[發明專利]致動器的流量控制

有效

• 申請號: 202010116626.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111608999B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: M.A.克里斯滕森
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;王麗輝

提供了用于致動器的流量控制回路。致動器包括第一腔室（111）和第二腔室（112），其中致動器（110）致動時，第一腔室經歷的體積變化大于第二腔室經歷的體積變化。流量控制回路（10）包括：構造成連接到第一腔室（111）的第一端口（11），構造成連接到第二腔室（112）的第二端口（12）和流量控制閥組件（20），其包括一個或更多個閥，所述一個或更多個閥構造成沿流體供應路徑將加壓流體流從加壓流體源（41）提供到第一和第二端口（11、12）中的一個，并進一步構造成沿流體返回路徑將流體流從第一和第二端口（11、12）中的另一個提供到流體槽（42）。流量控制回路（10）還包括流體旁通路徑（30），其包括旁通閥（31）。

技術領域

本發明涉及一種用于致動器的流量控制回路、一種包括致動器和這種流量控制回路的系統、以及一種用于控制流量控制回路的方法。本發明尤其涉及提供不對稱流動容量的流量控制回路。

背景技術

許多系統和裝置采用致動器來施加力，例如液壓或氣動致動器。示例包括風力渦輪機的轉子葉片的變槳，其中致動器使轉子葉片繞其縱向軸線旋轉。另一個示例是機器壓力機或成形壓力機，其中，包括待生產的形狀的模板的移動元件由相應的致動器致動。

這樣的流體動力應用可以例如包括差動面積缸，特別是液壓缸，其由閥控制，該閥能夠連續地改變從泵或供應管線到缸的一個腔室和/或從缸的相對腔室到返回管線或貯存器的流量。在這些應用中的一些中，進入缸的流動路徑和離開缸的流動路徑的最大流動速率可以顯著不同。例如，致動器速度可以在一個方向上高于相反方向。此外，當操作這種致動器時，缸的一個腔室中的體積位移可以不同于缸的另一個腔室中的體積位移。液壓或氣動缸形式的致動器可以例如具有使在缸中的兩個腔室分開的活塞的任一側上的面積之比（面積比），所述比不是1。

致動器可以例如包括缸，在該缸中兩個腔室由可移動的活塞隔開，桿附接到所述可移動的活塞，其中，將流體提供到缸的一個腔室中產生力，該力使活塞移動并由此致動致動器。在活塞的附接有桿的一側上，與致動流體接觸的活塞面積較小。當對此桿側腔室加壓時，減小了致動器操作時的致動力和流體移位。

在常規系統中，為了考慮不同的流量，采用了比例方向閥，這些比例方向閥針對最大流量進行定額。因此，在所述系統中使用的閥相對較大且笨重，并且成本昂貴。此外，一個或更多個其它流動路徑可能導致相對較低的利用率。對于流動速率小于額定流動速率的流動路徑，控制流量更加困難。此外，例如，當跨越這種閥的芯存在大的壓降而芯的開度必須保持較小以實現所需的小流動速率時，可能導致流量不穩定。

期望提高可用流動路徑的利用率并降低這種流動不穩定性。此外，期望使用更小和更輕的閥。

發明內容

本發明的目的是減輕上述缺陷中的至少一些，并提供一種用于致動器的改進的流量控制。特別需要允許使用更緊湊和重量更輕的閥并改善流動穩定性。

該目的通過獨立權利要求的特征來實現。從屬權利要求描述本發明的實施例。

根據本發明的實施例，提供了用于致動器（特別是液壓或氣動致動器）的流量控制回路，其包括第一腔室和第二腔室。致動器具有如下構造：其中，在致動器致動時，第一腔室經歷的體積變化大于第二腔室經歷的體積變化。流量控制回路包括構造成連接至第一腔室的第一端口和構造成連接至第二腔室的第二端口。其還包括流量控制閥組件，該流量控制閥組件包括一個或更多個閥，該一個或更多個閥構造成將加壓流體流從加壓流體源沿著流體供應路徑提供到第一和第二端口中的一個。流量控制閥組件還被構造成將流體流從第一和第二端口中的另一個沿著流體返回路徑供應到流體槽。流量控制回路還包括包含旁通閥的流體旁通路徑。可以控制旁通閥以打開或關閉旁通閥，以允許或阻止流體流通過流體旁通路徑。流體旁通路徑連接到第一端口，并且還液壓地或氣動地平行于控制閥組件連接。