CN115701492A - 液压的控制装置 - Google Patents

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H·弗莱冈
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Abstract

本发明涉及一种用于操纵液压的致动器（2）的液压的控制装置（1），带有：两条工作管线（4、6），在工作管线中分别布置有能解锁的止回阀（23、24）；比例阀（10），两条工作管线（4、6）通过该比例阀能与压力介质源（8）或压力介质槽（9）连接；和短路管线（25），短路管线在中间连接两个止回阀（26、27）的情况下将两条工作管线（4、6）相互连接起来，其中，布置在短路管线（25）中的止回阀中的其中一个止回阀（26）构造成能闭锁的并且布置在短路管线（25）中的止回阀中的另一个止回阀（27）构造成能解锁的。

Description

液压的控制装置
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于操纵液压的致动器/消耗器、特别是差动液压缸的液压的控制装置。
背景技术
为了实现通过致动器、例如液压缸的线性的驱动请求，必需的是，液压的控制装置可以实现下列功能，即：力-位置调节、在标准接通和再生接通之间的转换、负载保持以及压力或力的保护。在此，再生可以指的是流体以如下方式从液压缸的（活塞）杆侧反馈到液压缸的活塞侧，即，将两侧流体地相互连接起来。负载保持功能指的是闭锁液压缸的活塞的运动。
内部已知的控制装置为此具有换向阀，换向阀视开关位置而定将与致动器（液压缸）的沿相反方向作用的压力室连接的两条工作管线与压力介质源或压力介质槽连接。在此，在两条工作管线（功率压力管线）中分别布置有止回阀，止回阀能通过分别对另一条工作管线的压力加载解锁。此外，在连接两条工作管线的短路管线中布置有与负载相关的阀，该阀在负载保持功能与标准和再生接通的功能之间转换。这就是说，在没有电气的控制信号的情况下进行功能转换。但这种已知的控制装置的缺点是，它不能在负载转换时使用，因而无法实现四象限运行。此外，能相互解锁的止回阀不具有清楚定义的接通状态，这强烈地妨碍了调节功能性。此外，标准和再生接通的功能转换必须已经在规划时或者在开始运行时机械地设定。
另一种内部已知的控制装置同样具有换向阀，换向阀视开关位置而定压力加载两条工作管线或对两条工作管线卸压以及分别具有布置在两条工作管线中的止回阀。第一磁阀用于解锁止回阀并且第二磁阀用于使两条工作管线短路，因而可以经阀控制地转换负载保持功能和标准和再生接通功能。这就是说，借助两个电气的控制信号进行功能转换。但这种解决方案的缺点是，需要两个磁阀，因而这种控制装置基于磁阀和针对用于接通的末级的所需的功率电子器件的数量而是成本昂贵的。
发明内容
据此，本发明的任务是，提供一种液压的控制装置，用该液压的控制装置能实现所说明的液压的功能，该液压的控制装置但同时又构建得简单、紧凑和利于成本。
该任务通过一种带有权利要求1的特征的液压的控制装置解决。本发明的有利的扩展设计方案是从属权利要求的主题。
按本发明的控制装置用于操纵液压的致动器、特别是差动液压缸。控制装置具有两条工作管线，工作管线中的各一条工作管线为了操纵致动器而能与致动器的沿相反方向作用的压力室连接并且在工作管线中分别布置有能解锁的止回阀，止回阀的闭锁的通流方向能通过或者通过液压的驱控从压力室的方向释放出来。此外，控制装置具有比例阀，通过该比例阀，两条工作管线视比例阀的（开关）位置而定为了压力加载相关的压力室能与压力介质源连接或者为了对相关的压力室卸压能与压力介质槽连接。此外，控制装置具有短路管线，短路管线在中间连接两个具有相反的通流方向的止回阀的情况下将两条工作管线相互连接。按照本发明，布置在短路管线中的一个止回阀构造成能闭锁的并且布置在短路管线中的另一个止回阀构造成能解锁的。
按照本发明，控制装置具有优选经磁性控制的开关阀，布置在工作管线中的能解锁的止回阀以及布置在短路管线中的能闭锁的止回阀在所述开关阀的开关位置中能通过该开关阀液压地驱控。
换句话说，按本发明的控制装置具有第一工作管线以及第二工作管线，第一工作管线能与（或者与）致动器的第一压力室连接，因而致动器能通过对第一工作管线的压力加载朝着第一方向、特别是朝着作为这种致动器的示例的液压缸的移出方向调整，第二工作管线能与（或者与）致动器的第二压力室连接，因而致动器能通过对第二作管线的压力加载朝着第二方向、特别是朝着作为这种致动器的示例的液压缸的移入方向调整。在此，在第一工作管线中布置有第一止回阀并且在第二工作管线中布置有第二止回阀，所述止回阀分别实现了仅朝着致动器或相应的压力室的方向的压力介质流并且闭锁了朝着闭锁方向/反向/相反的方向的压力介质流。第一和第二止回阀构造成能解锁，更确切地是从这个意义上而言，即，在压力加载相应的止回阀的控制接头时（经控制地）释放/解锁闭锁方向。此外，控制装置还具有比例阀，比例阀用于连续调节液压的阻力并且视（开关）位置而定将第一工作管线或第二工作管线为了压力加载而与泵/压力介质源或料箱/压力介质槽连接起来。控制装置还附加地具有短路管线，两条工作管线通过或者可以通过该短路管线流体地相互连接。在此，布置在短路管线中的第三止回阀实现了沿着仅一个通流方向从其中一个工作管线进入另一个工作管线、特别是从第二工作管线进入第一工作管线的压力介质流，并且闭锁了朝着闭锁方向/反向/相反的方向、特别是从第一工作管线进入第二工作管线的压力介质流。
布置在短路管线中的第四止回阀实现了沿仅一个通流方向从另一条工作管线进入其中一条工作管线、特别是从第一工作管线进入第二工作管线的压力介质流，并且闭锁朝着闭锁方向/反向/相反的方向、特别是从第二管线进入第一管线的压力介质流。第三止回阀构造成能闭锁的，这就是说，通流方向在压力加载第三止回阀的控制接头时被（经控制地）关闭/闭锁。第四止回阀构造成能解锁的，更确切地是从这个意义上而言，即，在压力加载第四止回阀的控制接头时（经控制地）释放/解锁闭锁方向。
按照本发明，控制装置具有开关阀，开关阀控制/开关第一、第二和第三止回阀。这就是说，开关阀在第一开关位置中对第一、第二和第三止回阀的控制接头卸压，这就是说，（在前述意义上）没有控制这三个止回阀，并且在第二开关位置中压力加载第一、第二和第三止回阀的控制接头，这就是说，（在前述意义上）控制这三个止回阀。
用简单的话说，按本发明的控制装置具有（仅）一个开关阀，可以通过该开关阀同时液压地驱控四个止回阀中的三个止回阀。
控制装置的按本发明的结构具有的优点是，可以实现三个液压的功能，即，标准接通/力-位置调节、再生接通和负载保持，并且同时仅通过比例阀（带有集成的调节器）、经磁性控制的开关阀和形式为能闭锁/能解锁的止回阀的逻辑元件可以限定地在液压功能之间转换。因此获得了一种特别简单和利于成本的结构，但该结构不会不利地影响功能性。因此可以提供一种带有三合二的开关功能的高度集成的致动器。
按照本发明的一种有利的扩展设计方案，布置在短路管线中的能解锁的止回阀在压力加载两条工作管线的第一工作管线时可以被液压地驱控。这样做的优点是，可以利用在第一工作管线中的由摩擦力引起的压力，以便打开在两条工作管线之间的能解锁的止回阀，因而两条工作管线可以相互连接。
按照一种有利的扩展设计方案，短路管线可以接在布置在工作管线中的能解锁的止回阀下游地与工作管线连接。
在一种优选的实施方式中，比例阀可以具有一个零位和多个调节位置，在零位中，两条工作管线被卸压，在调节位置中，可以设定一方面在工作管线与另一方面压力介质源和压力介质槽之间的液压阻力。由此可以用简单构造的控制装置实现全部所需的液压的功能。
按照一种有利的扩展设计方案，可以在开关阀的经操纵的开关位置中和比例阀的调节位置中实现力-位置调节，在开关阀的经操纵的开关位置中和比例阀的调节位置中实现再生接通，并且在开关阀的未经操纵的开关位置中和比例阀的零位中实现负载保持功能。
按照一种有利的扩展设计方案，调节电子器件和功率电子器件为了控制比例阀而可以直接安装到比例阀上。因此可以实现特别紧凑的结构。
比例阀尤其可以构造成集成的轴调节阀（IAC阀），因而可以使用已经存在的部件。
在一种优选的实施方式中，两条工作管线中的其中一条工作管线或者两条工作管线可以通过调压阀/限压阀与压力介质槽连接。这就是说，第一工作管线可以通过第一调压阀与压力介质槽连接和/或第二工作管线可以通过第二调节阀与压力介质槽连接。通过设置调压阀可以完成对液压的控制装置的压力保护或力保护。
在一种优选的实施方式中，可以在两条工作管线的其中一条工作管线中或者两条工作管线中布置压力传感器。这就是说，在第一工作管线中布置第一压力传感器和/或在第二工作管线中布置第二压力传感器。通过检测在工作管线中的压力可以用液压的控制装置实现力-位置调节。
按照一种有利的扩展设计方案，控制装置可以具有用于检测致动器的位置的行程测量传感器并且比例阀具有用于行程测量传感器的信号的输入端。通过检测致动器的、特别是液压缸的位置（该位置被传输给比例阀），可以实现有效的力-位置调节。
按照一种有利的扩展设计方案，比例阀可以具有用于检测比例阀的控制活塞的位置的第二行程测量传感器。这就是说，行程测量***集成在比例阀中，因而控制活塞的位置数据可以用于调节。
附图说明
本发明的优选的实施方式在下文中借助示意性的附图更为详细地加以阐释。
图1是液压的控制装置的简化的液压线路图。
具体实施方式
图1示出了液压的控制装置1的优选的实施方式。控制装置1用于操纵液压的致动器2。特别是构造成差动液压缸的致动器可以通过（未示出的）压力介质源供以压力介质并且可以通过（未示出的）压力介质槽卸压。在此，致动器2的活塞侧的第一压力室3与控制装置1的第一工作管线4连接并且致动器2的活塞杆侧的第二压力室5与控制装置1的第二工作管线6连接。致动器2具有行程测量传感器7以检测致动器2的、这就是说差动液压缸的位置。第一工作管线4和第二工作管线6可以视控制装置1的接通而定通过控制装置1的压力接头8/P接头与压力介质源连接或者通过控制装置1的料箱接头9/T接头与压力介质槽连接。
控制装置1具有比例阀/比例换向阀10，其视开关位置而定将压力接头8或料箱接头9与第一工作管线4（A接头）或与第二工作管线6（B接头）连接。在比例阀10的第一开关最终位置11中，压力接头8与第一工作管线4连接并且料箱接头9与第二工作管线6连接。在比例阀10的第二开关最终位置12中，料箱接头9与第一工作管线4连接并且压力接头8与第二工作管线6连接。在比例阀10的开关中间位置13中，在压力接头8和料箱接头9之间有无压力的运转，并且第一工作管线4和第二工作管线6朝着料箱接头9卸压。开关中间位置13是浮动位置。在比例阀10的零位14中，第一工作管线4和第二工作管线6与料箱接头9连接，并且压力接头8被闭锁。零位14是浮动位置。比例阀10能通过电磁体15操纵。比例阀10未经操纵则处在零位14。比例阀10具有用于检测比例阀10的控制活塞的位置的行程测量传感器16。此外，比例阀10具有驱控电子器件17。比例阀10可以具有用于行程测量传感器7的信号的输入端。
控制装置1具有开关阀18，该开关阀视开关位置而定将压力接头8或料箱接头9与控制管线19连接起来。在开关阀18的第一开关位置20中，控制管线19与料箱接头9连接。在开关阀18的第二开关位置21中，控制管线19与压力接头8连接。开关阀18能通过电磁体22操纵。开关阀18未经操纵则处在第一开关位置20中。
在第一工作管线4中布置有第一止回阀23，该第一止回阀布置在比例阀10和致动器2之间。第一止回阀23实现了朝着致动器2的方向/沿比例阀10的方向的压力介质流并且闭锁了来自致动器2 /返回比例阀10的压力介质流。第一止回阀23构造成能开关的/能控制的。第一止回阀23尤其能通过控制管线19、这就是说通过开关阀18被液压地驱控。第一止回阀23是能解锁的，因而防止了在液压驱控时关闭。
在第二工作管线6中布置有第二止回阀24，第二止回阀布置在比例阀10和致动器2之间。第二止回阀24实现了朝着致动器2的方向/沿比例阀10的方向的压力介质流并且闭锁了来自致动器2/返回比例阀10的方向的压力介质流。第二止回阀24构造成能开关的/能控制的。第二止回阀24尤其能通过控制管线19、这就是说通过开关阀18液压地驱控。第二止回阀24是能解锁的，因而防止了在液压驱控时的关闭。
控制装置1具有短路管线25，短路管线将第一工作管线5与第二工作管线6连接起来。短路管线25接在第一止回阀23下游地与第一工作管线4连接并且接在第二止回阀24下游地与第二工作管线6连接。在短路管线25中布置有第三止回阀26，该第三止回阀实现了朝第二工作管线6的方向的压力介质流并且闭锁返回到第二工作管线6中的方向的压力介质流。第三止回阀26构造成能开关的/能控制的。第三止回阀26尤其可以通过控制管线19、这就是说通过开关阀18液压地驱控。第三止回阀26是能闭锁的，因而防止了在液压驱控时打开。在短路管线25中布置有第四止回阀27，该第四止回阀实现了朝第一工作管线4的方向上的压力介质流并且闭锁返回到第一工作管线4中的方向上的压力介质流。第四止回阀27构造成能开关的/能控制的。第四止回阀27尤其能通过第一工作管线4液压地驱控。第四止回阀27是能解锁的，因而防止了液压驱控时的关闭。
此外，控制装置1具有与第一工作管线4连接的第一压力传感器28以及与第二工作管线6连接的第二压力传感器29。此外，控制装置1还具有将第一工作管线4与料箱接头9连接起来的第一限压阀30以及将第二工作管线6与料箱接头9连接起来的第二限压阀31。
液压的控制装置1按下列工作方式工作。
在第一运行状态中，实现再生接通的液压功能，此时液压缸移出并且液压缸的两个压力室3、5通过短路管线25液压地连接。比例阀1在调节中，这就是说，比例阀10将压力接头8与第一工作管线4连接起来，并且开关阀18被关闭，这就是说，处在开关阀的第一开关位置20中。液压缸移出并且可以借助力-位置调节通过比例阀10加以调节，通过在第一工作管线4中或第一压力室3中的由摩擦引起的压力则打开在短路管线25中的能解锁的第四止回阀，因而第一工作管线4和第二工作管线6相互连接并且液压缸可以以更快的速度移出。
在第二运行状态中实现了力-位置调节的液压功能。比例阀1在调节中，这就是说，比例阀10没有在零位14中，并且开关阀18被打开，这就是说，处在开关阀的第二开关位置21中。力-位置调节通过比例阀10完成，特别是也通过行程测量传感器16和用于行程测量传感器7的信号的输入端完成。能闭锁的第三止回阀26通过开关阀18被液压地驱控，因而第一工作管线4和第二工作管线6彼此分开。能解锁的第一止回阀23和能解锁的第二止回阀24通过开关阀18被液压地驱控，因而它们被限定地打开并且实现了四象限运行。
在第三运行状态中实现了负载保持接通的液压功能。比例阀1没有在调节中，这就是说，比例阀10在零位14中，并且开关阀18被关闭，这就是说处在第一开关位置20中。止回阀23、24、26、27没有被液压地驱控并且处在它们的基本位置中。在第一工作管线4和第二工作管线6之间的连接被限定地关闭并且能解锁的第一止回阀23和能解锁的第二止回阀24限定地通过负载被关闭。止回阀23、24、26、27优选设计成座阀结构类型，因而不可能发生泄漏并且因此不可能发生缓慢的液压缸运动。

Claims (10)

1.用于操纵液压的致动器（2）、特别是差动液压缸的液压的控制装置（1），带有：
两条工作管线（4、6），工作管线中的各一条工作管线为了操纵致动器（2）而能与致动器（2）的沿相反方向作用的压力室（3、5）连接，并且在工作管线中分别布置有能经控制地解锁的止回阀（23、24），止回阀的闭锁的通流方向能通过液压的驱控从压力室（3、5）的方向释放出来；
比例阀（10），两条工作管线（4、6）视比例阀（10）的位置而定通过比例阀为了对相关的压力室（3、5）压力加载而能与压力介质源连接或者为了对相关的压力室（3、5）卸压而能与压力介质槽连接；和
短路管线（25），短路管线在中间连接两个具有相反的通流方向的止回阀（26、27）的情况下将两条工作管线（4、6）相互连接起来，
其特征在于，
布置在短路管线（25）中的止回阀中的其中一个止回阀（26）构造成能经控制地闭锁并且布置在短路管线（25）中的止回阀中的另一个止回阀（27）构造成能经控制地解锁，并且
控制装置具有开关阀（18），布置在工作管线（4、6）中的能经控制地解锁的止回阀（23、24）以及布置在短路管线（25）中的能经控制地闭锁的止回阀（26）通过所述开关阀在开关阀（18）的唯一的开关位置（21）中被液压地驱控。
2.按照权利要求1所述的控制装置（1），其特征在于，布置在所述短路管线（25）中的能经控制地解锁的止回阀（27）在压力加载所述两条工作管线（4、6）中的第一工作管线（4）时被液压地驱控。
3.按照权利要求1或2所述的控制装置（1），其特征在于，所述短路管线（25）接在布置在所述工作管线（4、6）中的能经控制地解锁的止回阀（23、24）的下游地与所述工作管线（4、6）连接。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，所述比例阀具有零位（14）和调节位置（11、12、13），在零位中，所述两条工作管线（4、6）被卸压，在调节位置中时，能设定一方面在所述工作管线（4、6）和另一方面压力介质源与压力介质槽之间的液压阻力。
5.按照权利要求4所述的控制装置（1），其特征在于，在所述开关阀（18）的经操纵的开关位置（21）中和所述比例阀（10）的调节位置（11、12、13）中实现力-位置调节，在所述开关阀（18）的经操纵的开关位置（21）中和所述比例阀（10）的调节位置（11、12、13）中实现了再生接通，并且在所述开关阀（18）的未经操纵的开关位置（20）中和所述比例阀（10）的零位（14）中实现了负载保持功能。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，用于控制所述比例阀（10）的调节电子器件和功率电子器件直接安装到所述比例阀（10）上。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，所述两条工作管线（4、6）中的一条工作管线或者两条工作管线（4、6）能通过调压阀（30、31）与压力介质槽连接。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，在所述两条工作管线（4、6）中的一条工作管线或两条工作管线（4、6）中布置有压力传感器（28、29）。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，所述控制装置具有用于检测所述致动器（2）的位置的行程测量传感器（7）并且所述比例阀（10）具有用于行程测量传感器（7）的信号的输入端。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的控制装置（1），其特征在于，所述比例阀（10）具有用于检测所述比例阀（10）的控制活塞的位置的第二行程测量传感器（16）。
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