專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制具有液壓回路的設(shè)備的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制具有液壓回路和多于一個(gè)唯一的液壓泵的設(shè)備的裝置， 其中也可以選擇多個(gè)液壓回路連續(xù)地依次配屬于一個(gè)泵。每個(gè)液壓泵與至少一個(gè)液壓回路 的相應(yīng)壓力和體積流量的控制單元共同作用。
背景技術(shù)：
為了調(diào)節(jié)到液壓回路的壓力介質(zhì)的供應(yīng)，由文獻(xiàn)EP 1 236 558 Bl公開(kāi)了一種可 液壓操縱的執(zhí)行器，其中一個(gè)具有可變的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)泵用于在單個(gè)的液壓回路 中的壓力和體積流量調(diào)節(jié)，該泵對(duì)應(yīng)由上一級(jí)的控制器預(yù)先規(guī)定的壓力/體積流量特征為 執(zhí)行器供應(yīng)液壓的壓力介質(zhì)。在此在生產(chǎn)循環(huán)的內(nèi)部得出一個(gè)在其中進(jìn)行體積流量的調(diào)節(jié) 的時(shí)段或者區(qū)域，以及一個(gè)在其中進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的時(shí)段或者區(qū)域。為了節(jié)約能量并且經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行具有液壓回路的設(shè)備，不僅設(shè)有電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的控 制器，而且設(shè)有泵的供應(yīng)量的控制器。由泵輸送的壓力介質(zhì)的體積流量在此由驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn) 速和泵的每轉(zhuǎn)供應(yīng)量相乘得出。對(duì)于在其中進(jìn)行體積流量調(diào)節(jié)的生產(chǎn)循環(huán)的區(qū)域，單個(gè)液 壓回路的轉(zhuǎn)速與供應(yīng)量的多個(gè)值對(duì)可以借助于電動(dòng)機(jī)和可調(diào)節(jié)的液壓泵實(shí)現(xiàn)。為了控制具有多個(gè)液壓回路的設(shè)備，由此為了控制液壓回路的壓力/體積流量特 征，需要多個(gè)對(duì)應(yīng)液壓回路的數(shù)量的具有可調(diào)節(jié)的可變的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)以及相應(yīng)的液壓泵 的數(shù)量，以保證每個(gè)液壓回路的預(yù)先規(guī)定的壓力/體積流量特征。這樣一種用于控制設(shè)備 的裝置具有此缺點(diǎn)，即多個(gè)轉(zhuǎn)速可變的電動(dòng)機(jī)設(shè)有相應(yīng)的變頻器，它們與多個(gè)相應(yīng)的液壓 泵共同作用，這造成巨大的設(shè)備成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，克服在現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)并且提供一種用于控制具有液壓回路 的設(shè)備的裝置，利用它可以明顯降低設(shè)備成本。該任務(wù)利用獨(dú)立的權(quán)利要求1解決。本發(fā)明有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給
出ο根據(jù)本發(fā)明提供一種用于控制具有液壓回路的設(shè)備的裝置。該液壓回路配屬有一 個(gè)液壓泵。每個(gè)液壓泵與至少一個(gè)的液壓回路的相應(yīng)的壓力和體積流量控制單元共同作 用。該液壓泵串聯(lián)地連接在一個(gè)唯一的電動(dòng)機(jī)的輸出軸上。其中一個(gè)液壓泵作為引導(dǎo)泵與 引導(dǎo)控制單元共同作用，它求出唯一的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的理論值。為此在引導(dǎo)控制單元中計(jì) 算電動(dòng)機(jī)的時(shí)間可變的轉(zhuǎn)速。在計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)比較和考慮用于液壓回路的供應(yīng)的不同的壓力 值和/或體積流量值。這樣一種用于控制設(shè)備的裝置具有此優(yōu)點(diǎn)，即可以節(jié)約具有相應(yīng)的成本高的變頻 器的轉(zhuǎn)速可變的電動(dòng)機(jī)，而相對(duì)為液壓回路使用多個(gè)轉(zhuǎn)速可變的的電動(dòng)機(jī)不減弱調(diào)節(jié)質(zhì) 量。這個(gè)用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓泵的唯一的電動(dòng)機(jī)也在它的轉(zhuǎn)速方面可變地匹配必需的壓力/ 體積流量特征，這樣可以獲得具有多個(gè)液壓回路的設(shè)備的能量節(jié)約的工作。分別只調(diào)整電
3動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速，它在相應(yīng)的時(shí)間窗口內(nèi)相比較地作為最高必需的轉(zhuǎn)速由預(yù)先規(guī)定的液壓回 路的壓力/體積流量特征得出。該控制由此同時(shí)也是節(jié)約能量的，因?yàn)檗D(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)連接的液 壓回路的要求最優(yōu)地匹配。在這個(gè)相應(yīng)的時(shí)間窗口內(nèi)，即在其中出現(xiàn)這個(gè)對(duì)應(yīng)由引導(dǎo)控制器求出的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn) 速，在用于其它的液壓回路的相應(yīng)的副控制器中執(zhí)行一個(gè)壓力/體積流量調(diào)節(jié)，它使后面 的液壓泵的壓力和體積流量匹配于這個(gè)時(shí)間窗口出現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了調(diào)節(jié)唯一的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的時(shí)間可變的 理論值，引導(dǎo)泵的引導(dǎo)控制單元由傳遞來(lái)的必需的壓力值和/或必需的體積流量值求出一 個(gè)轉(zhuǎn)速理論值并且將這個(gè)轉(zhuǎn)速理論值輸送給一個(gè)與唯一的電動(dòng)機(jī)電連接的變頻器。為了個(gè)別地在時(shí)間窗口內(nèi)部出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速調(diào)到液壓泵的壓力/體積流量特征上，液 壓泵分別與一個(gè)操縱閥共同作用，它根據(jù)時(shí)間并且可變地根據(jù)當(dāng)前的電動(dòng)機(jī)的理論轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)單個(gè)的液壓回路的液壓壓力和液壓體積流量供應(yīng)。為此該操縱閥與液壓泵的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)器(Schwenkwinkelregler)和一個(gè)壓力閥共 同作用。為此由引導(dǎo)控制單元求出的用于控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的理論值的值不僅傳輸給變頻 器而且傳輸給其它的液壓回路的其它的副控制單元。一個(gè)可編程控制器預(yù)先規(guī)定引導(dǎo)控制單元和每個(gè)副控制單元的必需的依賴(lài)時(shí)間 的壓力和體積流量理論值。為了連接的液壓回路的壓力和體積流量的獨(dú)立的調(diào)節(jié)由此在每 個(gè)副控制單元中提供壓力和體積流量值的理論值以及電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，其中每個(gè)副控 制單元如上面提及的具有一個(gè)轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)器和一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器作為用于調(diào)節(jié)液壓回路的液 壓壓力和液壓體積流量需求的操縱閥單元。由此該引導(dǎo)控制單元具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)速理論值 發(fā)送器、一個(gè)壓力和體積流量調(diào)節(jié)器和一個(gè)操縱閥。而副控制單元具有至少一個(gè)壓力和體 積流量調(diào)節(jié)器和一個(gè)操縱閥。此外，該裝置具有離合器，通過(guò)它可以將單個(gè)的液壓泵與唯一的電動(dòng)機(jī)的輸出軸 串聯(lián)連接。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明現(xiàn)在借助附圖詳細(xì)說(shuō)明。

圖1示出了一種用于控制具有液壓回路至2n的設(shè)備的裝置1的原理性的方塊 圖。每個(gè)液壓回路至2n配屬有一個(gè)液壓泵S1至3n，它與液壓回路至2n分別通過(guò)一個(gè) 液壓管路K1至15n連接。產(chǎn)生體積流量的液壓泵S1至3n具有一個(gè)轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)器，利用它可 以在零和最大值之間調(diào)節(jié)與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速相關(guān)的體積流量。液壓泵3.工至3. n由電動(dòng)機(jī) 5的共同的輸出軸4驅(qū)動(dòng)。為了耦合液壓泵3在傳動(dòng)系中設(shè)有離合器IO1至10 。由此可以 將液壓泵S1至3n串聯(lián)地結(jié)合到唯一的電動(dòng)機(jī)5的輸出軸4上。液壓泵3中的一個(gè)作為引導(dǎo)泵S1與引導(dǎo)控制單元6共同作用。其余的液壓泵32 至3n分別與副控制單元7共同作用。引導(dǎo)控制單元6具有一個(gè)轉(zhuǎn)速理論值發(fā)送器13，它根 據(jù)壓力/體積流量特征計(jì)算轉(zhuǎn)速理論值ns并且輸出。為此壓力理論值Psl至Psn和體積流 量理論值Qsl至Qsn通過(guò)控制線(xiàn)路16由一個(gè)可編程控制器12預(yù)先規(guī)定并且提供給用于控制 具有液壓回路至2n的設(shè)備的裝置1。在引導(dǎo)控制單元6中，利用轉(zhuǎn)速發(fā)送器13從由可編程控制器12預(yù)先規(guī)定的可變的壓力特征Psl至Psn和體積流量特征Qsl至Qsn的值根據(jù)液壓回路至2n的壓力實(shí)際值 Pil至Pin以及體積流量實(shí)際值Qil至Qin對(duì)一個(gè)預(yù)先規(guī)定的時(shí)段對(duì)應(yīng)地將時(shí)間變化的轉(zhuǎn)速理 論值ns —方面通過(guò)控制線(xiàn)路17輸出到用于電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的變頻器8上并且另一方 面通過(guò)控制線(xiàn)路18輸出到每個(gè)副控制單元7上。由此可以對(duì)于一個(gè)預(yù)先規(guī)定的時(shí)段使具 有理論轉(zhuǎn)速ns的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵S1至3n并且每個(gè)液壓泵S1至3n可以通過(guò)包含在控制 單元6和7中的壓力/體積流量調(diào)節(jié)器14與操縱閥單元9共同作用地保持一個(gè)對(duì)這個(gè)時(shí) 間區(qū)間預(yù)先規(guī)定的理論壓力Ps和體積流量Qs，它們分別通過(guò)信號(hào)線(xiàn)路19由副控制單元7傳 遞到引導(dǎo)控制單元6上。 分別出現(xiàn)在液壓回路至2n中的壓力Pi和體積流量Qi的形式的實(shí)際狀態(tài)通過(guò)相 應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)路20傳遞到相應(yīng)的控制單元6或者說(shuō)7上并且傳遞到布置在那里的壓力和體 積流量調(diào)節(jié)器14上。該用于控制具有液壓回路至2n的設(shè)備的裝置1由此可以，盡管只 有一個(gè)唯一的，具有通過(guò)變頻器8時(shí)間可變地調(diào)整的可變的轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，每個(gè)液壓回路2ι 至2n和布置在液壓回路中的執(zhí)行器通過(guò)可變的液壓泵S1至3n供應(yīng)不同的匹配的壓力值和
體積流量值。
附圖標(biāo)記列表
1用于控制一種設(shè)備的裝置
2液壓回路
3液壓泵
4輸出軸
5電動(dòng)機(jī)
6引導(dǎo)控制單元
7副控制單元
8變頻器
9操縱閥或者說(shuō)操縱閥單元
10畝A典 閑I=I研
12可編程控制器
13轉(zhuǎn)速理論值發(fā)布器
14壓力和體積流量調(diào)節(jié)器
15液壓管路
16控制線(xiàn)路
17控制線(xiàn)路
18控制線(xiàn)路
19信號(hào)線(xiàn)路
20信號(hào)線(xiàn)路
ns轉(zhuǎn)速的理論值
η轉(zhuǎn)速
P壓力
Q體積流量
權(quán)利要求
用于控制具有液壓回路的設(shè)備的裝置，其中液壓回路(2)配屬液壓泵(3)，并且其中每個(gè)液壓泵(3)與至少一個(gè)的液壓回路(2)的相應(yīng)壓力和體積流量控制單元(6、7)共同作用，并且其中液壓泵(3)串聯(lián)地連接在一個(gè)唯一的電動(dòng)機(jī)(5)的輸出軸(4)上，并且其中一個(gè)液壓泵(3)作為引導(dǎo)泵(31)與引導(dǎo)控制單元(6)共同作用，它求出唯一的電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速(n)的理論值(ns)，并且其中在引導(dǎo)控制單元(6)中計(jì)算電動(dòng)機(jī)(5)的時(shí)間可變的轉(zhuǎn)速(n)并且在計(jì)算轉(zhuǎn)速(n)時(shí)比較和考慮用于供應(yīng)液壓回路(2)的不同的壓力值(p1至pn)和/或體積流量值(Q1至Qn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，為了調(diào)節(jié)唯一的電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速(η)的 時(shí)間可變的理論值(ns)，引導(dǎo)泵(3》的引導(dǎo)控制單元(6)從所有液壓回路這至〗』的傳 輸?shù)谋匦璧膲毫χ?P1至pn)和/或必需的體積流量值(Q1至Qn)求出轉(zhuǎn)速理論值OO并 且提供給與唯一的電動(dòng)機(jī)(5)電連接的變頻器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，每個(gè)液壓泵(3)與相應(yīng)的控 制單元共同作用，它與時(shí)間相關(guān)地并且可變地根據(jù)當(dāng)前的理論轉(zhuǎn)速OO調(diào)節(jié)單個(gè)的液壓回 路(2)的液壓壓力和液壓體積流量供應(yīng)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置具有離合器(10、11)， 通過(guò)它們單個(gè)的液壓泵(3)可與唯一的電動(dòng)機(jī)(5)的輸出軸(4)串聯(lián)連接。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，由引導(dǎo)控制單元(6)求出的 用于控制電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速(η)的理論值(ris)的值不僅傳輸?shù)阶冾l器⑶而且傳輸?shù)狡?它的液壓回路(2)的其它的副控制單元(7)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，可編程控制器(12)為引導(dǎo)控 制單元(6)和每個(gè)副控制單元(7)預(yù)先規(guī)定必需的與時(shí)間相關(guān)的壓力理論值(Psl至Psn)和 體積流量理論值(Qsl至Qsn)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，為了連接的液壓回路(2)的 壓力(P)和體積流量(Q)的獨(dú)立的調(diào)節(jié)，在每個(gè)副控制單元(7)中提供壓力(Psl至Psn)和 體積流量值(Qsl至Qsn)的理論值以及電動(dòng)機(jī)(5)的當(dāng)前的轉(zhuǎn)速(ns)，并且每個(gè)副控制單元 (7)具有轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)器和壓力調(diào)節(jié)器作為用于調(diào)節(jié)液壓回路(2)的液壓壓力和液壓體積流量 需求的操縱閥單元(9)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)控制單元(6)具有 至少一個(gè)轉(zhuǎn)速理論值發(fā)送器(13)、壓力和體積流量調(diào)節(jié)器(14)和操縱閥(9)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述副控制單元(7)具有至 少一個(gè)壓力和體積流量調(diào)節(jié)器(13)和操縱閥(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制具有液壓回路和多于一個(gè)單個(gè)的液壓泵的設(shè)備的裝置，其中也可以有選擇地多個(gè)液壓回路連續(xù)地依次配屬泵。在液壓回路中布置有用于供應(yīng)液壓壓力和液壓體積流量的液壓泵。每個(gè)液壓泵與相應(yīng)的液壓回路的壓力和體積流量控制單元共同作用。液壓泵(3)作為引導(dǎo)泵(31)與引導(dǎo)控制單元(6)共同作用，它求出單個(gè)電動(dòng)機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速(n)的理論值(ns)。為此在引導(dǎo)控制單元(6)中計(jì)算電動(dòng)機(jī)(5)的時(shí)間可變的轉(zhuǎn)速(n)。在計(jì)算轉(zhuǎn)速(n)時(shí)比較和考慮用于液壓回路(2)的供應(yīng)的不同的壓力值(p1至pn)和/或體積流量值(Q1至Qn)。
文檔編號(hào)F15B21/00GK101929492SQ20101020841
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月20日
發(fā)明者A·科克克曼, C·萊伯特, G·利布勒 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司