CN106662099A - 用于给流体加压的设备和***以及相应的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于给流体加压的设备和***以及相应的应用。设备包括：用于将流体(F)导入设备(10)的导入接头(3‑1)；冷却设备接头(3‑6)和输出端接头(3‑4)；有能调整的第一开启压力值的能控制的第一阀装置(12；12‑1、12‑1、12‑3)；有第二开启压力值的第二阀装置(22)；有能调整的第三开启压力值的能控制的第三阀装置(22)；其中，第一阀装置(12；12‑1、12‑1、12‑3)和第三阀装置(22)能被控制用于用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值自动地同时加载流体(F)以分别在输出端接头(3‑4)处输出和在冷却设备接头(3‑2)处输出。

Description

用于给流体加压的设备和***以及相应的应用

技术领域

本发明涉及一种用于用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值给流体加压，特别是自动给流体加压以分别在输出端接头处输出和在冷却设备接头处输出的设备。尤其能够同时将流体的压力在输出端接头处调节到能预定的第一压力值以及将流体的压力在冷却设备接头处调节到能预定第二压力。此外，本发明还涉及一种用于用能预定的第一压力值自动加载流体以在输出端接头处输出的***。

流体优选涉及液体，特别是油。流体也可以是气体或尤其在液体和气体之间的物态转化。

背景技术

提供有预定的压力值，特别是有预定的时间上的压力变化的流体，是常见的要解决的问题。通常试样的，例如高压泵的检验要求在检验过程期间在泵试验台处供油的入口压力的多次变换。入口压力在此是流体的能预定的和已预定的压力值，也就是说，数字的压力值，流体的压力具有该数字的压力值，流体的压力被提供用于检验高压泵。一般手动地完成入口压力的调整。在入口中的手动的压力调节大多通过在箱回流中有待用手操纵的限压阀调整。有已预紧的弹簧的塞子决定了入口压力。不过这个塞子在体积流量改变、弹簧预应力的由此引起的变化和已改变的开启或已改变的节流时承受波动。此外，用于检验的油的冷却传统上通过有单独的供应泵的单独的冷却回路完成。

在DE 10 2011 118 282 A1中说明了一种有已调节的反馈单元的液压的泵试验台。

发明内容

本发明公开了一种有权利要求1的特征的设备和一种有权利要求8的特征的***。

因此规定了一种用于给流体加压的设备，其中，流体尤其可以同时用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值加载以分别在输出端接头处输出和在冷却设备接头处输出。该设备包括：用于将流体导入设备的导入接头；冷却设备接头和输出端接头；第一管路节点，其具有第一输出端和第二输出端，其中，在导入接头处导入的流体能够借助第一输出端导给有能调整的第一开启压力值的能控制的第一阀装置；以及借助第二输出端能导给有第二开启压力值的第二阀装置；其中，流体能通过能控制的第一阀装置导到冷却设备接头；其中,流体能通过第二阀装置被导到有第三输出端和第四输出端的第二管路节点；其中，导到第二管路节点的流体能借助第二管路节点的第三输出端被导到有能调整的第三开启压力值的能控制的第三阀装置；以及其中，被导到第二管路节点的流体能借助第二管路节点的第四输出端被导到输出端接头；以及其中，第一阀装置和第三阀装置能被控制用于用能预定的第一压力值以及用能预定的第二压力值自动地同时加载流体以分别在输出端接头处输出和在冷却设备接头处输出。设备因此尤其包括第一和第二管路节点以及第一至第三阀装置。

此外规定了一种用于用能预定的第一压力值特别是自动给流体加压以在输出端接头处输出的***，该***带有：按本发明的设备；能控制的第一泵设备，其为了导入流体而连接在设备的导入接头上；用于保存流体的流体箱，流体箱为了容纳有待从设备回引到流体箱处的流体而连接在设备上；以及连接在设备的冷却设备接头上的冷却设备，在该冷却设备中，流体起到冷却剂的作用，且流体能借助该冷却设备回引到流体箱。

此外规定了按本发明的***或按本发明的设备用于检验喷射阀的应用。

基于本发明的一个认识在于，惟一一个供应泵可以有利地既用于为了冷却试样和/或喷射量的冷却回路，也用于提供有能预定的压力值的流体的，也就是说用能预定的压力值加载流体的供应回路。供应回路应当尤其指的是流体的在供应泵、试样和流体箱之间的回路。冷却回路应当尤其指的是流体的在供应泵、冷却设备和流体箱之间的回路。

借助按本发明的设备和/或按本发明的***能实现在输出端接头处的自动的压力调节，特别是入口压力调节以及因此针对连接在输出端接头处的试样的自动的检验过程。此外可以同时确保在冷却回路中有能预定的以及已预定的第二压力值的流体的恒定不变的或几乎恒定不变的量的存在，由此借助作为冷却剂的流体实现了例如对试样中的喷射量的始终充分的冷却。喷射量可以完全或部分由导到输出端接头处的经进一步处理的，特别是加热的流体构成。第一和/或第二压力值可以在设备或***运行期间被调整，例如用于调节期望的调节参数。在冷却调节模式中，可以例如调节到流体在冷却回路中的恒定不变的体积流量，因而最小化了体积流量中干扰测量过程的波动。

通过输出端接头能使按本发明的设备连接到例如现有的试验台的可能的压力调节阀上，特别是手动的压力调节阀上。按本发明的设备因此可以简单的用于现有的装置的，特别是试验台的加装以及因此升级。一个特别的优势在于，手动的压力调节阀的此外存在的独特的手动的可调整性，在确保自动的经调节的冷却功率的情况下，与在每一个运行点中的第二压力值和在输出端接头处调节到第一压力值的自动的压力调节的组合。

能连接在输出端接头上的经弹簧加负的手动的压力调节阀可以承担起安全阀的功能，也就是说限压阀的功能。

阀的，止回阀的或通常阀装置的开启压力值应当尤其指的是这样一个压力值，流体的当前的压力值必须超过该压力值，以便打开、保持打开以及因此横贯阀、止回阀或具有所述开启压力值的阀装置。第一元件到第二元件处的连接应当尤其理解为，流体能够直接或通过管路区段从第一元件导给第二元件和/或反过来。

接头，尤其包括输出端接头和冷却设备接头的接头，应当尤其指的是这样一种装置，设备能通过该装置连接到外部的元件上或管路区段上。管路区段应当指的是一个或多个元件，例如管，这些管被构造用于在理想情况下无损失地导引流体。流体应当能导到特定的元件处应当尤其指的是，在设备或***的至少一个应用模式下，流体在按规定使用时被导给特定的元件。

有利的实施形式和扩展设计由从属权利要求以及由参考附图的说明书得出。

按照按本发明的设备的优选的一种扩展设计，第一阀装置和/或第三阀装置被构造成至少一个能电子地或气动地控制的比例阀。由此能以特别小的技术耗费制造和控制设备。第一和/或第三阀装置的控制可以借助设备的控制装置，但也备选或附加地用外部的控制装置完成，外部的控制装置可以是按本发明的***的一部分。

按照另一种优选的扩展设计，第二阀装置被构造成止回阀。通过止回阀的装入能限制，也就是说减小参数，特别是涉及到设备的比例阀的Kv值。由此可以扩展比例阀的使用领域和/或实现通过比例阀的更大的流量。Kv值也被称为流量因子或流量系数且是流体穿过阀装置的能达到的通过量的尺度标准，且用于选择阀装置和设定阀装置的尺寸大小。Kv值能被解释为是有效的横截面积。

按照另一种优选的扩展设计，导给能控制的第三阀装置的流体能导给第一回引接头，第一回引接头被构造用于连接流体箱以将导给能控制的第三阀装置的流体回引到流体箱中。第三阀装置因此可以构造用于导出漏损量以及将可能的流入量通过输出端接头导出到按本发明的设备中。回引在此可以通过在流体箱处的钻孔和箱回流完成。

按照另一种优选的扩展设计，设备具有带第五输出端以及带第六输出端的第三线路节点。通过能控制的第一阀装置导引的流体能导给第三管路节点，其中，被导到第三管路节点的流体借助第五输出端能导到有第四开启压力值的第四阀装置，流体能通过该第四阀装置被导给第二回引接头，第二回引接头被构造用于连接流体箱以将导给第四阀装置的流体回引到流体箱中。导给第四管路节点的流体借助第六输出端能导给冷却设备接头。流体通过第四阀装置在冷却设备接头处能用能预定的和已预定的第二压力值加载，其中，可以调节到第二压力值，这导致了通过连接在冷却设备接头处的冷却设备的恒定不变的或几乎恒定不变的体积流量。

按照另一种优选的扩展设计，设备具有第一压力传感器，第一压力传感器被构造用于测量在导入接头和第一管路节点之间的流体的当前的第一压力值。借助第二压力传感器能测量在冷却设备接头处的当前的第二压力值，因此按照另一种优选的扩展设计，设备具有第二压力传感器，第二压力传感器被构造用于测量在第三管路节点和冷却设备接头之间的流体的当前的第二压力值。由此能有利地监视在冷却设备接头处的最小压力值，该最小压力值优选小于或等于预定的第二压力值。

在已测得的当前的第一压力值和/或已测得的当前的第二压力值的基础上，第一、第二和/或第三阀装置，但也可以是设备的其它的阀装置，尤其可以例如借助按本发明的***的控制装置被实时调整，因而流体在输出端接头和冷却设备接头处用能预定的第一压力值或能预定的第二压力值加载。

按照一种优选的扩展设计，按本发明的***具有带能手动调整的第五开启压力值的第五阀装置，第五阀装置连接在设备的输出端接头处且用已预定的第一压力加载的流体为了检验试样而能通过第五阀装置被导给试样。若第三阀装置例如闭合，那么已预定的第一压力值可以在输出端接头处通过手动调整第五阀装置被提供，其中，通过例如借助控制装置调节特别是第一阀装置，可以在冷却设备接头处维持能预定的和已预定的第二压力值，这促成了流体通过冷却设备接头的恒定不变的或几乎恒定不变的体积流量。

按照另一种优选的扩展设计，按本发明的***包括第二泵设备，流体借助该第二泵设备能用第一导入压力值通过第五阀装置为了检验试样而被导给试样，其中，第一导入压力值大于第二导入压力值，流体能借助第一泵设备被用第二导入压力值最大地加载。第二泵设备例如被构造用于用6000千帕的第一导入压力值加载流体，而第一泵设备则被构造用于用在0到600千帕之间的第二导入压力值加载流体，亦即最大用600千帕的第二导入压力值加载流体。

附图说明

接下来借助示意性附图中示出的实施例详细阐释本发明。附图中：

图1是按本发明的第一个实施形式的按本发明的***的以及按本发明的第二个实施形式的按本发明的设备的示意性方块图；

图2是按本发明的第三个实施形式的按本发明的设备的示意性侧视图；

图3是按本发明的第三个实施形式的设备的示意性立体视图；以及

图4是按本发明的第三个实施形式的设备的示意性俯视图。

在所有图中，相同的或功能相同的元件和设备，倘若没有另行说明，都用同样的附图标记标注。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的第一个实施形式的用于用能预定的第一压力值自动加载已冷却的流体F以在输出端接头3-4处输出的***100的，以及按照本发明的第二个实施形式的用于用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值同时自动加载流体F以分别在输出端接头3-4处输出和在冷却设备接头3-6处输出的设备10的示意性方块图。

按本发明的***100按照第一个实施形式具有能控制的第一泵设备1，第一泵设备为了从流体箱2导入流体F而能够连接在按照本发明的第二个实施形式的按本发明的设备10的导入接头3-1上。按照第一个和第二个实施形式，流体F涉及一种油。第一泵设备1被构造成齿轮泵，齿轮泵具有0.75 kW的功率，其中，油作为流体F能用在零到800千帕之间的导入压力值在体积流量为每分钟22.3升的50赫兹的运行时或在体积流量为每分钟26.8升的60赫兹的运行时被提供给导入接头3-1。

已导入到导入接头3-1中的油作为流体F能通过第一管路区段L1导给第一管路节点11，其中，在导入接头3-1和第一管路节点11之间没有一部分流体F被持久地分流。在第一管路节点11和导入接头3-1之间有第一压力传感器41，借助该第一压力传感器能够测量在第一管路节点11和导入接头3-1之间的流体F的当前的压力值。换句话说，借助压力传感器41能测量第一泵设备1的导入压力值。

第一管路节点11具有第一输出端和第二输出端，从导入接头3-1导给第一管路节点11的流体能导给这些输出端。借助第一输出端，流体F能通过第二管路区段L2导给有能调整的第一开启压力值的能控制的第一阀装置。第一阀装置12是能电子地控制的比例阀，其能借助按本发明的***100的控制装置26被控制。控制装置26也可以构造成按本发明的设备10的一部分。控制装置26被构造用于预定，优选也用于调整第一和第二能预定的压力值。

流体F通过第一阀装置12能至少一部分被导给设备10的冷却设备接头3-6处。按本发明的***100的冷却设备6能连接到冷却设备接头3-6上，试样和/或试样中的喷射量能借助该冷却设备冷却，其中，至少一部分被导给冷却设备接头3-6的流体F起到冷却剂的作用。

第一管路节点11的第二输出端通过第三管路区段L3与第二阀装置14连接，第二阀装置被构造成有200千帕的第二开启压力值的止回阀。构造成止回阀的第二阀装置14一方面负责，基于在构造成比例阀的第一阀装置12处的相对较高的压差，使流体的足够高的体积流量可以流入冷却回路，也就是说沿冷却设备接头3-6的方向，以及流过冷却设备接头3-6。构造成止回阀的第二阀装置14的压力侧的输出端通过第四管路区段L4连接到第二管路节点21。

第二管路节点21具有第三输出端和第四输出端，导给第二管路节点21的流体F能导给这些输出端。有能调整的第三开启压力值的能控制的第三阀装置22通过第五管路区段L5连接到第三输出端。第三阀装置22被构造成能电子地控制的比例阀且例如同样能借助控制装置26控制。在第三阀装置22的输出端侧处通过第六管路区段L6构造有第一回引接头3-2-1，其借助第七管路区段L7连接到按本发明的***100的流体箱2上。流体箱2被构造用于保存流体以及用于提供流体，用于经由第八管路区段L8通过第一泵设备1抽吸。

第二管路节点21的第四输出端通过第九管路区段L9连接到按本发明的设备10的输出端接头3-4上。

第三管路节点31通过第十管路区段L10连接在第一阀装置12的输出端侧上，第三管路节点具有第五输出端和第六输出端。有第四开启压力值的第四阀装置24通过第十一个管路区段L11连接在第五输出端上。第四阀装置24被构造成有35千帕的第四开启压力值的止回阀。第四阀装置24由此可能用能预定的以及已预定的第二压力值，例如20千帕，在冷却回路中，也就是说尤其在冷却设备接头3-6处，加载流体F，这导致了通过冷却设备6的在本例中为每分钟9升的恒定不变的或几乎恒定不变的体积流量。第四阀装置24通过第十二个管路区段L12连接到第二回引接头3-2-2上，该回引接头又通过第十三个管路区段L13连接到流体箱2上。

在第三管路节点31的第六个输出端处，通过第十四个管路区段L14布置着第二压力传感器42，用于测量在第三管路节点31和冷却设备接头3-6之间的油F的当前的第二压力值。换句话说，沿流体F的流动方向在第二阀装置14之前，通过构造成比例阀的第一阀装置12使流体F的至少一部分为了供应冷却设备6而分流，其中，沿流体的流动方向在第一阀装置12之后，进入冷却设备6的供应的线路通过冷却设备接头3-6以及通过构造成止回阀的第四个阀装置24分支回到流体箱2。基于第二压力传感器42，流体在冷却设备接头3-6处被调节到能预定的和已预定的第二压力值。

输出端接头3-4被连接到按本发明的***100的有能手动调整的第五开启压力值的能手动操纵的第五阀装置4。第五阀装置4起到600千帕过压阀的作用。试样5，特别是喷射泵，例如高压泵，为了检验有能预定的和已预定的第一压力值的试样5而连接在第五阀装置4的输出端侧处。在第五阀装置4和试样5之间布置着用于测量在第十五个管路区段L15处的当前的第三压力值的第三压力传感器43，第十五个管路区段使第五阀装置4连接到试样5。为了检验试样5，还将用于测量流体F的当前的第四压力值的第四压力传感器44沿流体F的流动方向布置在试样5之后。

***100的第二泵设备51连接在第五阀装置4上，流体F可以借助第二泵设备从流体箱2导给第五阀装置4。第二泵设备51被构造成齿轮泵，齿轮泵具有0.75千瓦的功率，其中，油作为流体F能用6000千帕的导入压力值在体积流量为每分钟1.4升的50赫兹的运行中或在体积流量为每分钟1.7升的60赫兹的运行中提供给第五阀装置4。

第五阀装置4被这样构造，使得在第五阀装置4的第一阀位置中，从第一泵设备1导入设备10的流体F不能回引到试样处，而是通过第三回引接头3-2-3回引到流体箱2处，第五阀装置4具有第三回引接头。在第一阀位置中，从第二泵设备51被导给第五阀装置4的有6000千帕的导入压力值的流体F能导给试样5。在第五阀装置4的第二阀位置中，流体F可以既借助第一泵设备1也借助第二泵设备51被提供给试样5。

为了在输出端接头3-4处达到较高的已预定的第一压力值，第三阀装置22，例如受控地通过控制装置26被完全关闭。因此通过经调节地关闭第一阀装置12可以在输出端接头3-4处用预定的第一压力值加载流体F。第一阀装置12可以为此闭合至第二压力传感器42识别到低于第二能预定的和已预定的压力值和/或低于最小流量，所述第二压力值大于或等于将流体F用作冷却设备6中的冷却剂所需的最小压力值。最小压力值在当前的例子中为20千帕。

在较低的已预定的第一压力值下且在通过试样5的流体F没有减少或减少极小时，在构造成止回阀的第二阀装置14上的漏损量通过第三阀装置22被回引到流体箱2处。可能的体积流量同样可以通过第三阀装置22完全或部分导到以及回引到流体箱2处，体积流量借助第二泵设备51被送给第五阀装置4。因此在当前的例子中，在输出端接头3-4处用已预定的第一压力值，用在10和600千帕之间的压力值，通过触发第一阀装置12和第三阀装置22，尤其在已测得的当前的第一至第三压力值的基础上，自动加载流体F。

图2示出了按照本发明的第三个实施形式用于用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值同时自动加载流体以分别在输出端接头处输出和在冷却设备接头处输出的设备10´的示意侧视图。为了更好地理解图2至4，限定了一个有坐标轴x、y和z的标准正交的坐标系，其中，按图2的侧视图处在x-y平面中。

设备10´是设备10的一种变型方案，其与设备10的不同之处在于，设备10´的第一阀装置12-1、12-2、12-3被构造成三个分开构造的、能单独控制的比例阀12-1、12-2、12-3，且第一回引接头3-2-1和第二回引接头3-2-3被构造成同一个共同的回引接头3-2。

设备10´被这样构造，使得在按规定安装时，构造成比例阀的第一和第三阀装置12-1、12-2、12-3、22从设备10´起沿重力的作用方向布置。由此可以避免在比例阀中的可能导致比例阀的谐振的气态杂质。

图3示出了按本发明的第三个实施形式的设备10´的示意性立体视图。

图4示出了按本发明的第三个实施形式的设备10´的示意性俯视图。

尽管本发明借助优选的实施例已在之前加以说明，但它并不局限于此，而是能以多种多样的方式进行修正。本发明尤其可以以各式各样的方式修改或修正，而不会偏离本发明的核心。

第二和/或第四阀装置14、24例如也可以构造有第二开启压力值的手动的或自动的可调整性。控制装置26可以被构造用于在借助第三和/或第四压力传感器43、44测得的当前的压力值和借助第一压力传感器41测得的当前压力值之间的压差的基础上自动调整第二开启压力值。可能有利的是，第二阀装置14的开启压力值被调整得大于预定的第二压力值。

Claims (11)

1.一种用于给流体加压的设备，其中，流体(F)能用能预定的第一压力值加载以在输出端接头(3-4)处输出以及能用能预定的第二压力值加载以在冷却设备接头(3-6)处输出，该设备带有：

用于将流体(F)导入设备(10)的导入接头(3-1)；

冷却设备接头(3-6)和输出端接头(3-4)；

第一管路节点(11)，其具有第一输出端和第二输出端，其中，在导入接头(3-1)处导入的流体(F)借助第一输出端能导给有能调整的第一开启压力值的能控制的第一阀装置(12；12-1、12-1、12-3)；以及借助第二输出端能导给有第二开启压力值的第二阀装置(22)；

其中，流体(F)能通过能控制的第一阀装置(12；12-1、12-1、12-3)导到冷却设备接头(3-6)；

其中，流体(F)能通过第二阀装置(22)导到有第三输出端和第四输出端的第二管路节点(21)；

其中，导到第二管路节点(21)的流体(F)能借助第二管路节点(21)的第三输出端导给有能调整的第三开启压力值的能控制的第三阀装置(22)；以及其中，导到第二管路节点(21)的流体(F)能借助第二管路节点(21)的第四输出端能导到输出端接头(3-4)；以及

其中，第一阀装置(12；12-1、12-1、12-3)和第三阀装置(22)能被控制用于用能预定的第一压力值和能预定的第二压力值自动地同时加载流体(F)以分别在输出端接头(3-4)处输出和在冷却设备接头(3-2)处输出。

2.按照权利要求1所述的设备，其中，所述第一阀装置(12；12-1、12-1、12-3)和/或所述第三阀装置(22)被构造成至少一个能电子地或气动地控制的比例阀。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其中，第二阀装置(14)被构造成止回阀。

4.按照前述权利要求1至3任一项所述的设备，其中，导给能控制的第三阀装置(22)的流体(F)能导给第一回引接头(3-2-1)，第一回引接头被构造用于连接流体箱(2)以将导给能控制的第三阀装置(22)的流体(F)回引给流体箱(2)。

5.按照前述权利要求1至4任一项所述的设备，带有第三管路节点(31)，通过能控制的第一阀装置(12；12-1、12-1、12-3)导引的流体能导给该第三管路节点且该第三管路节点具有第五输出端和第六输出端；其中，导到第三管路节点(31)的流体能借助第五输出端导给有第四开启压力值的第四阀装置(24)；流体(F)能通过第四阀装置被导给第二回引接头(3-2-2)；第二回引接头被构造用于连接流体箱(2)以将导给第四阀装置(22)的流体回引到流体箱(2)中；以及其中，导给第三管路节点(31)的流体能借助第六输出端导给冷却设备接头(3-6)。

6.按照前述权利要求1至5任一项所述的设备，带有第一压力传感器(41)，该第一压力传感器被构造用于测量在导入接头(3-1)和第一管路节点(11)之间的流体(F)的当前的第一压力值。

7.按照前述权利要求1至6任一项所述的设备，带有第二压力传感器(42)，该第二压力传感器被构造用于测量在第三管路节点(31)和冷却设备接头(3-6)之间的流体(F)的当前的第二压力值。

8.一种用于给流体加压的***，其中，流体(F)能用能预定的第一压力值加载以在输出端接头(3-4)处输出，该***带有：

按照权利要求1至7任一项所述的设备(10；10´)；

能控制的第一泵设备(1)，其为了导入流体(F)而连接在设备(10)的导入接头(3-6)上；

用于保存流体(F)的流体箱(2)，流体箱为了容纳有待从设备(10；10´)回引到流体箱(2)处的流体(F)而连接到设备(10；10´)上；以及

连接在设备(10；10´)的冷却设备接头(3-6)上的冷却设备(6)，在冷却设备中，流体(F)起到冷却剂的作用，且流体(F)能借助冷却设备被回引给流体箱(2)。

9.按照权利要求8所述的***，带有：

有能手动地调整的第五开启压力值的第五阀装置(4)，第五阀装置连接在设备(10)的输出端接头(3-4)上；以及用已预定的第一压力值加载的流体(F)为了检验试样(5)能通过该第五阀装置被导给试样(5)。

10.按照权利要求9所述的***，带有：

第二泵设备(51)，流体借助该第二泵设备用第一导入压力值通过第五阀装置(4)为了检验试验而能导给试样，其中，第一导入压力值大于第二导入压力值，流体能借助第一泵设备(1)被用第二导入压力值最大地加载。

11.按照前述权利要求8至10任一项所述的***的应用，用于检验喷射泵(5)。