[發明專利]具有至少一根液壓軸的設備

無效

• 申請號: 96190715.0
• 申請日: 1996-05-17
• 公開（公告）號: CN1159219A
• 公開（公告）日: 1997-09-10
• 發明（設計）人: R·特魯寧格;P·特魯寧格;R·西格里斯特;B·斯蒂哈德
• 申請（專利權）人: 特魯寧格有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;B29C45/82
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 趙辛,蔡民軍

技術領域

本發明涉及一種具有可控式軸傳動裝置的設備，該軸傳動裝置具有控制/調整智能裝置以及至少一根在開式液壓回路中運動的軸。

現有技術

在控制/調整傳動軸時至少提出三項基本任務：

首先，軸的傳動裝置必須與所要求的是直線運動還是旋轉運動無關地產生所需要的力或功率。

第二，運動過程必須是完全可以控制的，為此需要一種高靈敏度的控制/調整系統。

第三，在許多實際使用場合必須協調不同的功能或運動，這一任務借助于所謂電子智能裝置實現。

機器設計者應用可調整的傳動裝置，它可以將力學參數(力和/或位置)加到各根軸或機器的自由度上。在這方面處于重要地位的是電氣和液壓傳動裝置。這在性質上屬于兩個分支，每一個分支要分別研究。在專業博覽會上表明了這一點，在那里人們將液壓傳動技術與電氣傳動技術分開；這也反映在專家的培養教育上。液壓傳動更趨向于屬于機械工程技術，而電氣傳動則屬于電氣工程師的知識領域。這種區分貫串在全部工業中。不同的公司和行業或從事液壓傳動或從事電氣傳動。傳動專家只是在市場上彼此相遇，在那里他們各自宣傳其方案的優點。存在著兩個分支這一事實本身證明，并非所有論據只能為一方所占有。電機控制傳動裝置在將旋轉運動轉換為直線運動時，尤其在傳遞大力時是有缺點的。液壓傳動裝置的主要缺點是，到目前為止它的能量效率低，這種爭論的一個有代表性的例子表現在壓鑄機市場中。以電子技術為背景的公司試圖在市場上推出一種“全電”的機器，而其競爭對手則以“全液壓”的與之對抗。雙方都有一個正確的理由在各自的一方。人們不帶偏見地分析了這兩種技術的優缺點，得出了一些值得注意的差別。對于液壓傳動裝置，眾所周知，它有非常高的功率和力或力矩濃度(相應構件每單位重量或體積產生的功率、力或力矩)。這一情況便是為什么液壓系統在需要大的傳動力時具有其優勢的原因，這種大的傳動力例如在壓力機和壓鑄機中是必要的。在這一領域內，液壓傳動裝置還有出色的機械效率和極高的堅固性。此外，在不考慮伺服閥或調節閥時，用于液壓參數的調節機構和傳感器價格低廉。在液壓傳動裝置中的功率控制(壓力或流量)，借助于耗能的調節機構如伺服閥或比例閥進行。在這種情況下，根據傳動裝置所需要的功率，或多或少的液壓功率通過閥的節流孔邊緣不可逆地轉變成熱量。這就意味著不僅能量損失(更確切地說是能量耗散)而且還有會造成干擾的熱量，這種熱量必須通過附加的設備導出。調節機構的反應比較緩慢，并需要高的能量進行操縱。液壓傳動技術試圖通過采用調節泵找到一條出路。盡管這樣可以降低功率損失，然而在系統中仍保留有帶來損失的設備，例如泵的可調式傳動裝置或用于保持調節機構所需壓力的備用泵。

在絕大多數實際應用中，這兩種傳動技術還都發展了一些各自的特色，這例如可以通過最近發表的兩個例子來說明。DE-PS4303760介紹了一種具有一個開式液壓回路的液壓傳動裝置。其中，泵直接從油箱吸油。泵將此介質通過壓力調節器輸送，這種壓力調節器由安全閥和作為控制閥的調壓閥(電控比例式壓力調整閥)組成。控制閥由智能裝置或計算機通過信號線操縱。在閥與具有要運動的軸或質量的工作缸之間，有一個定向邏輯裝置。它同樣通過計算機電控。真正的調整通過在計算機中處理速度和位置信號，以及比較相應的實際值與額定值，并相應地操縱閥門組來進行。由此最簡短的說明可知，對于一個開式液壓傳動裝置，控制/調整通過智能閥完成。作為對立面，源出于同一些發明者的EPA643472公開了一種所謂智能傳動裝置，用于電機傳動一根或多根軸。兩種方案都達到了目的，即高水平地掌握控制/調整過程，并在同一臺機器上提供了實際的使用證明。這些發明人可以提供證明，全電的壓鑄機(按WO94/22655)只需要先有技術的相應的液壓式機器傳動能量的20％至30％。液壓系統的一個突出的缺點在于，與電子系統相比液壓系統只有付出極大的耗費才能達到設定的參數。這給液壓系統帶來了不同的特殊解決方案。這一情況便是有大量各式各樣的不能一目了然的液壓調節閥的原因。在液壓傳動的機器中，往往傳動裝置極低的成本起了決定性作用，尤其是在設計新的需要大的力量的機器時。

發明概述

本發明的目的是提出一種新型高動態和可最大可能廣泛應用的傳動方案，它盡最大可能地將液壓與電氣的傳動裝置的優點結合起來，避免各自相應的缺點。本發明人認識到，盡管“或這一種/或那一種”有許多優點，但實際上這往往可能對發展最佳方案甚至恰恰是障礙。發明者為自己提出的任務是從這兩種傳動方案中取其精華。在這兩者之間找到最優“結合點”，尤其用于具有以秒計的運動循環的傳動裝置，也就是說尤其是用于具有高的加速度/減速度的傳動裝置。