CN101929492A - 用于控制具有液压回路的设备的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制具有液压回路和多于一个单个的液压泵的设备的装置，其中也可以有选择地多个液压回路连续地依次配属泵。在液压回路中布置有用于供应液压压力和液压体积流量的液压泵。每个液压泵与相应的液压回路的压力和体积流量控制单元共同作用。液压泵(3)作为引导泵(31)与引导控制单元(6)共同作用，它求出单个电动机(5)的转速(n)的理论值(ns)。为此在引导控制单元(6)中计算电动机(5)的时间可变的转速(n)。在计算转速(n)时比较和考虑用于液压回路(2)的供应的不同的压力值(p1至pn)和/或体积流量值(Q1至Qn)。

Description

用于控制具有液压回路的设备的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制具有液压回路和多于一个唯一的液压泵的设备的装置，其中也可以选择多个液压回路连续地依次配属于一个泵。每个液压泵与至少一个液压回路的相应压力和体积流量的控制单元共同作用。
背景技术
为了调节到液压回路的压力介质的供应，由文献EP 1 236 558 B1公开了一种可液压操纵的执行器，其中一个具有可变的转速的电动机驱动一个泵用于在单个的液压回路中的压力和体积流量调节，该泵对应由上一级的控制器预先规定的压力/体积流量特征为执行器供应液压的压力介质。在此在生产循环的内部得出一个在其中进行体积流量的调节的时段或者区域，以及一个在其中进行压力调节的时段或者区域。
为了节约能量并且经济地运行具有液压回路的设备，不仅设有电动机的转速的控制器，而且设有泵的供应量的控制器。由泵输送的压力介质的体积流量在此由驱动泵的转速和泵的每转供应量相乘得出。对于在其中进行体积流量调节的生产循环的区域，单个液压回路的转速与供应量的多个值对可以借助于电动机和可调节的液压泵实现。
为了控制具有多个液压回路的设备，由此为了控制液压回路的压力/体积流量特征，需要多个对应液压回路的数量的具有可调节的可变的转速的电动机以及相应的液压泵的数量，以保证每个液压回路的预先规定的压力/体积流量特征。这样一种用于控制设备的装置具有此缺点，即多个转速可变的电动机设有相应的变频器，它们与多个相应的液压泵共同作用，这造成巨大的设备成本。
发明内容
本发明的任务是，克服在现有技术中的缺点并且提供一种用于控制具有液压回路的设备的装置，利用它可以明显降低设备成本。
该任务利用独立的权利要求1解决。本发明有利的改进方案由从属权利要求给出。
根据本发明提供一种用于控制具有液压回路的设备的装置。该液压回路配属有一个液压泵。每个液压泵与至少一个的液压回路的相应的压力和体积流量控制单元共同作用。该液压泵串联地连接在一个唯一的电动机的输出轴上。其中一个液压泵作为引导泵与引导控制单元共同作用，它求出唯一的电动机的转速的理论值。为此在引导控制单元中计算电动机的时间可变的转速。在计算转速时比较和考虑用于液压回路的供应的不同的压力值和/或体积流量值。
这样一种用于控制设备的装置具有此优点，即可以节约具有相应的成本高的变频器的转速可变的电动机，而相对为液压回路使用多个转速可变的的电动机不减弱调节质量。这个用于驱动多个液压泵的唯一的电动机也在它的转速方面可变地匹配必需的压力/体积流量特征，这样可以获得具有多个液压回路的设备的能量节约的工作。分别只调整电动机上的转速，它在相应的时间窗口内相比较地作为最高必需的转速由预先规定的液压回路的压力/体积流量特征得出。该控制由此同时也是节约能量的，因为转速对应连接的液压回路的要求最优地匹配。
在这个相应的时间窗口内，即在其中出现这个对应由引导控制器求出的转速的转速，在用于其它的液压回路的相应的副控制器中执行一个压力/体积流量调节，它使后面的液压泵的压力和体积流量匹配于这个时间窗口出现的电动机的转速。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了调节唯一的电动机的转速的时间可变的理论值，引导泵的引导控制单元由传递来的必需的压力值和/或必需的体积流量值求出一个转速理论值并且将这个转速理论值输送给一个与唯一的电动机电连接的变频器。
为了个别地在时间窗口内部出现的转速调到液压泵的压力/体积流量特征上，液压泵分别与一个操纵阀共同作用，它根据时间并且可变地根据当前的电动机的理论转速调节单个的液压回路的液压压力和液压体积流量供应。
为此该操纵阀与液压泵的转角调节器(Schwenkwinkelregler)和一个压力阀共同作用。为此由引导控制单元求出的用于控制电动机的转速的理论值的值不仅传输给变频器而且传输给其它的液压回路的其它的副控制单元。
一个可编程控制器预先规定引导控制单元和每个副控制单元的必需的依赖时间的压力和体积流量理论值。为了连接的液压回路的压力和体积流量的独立的调节由此在每个副控制单元中提供压力和体积流量值的理论值以及电动机的当前的转速，其中每个副控制单元如上面提及的具有一个转角调节器和一个压力调节器作为用于调节液压回路的液压压力和液压体积流量需求的操纵阀单元。由此该引导控制单元具有至少一个转速理论值发送器、一个压力和体积流量调节器和一个操纵阀。而副控制单元具有至少一个压力和体积流量调节器和一个操纵阀。
此外，该装置具有离合器，通过它可以将单个的液压泵与唯一的电动机的输出轴串联连接。
具体实施方式
本发明现在借助附图详细说明。
图1示出了一种用于控制具有液压回路21至2n的设备的装置1的原理性的方块图。每个液压回路21至2n配属有一个液压泵31至3n，它与液压回路21至2n分别通过一个液压管路151至15n连接。产生体积流量的液压泵31至3n具有一个转角调节器，利用它可以在零和最大值之间调节与驱动马达的转速相关的体积流量。液压泵3.1至3.n由电动机5的共同的输出轴4驱动。为了耦合液压泵3在传动系中设有离合器101至10n。由此可以将液压泵31至3n串联地结合到唯一的电动机5的输出轴4上。
液压泵3中的一个作为引导泵31与引导控制单元6共同作用。其余的液压泵32至3n分别与副控制单元7共同作用。引导控制单元6具有一个转速理论值发送器13，它根据压力/体积流量特征计算转速理论值ns并且输出。为此压力理论值ps1至psn和体积流量理论值Qs1至Qsn通过控制线路16由一个可编程控制器12预先规定并且提供给用于控制具有液压回路21至2n的设备的装置1。
在引导控制单元6中，利用转速发送器13从由可编程控制器12预先规定的可变的压力特征ps1至psn和体积流量特征Qs1至Qsn的值根据液压回路21至2n的压力实际值pi1至pin以及体积流量实际值Qi1至Qin对一个预先规定的时段对应地将时间变化的转速理论值ns一方面通过控制线路17输出到用于电动机5的转速调节的变频器8上并且另一方面通过控制线路18输出到每个副控制单元7上。由此可以对于一个预先规定的时段使具有理论转速ns的电动机驱动液压泵31至3n并且每个液压泵31至3n可以通过包含在控制单元6和7中的压力/体积流量调节器14与操纵阀单元9共同作用地保持一个对这个时间区间预先规定的理论压力ps和体积流量Qs，它们分别通过信号线路19由副控制单元7传递到引导控制单元6上。
分别出现在液压回路21至2n中的压力pi和体积流量Qi的形式的实际状态通过相应的信号线路20传递到相应的控制单元6或者说7上并且传递到布置在那里的压力和体积流量调节器14上。该用于控制具有液压回路21至2n的设备的装置1由此可以，尽管只有一个唯一的，具有通过变频器8时间可变地调整的可变的转速的电动机，每个液压回路21至2n和布置在液压回路中的执行器通过可变的液压泵31至3n供应不同的匹配的压力值和体积流量值。
附图标记列表
1    用于控制一种设备的装置
2    液压回路
3    液压泵
4    输出轴
5    电动机
6    引导控制单元
7    副控制单元
8    变频器
9    操纵阀或者说操纵阀单元
10   离合器
12   可编程控制器
13   转速理论值发布器
14   压力和体积流量调节器
15   液压管路
16   控制线路
17   控制线路
18   控制线路
19   信号线路
20   信号线路
ns   转速的理论值
n    转速
p    压力
Q    体积流量

Claims (9)

1.用于控制具有液压回路的设备的装置，其中液压回路(2)配属液压泵(3)，并且其中每个液压泵(3)与至少一个的液压回路(2)的相应压力和体积流量控制单元(6、7)共同作用，并且其中液压泵(3)串联地连接在一个唯一的电动机(5)的输出轴(4)上，并且其中一个液压泵(3)作为引导泵(31)与引导控制单元(6)共同作用，它求出唯一的电动机(5)的转速(n)的理论值(ns)，并且其中在引导控制单元(6)中计算电动机(5)的时间可变的转速(n)并且在计算转速(n)时比较和考虑用于供应液压回路(2)的不同的压力值(p1至pn)和/或体积流量值(Q1至Qn)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，为了调节唯一的电动机(5)的转速(n)的时间可变的理论值(ns)，引导泵(31)的引导控制单元(6)从所有液压回路(21至2n)的传输的必需的压力值(p1至pn)和/或必需的体积流量值(Q1至Qn)求出转速理论值(ns)并且提供给与唯一的电动机(5)电连接的变频器(8)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，每个液压泵(3)与相应的控制单元共同作用，它与时间相关地并且可变地根据当前的理论转速(ns)调节单个的液压回路(2)的液压压力和液压体积流量供应。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置具有离合器(10、11)，通过它们单个的液压泵(3)可与唯一的电动机(5)的输出轴(4)串联连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，由引导控制单元(6)求出的用于控制电动机(5)的转速(n)的理论值(ns)的值不仅传输到变频器(8)而且传输到其它的液压回路(2)的其它的副控制单元(7)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，可编程控制器(12)为引导控制单元(6)和每个副控制单元(7)预先规定必需的与时间相关的压力理论值(ps1至psn)和体积流量理论值(Qs1至Qsn)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，为了连接的液压回路(2)的压力(p)和体积流量(Q)的独立的调节，在每个副控制单元(7)中提供压力(ps1至psn)和体积流量值(Qs1至Qsn)的理论值以及电动机(5)的当前的转速(ns)，并且每个副控制单元(7)具有转角调节器和压力调节器作为用于调节液压回路(2)的液压压力和液压体积流量需求的操纵阀单元(9)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述引导控制单元(6)具有至少一个转速理论值发送器(13)、压力和体积流量调节器(14)和操纵阀(9)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述副控制单元(7)具有至少一个压力和体积流量调节器(13)和操纵阀(9)。
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