压栗仍参加与液压缸的液体交换。因而特别优选的是，可以例如利用止回阀从储液箱中补充抽吸所需的附加液压液。
[0016]液压驱动装置的另一有利的实施方式规定，设置储液箱，其与液压栗液压相连。作为容器，在该储液箱内，液压液可以要么不加压地要么处于压力下地存储。针对在液压驱动装置运行时形成低压的情况，可以从储液箱中补充抽吸液压液。针对在液压驱动装置运行时形成过压的情况，可以将液压液导入到储液箱中。
[0017]在此尤其优选的是，储液箱被构造为蓄压器。在此可以规定，蓄压器被构造为气囊式蓄压器、膜片式蓄压器或活塞式蓄压器。
[0018]此外有利的是，换向阀能够如下地液压操控，S卩，活塞室中的压力用于将换向阀从第一切换位置切换到第二切换位置中。为此尤其可以设置控制管线，控制管线将活塞室与换向阀连接。因此，在活塞室内存在的压力可以用于将换向阀从第一切换位置切换至第二切换位置。如果活塞室中的压力升高超过例如利用回位弹簧预设的临界压力，那么阀可以抵抗回位弹簧的力从第一切换位置运动到第二切换位置中。如果为了液压驱动装置的返回行程，使电动马达的转动方向反转，并且因而也使栗的输送方向反转，那么第一液压栗在栗出口处和第二液压栗输送液压液离开液压缸的活塞室，相对地，第一液压栗在栗入口处输送液压液离开液压缸的环形室。液压缸的活塞可以在快速返回行程中运动返回到其初始位置中。
[0019]尤其还有利的是，换向阀能够如下地液压操控，S卩，环形室中的压力用于将换向阀从第二切换位置切换到第一切换位置中。为此尤其可以设置控制管线，控制管线使环形室与换向阀连接。因此，在活塞室内存在的压力可以用于将换向阀从第二切换位置切换到第一切换位置中。如果活塞室中的压力例如没有下降到利用回位弹簧预设的临界压力之下，例如在负载行程中存在反作用力并且进而直至液压压力机的冲压运动的反转点地在活塞室中存在高的压力，那么可以利用环形室内存在的压力实现从