[發明專利]數字液壓控制器的增壓器及其使用方法

有效

• 申請號: 201210390793.3
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103062149A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 尤哈尼·托帕里;埃羅·索米
• 申請（專利權）人: 美卓造紙機械公司
• 主分類號: F15B13/042
• 分類號: F15B13/042
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張艷杰;張浴月

技術領域

本發明涉及一種用于數字液壓控制器的增壓器（booster）。更特別地，本發明涉及一種用于其中使用至少一個數字閥的數字液壓控制器的增壓器。更特別地，本發明還涉及一種使用與用于控制至少一個數字閥的數字液壓控制器相關的增壓器的方法。

背景技術

數字液壓控制器使用在基于數字液壓的系統中，其中至少部分組件基于構成數字閥組的數字閥。數字閥組是閥單元，在該閥單元中具有至少一個數字閥組，該數字閥組又包含與穿過數字閥組的流體流相關的并聯連接的許多數字閥。此外，數字閥是旨在調整流體的容積流量（volume?flow）的閥，該閥具有2至N個不同步長的分離調整模式，特別是2種不同的分離調整模式（開啟/關閉），并且對于該閥，從控制系統取來的控制信號有利地被數字化，例如為二進制形式。有利的是，數字閥具有兩種模式：完全開啟或是完全關閉。當數字閥開啟時，數字閥所允許的流體的整個容積流量穿過該閥，而當數字閥關閉時，根本沒有流體穿過該閥。這種具有兩種模式的數字可控數字閥也稱為開/關閥和開/關數字閥。數字閥也可以具有多于兩種模式，在這種情況下，以步進方式從一種模式至另一種模式驅動閥。數字閥可以具有三種位置：它使流體流到第一或第二方向，或者該閥不允許任何流體穿過。調整指令（控制信號）是數字性質，例如二進制。根據調整指令，通過開啟數字閥組的特定閥組合來調整數字閥組的容積流量和由流動產生的壓力，以便實現數字閥組的期望的開啟以及流體的期望的容積流量。不同于模擬閥，并聯連接的每一數字閥可以僅具有有限數量的調整模式，即數字閥僅具有特定的分離流量模式。在一種數字閥形式中，具有三種模式：開啟/關閉/快速開啟。然而，優選地，每一數字閥僅具有開/關模式；當開啟時，閥使特定容積流量通過；當關閉時，閥完全阻止流體通過。數字閥組由具有兩種模式（開/關）的多個數字閥組成。典型地，對于具有額定容積流量的兩個接連（successive）的數字閥，流過在開啟位置具有較大額定容積流量的閥的容積流量總是比具有較小額定容積流量的閥的體積流量大兩倍。因而，二進制控制信號可被送至這樣的數字閥組，在該數字閥組中，控制信號的幅度（magnitude）已被轉換為二進制數。作為模擬閥和液壓閥組之間的調整方法的差異的示意性比較，可以有以下說明：如果模擬閥由控制信號（調整指令）調整，該控制信號的幅度是12單位，則模擬閥桿移動與12控制單位相當的量，在這種情況下，該閥允許相應增長的容積流量通過。另外，當由5個并聯連接至輸入流的開/關數字閥組成的數字閥組通過12單位類似大小的控制信號（調整指令）控制時，其中數字閥1、2、3、4、5允許通過的容積流量的大小分別為1單位、2單位、4單位、8單位和16單位，該控制信號是二進制并且變為控制信號01100（0×2⁴+1×2³+1×2²+0×2¹+0×2⁰=12）（對應于閥5、閥4、閥3、閥2、閥1），從而閥3和閥4開啟。因此，用于控制數字液壓裝置的控制器包括一組開/關閥，該組開/關閥并聯連接并且在輸入線和輸入線之間延伸，并且例如對于壓力控制，控制器具有兩組閥，其中一組將供給線（feedline）連接至控制器的輸出線，另一組將輸出線連接至排出線（drain?line）。

在德國專利申請102009026604中描述了用于制造纖維幅材的機器（尤其是造紙機或紙板機）的液壓缸總成。這種現有技術中的總成包括具有缸殼（cylinder?housing）和可放在缸殼內部的活塞的液壓缸，該活塞將缸殼細分為汽缸蓋側的腔室和汽缸后端側的腔室，并且至少一個數字液壓控制器集成在該總成中。壓力控制器與汽缸蓋側的腔室和汽缸后端側的腔室相關聯，并且控制工作流體向腔室供給或是從腔室排出以便調整液壓缸的至少一個腔室中的工作流體的壓力。這種現有技術的公布教導了對于使用數字控制器的液壓控制的質量來說重要的是單個閥的切換速度，其意味著閥可以多快地開啟或關閉。對于閥中的閥體的快速移動，也需要很大的力以將閥保持在受控狀態。為此，提議使用增壓器或放大器來提供使閥電磁致動以快速切換的線圈，這樣可產生更強的磁場并且閥體可以快速移動。這種現有技術文獻中的問題是：其并未給出如何為具有數字閥的液壓缸總成提供這種在商業上不能得到的增壓器或放大器的任何實際的示例。

申請人知曉一種嘗試，其中增壓器設有一個通道并且使用內部具有24V輸入電壓的特定線圈，但是這一嘗試被證實不起作用。因此，在與常規自動系統有關的商業上可得到的數字閥中沒有可用的實用方案。因此，現有技術并未解決數字閥的快速狀態改變的問題。

發明內容