具有快速行程和负荷行程的液压驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压驱动装置，其优选用于液压压力机，该液压驱动装置具有:第一差动缸，该第一差动缸具有第一压力腔和第二压力腔以及活塞，该活塞将第一压力腔与第二压力腔分开；和两个彼此反向输送的栗。本发明还涉及一种用于运行这种驱动装置的方法。
【背景技术】
[0002]这类的液压驱动装置由现有技术广为公知。实践中，对于液压驱动装置，尤其对于用于液压压力机的液压驱动装置所期望的是，提供如下的液压驱动装置，其一方面在所谓的快速行程或快速过程中以很小的力使驱动活塞的快速移动，并且另一方面利用该液压驱动装置，可以在所谓的负荷行程或负荷过程中以很大的力实现较慢的移动。
[0003]为此，由现有技术公知了不同的驱动装置。在具有所谓的节流控制的驱动装置中，由马达以恒定的转速对栗进行驱动。在此，借助流动阻力，例如借助阀实现了通过控制体积流在快速行程与负荷行程之间的切换和驱控。这种具有节流控制的驱动装置的缺点在于，由于出现的流损耗而造成低效率。
[0004]此外，由现有技术公知了具有所谓的挤出器控制的驱动装置。这种驱动装置例如可以具有转速可变的马达，该马达驱动具有彼此相反的输送方向的两个栗。两个栗以如下方式与液压缸连接，即，栗从液压缸的活塞腔中吸收液压油，而其将液压油输送到另一活塞腔中。在此，通过改变栗的挤出体积或通过改变马达的转速来实现从快速行程到负荷行程的切换或对液压驱动装置的速度的控制。这种具有挤出器控制的驱动装置的缺点在于，马达为了快速行程中的高速度需要具有高的最大转速，而为了负荷行程中的很大的力需要高的最大转矩。在使用定量栗的情况下，由于这种很高的所谓的峰值功率，因此马达需要相对应地设计或设计得大、重、迟缓且昂贵。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的任务在于，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来解决。这样的液压驱动装置的特征在于，设置有第二差动缸，该第二差动缸具有第一压力腔和第二压力腔以及活塞，该活塞将第一压力腔与第二压力腔分开，该液压装置还设置有换向阀，该换向阀具有第一切换位置和第二切换位置，其中，栗在第一切换位置中分别与第一差动缸的彼此不同的压力腔液压连接，并且其中，栗在第二切换位置中分别与第二差动缸的彼此不同的压力腔液压连接。
[0007]因此，在换向阀的第一切换位置中，当两个栗将液压液体输送到第一差动缸的第一压力腔中并且将液压液体输送出第一差动缸的第二压力腔时，可以使第一差动缸主动运动。然后在第二切换位置中，当两个栗将液压液体输送到第二差动缸的第一压力腔中并且将液压液体输送出第二差动缸的第二压力腔时，又可以使第二差动缸主动运动。
[0008]在此特别有利的是，差动缸的第一压力腔和第二压力腔具有液压作用面，其中，第一压力腔的作用面大于第二压力腔的作用面。如果差动缸的液压作用面不同大小地选择，那么可以提供如下的液压缸，其液压作用面大小不同。
[0009]在此特别优选的是，第二差动缸的液压作用面大于第一差动缸的液压作用面。在此优选地，第二差动缸可以具有比第一差动缸更大的活塞直径。于是在换向阀从第一切换位置切换到第二切换位置时，利用这类液压驱动装置可以提供从快速过程到负荷过程的切换。当在第一切换位置中栗首先将液压液体输送到第一差动缸的压力腔中并将液压液体输送出第一差动缸的压力腔时，仅第一差动缸的较小的液压作用面需要以液压液体来加载。在快速行程中，第一差动缸可以运动。当在第二切换位置中栗又将液压液体输送到第二差动缸的压力腔中且将液压液体输送出第二差动缸的压力腔时，必须为第二差动缸的较大的液压作用面加载以液压液体。于是在负荷行程中，可以以相对于快速行程增加了的力使第二差动缸运动。
[0010]在此有利地，两个差动缸的第一压力腔的液压作用面与第二压力腔的液压作用面的面积比是相同或近似相同的。这意味着，第一差动缸的第一压力腔的液压作用面相对其第二压力腔的液压作用面的面积比大致相应于第二差动缸的第一压力腔的液压作用面与其第二压力腔的液压作用面的面积比。在此优选地，第二差动缸的液压作用面相对第一差动缸的液压作用面的面积比设置在约2:1至约10:1的范围内。这意味着，可以实现两倍至十倍的力传递。
[0011]液压驱动装置的特别优选的设计方案规定，栗的输送体积与压力腔的液压作用面的面积比相匹配。在此特别优选的是，第一栗具有比第二栗更大的输送体积。于是优选地，输送体积比与液压作用面的面积比相同或近似相同地选择。因此可以提供如下的液压驱动装置，在该液压驱动装置中，在对栗进行驱动的伺服马达的一个转动方向的情况下，可以与换向阀的切换位置无关地将液压液体主动输送到差动缸的第一压力腔中并且主动将液压液体输送出差动缸的第一压力腔。因此，可以尽可能地由栗来提供用于填充和清空压力腔所需的液压液体。
[0012]液压驱动装置的特别优选的设计方案规定，两个差动缸的活塞以机械方式运动关联。在此可以规定，差动缸要么彼此串联对齐地布置，其中，差动缸的活塞杆彼此连接或焊接。但是也可以考虑的是，差动缸彼此并排地布置，并且例如借助布置在两个活塞上的轭或布置在活塞上的挤压工具来提供运动关联。这是特别有利的，因为在第一切换位置中，当第一差动缸移出时，第二差动缸可以以快速行程一同移出，而第二差动缸无需主动地加载以液压液体。因此，第二差动缸以快速行程运动。
[0013]有利地，设置有罐或压力存储器，其能与栗和/或差动缸的压力腔液压连接。可以将多余的液压液体导出到这样的罐或压力存储器中。
[0014]在液压驱动装置的特别有利的改进方案中，换向阀构造为8/2换向阀。这意味着，换向阀具有八个可控的接口和两个切换位置。但是也可以考虑，为了实现这样的工作方式设置两个4/2换向阀，其分别具有四个可控的接口和两个切换位置，并且其切换部件(阀活塞)彼此联接，尤其是机械地联接。优选地，换向阀抵抗复位弹簧的力地切换。当设置了两个4/2换向阀时，这两个换向阀优选彼此机械联接，从而同步或近似同步地实现从第一切换位置到第二切换位置的切换。
[0015]特别优选的是，换向阀能依赖于第一或第二差动缸的第一压力腔中的极限压力地以液压方式或电子方式切换，或者换向阀能依赖于差动缸的活塞位置地以机械方式切换。为了以液压方式切换，为此可以根据换向阀的当前的切换位置来设置第一或第二差动缸的第一压力腔中的压力的回馈。当换向阀在第一切换位置中时，为了切换，将第一差动缸的第一压力腔中的压力回馈。因此，可以实现从快速行程到负荷行程的切换。当在负荷行程结束之后换向阀又处于第二切换位置时，为了切换，可以将第二差动缸的第一压力腔中的压力回馈。因此，在负荷行程结束之后，可以使换向阀以弹簧操纵的方式又运动到第一切换位置中，从而在两个栗的输送方向反转时，两个彼此机械联接的活塞可以在快速返回行程中运动到它们的初始位置。在这种情况下，第一栗将液压液体输送出第一差动缸的第一压力腔，并且第二栗将液压液体输送到第一差动缸的第一压力腔中。于是在第一差动缸的向上运动期间，由于运动关联，第二差动缸可以被动地一同运动。但是也可以考虑对换向阀进行电驱控，其中，可以实现对第一或第二差动缸的第一压力腔中的压力的测量。为了从第一切换位置切换到第二切换位置，也可以设置机械上的解决方案，其中，可以考虑，通过设置切换凸轮，依赖于活塞的相应工作位置地对阀进行切换。
[0016]液压驱动装置的另一有利的设计方案规定，设置有止回阀，其以如下方式来布置，即，可以避免差动缸的压力腔中的气穴。当现在在运行中由栗提供的液压液体不足以避免低压时，即，当栗的输送体积与第一液压作用面相对第二液压作用面的面积比有偏差时，可以借助止回阀从罐或压力存储器中附加地补充地抽吸所