CN103629094A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵装置，优选作为恒压***，具有多个并联的定量泵，它们共同由一个转速可变的驱动装置驱动。每一个定量泵具有从属的工作管线，其内分别设置一个分配阀，通过它能够向槽导出从属的定量泵的输送体积流。工作管线注入泵装置的一条公共的高压管线内。根据本发明，能够取决于转速可变的驱动装置的一个各自的阈值转速，开关或者运行用于解除激活或者无效接通或者用于激活或者接通所属的定量泵的分配阀。这优选通过一个调节回路实现。由此提供能够在很大程度上在宽的转速带内其转速可变地被驱动的泵装置。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及一种泵装置和用于运行它的方法。

背景技术

EP 1 564 414 A1公开说明书表示一种根据权利要求1的发明主题的泵装置，其中个液压的负载通过两个彼此耦合的定量泵和通过一个公共的转速可变的驱动装置供给或者驱动。在不超过预先规定的负载压力的情况下，两个泵通过分配阀解除激活或者无效接通，这通过使它们的高压接口与槽连接实现。分配阀的开关通过一条其内存在液压负载的负载压力的控制管线进行，亦即该分配阀涉及一种压力分配阀。

该泵装置的缺点在于，其用于向负载供给两个相对设置的压力空间。

发明内容

与此相对本发明的任务在于，提供一种泵装置，其可以为多个并且不同的负载供给而使用。

该任务通过具有权利要求1的特征的泵装置和通过根据权利要求9或10的运行它的方法解决。

本发明的泵装置具有多个并联的定量泵，它们共同由一个转速可变的驱动装置驱动。每一个定量泵具有从属的工作管线，其内分别设置一个分配阀，通过它能够向液槽导出从属的定量泵的输送体积流。工作管线连接泵装置的一个公共的高压接口或者注入泵装置的条公共的高压管线内。根据本发明，能够取决于转速可变的驱动装置的阈值转速，开关或者操作用于解除激活或者尤效接通或者用于激活或者接通所属的定量泵的分配阀。由此提供能够以高的灵活性为多个不同的负载供给的泵装置。

本发明的另外有利的结构在从属权利要求中说明。

特别优选泵装置是恒压***，在它的高压管线内在转速可变的驱动装置的不同的转速下也能够产生并且保持恒定的工作压力。这使用调节回路实现，其具有压力传感器，通过该压力传感器能够确定公共的高压管线中的负载压力。通过该调节回路能够开关与其连接的分配阀。由此能够通过该泵装置以恒定的力或者转矩和以可变的速度运行液压的负载。

优选转速可变的驱动装置是电动机，其中，电动机的转速可由变频器通过调节回路调整。

在这件事情上可以在闭环运行(闭合的调节电路)中在电动机上提供一个转速传感器，其与调节电路连接。

或者根据一个成本低的变型可以在开环运行(开启的调节电路)中在变频器内构建等效电路或者转速模型。

优选定量泵通过轴使用耦合器可彼此和/或与转速可变的驱动装置耦合。这样能够全静态调节单个定量泵也。

当定量泵具有不同的额定输送体积时，产生定量泵的不同的组合可能性，使得能够具有进一步限制驱动装置的转速带。这里可以设计具有最小额定输送体积的定量泵用于负载的零行程运行和/或用于压力保持运行以补偿本发明的泵装置或者由此供给的负载的泄漏。

当分配阀通过一条公共的返回引导的液槽管线与液曹连接时，可以在该液槽管线内设置冷却器和/或过滤器。

在本发明的泵装置的一种优选的扩展在公共的高压管线上连接压力存储器。

这里特别优选的是在压力存储器和高压管线之间设置一个可调整的节流单向阀。其可以与压力存储器一起作为阻尼元件作用。

本发明的用于提高在根据上述权利要求之一所述的泵装置的公共的高压管线中的体积流的方法具有步骤：

-特别持续地提高转速可变的驱动装置的转速；

-通过属于定量泵的分配阀借助-优选可调整的-阈值转速激活或者接通其中一个定量泵；和

-特别持续地提高转速可变的驱动装置的转速。

由此实现一种用于运行泵装置的方法，它的转速可变的驱动装置在很大程度上能够在宽的转速带上运行。

在中间的“激活或者接通其中一个定量泵”的步骤中能够-特别跳跃地-降低转速可变的装置的转速。由此能够补偿高压管线中的理论上跳跃式上升的体积流。

与此对应，本发明的用于减小在根据上述权利要求之一所述的泵装置的公共高压管线中的体积流的方法具有步骤：

-特别持续地减小转速可变的驱动装置的转速；

-通过属于定量泵的分配阀借助-优选可调整的-阈值转速解除激活或者无效接通其中一个定量泵；和

-特别持续地减小转速可变的驱动装置的转速。

由此实现一种用于运行泵装置的方法，它的转速可变的驱动装置在很大程度上能够在宽的转速带上运行。

在中间的“解除激活或者无效接通其中一个定量泵”的步骤中能够-特别跳跃地-提高转速可变的装置的转速。由此能够补偿高压管线中的理论上跳跃式降低的体积流。

在两种方法中特别优选，在较高的阈值转速(例如1500转/分)时激活或者接通其中一个定量泵和在较低的阈值转速(例如500转/分)时解除激活或者无效接通相同的定量泵。由此产生具有宽的滞后的转速带。

附图说明

下面根据附图详细说明本发明的一个实施例。附图中：

图1表示在负载的最大体积流需求的情况下的本发明的泵装置的实施例，

图2表示在零行程运行或者压力保持运行中的根据图1的实施例。

具体实施方式

图1表示在一个在泵装置上连接的负载1的最大体积流需求的情况下的本发明的泵装置一个实施例，其作为恒压***构造。该泵装置具有三个并联的定量泵P1、P2、P3。它们在开环回路中设置，并且分别具有工作管线2、4、6。工作管线2、4、6注入一条公共的高压管线8中，通过它给负载1供给泵压力。

三个定量泵可以具有不同的额定输送体积，根据这一选项下面区分大定量泵P3、中定量泵P2和小定量泵P1。小定量泵P1为零行程运行或者压力保持驱动设计。

在工作管线2、4、6中分别设置分配阀10、12、14。每一个分配阀10、12、14作为3/2阀构造，并且具有两个开关位置，其中通过在图1中表示的开关位置各定量泵P1、P2、P3与高压管线8从而与负载1连接。在分配阀10、12、14的各第二开关位置相关的定量泵P1、P2、P3通过各自的卸载管线16、18、20向液槽T卸载。为此卸载管线16、18、20注入一条公共的连接管线21中，后者注入液槽管线22中。液槽管线22将负载1与液槽T连接。

在连接管线21内设置一个通过弹簧预预紧的单向阀24，它的打开方向从卸载管线16、18、20朝向液槽管线22从而朝向液槽T取向。

在负载1和连接管线21的注入点之间设置的液槽管线22的一段内设置一个通过弹簧预紧的单向阀26，它的打开方向从负载1朝向液槽T取向。

在连接管线21的注入点和液槽T之间设置的液槽管线22的一段内设置一个过滤器28和一个冷却器30。通过它们，不仅从负载1回流的压力介质而且从泵P1、P2、P3通过它们的卸载管线16、18、20朝向液槽T回流的压力介质都被过滤和冷却。

在高压管线8上通过控制管线32连接一个压力传感器34，它通过信号线36连接到本发明的泵装置控制单元38。每一个分配阀10、12、14通过一条导电线54、56、58由控制单元38运行或者开关。此外控制单元38通过一个(末详细表示的)变频器调节电动机40的转速，后者通过驱动轴42与大定量阀P3连接。大定量阀P3通过连接轴44与中定量阀P2耦合，而它通过连接轴46与小定量阀P1耦合。在轴42、44、46内各提供一个耦合装置48、50、52，通过它们能够彼此分开或者脱耦设备40、P1、P2、P3。

这些定量泵不必通过耦合装置连接，它们也可以彼此直接连接而构成多级泵。

在高压管线8上通过节流单向阀60连接压力存储器62。压力存储器62可以通过比较大的开启横截面向高压管线8从而向负载1输出压力介质，而在填充压力存储器62期间作用的开启横截面较小并且可调节。

当负载1需要最大的体积流时分配阀10、12、14通过控制单元38接在图1中表示的开关位置，使得所有三个定量泵P1、P2、P3的输送体积流通过公共的高压管线8输送到负载1。

图2表示在零行程运行或者压力保持运行中根据图1的本发明的泵装置的实施例。这里和大定量泵P2、P3的两个分配阀12、14通过控制单元38这样转换，使得它们各自的输送体积流通过各自的卸载管线18、20和通过连接管线21朝向液槽管线22从而朝向液槽T运送。

在上述实施例的一种专门的设计中电动机40在图1所示的运行状态下可以用3000转/分的转速驱动所有的定量泵P1、P2、P3，而在图2所示的运行状态下转速为200转/分。在图1和2表示的两种运行状态之间下面的(未表示)运行方式是可能的。

-大定量泵P3和中定量泵P2向负载1输送；

-大定量泵P3和小定量泵P1向负载1输送；

-中定量泵P2和小定量泵P1向负载1输送；

-仅大定量泵P3向负载1输送；和

-仅中定量泵P2向负载1输送。

由此公共的输送体积流能够向高压管线8内从而朝向负载1较“宽”地变化。

下面说明本发明的泵装置的第二实施例：在零行程中10ccm泵用以在100巴的恒压下以2升/分保持负载1的泄漏平衡。这里电动机40的转速约为200转/分。通过10ccm泵和“100巴恒压”的需求不考虑效率时要求电动机40有15.9Nm的转矩。

在对负载1要求90升/分的最大体积流的情况下，为此进一步要从例如1500转/分的转速起转换20ccm泵。因此在1500转/分的转速时输送45升/分的体积流。电动机40加速直到3000转/分从而达到所需要的90升/分的体积流。到1500转/分要求电动机40的转矩为15.9Nm，因此这能够非常快地加速。在通过在1500转/分时换接分配阀接通20ccm泵后，要求电动机40的转矩为47.7Nm。换接信号是转速，其来自变频器，后者在任何时间都具有电动机40的当前实际转速。电动机40尽可能在过载区内继续加速直到3000转/分。使用电动机40和变频器该过载是可能的。

在延迟过程中只要两个恒压阀P1和P2在***中激活就输送，直到重新达到一个阈值转速。该阈值转速不必是和为分配阀接通过程相同的转速(多显著小于例如500转/分)。通过两个恒压阀P1和P2参与延迟过程，在电动机40上产生一个较高的反转矩，因此它比当仅一个定量泵表现反转矩时被较快地减速。

公开了一种泵装置，优选作为恒压***，具有多个并联的定量泵，它们共同由一个转速可变的的驱动装鼠驱动。每一个定量泵具有从属的工作管线，其内分别设置一个分配阀，通过它能够向液槽导出从属的定量泵的输送体积流。工作管线注入泵装置的一条公共的高压管线内。根据本发明，能够取决于转速可变的驱动装置的相应的阈值转速，开关或者运行分配阀用于解除激活或者无效接通或者用于激活或者接通所属的定量泵。这优选通过一个调节回路实现。由此提供能够泵装置，在很大程度上在宽的转速带内其转速可变地运行。

附图标记列表

1            负载

2、4、6      工作管线

8            高压管线

10、12、14   分配阀

16、18、20   卸载管线

21           连接管线

22           液槽管线

24、26       单向阀

28           过滤器

30           冷却器

32           控制管线

34           压力传感器

36           信号线

38           控制单元

40           电动机

42           驱动轴

44、46       连接轴

48、50、52   耦合器

54、56、58   导电线

60           节流单向阀

62           压力存储器

P1           小恒压阀

P2           中恒压阀

P3           大恒压阀

T            液槽

Claims (11)

1.具有多个定量泵(P1、P2、P3)的泵装置，它们共同由一个转速可变的驱动装置(40)驱动，其中每一个定量泵(P1、P2、P3)具有工作管线(2、4、6)，其内分别设置分配阀(10、12、14)，通过该分配阀能够向液槽(T)导出从属的定量泵(P1、P2、P3)的输送体积流，其中单条工作管线(2、4、6)连接在公共的高压接口上或者注入公共的高压管线(8)内，其特征在于，能够取决于转速可变的驱动装置(40)的阈值转速转换分配阀(10、12、14)。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其中，在高压管线(8)内在转速可变的驱动装置的不同的转速时可以产生恒定的工作压力，其中泵装置具有调节回路(34、38)，后者具有压力传感器(34)，通过它可以确定高压管线(8)内的负载压力，其中，通过调节回路(34、38)可以转换分配阀(10、12、14)。

3.根据权利要求2所述的泵装置，其中，转速可变的驱动装置是电动机(40)，其与调节回路(34、38)连接，电动机(40)的转速可由变频器通过调节回路(34、38)调整。

4.根据上述权利要求之一所述的泵装置，其中，定量泵(P1、P2、P3)通过轴(42、44、46)使用耦合器(48、50、52)可彼此或者与转速可变的驱动装置(40)耦合。

5.根据上述权利要求之一所述的泵装置，其中，定量泵(P1、P2、P3)具有不同的额定输送体积。

6.根据上述权利要求之一所述的泵装置，其中，分配阀(10、12、14)通过公共的液槽管线(22)与液槽(T)连接，并且在液槽管线(22)内设置冷却器(30)或过滤器(28)。

7.根据上述权利要求之一所述的泵装置，其中，在高压管线(8)上连接压力存储器(62)。

8.根据权利要求7所述的泵装置，在压力存储器(62)和高压管线(8)之间设置可调整的节流单向阀(60)。

9.用于提高在根据上述权利要求之一所述的泵装置的高压管线(8)中的体积流的方法，具有步骤：

-提高转速可变的驱动装置(40)的转速；

-通过属于定量泵(P1、P2、P3)的分配阀(10、12、14)借助阈值转速激活或者接通其中一个定量泵(P1、P2、P3)；和

-提高转速可变的驱动装置(40)的转速。

10.用于减小在根据权利要求1到8之一所述的泵装置的高压管线(8)中的体积流的方法，具有步骤：

-减小转速可变的驱动装置(40)的转速；

-通过属于定量泵(P1、P2、P3)的分配阀(10、12、14)借助阈值转速解除激活或者无效接通其中一个定量泵(P1、P2、P3)；和

-减小转速可变的驱动装置(40)的转速。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在第一阈值转速时激活或者接通其中一个定量泵(P1、P2)和在第二阈值转速时解除激活或者无效接通相同的定量泵(P1、P2)，其中第一阈值转速大于第二阈值转速。

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