液压系统以及包括该液压系统的设备的制造方法
专利名称:液压系统以及包括该液压系统的设备的制造方法
【专利摘要】公开了一种液压系统(21)，包括：液压缸(22)，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与液压缸的第一腔室液压连接的主控制阀(23)，其被构造成适于控制液压缸的工作状态；其中，所述液压系统还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，所述高压源液压连接到主控制阀且适于通过主控制阀使液压缸工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀和液压缸且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。还公开了一种包括该液压系统的设备。该液压系统不仅具有低的成本，而且还具有高的能效。
【专利说明】
液压系统以及包括该液压系统的设备
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种液压系统以及一种包括该液压系统的设备。
【背景技术】
[0002]目前，在工业制品成型过程中广泛使用压机，以通过挤压作用将工件成型为期望的形状。压机通常包括上模具和下模具。在操作过程中，通常是上模具朝下模具移动，以便在上、下模具的共同作用下将放置在下模具上的待加工的工件挤压成型为期望的形状。
[0003]为了使压机可靠、稳定、正确地工作，通常设有支撑下模具的液压系统。因此，压机通常包括冲压单元和液压系统。该液压系统一方面可确保压机产生期望的挤压力，另一方面可利用液压系统的特点使压机以有利的方式工作，例如可以减轻冲击振动。
[0004]图1示出了现有技术中的一种典型的与冲压单元配合使用的液压系统I的液压示意图。该液压系统I主要包括:液压缸2、主控制阀3、栗单元4、第一蓄能器5、第二蓄能器6、第三蓄能器7、减压阀8、油箱9、隔离阀10以及单向阀12，这些部件之间的连接方式如图1所示。
[0005]液压系统I的工作过程通常如下:
[0006]I)初始状态:液压缸2的活塞杆11保持在期望高度处。
[0007]2)被动运动状态:在冲压单元的挤压成型过程中，冲压单元使上模具向下运动，以挤压位于活塞杆11的顶端处的下模具上的待加工的工件。此时，液压缸2的活塞杆11会被动地向下移动，活塞下方的腔室内的液压介质被活塞挤压通过主控制阀3，从而控制上模具与下模具之间的压力。
[0008]3)压力保持状态:当挤压成型操作达到期望的状态时，冲压单元通常还需要以某一压力将上、下模具以及工件保持在预定位置附近。该压力保持操作通过主控制阀3控制来自栗单元4和/或第二蓄能器6的液压介质向油箱9的流动特性实现。
[0009]4)主动高速回位状态:在冲压单元完成挤压成型操作后，栗单元4和/或第二蓄能器6使活塞杆11回到期望高度处，以便为下一次的挤压成型过程做好准备。
[0010]在初始状态与被动运动状态之间，根据需要还可以使经过减压阀8减压的液压介质流向活塞上方的腔室，以使活塞杆11预先缩回一段距离而为后续的挤压成型做好准备。
[0011]为了确保栗单元4能够单独、分时地向活塞的上、下腔室供送液压介质，需要设置隔离阀10。
[0012]由以上描述可知，在主动高速回位状态，需要由栗单元4提供的液压流量和体积明显高于压力保持状态所需的液压流量和体积，但所需的压力明显小于压力保持状态所需的压力。然而，在这种液压系统中，液压缸由单独的栗单元4驱动，这需要栗单元4同时具有高的流量和高的压力输出能力。具体地讲，栗单元4所应提供的最大压力由压力保持状态中所需的最大压力决定，而所应提供的最大流量由主动高速回位状态中所需的最大流量决定。这会使得液压系统必须具有大尺寸和高额定压力的栗和蓄能器组。在压力保持状态，栗单元需要提供高的压力，但同时又需通过降低排量或速度以低流量工作。在高速回位状态，栗单元以满排量工作，以提供高的流量，但压力又需通过调节栗单元4的设置或减压阀8降低。
[0013]换言之，在传统的液压系统中，虽然高的压力和高的流量是分时需求的，然而栗单元却必须同时满足这两个需求。这会使得液压系统具有高的成本(不仅仅栗单元，而且所有相关的液压管路、阀等都应该满足高压力和高流量的要求)，而且还会使得液压系统具有低的能效。
[0014]因此，迫切需要改进目前的液压系统，以使整个液压系统具有低的成本，同时工作更为高效和节能。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的是提供一种具有高的能量利用效率和低的成本的液压系统以及一种相应的设备。
[0016]根据本实用新型的第一个方面，提供了一种液压系统，包括:液压缸，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与所述液压缸的第一腔室液压连接的主控制阀，所述主控制阀被构造成适于控制液压缸的工作状态;其特征在于:所述液压系统还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，其中，所述高压源液压连接到主控制阀且适于通过主控制阀使液压缸工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀和液压缸且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。
[0017]根据一个可选的实施例，所述高压源包括第一栗单元和至少一个高压源蓄能器；和/或所述低压源包括第二栗单元和至少一个低压源蓄能器。
[0018]根据一个可选的实施例，所述第一栗单元的额定流量低于所述第二栗单元的额定流量。
[0019]根据一个可选的实施例，所述第一栗单元和第二栗单元共用一个驱动电机;和/或所述主控制阀为比例阀。
[0020]根据一个可选的实施例，所述液压隔离装置包括多个隔离阀，所述多个隔离阀被构造成适于通过控制相应的液压管路的接通和断开实现所述高压源与低压源之间的液压隔离;和/或所述至少一个低压源蓄能器包括第一低压源蓄能器和第二低压源蓄能器。
[0021]根据一个可选的实施例，所述多个隔离阀包括第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀，其中，所述第一栗单元通过第一隔离阀液压连接到所述高压源蓄能器和第二隔离阀，所述第二隔离阀液压连接到所述主控制阀，第二栗单元通过第三隔离阀液压连接到主控制阀以及通过第四隔离阀液压连接到液压缸的第二腔室;和/或所述第一低压源蓄能器液压连接在第二栗单元与第三隔离阀之间以及第二栗单元与第四隔离阀之间，第二低压源蓄能器液压连接在第四隔离阀与液压缸的第二腔室之间。
[0022]根据一个可选的实施例，所述第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀从单向阀、滑阀、插装式阀、逻辑阀中选择;和/或所述液压缸包括活塞杆，所述活塞杆适于接收外来压力;和/或所述液压系统包括适于独立操作的多个液压缸组，所述多个液压缸组并联地连接到所述高压源和低压源，其中，每个液压缸组至少包括一个所述液压缸、一个所述主控制阀、所述第二隔离阀、所述至少一个高压源蓄能器以及所述第二低压源蓄能器。
[0023]根据一个可选的实施例，所述液压系统是适用于压机的液压系统，其中，所述液压缸适于接收压机的冲压单元的挤压成型作用力，所述高压源适于在挤压成型过程中使液压缸工作在保持所述挤压成型作用力的状态下，所述低压源适于在无挤压成型作用力作用于液压缸的状态下控制液压缸自身的工作状态。
[0024]根据本实用新型的第二个方面，提供了一种在工作时产生挤压动作的设备，其特征在于，所述设备配备有所述的液压系统，所述液压系统适于控制所述挤压动作的执行。
[0025]根据一个可选的实施例，所述设备是压机，所述压机包括冲压单元，所述冲压单元具有安装在所述液压缸上的下模具以及与所述下模具配合使用的上模具，所述上模具适于向下运动以挤压成型位于所述下模具上的待加工的工件。
[0026]通过设置能够彼此隔离的低压源和高压源，可以根据需要使低压源或高压源执行相应的功能，从而可以更有利地分别设计低压源和高压源，这不仅节省了成本，而且还提高了能效。
【附图说明】
[0027]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:
[0028]图1示出了现有技术中的一种典型的与冲压单元配合使用的液压系统的液压示意图。
[0029]图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的与冲压单元配合使用的液压系统的液压示意图。
[0030]图3示出了图2所示的液压系统的被动运动状态的液压示意图。
[0031 ]图4示出了图2所示的液压系统的压力保持状态的液压示意图。
[0032 ]图5示出了图2所示的液压系统的主动高速回位状态的液压示意图。
[0033 ]图6示出了图2所示的液压系统的主动预先缩回状态的液压示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面，将参看附图更详细地描述本实用新型的一些实施例，以便更好地理解本实用新型的基本思想。
[0035]图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的与冲压单元配合使用的液压系统21的液压示意图。
[0036]如图2所示，该液压系统21主要包括:液压缸22、主控制阀23、第一栗单元24、第二栗单元25、多个隔离阀、多个蓄能器、油箱26以及单向阀28。第一栗单元24和第二栗单元25为独立工作的栗单元。所述多个隔离阀优选具体为或包括第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32、第四隔离阀33。所述多个蓄能器优选具体为或包括第一蓄能器40、第二蓄能器41、第三蓄能器42。
[0037]所述主控制阀23优选为比例阀。
[0038]与传统的液压系统相比，本实用新型采用了两个独立的栗单元，其中，第一栗单元24具有相对较高的额定输出压力，第二栗单元25具有相对较低的额定输出压力。在此，需要指出的是，第一栗单元24和第二栗单元25的输出压力是相对彼此而言的，S卩，第一栗单元24输出的工作压力大于第二栗单元25输出的工作压力。第一栗单元24和第二栗单元25具体采用多大的工作压力视具体需求而定。
[0039]第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32和第四隔离阀33根据预定的控制逻辑控制相应的液压管路的接通和断开，以实现高压和低压之间的隔离和确保液压系统以正确的方式工作。
[0040]如图2所示，第一蓄能器40与第一栗单元24构成高压源，第二蓄能器41与第二栗单元25构成低压源。第一栗单元24主要用于提供高的输出压力，从而可以具有相对较小的排量。第二栗单元25主要用于提供相对较高的排量，从而可以具有低的输出压力。因此，与高压源相关的所有部件可以主要根据压力需求选择，对流量的要求不高，而与低压源相关的所有部件可以主要根据流量要求选择，对输出压力的要求不高。
[0041]根据一个优选的示例性实施例，第一栗单元24和第二栗单元25可以共用一个电机，这是因为它们是分时操作的。
[0042]如图2所示，第一栗单元24通过第一隔离阀30液压连接到第二隔离阀31，第二隔离阀31又液压连接到主控制阀23的第一端口43，第一蓄能器40液压连接到位于第一隔离阀30与第二隔离阀31之间的液压管路。而且，第二栗单元25通过第三隔离阀32液压连接到主控制阀23的第一端口43，同时还优选的是，第二栗单元25还并联地通过第四隔离阀33液压连接到液压缸22的上腔室44。
[0043]优选地，第二蓄能器41与位于第二栗单元25与第三、第四隔离阀32、33之间的液压管路液压连接。第三蓄能器42与位于液压缸22的上腔室44与第四隔离阀33之间的液压管路液压连接。
[0044]与传统的液压系统一样的是，液压缸22的下腔室45与主控制阀23的第二端口46连接，主控制阀23的第三端口 47通到油箱26。
[0045]第一隔离阀30可以优选为单向阀，以便仅允许第一栗单元24向外输出高压流体介质。第二隔离阀31用于控制第一蓄能器40何时向主控制阀23供给高压流体介质。
[0046]第三隔离阀32用于控制第二栗单元25和/或第二蓄能器41何时向主控制阀23供给低压流体介质。第四隔离阀33用于控制第二蓄能器41和/或第二栗单元25何时向液压缸22的上腔室44供给低压流体介质。
[0047]下面，将详细描述该液压系统21的工作过程。
[0048]在初始状态，液压缸22的活塞杆27保持在期望高度处。然后，为了执行挤压成型操作进入到图3所示的被动运动状态。在图3所示的被动运动状态，活塞杆27由于上模具挤压下模具而向下移动，液压缸22的下腔室45内的液压介质会被活塞挤压通过主控制阀23后流到油箱26，如图3中的箭头48和49所示。通过主控制阀23的控制作用，可以控制挤压力的大小、挤压速度以及挤压加速度等。此时，第二隔离阀31和第三隔离阀32关闭。由于液压缸22的上腔室44的容积的扩大，液压介质会从第二蓄能器41和/或第三蓄能器42如箭头50和51所示地向液压缸22的上腔室44回流。
[0049]当挤压成型操作达到期望的状态时，液压系统21进入到图4所示的压力保持状态。如图4所示，第一隔离阀30和第二隔离阀31打开，由第一栗单元24和/或第一蓄能器40向主控制阀23输送高压流体介质，如图4中的箭头52和53所示，同时主控制阀23相对于图3所示的工作状态变换到另一工作状态，以实现压力保持操作。此时，第三隔离阀32关闭，以隔离开高压源与低压源。
[0050]在压力保持状态，优选地使第四隔离阀33打开，以便在压力保持状态下允许液压介质由于压力波动而在第二蓄能器41与液压缸22的上腔室44之间流动，如图4中的箭头54所示。当然，液压介质也可在第三蓄能器42与液压缸22的上腔室44之间流动，如箭头55所示。如果第四隔离阀33关闭，液压介质仅可如箭头55所示地在第三蓄能器42与液压缸22的上腔室44之间流动。此时，液压缸22的下腔室45与主控制阀23之间也会产生如箭头56所示的压力保持状态。
[0051]当冲压单元完成挤压成型操作后，液压系统21进入到主动高速回位状态。通常，当冲压单元完成挤压成型操作而抬离时，活塞杆27需要向上移动回位，此时进入到图5所示的主动高速回位状态。在图5所示的主动高速回位状态，第二隔离阀31关闭，以隔离开高压源与低压源。同时，第三隔离阀32打开，以允许第二栗单元25和/或第二蓄能器41向主控制阀23输送低压、大流量的流体介质，此时主控制阀23被切换成允许流体介质流向液压缸22的下腔室45，从而快速地将活塞杆27移动到期望高度处，如图5中的箭头57-61所示。第四隔离阀33优选打开，以使被从液压缸22的上腔室44挤压出的流体介质能够流向第二蓄能器41，如图5中的箭头62-63所示。
[0052]在初始状态与被动运动状态之间，根据需要还可以使低压流体介质经过第四隔离阀33流向液压缸22的上腔室44，以使活塞杆27预先缩回一段距离而为后续的挤压成型做好准备，液压介质的流动方向以及活塞杆27的运动方向如图6中的箭头63-68所示。这一步骤可紧跟在主动高速回位操作之后进行。为了执行该预缩回操作，第三隔离阀32关闭，第四隔离阀33打开，第二栗单元25和/或第二蓄能器41将液压介质经过第四隔离阀33输送到液压缸22的上腔室44，以使活塞杆27向下移动一段距离而为后续的挤压成型做好准备。此时，第—?隔尚阀31关闭，以隔尚开尚压源和尚压源。
[0053]图5和图6所示的操作状态均为主动的高速活塞杆移动操作，区别在于图5所示的是活塞杆向上回位运动，而图6所示的是活塞杆向下预缩回运动，但它们均由低压源作为动力源执行相应操作。
[0054]显然，在第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32、第四隔离阀33正确地隔离的情况下，各蓄能器的加压操作可以根据需要随时进行。例如，在被动运动状态，第一栗单元24可以启动，以对第一蓄能器40进行加压，第二栗单元25可以在第四隔离阀33关闭的情况下对第二蓄能器41进行加压。在其他工作状态，原则上，当高压源执行操作时，可以对低压源的蓄能器执行加压操作，当低压源执行操作时，可以对高压源的蓄能器执行加压操作。
[0055]除了单向阀以外，各个隔离阀可以根据自身的功能需要通过滑阀、插装式阀、逻辑阀或其他能够实现正确隔离功能的阀实现。
[0056]如图2-6所示，左侧虚线框所涵盖的多个部件构成液压缸组。液压系统21可以包括多个这样的液压缸组，每个液压缸组可以独立地操作。为了清楚起见，右侧液压缸组仅示意性地通过虚线框示出。
[0057]本实用新型的基本思想是，通过设置能够彼此隔离的低压源和高压源，可以根据需要使低压源或高压源执行相应的功能，从而可以更有利地分别设计低压源和高压源，这不仅节省了成本，而且还提高了能效。
[0058]对于本领域的技术人员来说，本实用新型的液压系统也可与其他需要该系统的装置一起使用，而不仅限于冲压单元。
[0059]而且，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。
【主权项】
1.一种液压系统(21)，包括: 液压缸(22)，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与所述液压缸(22)的第一腔室液压连接的主控制阀(23)，所述主控制阀(23)被构造成适于控制液压缸(22)的工作状态； 其特征在于: 所述液压系统(21)还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，其中，所述高压源液压连接到主控制阀(23)且适于通过主控制阀(23)使液压缸(22)工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀(23)和液压缸(22)且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸(22)自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。2.如权利要求1所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述高压源包括第一栗单元(24)和至少一个高压源蓄能器;和/或 所述低压源包括第二栗单元(25)和至少一个低压源蓄能器。3.如权利要求2所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一栗单元(24)的额定流量低于所述第二栗单元(25)的额定流量。4.如权利要求2或3所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一栗单元(24)和第二栗单元(25)共用一个驱动电机;和/或 所述主控制阀(23)为比例阀。5.如权利要求2或3所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述液压隔离装置包括多个隔离阀，所述多个隔离阀被构造成适于通过控制相应的液压管路的接通和断开实现所述高压源与低压源之间的液压隔离;和/或 所述至少一个低压源蓄能器包括第一低压源蓄能器和第二低压源蓄能器。6.如权利要求5所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述多个隔离阀包括第一隔离阀(30)、第二隔离阀(31)、第三隔离阀(32)和第四隔离阀(33)，其中，所述第一栗单元(24)通过第一隔离阀(30)液压连接到所述高压源蓄能器和第二隔离阀(31)，所述第二隔离阀(31)液压连接到所述主控制阀(23)，第二栗单元(25)通过第三隔离阀(32)液压连接到主控制阀(23)以及通过第四隔离阀(33)液压连接到液压缸(22)的第二腔室;和/或 所述第一低压源蓄能器液压连接在第二栗单元(25)与第三隔离阀(32)之间以及第二栗单元(25)与第四隔离阀(33)之间，第二低压源蓄能器液压连接在第四隔离阀(33)与液压缸(22)的第二腔室之间。7.如权利要求6所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一隔离阀(30)、第二隔离阀(31)、第三隔离阀(32)和第四隔离阀(33)从单向阀、滑阀、插装式阀、逻辑阀中选择;和/或 所述液压缸(22)包括活塞杆(27)，所述活塞杆(27)适于接收外来压力;和/或所述液压系统包括适于独立操作的多个液压缸组，所述多个液压缸组并联地连接到所述高压源和低压源，其中，每个液压缸组至少包括一个所述液压缸(22)、一个所述主控制阀(23)、所述第二隔离阀(31)、所述至少一个高压源蓄能器以及所述第二低压源蓄能器。8.如权利要求1-3、6-7中任一所述的液压系统(21 )，其特征在于: 所述液压系统是适用于压机的液压系统，其中，所述液压缸(22)适于接收压机的冲压单元的挤压成型作用力，所述高压源适于在挤压成型过程中使液压缸(22)工作在保持所述挤压成型作用力的状态下，所述低压源适于在无挤压成型作用力作用于液压缸(22)的状态下控制液压缸(22)自身的工作状态。9.一种在工作时产生挤压动作的设备，其特征在于，所述设备配备有如权利要求1-8中任一所述的液压系统，所述液压系统适于控制所述挤压动作的执行。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于， 所述设备是压机，所述压机包括冲压单元，所述冲压单元具有安装在所述液压缸(22)上的下模具以及与所述下模具配合使用的上模具，所述上模具适于向下运动以挤压成型位于所述下模具上的待加工的工件。
【文档编号】F15B11/08GK205715005SQ201620257830
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】孙培, 王伟
【申请人】博世力士乐（常州）有限公司
【专利摘要】公开了一种液压系统(21)，包括：液压缸(22)，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与液压缸的第一腔室液压连接的主控制阀(23)，其被构造成适于控制液压缸的工作状态；其中，所述液压系统还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，所述高压源液压连接到主控制阀且适于通过主控制阀使液压缸工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀和液压缸且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。还公开了一种包括该液压系统的设备。该液压系统不仅具有低的成本，而且还具有高的能效。
【专利说明】
液压系统以及包括该液压系统的设备
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种液压系统以及一种包括该液压系统的设备。
【背景技术】
[0002]目前，在工业制品成型过程中广泛使用压机，以通过挤压作用将工件成型为期望的形状。压机通常包括上模具和下模具。在操作过程中，通常是上模具朝下模具移动，以便在上、下模具的共同作用下将放置在下模具上的待加工的工件挤压成型为期望的形状。
[0003]为了使压机可靠、稳定、正确地工作，通常设有支撑下模具的液压系统。因此，压机通常包括冲压单元和液压系统。该液压系统一方面可确保压机产生期望的挤压力，另一方面可利用液压系统的特点使压机以有利的方式工作，例如可以减轻冲击振动。
[0004]图1示出了现有技术中的一种典型的与冲压单元配合使用的液压系统I的液压示意图。该液压系统I主要包括:液压缸2、主控制阀3、栗单元4、第一蓄能器5、第二蓄能器6、第三蓄能器7、减压阀8、油箱9、隔离阀10以及单向阀12，这些部件之间的连接方式如图1所示。
[0005]液压系统I的工作过程通常如下:
[0006]I)初始状态:液压缸2的活塞杆11保持在期望高度处。
[0007]2)被动运动状态:在冲压单元的挤压成型过程中，冲压单元使上模具向下运动，以挤压位于活塞杆11的顶端处的下模具上的待加工的工件。此时，液压缸2的活塞杆11会被动地向下移动，活塞下方的腔室内的液压介质被活塞挤压通过主控制阀3，从而控制上模具与下模具之间的压力。
[0008]3)压力保持状态:当挤压成型操作达到期望的状态时，冲压单元通常还需要以某一压力将上、下模具以及工件保持在预定位置附近。该压力保持操作通过主控制阀3控制来自栗单元4和/或第二蓄能器6的液压介质向油箱9的流动特性实现。
[0009]4)主动高速回位状态:在冲压单元完成挤压成型操作后，栗单元4和/或第二蓄能器6使活塞杆11回到期望高度处，以便为下一次的挤压成型过程做好准备。
[0010]在初始状态与被动运动状态之间，根据需要还可以使经过减压阀8减压的液压介质流向活塞上方的腔室，以使活塞杆11预先缩回一段距离而为后续的挤压成型做好准备。
[0011]为了确保栗单元4能够单独、分时地向活塞的上、下腔室供送液压介质，需要设置隔离阀10。
[0012]由以上描述可知，在主动高速回位状态，需要由栗单元4提供的液压流量和体积明显高于压力保持状态所需的液压流量和体积，但所需的压力明显小于压力保持状态所需的压力。然而，在这种液压系统中，液压缸由单独的栗单元4驱动，这需要栗单元4同时具有高的流量和高的压力输出能力。具体地讲，栗单元4所应提供的最大压力由压力保持状态中所需的最大压力决定，而所应提供的最大流量由主动高速回位状态中所需的最大流量决定。这会使得液压系统必须具有大尺寸和高额定压力的栗和蓄能器组。在压力保持状态，栗单元需要提供高的压力，但同时又需通过降低排量或速度以低流量工作。在高速回位状态，栗单元以满排量工作，以提供高的流量，但压力又需通过调节栗单元4的设置或减压阀8降低。
[0013]换言之，在传统的液压系统中，虽然高的压力和高的流量是分时需求的，然而栗单元却必须同时满足这两个需求。这会使得液压系统具有高的成本(不仅仅栗单元，而且所有相关的液压管路、阀等都应该满足高压力和高流量的要求)，而且还会使得液压系统具有低的能效。
[0014]因此，迫切需要改进目前的液压系统，以使整个液压系统具有低的成本，同时工作更为高效和节能。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的是提供一种具有高的能量利用效率和低的成本的液压系统以及一种相应的设备。
[0016]根据本实用新型的第一个方面，提供了一种液压系统，包括:液压缸，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与所述液压缸的第一腔室液压连接的主控制阀，所述主控制阀被构造成适于控制液压缸的工作状态;其特征在于:所述液压系统还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，其中，所述高压源液压连接到主控制阀且适于通过主控制阀使液压缸工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀和液压缸且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。
[0017]根据一个可选的实施例，所述高压源包括第一栗单元和至少一个高压源蓄能器；和/或所述低压源包括第二栗单元和至少一个低压源蓄能器。
[0018]根据一个可选的实施例，所述第一栗单元的额定流量低于所述第二栗单元的额定流量。
[0019]根据一个可选的实施例，所述第一栗单元和第二栗单元共用一个驱动电机;和/或所述主控制阀为比例阀。
[0020]根据一个可选的实施例，所述液压隔离装置包括多个隔离阀，所述多个隔离阀被构造成适于通过控制相应的液压管路的接通和断开实现所述高压源与低压源之间的液压隔离;和/或所述至少一个低压源蓄能器包括第一低压源蓄能器和第二低压源蓄能器。
[0021]根据一个可选的实施例，所述多个隔离阀包括第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀，其中，所述第一栗单元通过第一隔离阀液压连接到所述高压源蓄能器和第二隔离阀，所述第二隔离阀液压连接到所述主控制阀，第二栗单元通过第三隔离阀液压连接到主控制阀以及通过第四隔离阀液压连接到液压缸的第二腔室;和/或所述第一低压源蓄能器液压连接在第二栗单元与第三隔离阀之间以及第二栗单元与第四隔离阀之间，第二低压源蓄能器液压连接在第四隔离阀与液压缸的第二腔室之间。
[0022]根据一个可选的实施例，所述第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀从单向阀、滑阀、插装式阀、逻辑阀中选择;和/或所述液压缸包括活塞杆，所述活塞杆适于接收外来压力;和/或所述液压系统包括适于独立操作的多个液压缸组，所述多个液压缸组并联地连接到所述高压源和低压源，其中，每个液压缸组至少包括一个所述液压缸、一个所述主控制阀、所述第二隔离阀、所述至少一个高压源蓄能器以及所述第二低压源蓄能器。
[0023]根据一个可选的实施例，所述液压系统是适用于压机的液压系统，其中，所述液压缸适于接收压机的冲压单元的挤压成型作用力，所述高压源适于在挤压成型过程中使液压缸工作在保持所述挤压成型作用力的状态下，所述低压源适于在无挤压成型作用力作用于液压缸的状态下控制液压缸自身的工作状态。
[0024]根据本实用新型的第二个方面，提供了一种在工作时产生挤压动作的设备，其特征在于，所述设备配备有所述的液压系统，所述液压系统适于控制所述挤压动作的执行。
[0025]根据一个可选的实施例，所述设备是压机，所述压机包括冲压单元，所述冲压单元具有安装在所述液压缸上的下模具以及与所述下模具配合使用的上模具，所述上模具适于向下运动以挤压成型位于所述下模具上的待加工的工件。
[0026]通过设置能够彼此隔离的低压源和高压源，可以根据需要使低压源或高压源执行相应的功能，从而可以更有利地分别设计低压源和高压源，这不仅节省了成本，而且还提高了能效。
【附图说明】
[0027]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:
[0028]图1示出了现有技术中的一种典型的与冲压单元配合使用的液压系统的液压示意图。
[0029]图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的与冲压单元配合使用的液压系统的液压示意图。
[0030]图3示出了图2所示的液压系统的被动运动状态的液压示意图。
[0031 ]图4示出了图2所示的液压系统的压力保持状态的液压示意图。
[0032 ]图5示出了图2所示的液压系统的主动高速回位状态的液压示意图。
[0033 ]图6示出了图2所示的液压系统的主动预先缩回状态的液压示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面，将参看附图更详细地描述本实用新型的一些实施例，以便更好地理解本实用新型的基本思想。
[0035]图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的与冲压单元配合使用的液压系统21的液压示意图。
[0036]如图2所示，该液压系统21主要包括:液压缸22、主控制阀23、第一栗单元24、第二栗单元25、多个隔离阀、多个蓄能器、油箱26以及单向阀28。第一栗单元24和第二栗单元25为独立工作的栗单元。所述多个隔离阀优选具体为或包括第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32、第四隔离阀33。所述多个蓄能器优选具体为或包括第一蓄能器40、第二蓄能器41、第三蓄能器42。
[0037]所述主控制阀23优选为比例阀。
[0038]与传统的液压系统相比，本实用新型采用了两个独立的栗单元，其中，第一栗单元24具有相对较高的额定输出压力，第二栗单元25具有相对较低的额定输出压力。在此，需要指出的是，第一栗单元24和第二栗单元25的输出压力是相对彼此而言的，S卩，第一栗单元24输出的工作压力大于第二栗单元25输出的工作压力。第一栗单元24和第二栗单元25具体采用多大的工作压力视具体需求而定。
[0039]第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32和第四隔离阀33根据预定的控制逻辑控制相应的液压管路的接通和断开，以实现高压和低压之间的隔离和确保液压系统以正确的方式工作。
[0040]如图2所示，第一蓄能器40与第一栗单元24构成高压源，第二蓄能器41与第二栗单元25构成低压源。第一栗单元24主要用于提供高的输出压力，从而可以具有相对较小的排量。第二栗单元25主要用于提供相对较高的排量，从而可以具有低的输出压力。因此，与高压源相关的所有部件可以主要根据压力需求选择，对流量的要求不高，而与低压源相关的所有部件可以主要根据流量要求选择，对输出压力的要求不高。
[0041]根据一个优选的示例性实施例，第一栗单元24和第二栗单元25可以共用一个电机，这是因为它们是分时操作的。
[0042]如图2所示，第一栗单元24通过第一隔离阀30液压连接到第二隔离阀31，第二隔离阀31又液压连接到主控制阀23的第一端口43，第一蓄能器40液压连接到位于第一隔离阀30与第二隔离阀31之间的液压管路。而且，第二栗单元25通过第三隔离阀32液压连接到主控制阀23的第一端口43，同时还优选的是，第二栗单元25还并联地通过第四隔离阀33液压连接到液压缸22的上腔室44。
[0043]优选地，第二蓄能器41与位于第二栗单元25与第三、第四隔离阀32、33之间的液压管路液压连接。第三蓄能器42与位于液压缸22的上腔室44与第四隔离阀33之间的液压管路液压连接。
[0044]与传统的液压系统一样的是，液压缸22的下腔室45与主控制阀23的第二端口46连接，主控制阀23的第三端口 47通到油箱26。
[0045]第一隔离阀30可以优选为单向阀，以便仅允许第一栗单元24向外输出高压流体介质。第二隔离阀31用于控制第一蓄能器40何时向主控制阀23供给高压流体介质。
[0046]第三隔离阀32用于控制第二栗单元25和/或第二蓄能器41何时向主控制阀23供给低压流体介质。第四隔离阀33用于控制第二蓄能器41和/或第二栗单元25何时向液压缸22的上腔室44供给低压流体介质。
[0047]下面，将详细描述该液压系统21的工作过程。
[0048]在初始状态，液压缸22的活塞杆27保持在期望高度处。然后，为了执行挤压成型操作进入到图3所示的被动运动状态。在图3所示的被动运动状态，活塞杆27由于上模具挤压下模具而向下移动，液压缸22的下腔室45内的液压介质会被活塞挤压通过主控制阀23后流到油箱26，如图3中的箭头48和49所示。通过主控制阀23的控制作用，可以控制挤压力的大小、挤压速度以及挤压加速度等。此时，第二隔离阀31和第三隔离阀32关闭。由于液压缸22的上腔室44的容积的扩大，液压介质会从第二蓄能器41和/或第三蓄能器42如箭头50和51所示地向液压缸22的上腔室44回流。
[0049]当挤压成型操作达到期望的状态时，液压系统21进入到图4所示的压力保持状态。如图4所示，第一隔离阀30和第二隔离阀31打开，由第一栗单元24和/或第一蓄能器40向主控制阀23输送高压流体介质，如图4中的箭头52和53所示，同时主控制阀23相对于图3所示的工作状态变换到另一工作状态，以实现压力保持操作。此时，第三隔离阀32关闭，以隔离开高压源与低压源。
[0050]在压力保持状态，优选地使第四隔离阀33打开，以便在压力保持状态下允许液压介质由于压力波动而在第二蓄能器41与液压缸22的上腔室44之间流动，如图4中的箭头54所示。当然，液压介质也可在第三蓄能器42与液压缸22的上腔室44之间流动，如箭头55所示。如果第四隔离阀33关闭，液压介质仅可如箭头55所示地在第三蓄能器42与液压缸22的上腔室44之间流动。此时，液压缸22的下腔室45与主控制阀23之间也会产生如箭头56所示的压力保持状态。
[0051]当冲压单元完成挤压成型操作后，液压系统21进入到主动高速回位状态。通常，当冲压单元完成挤压成型操作而抬离时，活塞杆27需要向上移动回位，此时进入到图5所示的主动高速回位状态。在图5所示的主动高速回位状态，第二隔离阀31关闭，以隔离开高压源与低压源。同时，第三隔离阀32打开，以允许第二栗单元25和/或第二蓄能器41向主控制阀23输送低压、大流量的流体介质，此时主控制阀23被切换成允许流体介质流向液压缸22的下腔室45，从而快速地将活塞杆27移动到期望高度处，如图5中的箭头57-61所示。第四隔离阀33优选打开，以使被从液压缸22的上腔室44挤压出的流体介质能够流向第二蓄能器41，如图5中的箭头62-63所示。
[0052]在初始状态与被动运动状态之间，根据需要还可以使低压流体介质经过第四隔离阀33流向液压缸22的上腔室44，以使活塞杆27预先缩回一段距离而为后续的挤压成型做好准备，液压介质的流动方向以及活塞杆27的运动方向如图6中的箭头63-68所示。这一步骤可紧跟在主动高速回位操作之后进行。为了执行该预缩回操作，第三隔离阀32关闭，第四隔离阀33打开，第二栗单元25和/或第二蓄能器41将液压介质经过第四隔离阀33输送到液压缸22的上腔室44，以使活塞杆27向下移动一段距离而为后续的挤压成型做好准备。此时，第—?隔尚阀31关闭，以隔尚开尚压源和尚压源。
[0053]图5和图6所示的操作状态均为主动的高速活塞杆移动操作，区别在于图5所示的是活塞杆向上回位运动，而图6所示的是活塞杆向下预缩回运动，但它们均由低压源作为动力源执行相应操作。
[0054]显然，在第一隔离阀30、第二隔离阀31、第三隔离阀32、第四隔离阀33正确地隔离的情况下，各蓄能器的加压操作可以根据需要随时进行。例如，在被动运动状态，第一栗单元24可以启动，以对第一蓄能器40进行加压，第二栗单元25可以在第四隔离阀33关闭的情况下对第二蓄能器41进行加压。在其他工作状态，原则上，当高压源执行操作时，可以对低压源的蓄能器执行加压操作，当低压源执行操作时，可以对高压源的蓄能器执行加压操作。
[0055]除了单向阀以外，各个隔离阀可以根据自身的功能需要通过滑阀、插装式阀、逻辑阀或其他能够实现正确隔离功能的阀实现。
[0056]如图2-6所示，左侧虚线框所涵盖的多个部件构成液压缸组。液压系统21可以包括多个这样的液压缸组，每个液压缸组可以独立地操作。为了清楚起见，右侧液压缸组仅示意性地通过虚线框示出。
[0057]本实用新型的基本思想是，通过设置能够彼此隔离的低压源和高压源，可以根据需要使低压源或高压源执行相应的功能，从而可以更有利地分别设计低压源和高压源，这不仅节省了成本，而且还提高了能效。
[0058]对于本领域的技术人员来说，本实用新型的液压系统也可与其他需要该系统的装置一起使用，而不仅限于冲压单元。
[0059]而且，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。
【主权项】
1.一种液压系统(21)，包括: 液压缸(22)，其适于接收外来压力且包括被活塞隔离开的第一腔室和第二腔室；以及与所述液压缸(22)的第一腔室液压连接的主控制阀(23)，所述主控制阀(23)被构造成适于控制液压缸(22)的工作状态； 其特征在于: 所述液压系统(21)还包括适于输出相对较高的工作压力的高压源和适于输出相对较低的工作压力的低压源，其中，所述高压源液压连接到主控制阀(23)且适于通过主控制阀(23)使液压缸(22)工作在能够承载外来压力的状态下，所述低压源液压连接到主控制阀(23)和液压缸(22)且适于在无外来压力作用的状态下控制液压缸(22)自身的工作状态，所述高压源与所述低压源通过液压隔离装置隔离开。2.如权利要求1所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述高压源包括第一栗单元(24)和至少一个高压源蓄能器;和/或 所述低压源包括第二栗单元(25)和至少一个低压源蓄能器。3.如权利要求2所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一栗单元(24)的额定流量低于所述第二栗单元(25)的额定流量。4.如权利要求2或3所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一栗单元(24)和第二栗单元(25)共用一个驱动电机;和/或 所述主控制阀(23)为比例阀。5.如权利要求2或3所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述液压隔离装置包括多个隔离阀，所述多个隔离阀被构造成适于通过控制相应的液压管路的接通和断开实现所述高压源与低压源之间的液压隔离;和/或 所述至少一个低压源蓄能器包括第一低压源蓄能器和第二低压源蓄能器。6.如权利要求5所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述多个隔离阀包括第一隔离阀(30)、第二隔离阀(31)、第三隔离阀(32)和第四隔离阀(33)，其中，所述第一栗单元(24)通过第一隔离阀(30)液压连接到所述高压源蓄能器和第二隔离阀(31)，所述第二隔离阀(31)液压连接到所述主控制阀(23)，第二栗单元(25)通过第三隔离阀(32)液压连接到主控制阀(23)以及通过第四隔离阀(33)液压连接到液压缸(22)的第二腔室;和/或 所述第一低压源蓄能器液压连接在第二栗单元(25)与第三隔离阀(32)之间以及第二栗单元(25)与第四隔离阀(33)之间，第二低压源蓄能器液压连接在第四隔离阀(33)与液压缸(22)的第二腔室之间。7.如权利要求6所述的液压系统(21)，其特征在于: 所述第一隔离阀(30)、第二隔离阀(31)、第三隔离阀(32)和第四隔离阀(33)从单向阀、滑阀、插装式阀、逻辑阀中选择;和/或 所述液压缸(22)包括活塞杆(27)，所述活塞杆(27)适于接收外来压力;和/或所述液压系统包括适于独立操作的多个液压缸组，所述多个液压缸组并联地连接到所述高压源和低压源，其中，每个液压缸组至少包括一个所述液压缸(22)、一个所述主控制阀(23)、所述第二隔离阀(31)、所述至少一个高压源蓄能器以及所述第二低压源蓄能器。8.如权利要求1-3、6-7中任一所述的液压系统(21 )，其特征在于: 所述液压系统是适用于压机的液压系统，其中，所述液压缸(22)适于接收压机的冲压单元的挤压成型作用力，所述高压源适于在挤压成型过程中使液压缸(22)工作在保持所述挤压成型作用力的状态下，所述低压源适于在无挤压成型作用力作用于液压缸(22)的状态下控制液压缸(22)自身的工作状态。9.一种在工作时产生挤压动作的设备，其特征在于，所述设备配备有如权利要求1-8中任一所述的液压系统，所述液压系统适于控制所述挤压动作的执行。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于， 所述设备是压机，所述压机包括冲压单元，所述冲压单元具有安装在所述液压缸(22)上的下模具以及与所述下模具配合使用的上模具，所述上模具适于向下运动以挤压成型位于所述下模具上的待加工的工件。
【文档编号】F15B11/08GK205715005SQ201620257830
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】孙培, 王伟
【申请人】博世力士乐（常州）有限公司
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