用于提高液压驱动装置中的压力水平的低压单元及由低压单元和液压驱动装置构成的系统
文献发布时间：2024-04-18 19:44:28
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于提高液压驱动装置中的压力水平的低压单元以及一种根据权利要求8的前序部分所述的由低压单元和液压驱动装置构成的系统。
背景技术
对于常规的液压驱动装置来说，为了提高/调整液压驱动装置中的压力水平而联接额外的外部的或者单独的机组，该机组将液压流体、尤其是油以相应所期望的压力水平输送给液压驱动装置。使用外部的机组需要装入管道系统或者软管系统来作为液压驱动装置与单独的机组之间的连接元件用以输送液压流体，该连接元件占据额外的空间并且由此降低了液压驱动装置的紧凑性。此外，管道连接件或者软管连接件是额外的维护因素，因为必须确保将流体以期望的压力水平不断地、无问题地输送到液压驱动装置。
发明内容
相对于此，本发明以下述任务为基础：提供一种用于提高液压驱动装置/伺服液压轴中的压力水平的低压单元，借助于此来省去额外的外部的机组并且省去因此所必需的软管系统/管道系统。此外，应当实现一种由液压驱动装置和根据本发明的低压单元构成的系统，该系统的压力水平在没有外部机组的情况下得到调整。
第一个任务通过一种具有权利要求1的特征的低压单元来解决并且第二个任务通过一种具有权利要求8的特征的系统来解决。相应的发明的有利的构造方案和改型方案是从属权利要求的主题。
本发明涉及一种用于提高液压驱动装置中的压力水平的低压单元。所述低压单元具有用于以期望的压力来储存液压流体的罐式储压器、被布置在所述罐式储压器下游的用于暂存流体的低压储存器以及通过马达驱动的液压泵。在此，通过连接块将所述罐式储压器、低压储存器和泵以液压的方式彼此耦接并且所述连接块如此构造，使得所述低压单元通过连接块能够直接地集成到所述液压驱动装置的主控制块之中/之处或能够与该主控制块连接或者被集成或连接到该主控制块之中/之处。
换言之，液压流体被储存/存放在罐式储压器中，所述液压流体能够借助于马达驱动的液压泵被输送到低压储存器中，流体随后被暂存在所述低压储存器中。由罐式储压器、低压储存器和泵构成的低压单元具有另外的连接块/耦接块，前面所提到的组件被联接在所述连接块/耦接块上/与所述连接块/耦接块连接。此外，所述组件通过这个连接块以液压的方式彼此耦接/连接，也就是说，液压流体通过所述连接块在罐式储压器、低压储存器和泵这些组件之间流动。所述连接块能够联接到液压驱动装置上或者能够直接被集成/安装到该液压驱动装置中。
这种具有罐式储压器、低压储存器和泵(它们借助于能够与液压驱动装置连接的连接块以液压的方式彼此耦接)的低压单元能够实现紧凑地布置用来提高液压驱动装置内部的压力水平的组件。通过将整个低压单元直接地集成或者直接地连接/联接到液压驱动装置之中/之处，用于压力水平调整的外部的机组和用于将外部的机组与液压驱动装置相连接的额外的软管或管道不再是必要的。最终能够节省结构空间、耗费和成本。
在本发明的另一方面中，所述低压单元的连接块具有法兰面，所述法兰面具有用于将低压单元连接到液压驱动装置上，尤其连接到液压驱动装置的主控制块上的液压接口。
换言之，所述连接块的面(通过所述连接块将罐式储压器、低压储存器和泵这些组件彼此连接)构造成法兰面/连接面/耦接面。这个法兰面具有液压接口/接头，所述液压接口/接头是低压单元的液压回路的出口或者入口。所述低压单元与液压驱动装置、尤其与液压驱动装置的主控制块的连接通过所述法兰面的接口来实现，由此，将所述低压单元的液压的(压力)回路/低压回路与所述液压驱动装置的液压的(压力)回路相连接。由于通过位于所述低压单元的法兰面上的接口进行直接的/紧挨着的连接，额外的软管连接件或管道连接件不再是必要的。
在本发明的另一方面中，所述低压单元具有优选采用电磁阀形式的多个(切换)阀，所述低压单元能够通过所述多个(切换)阀的位置在作为封闭系统的运行与作为开放系统的运行之间切换，其中在作为封闭系统的运行中，所述泵将流体/压力介质以期望的压力水平从罐式储压器输送到低压储存器中；在作为开放系统的运行中，所述泵将流体从外部联接的储罐输送到低压储存器中。
换言之，所述低压单元能够作为封闭系统或作为开放系统来运行。在作为封闭系统来运行时，所述低压单元中的相应的切换阀如此切换，使得压力介质从罐式储压器通过由马达驱动的泵被输送或者能够被输送到低压储存器中。在所述低压单元作为开放系统的交替的运行中，压力介质从外部联接的储罐通过所述泵被输送到所述低压单元的低压储存器中。由此，开放系统的外部联接的储罐代替封闭系统的罐式储压器。
例如，所述罐式储压器(在运行期间)因可能发生的维修作业/维护工作而能够与回路脱离并且在确定的时间段被外部的储罐接替。在维护工作结束之后，所述罐式储压器能够再被接通，因此所述外部的储罐又被解除耦接。由此，相对于持久地封闭的系统有利地确保了更容易的可维护性。封闭系统与开放系统之间的转换能够通过多个阀来实现。优选地，这种转换能够在低压单元的运行期间实现，也就是说，封闭系统运行与开放系统运行之间的转换过程或者所述罐式储压器的或外部的储罐的(解除)耦接能够在不关断系统(泵)的情况下实现。此外，所述低压单元的被主要使用的封闭的运行妨碍了被用作压力介质的流体/油的氧化，并且此外妨碍了污物(颗粒)的进入。
在本发明的另一优选的方面中，所述低压单元具有止回阀，该止回阀防止流体从低压储存器回流到泵。
换言之，优选直接地被布置在低压储存器上游的止回阀确保了被所述泵输送的压力介质不回流到该泵，由此确保将流体有效率地输送到所述低压储存器。
在本发明的另一优选的方面中，所述低压单元具有优选被构造成两点式调节器的调节器，所述调节器在所述液压驱动装置中的期望的压力水平达到之后关断所述泵并且/或者在低于预先确定的压力水平时接通所述泵。
换言之，如果所述液压驱动装置中的压力水平/压力级下降到确定的数值以下或者低于该数值，则优选将所述低压单元的泵接通且由马达来运行并且驱动直到压力水平的期望的数值出现。在此，所述泵保持被关断直到压力水平重新下降到预先确定的数值以下。由此，所述低压单元只在有必要进行压力水平的调整时才运行，因此节省了能量。此外，使所述液压驱动装置中的压力水平能够更有效率且更精确地趋于平稳(Einpendeln)。
在本发明的另一有利的方面中，根据多个阀的位置的情况，所述罐式储压器能够用来自外部联接的储罐的流体来填充，或者所述罐式储压器和低压储存器将流体排放到外部的储罐处，或者来自所述罐式储压器和低压储存器的流体能够被外部联接的储罐接纳。
因此，通过对所述阀的相应的操纵/切换，不仅能够实现在所述低压单元的开放运行与封闭运行之间的切换，而且能够实现向外部联接的储罐排空低压储存器和罐式储压器或者用来自外部的储罐的流体来装载/储存/馈给罐式储压器——取决于所期望的功能。如果在封闭的液压的(压力)回路中的压力介质/流体的压力(随时间)下降或者过低，则尤其必要的是给罐式储压器重新装载。所述低压单元的这种有利的实施方式能够借助外部联接的储罐在无运行停止的额外耗费或通过相应的维修步骤所引起的额外耗费的情况下实现压力介质的排空/装载或者更换，因为这些步骤优选地即使在运行期间也能够容易地只通过相应的阀的切换来进行。
在本发明的另一有利的方面中，所述低压单元具有附加的冷却单元和/或过滤单元并且根据阀的位置能够在作为封闭系统的运行与用封闭的冷却回路和/或封闭的过滤回路进行的运行之间切换，其中在作为封闭系统的运行中，所述泵将流体以期望的压力水平从罐式储压器输送到低压储存器中；所述封闭的冷却回路和/或封闭的过滤回路由低压储存器、泵和冷却单元和/或过滤单元构成。
换言之，所述低压单元的有利的实施方式具有冷却单元/片式换热器/冷却器和/或过滤单元，其被联接到所述低压单元的(压力)回路上/与该(压力)回路连接。通过多个阀的相应的切换能够实现，通过(低压)泵来产生封闭的冷却回路和/或过滤回路，借助于此来对低压回路的流体进行冷却和/或过滤。在系统中的低压过低时，所述冷却回路和/或过滤回路被中断或者解除耦接并且所述低压储存器又被填充到其相应的压力水平。优选地，所述冷却回路和/或过滤回路的激活或者解除激活能够在低压单元的运行期间实现。因此，关断或者变换相应的组件的额外步骤是没有必要的。
因为根据本发明所述低压单元且因此还有被集成在其中的冷却回路或者过滤回路直接/紧挨着地被集成/连接到液压驱动装置或者伺服液压轴之中/之处，所以封闭的低压回路的流体在冷却回路的运行中也对液压驱动装置的主控制块进行冷却。此外，通过从低压回路的补充抽吸(Nachsaugen)，冷却的或者过滤的流体能够分布在轴中。
此外，本发明涉及一种由液压驱动装置和低压单元构成的系统，其中所述低压单元直接地被联接/集成到液压驱动装置的主控制块之处/之中。
附图说明
现在，根据有利的实施方式并且参照所属的附图对本发明进行详细阐述。在此，附图仅是示意性的并且只用来理解本发明。应当指出，各种实施方式的特征能够彼此交换以及能够以任意的组合出现。在此：
图1示出了按照一种有利的实施例的低压单元的示例性的等轴的前视图；
图2示出了按照出自图1的有利的实施例的低压单元的示例性的等轴的后视图；
图3示出了按照一种有利的实施方式的、被联接到液压驱动装置上的低压单元的液压线路图以及在作为封闭系统运行时的压力介质流；
图4示出了所述低压单元的在图3中示出的实施方式的液压线路图以及在作为开放系统运行时的压力介质流；
图5示出了所述低压单元的在图3和4中示出的实施方式的液压线路图以及在用来自外部的储罐的流体填充罐式储压器时的压力介质流；
图6示出了所述低压单元的在图3至5中示出的实施方式的液压线路图以及在向外部的储罐排空所述罐式储压器和低压储存器时的压力介质流；
图7示出了带有附加地联接的冷却单元的低压单元的在图3至6中示出的实施方式的液压线路图以及在集成的冷却回路运行时的压力介质流。
具体实施方式
下面根据附图对本发明以及有利的实施方式进行说明。
图1示出了根据本发明的低压单元1的按照一种有利的实施例的示例性的等轴的前视图。所述低压单元1具有罐式储压器2以及低压储存器3。储存在所述罐式储压器2中的压力介质通过由马达5驱动的泵4从罐式储压器中输送出来并且引导到被联接到该罐式储压器上的压力回路中，尤其引导到低压储存器3中并且暂存在该低压储存器中。在此，通过在这里优选方形地构造的连接块6将所述罐式储压器2、低压储存器3以及泵4这些组件以液压的方式彼此耦接或者彼此固定地连接，由此形成液压的低压回路。
图2示出了在图1中描绘的低压单元1的等轴的后视图。在该视图中主要能够看到法兰面7，该法兰面作为与液压驱动装置、优选与液压驱动装置8的主控制块的直接的连接面/接触面。在此，在所述法兰面7之处/之上布置多个接口，所述接口构造用于将所述低压单元1的低压回路直接与液压驱动装置8的压力回路相连接。
图3示出了按照一种有利的实施方式的、被直接联接到液压驱动装置8上的低压单元1的液压线路图以及在低压单元1作为封闭系统来运行时的压力介质流。所述低压单元1具有罐式储压器2，其用于以期望的压力来储存流体。通过马达5驱动的泵4将流体从所述罐式储压器经由打开的切换阀9、10泵送到被布置在下游的低压储存器3中。在作为封闭系统的运行中，另外的切换阀11和12处在关闭的状态中，使得外部联接的储罐13与低压回路解除耦接并且流体在封闭系统中流动。(弹簧加载的)止回阀14在这种作为封闭系统的运行中防止流体从低压储存器3向泵4的方向回流。此外，所述低压单元1具有另外的(弹簧加载的)止回阀15、16以及止回阀17(通过该止回阀来导出所述泵4的可能的泄漏流)、优选可调节的限压阀18、19以及测压仪20。
图4示出了所述低压单元1的在图3中示出的实施方式的液压线路图以及在低压单元1作为开放系统来运行时的压力介质流。所有的在图3中描绘的低压单元1的组件也在这个图中示出。在这种作为开放系统的运行中，切换阀9、10继续处在打开的位置中并且切换阀12继续处在关闭的状态中。但是，现在切换阀11处在打开的位置中，由此所述泵4从外部的储罐13抽吸流体并且将其泵送到低压储罐3中。在所述低压单元1的这种开放的运行期间，能够在不中断运行的情况下实现对罐式储压器2的维护工作，因为所述罐式储压器2在开放系统中与低压回路脱离或者解除耦接。从液压驱动装置8的未被示出的泵流出的泄漏流能够通过打开的切换阀9和10流动到泵4。
图5示出了所述低压单元1的在图3和4中示出的实施方式的液压线路图以及在用来自外部的储罐13的流体填充罐式储压器2时的压力介质流。该低压单元1在运行期间能够如此切换，使得如果在罐式储压器2中的流体的压力过低，则能够用来自外部联接的储罐13的新的流体/压力介质来填充所述罐式储压器2。在这种情况下，切换阀9、11和12处在打开的状态中，而切换阀10被关闭。在外部的储罐13与罐式储压器2之间的液压流路通过所述切换阀12的打开的位置被打开，由此，泵4能够将流体从外部的储罐13泵送到罐式储压器2中。
图6示出了所述低压单元1的在图3至5中示出的实施方式的液压线路图以及在向外部的储罐13排空罐式储压器2和低压储存器3时的压力介质流。为了将具有可能过低的压力的流体从低压单元1、尤其从罐式储压器2和从低压储存器3导出/排空，所有的切换阀9、10、11和12在低压单元1的开放的运行中，即在借助外部耦接的储罐13的运行中被打开。在此，能够同时地将流体从罐式储压器2和低压储存器3排空到外部的储罐13中。
图7示出了带有附加的冷却单元21的低压单元1的在图3至6中示出的实施方式的液压线路图以及在集成的冷却回路运行时的压力介质流，其中所述冷却单元在这里以被布置在泵4下游的方式被联接到低压回路上。所描绘的冷却回路被集成在低压单元1中并且同样延伸穿过被联接的液压驱动装置8。通过切换阀9至12的位置，所述冷却回路能够在封闭系统中接通或者解除耦接，即外部的储罐13在冷却期间被解除耦接。相比于低压单元1作为封闭系统的运行(参见图3中的图示)，切换阀9在第二位置中被打开，该切换阀释放了所述低压单元1的泵4与集成的冷却回路之间的流体流。其余的切换阀10至12的位置与它们在出自图3的正常的封闭运行中相应的位置没有区别。
附图标记列表：
1 低压单元
2 罐式储压器
3 低压储存器
4 泵
5 马达
6 连接块
7 法兰面
8 液压驱动装置
9、10、11、12 (切换)阀
13 外部的储罐
14、15、16、17 止回阀
18、19 限压阀
20 测压仪
21 冷却单元