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用于控制液压机械的装置和方法

阅读：1发布：2021-11-08

专利汇可以提供用于控制液压机械的装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种液压机械，尤其涉及一种具有两个工作管线的液压马达，高压管线从一个工作管线中分叉出来，并且低压管线从另一个工作管线中分叉出来。提供电子控制单元和伺服位移单元以控制液压机械的驱动机构的排量容量的位移，其中排量容量可以通过伺服位移单元内的伺服柱塞的位移确定。为此，伺服柱塞可以至少在一侧上通过伺服压力管线加载有在伺服压力下的液压流体，其中伺服压力水平可以通过可移动地设置在控制阀内的控制柱塞调节。为此，如果在切换阀处合适的控制信号是可用的，来自低压管线的液压流体或者也许来自高压管线的液压流体能够通过控制阀被引导至伺服压力管线。，下面是用于控制液压机械的装置和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可变液压马达(1)，该可变液压马达(1)具有控制阀(15)和两个工作管线(2、3)，高压管线(4)从一个工作管线中分叉出来，并且低压管线(5)从另一个工作管线中分叉出来，控制阀(15)通过与控制阀(15)的第一入口(51)连接的低压管线(5)被供给，所述高压管线(4)与控制阀(15)的第二入口(52)连接，控制柱塞(16)借助第一致动器(18)能够移动地设置在控制阀内，使得伺服位移单元(10)能够通过设置在控制阀(15)的输出侧的伺服压力管线(8)被提供有处于压力下的液压流体，以使得可变液压马达(1)的排量容积能够以受控的方式调节，其特征在于：
控制阀(15)的入口侧被连接到低压管线(5)，并且来自低压管线(5)的液压流体能够通过控制阀(15)前进至伺服压力管线(8)。
2.根据权利要求1所述的可变液压马达(1)，其中控制柱塞(16)能够根据电子控制单元的控制信号借助第一致动器(18)移动。
3.根据权利要求1或2所述的可变液压马达(1)，还包括切换阀(30)，来自低压管线(5)的低压出现在切换阀(30)的第一入口(51)处，并且来自高压管线(4)的高压出现在第二入口(52)处，处于压力下的液压流体借助切换阀能够通过控制阀(15)和通过伺服压力管线(8)从低压管线(5)或者高压管线(4)被引导至伺服位移单元(10)。
4.根据权利要求3所述的可变液压马达(1)，其中切换阀(30)能够被机械地、气动地、电动地或者液压地切换。
5.根据权利要求3所述的可变液压马达(1)，其中切换阀(30)被形成为与控制阀(15)的控制柱塞(16)一体的部件，并且其中低压管线(5)以及高压管线(4)在入口侧被连接到控制阀(15)。
6.根据权利要求3所述的可变液压马达(1)，其中切换阀(30)能够借助切换致动器(32)和由电子控制单元(20)设定的信号被切换。
7.根据权利要求3所述的可变液压马达(1)，其中切换阀(30)能够切换泄压阀(40)，使得部分流动可以通过泄压阀(40)从高压管线(4)被引导至切换阀柱塞(34)的前侧，当超过高压管线(4)中的预定压力水平时所述泄压阀打开连接管线(41)，并且所述连接管线(41)液压连接高压管线与控制柱塞(16)的前表面(19)或切换阀柱塞(34)的前表面(39)。
8.一种可变液压泵，该可变液压泵包括控制阀(15)和两个工作管线(2、3)，高压管线(4)从一个工作管线中分叉出来，控制阀(15)通过与控制阀(15)的第一入口(51)连接的低压管线(5)被供给，所述高压管线(4)与控制阀(15)的第二入口(52)连接，控制柱塞(16)借助第一致动器(18)能够移动地设置在控制阀内，使得伺服位移单元(10)能够通过控制阀(15)和设置在控制阀(15)的输出侧的伺服压力管线(8)以受控方式被提供有来自充填压力管线的处于压力下的液压流体，以使得液压泵的排量容积能够以受控的方式调节，其特征在于：
来自高压管线(4)的液压流体能够通过控制阀(15)被引导至伺服位移单元(10)。
9.根据权利要求8所述的可变液压泵，包括切换阀(30)，来自低压管线(5)的低压出现在切换阀(30)的第一入口(51)处，并且来自高压管线(4)的高压出现在第二入口(52)处，来自充填压力管线和/或从高压管线(4)的处于压力下的液压流体能够借助切换阀通过控制阀(15)和伺服压力管线(8)被引导至伺服位移单元(10)。
10.根据权利要求9所述的可变液压泵，其中切换阀(30)能够机械地、气动地、电动地或者液压地被切换。
11.根据权利要求9或10所述的可变液压泵，其中切换阀(30)以一体方式形成有控制阀(15)的控制柱塞(16)，并且其中充填压力管线以及高压管线(4)被连接到控制阀(15)的入口侧。
12.一种用于可变液压马达(1)的排量容积的受控调节的方法，所述可变液压马达(1)具有低压管线(5)和高压管线(4)，并且具有电子控制单元(20)和伺服位移单元(10)，其中根据电子控制单元(20)的控制信号通过设置在控制阀(15)中的控制柱塞(16)的移动并且借助第一致动器(18)进行排量容积的调节，使得处于压力下的液压流体能够通过伺服压力管线(8)从控制阀(15)的出口侧被引导至伺服位移单元(10)，以使得液压马达(1)的排量容积借助伺服位移单元(10)以受控方式被调节，控制阀(15)通过与控制阀(15)的第一入口(51)连接的低压管线(5)被供给，所述高压管线(4)与控制阀(15)的第二入口(52)连接，其特征在于：
来自低压管线(5)的处于压力下的液压流体被供给至控制阀(15)的入口侧。
13.根据权利要求12所述的方法，其中当超过用于控制信号的预定的阈值或者电子控制单元(20)产生进一步的控制信号时，来自高压管线(4)的处于压力下的液压流体被供给至控制阀(15)的入口侧。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述进一步的控制信号切换切换阀(30)，来自低压管线(5)的低压出现在切换阀(30)的第一入口(51)处，并且来自高压管线(4)的高压出现在第二入口(52)处，使得来自高压管线(4)的处于压力下的液压流体被引导至控制阀(15)。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中控制柱塞(16)的位移与控制信号的水平成比例。

说明书全文

用于控制液压机械的装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及液压机械，例如液压马达，所述液压机械借助引导液压流体的两个管线操作，尤其是借助高压管线和低压管线操作。液压机械的驱动机构的排量容积借助控制单元、控制阀和伺服位移单元以受控的方式可调节；由此，排量容积可由伺服位移单元内的伺服活塞的位移确定。为此目的，在伺服压力下的液压流体通过伺服压力管线和在控制阀内设置为可移动的控制柱塞被提供给伺服位移单元，使得伺服位移单元能够以受控方式调节液压机械的排量容积。

背景技术

[0002] 以该方式可调节的通用液压机械在例如DE3307570A1中公开。在该文献中，描述了被设计为液压马达的液压机械，液压机械的控制缸通过工作管线的分支管线在高压下被供应压力流体。高压下的压力流体借助设置在控制缸内的控制活塞被引导至伺服位移单元的伺服活塞，其中伺服活塞沿两个方向可移动，并且其中伺服位移单元取代了液压马达的摇摆盘。在DE3307570A1中描述的液压马达的工作管线中的一个被加载有在高压下的压力流体，而另一个用作排出在低压下的液压流体。这里示出的液压马达的旋转速度的改变和/或旋转的逆转可以通过调节摇摆盘的位移实现。在US4,191,094中描述的液压马达的伺服缸的供应在液压马达的高压侧上实现，如规则那样。在高压下的液压流体作为伺服压力通过控制缸被供给至伺服位移单元，并且通常或者直接通过驱动液压马达的液压泵或者通过单独的充填泵被提供或从引导高压的工作管线取出。

[0003] 现有技术的情况是不利的，在于液压马达的伺服位移单元总是使用在高压下的液压流体操作，并且在于液压泵的单元经常在充填泵的充填压力下使用液压流体操作。由于液压机械的性能要求的改变或者由于对应的液压机械的调节，高压或充填压力的水平可能不同。因此，用于控制排量容积的控制压力和所产生的液压机械的旋转速度依赖于如下压力，例如通过该压力在旋转速度和扭矩的管理过程中产生排量速度的变化。附加地，通过伺服位移单元排出的压力流体通常直接被排到槽中，并且因此无法用于优选的闭合回路。此外，高压流体的这种从回路的分支意味着液压能量的损失。进一步的损失来自于液压机械的控制系统中的不可避免的泄露，对应的控制系统的压力越高，泄露当然更大。这些损失降低了液压机械的总效率因数。

发明内容

[0004] 因此，本发明基于设置液压机械的问题，特别是上述类型中的一个，并且提供其操作对应的方法。通过该方法，目的是实现独立于控制压力变化的液压机械的排量容积和产生的旋转速度的控制；而且，应当在所有运行条件下实现最高的效率因数，而泄露应当保持最小。本发明的进一步的目标是提供液压机械的控制，使用该控制可以实现排量容积的更快调节，而没有必要对驱动机构或液压机械的伺服位移单元作出设计改变。为此目的，该创新的控制在其设计方面应当是简单的、稳定的和成本有效的，并且在已有的液压机械上是可翻新的。

[0005] 根据本发明，这些问题使用包括依照权利要求1的特征部分的特征的液压马达解决，在于液压流体在对应的液压马达中可通过控制阀从低压管线前进至伺服压力管线。创新的液压马达的其它优选实施例在从属权利要求中给出，所述从属权利要求直接或间接引用权利要求1。通常地并且独立于操作条件，低压管线中的压力显示恒定的压力水平，但是足够高以保证至少在液压马达的部分载荷操作范围内的可靠控制。通常地，液压马达的驱动机构将在变化的高压水平下供给的液压流体减压到很大程度上不变的低压水平，由此提供机械动力，所述机械动力反过来依赖于高压的压力水平。

[0006] 本发明所基于的目标也通过根据权利要求8的液压泵解决。创新的液压泵的优选实施例在从属权利要求中给出，所述从属权利要求直接或间接引用权利要求8。

[0007] 在现有技术的水平下，至少对于液压电机，来自高压管线的液压流体通常用于控制排量容积以便能够在液压机械能够处于的所有运行条件下管理或控制液压机械的驱动机构。对于液压泵，一般地充填压力被用于该目的，所述充填压力通过单一的充填泵产生。为此目的，例如在液压泵中，充填压力的水平和伺服活塞表面的面积被匹配，从而在全部排量范围内保证液压泵的排量容积的可靠调节。这不能使用通过低压被供应的液压马达的伺服位移单元充分保证。为此原因，来自工作管线的高压通常被用在液压马达中以便能够在任何时候使用在充分高压水平下的液压流体提供排量容积调节。这导致了上述缺点。

[0008] 然而，为了控制液压马达的驱动机构的排量容积和产生的旋转速度，高压仅仅在排量(即，驱动机构的排量容积)处于液压马达的最大性能的范围内时或者在排量容积的快速的、时间很快的调节是必要的时候是必要的。对于所有其它的运行条件，高水平的控制压力通常不是必要的。因此，根据本发明，来自低压管线的处于压力下的液压流体被用于在部分载荷运行条件下的液压马达。通过这样做，一方面实现了控制压力保持大致恒定，即使液压马达的高压水平波动。这导致更可预测、更可靠并且更恒定的控制，它们是优选的，尤其是在液压马达在具有自动控制的液压驱动的应用中。另一方面，在许多运行条件下，不必要的泄露得以避免，所述不必要的泄露发生在使用高压加压控制单元和伺服位移单元时。

[0009] 然而，如果液压机械在其排量容积下将被快速地调节或者如果液压机械接近其最大排量容积并且以高负荷被操作，低压对于其控制通常是不充分的。这对于液压泵也是有效的，所述液压泵通常借助充填压力在全部调节范围上可调节；然而，例如在紧急的情况下，快速位移通常不能达到或者使用充填压力的位移太慢。

[0010] 因此，在本发明的优选实施例中，液压马达或液压泵设置有切换阀，切换阀也与控制阀的入口液压连接。借助该切换阀，来自低压管线、充填压力管线或高压管线的处于压力下的液压流体可以根据通过电子控制单元设定的信号被引导至控制阀。借助根据电子控制单元的控制阀，高压下的液压流体前进至伺服调节单元，用于液压马达的排量容积的受控的排量。进一步优选地，切换阀被设计为与控制阀一体。以这种方式，可以获得特别紧凑的设计和低材料需求。因此，创新的液压马达或创新的液压泵可以借助切换阀按照需要和根据运行条件使用高压下的液压流体可靠地被控制。

[0011] 创新的液压机械的控制柱塞可优选地借助第一致动器致动，第一致动器例如能够借助电子控制单元的控制信号操作。切换阀也可以借助第一致动器被致动，特别是在切换阀集成在控制阀中时。

[0012] 优选地，致动控制阀的第一致动器能够借助电子控制和电子控制信号操作，电子控制信号通过第一致动器被转换成作用在控制阀柱塞上的相应的力。为此目的，进一步优选地，使用比例电磁阀，比例电磁阀根据由电子控制阀设定的控制电流使控制阀柱塞移动。借助控制柱塞的该移动，根据电子控制单元的设定可以液压地影响在伺服活塞处的力平衡。为此目的，伺服位移单元优选地包括伺服缸，伺服缸借助伺服活塞被划分为两个腔。通常地，当伺服活塞在伺服缸中移动时，伺服位移单元的一个伺服腔填充有液压流体，并且液压流体从另一个伺服腔排出。伺服活塞的位移借助位移元件被传递到液压马达的驱动机构，驱动机构借助位移元件在其排量容积上被调节。

[0013] 由此可以看出，在控制阀的入口侧处的压力越恒定，越能够可预测地和可计算地完成电子控制单元给第一致动器以及因此按照其时间设置给控制阀的指令。恒定的低压或者各自的作为控制压力的充填压力-至少关于高压-的创新的使用产生液压机械的创新的动力控制，所述动力控制在其时间响应上比通常已知的控制更简单并且更容易被计算。在作用控制压力的高压的水平下的每一个脉动可以作为伺服压力前进给伺服位移单元以及因此的排量容积调节。如上所述，在常见的液压马达控制系统中，高压取决于施加在液压马达上的载荷。在液压泵中，定量泵通话被用作充填泵，并且产生的充填压力借助泄压阀被限制。因此，根据现有技术的情况，每一个载荷条件在用于待调节的液压马达的排量容积的不同调节参数中产生。这也意味着由伺服压力产生的调节力越大，前进至伺服位移单元的液压流体压力越大。这也意味着在现有技术水平中已知的常见的伺服位移单元中，调节速度取决于前进至伺服位移单元的压力的水平。而且，在现有技术中已知的高压力系统中，在伺服缸的排放液压流体的侧面上的反作用力通常相对较高，这对调节速度的水平具有负面影响。

[0014] 对于创新的可调节的液压机械不是这样。至少在液压机械的恒定载荷或部分载荷范围内，并且通过使用在低压或充填压力下的液压流体用于伺服位移单元的供给，不仅由于大致恒定的压力调节速度在很大程度上保持恒定，同时载荷是可变的；而且对于每一个要求的排量容积，可以以更确定的方式指定单一的信号值，例如单一的控制动力值。这不仅在驱动舒适性而且在减低的再调节响应方面是可检测的，尤其是液压马达的情况，使其控制更可靠和稳定。由此，本发明可以用具有位移角传感器或其它合适的位移检测器的比例式以及两点式控制单元实现。

[0015] 而且，借助创新的液压机械获得了调节-排量容积的增大或减小-可以比现有技术水平更快地执行。这是由于以下事实，根据本发明在恒定或部分载荷的运行下，两个伺服腔包括在低压或充填压力下的液压流体；在排量容积的想要(快速)的调节时，两个伺服腔中只有一个可以被加载高压的液压流体，其中对应的另一个伺服腔包括基本上低压的液压流体。通过该压力差，形成高调节力以作用在伺服活塞上，使得可以获得比两个伺服腔都加载很大程度上相同的压力的情况更快的排量容积的调节。如果达到了需要的排量容积，在伺服活塞的两侧上的压力平衡被再建立，优选地在低压水平下。如果控制阀借助位移的电子反馈被控制，那么控制阀柱塞在达到期望的排量容积之后被控制回到中间位置或初始位置。

[0016] 不用说，创新的液压机械调节也可被用在作用在伺服活塞上的调节力是必要的运行条件下，所述运行条件可以仅仅通过高压的液压流体至伺服位移单元的供给而获得。这里借助切换阀保证了加载高压的液压流体通过控制阀被相应地前进至伺服位移单元，这里借此没有被加载增大的伺服压力的伺服腔被流体地连接到具有低液压流体压力的区域。这也保证在液压马达的运行条件下敏捷和快速的排量容积调节，在所述运行条件下从液压机械上需要高扭矩。

[0017] 用于切换高压或低压应当被用作控制压力的切换阀的致动可以在便利的时候机械地、气动地、电地或液压地完成；相同的致动同样适用于控制柱塞的致动。在本发明的替代实施例中，切换阀能够借助泄压阀操作，如果在高压管线中的预定压力值被超过，所述泄压阀打开连接管线，并且所述泄压阀使用压力下的液压流体加压控制柱塞的前表面或切换阀的前表面，使得高压的液压流体可以借助控制阀前进至伺服位移单元。进一步优选地，切换阀和/或致动装置借助电子控制单元的切换信号被控制。

[0018] 通常地，进行排量容积调节的控制使得来自低压管线或来自高压管线的压力根据电子控制单元的信号通过控制阀和伺服压力管线前进至伺服活塞。由此，控制阀引导在低压或充填压力下或在高压下的液压流体至伺服压力管线，直至在液压马达处应得的排量容积被调节，并且直至控制阀再次处于其力平衡的初始位置，在该初始位置处于压力下的液压流体至伺服位移单元的前进被中断。由此，在比例式液压机械中通过伺服活塞的位移成功地实施了控制阀柱塞回到其初始位置的回推；在两点式机械中，当达到控制的位移时，其借助位移检测和借助设定响应的控制信号被实施。

[0019] 关于在独立权利要求12中提到的创新的方法，上述提到的问题以如下方式被解决，其排量容积可调节的液压马达包括低压管线、高压管线和电子控制单元以及伺服位移单元，所述液压马达借助根据电子控制单元的控制信号使设置在控制阀中的控制柱塞移动在其排量容积方面被调节。通过这样做，处于压力下的液压流体通过伺服压力管线从控制阀的出口侧前进至伺服位移单元。处于压力下的液压流体被施加给伺服位移单元内的伺服活塞，并且以受控的方式借助位移元件使液压马达的排量容积改变。为此目的，来自低压管线的处于压力下的液压流体在入口侧被供给至控制阀。

[0020] 根据创新的方法，如果对于控制信号超过了预定的阈值或者由电子控制单元产生了附加的控制信号，来自高压管线的处于压力下的液压流体被供应至液压机械的控制阀。在这种情况下，增大或前进的控制信号导致切换阀引导处于压力下的液压流体通过控制阀从高压管线至伺服压力管线，并且因此至伺服位移单元，使得与控制信号的水平成比例地进行伺服活塞的移动。在具有比例控制阀和位移传感器的两点式受控马达中，给控制柱塞的操作致动器的控制信号被保持，只要达到控制的排量容量。

[0021] 根据本发明，能够获得为此目的装备的液压马达的运行行为的更可预测的、快速和可靠反应的控制。而且，对液压马达的旋转速度和性能的变化的需求可以以最小的控制努力最佳地实现。

[0022] 在部分加载和相对“慢”的性能调节的运行中，低压的压力流体被用于控制液压马达的位移单元。通过这样做，能够更精确和更可预测地控制位移单元，因为在高压区域中的压力脉动使用低压控制明显不再是问题。进一步地，由于伺服腔中的低压水平，降低了由于泄露导致的动力损失。从上面的解释中，本领域技术人员理解，对于通常的液压机械，创新的方法也可相似地应用于液压泵以及液压马达，在其涉及用于液压机械的调节的创新的高压提升的情况下。

[0023] 在伺服位移单元中的高压流体的应用通常仅对于短时间并且仅在特定的运行条件下是必要的；例如，如果控制需要增大的压力，特别是对于伺服活塞的快速移动，例如与目标值有大的偏差。如果是这种情况，控制优选地打开与引导高压的工作管线的连接一段短时间，使得伺服缸设置有高压的压力流体。这使得导致控制或伺服压力的快速的类“提升”增大，这意味着必要时液压机械的快速调节。在位移已经实现之后，它可以被再次切换为低压运行，以便分别保持液压机械的调节的动力、排量。设置用于给控制柱塞和/或切换单元的致动器发送相应的控制信号的电子控制单元如果需要的话提示根据来自传感器(例如旋转速度传感器、位移角传感器或动力传感器)的信号发送相应的切换信号给行动者。由此，切换信号的手动产生(例如通过操作者)以及通过软件算法的切换信号的产生被该创新的思想包含。

[0024] 在位移单元的正常的低压或充填压力操作下，施加给伺服活塞的压力的放大(提升)在有形载荷的情况下可能是期望的和/或必要的。例如在这种情况下，如果液压机械处于或接近最大位移角和在大载荷下，由于这个原因，压力是高的。如果是这种情况，液压机械不能使用低压或充填压力控制单独地调节。在这种情况下，压力不足以迫使液压机械从最大位移到位移的中等位置，在所述中等位置液压机械例如运行在部分载荷条件下。如果控制压力不足以足够快速地实现必要的位移，这也是有效的。借助于按照指令的向伺服缸的高压供给，这对应于在伺服活塞上的力的增强，例如旋转斜盘或缸柱的位移元件可以比使用现有技术中已知的系统更快速和更有力地移动。另一方面，如果被液压驱动的机械仅仅在平面内被驱动时，低压或充填压力控制多半是完全足够的。特别是，如果使用液压驱动的作业机械的快速载荷更替被需要，例如在液压马达的结合和/或脱离的操作中，那么从控制压力运行切换为高压控制运行也是必要的。附图说明

[0025] 下面借助于示意性的时序图并且借助于图中所描绘的实施例以更详细的方式公开本发明。由此，创新构思不限于图中所示的实施例，并且包含液压马达以及液压泵，特别是轴向和径向活塞类型的。以如下附图示出：

[0026] 图1用于例如创新的液压马达的创新的排量容积调节的示意性的时序图；

[0027] 图2示意性呈现的根据本发明的第一实施例的可调节的液压马达；

[0028] 图3示意性呈现的根据本发明的液压马达的进一步的实施例；

[0029] 图4示意性呈现的图3中的本发明的实施例的替代例；

[0030] 图5示意性呈现的根据本发明可调节的液压泵。

具体实施方式

[0031] 图1示例性地示出给比例式受控液压马达的以控制电流IpropM形式的以及给具有2点控制和位移传感器的液压马达的以I2pktM形式的用于致动器的控制信号的时序。液压马达例如以弯轴或旋转斜盘类型实现。控制电流控制控制阀借助示例性地选定的轴向活塞式液压马达的致动器改变位移角设定。在时间点t1至t4，以相对较低的控制电流并且通过从低压管线施加液压流体为两个液压马达执行位移角α的调节。据此，改变运行平坦，在此在时间点t1和t2之间以及t3至t4之间位移角分别经历上升和下降。

[0032] 在时间点t5，更高的控制信号被设定，由此，除了控制阀，例如集成在控制阀中的切换阀被致动，来自高压管线的液压流体借助控制阀被引导至伺服位移单元。如图中曲线所示，由此引起的位移角α的调节被本质上更快地实现，借此，同时也实现了位移角α的更大的绝对值改变。液压马达的排量容积的调节被执行，一方面被加速，并且另一方面更有力，如其可以用伺服位移单元中的低压水平获得。根据本发明，在时间点t5启动的位移角的调节以高压水平被“提升”。为此目的，通过操作切换阀，能够使得形成高压侧的工作管线的液压流体作为伺服压力借助控制阀被引导至伺服位移单元。该液压马达的高压-“提升”调节是期望的，例如在液压马达应当被快地调节时，例如用于脱离操作。

[0033] 示例性地，为了说明具有低压和高压的根据本发明的这些排量容积调节可能性的可行性，图2以示意图示出了比例型的可调节的液压马达1。液压马达1示出了两个工作管线2和3，一个工作管线作为高压的液压流体的供给，并且另一个工作管线用于排放低压的液压流体。取决于在驱动操作中哪一个工作管线2、3被加载高压的压力流体，限定了驱动机构
6和与其连接的驱动轴7的旋转方向。对应的另一个工作管线将低压的液压流体排放至例如液压泵。这优选地在闭合回路中完成，然而并未示出。

[0034] 液压马达1的排量容积借助外部电子控制单元20根据指令信号26可控制。为此目的，电子控制单元20控制和监视通过液压马达1的流量容积，并且借助合适的控制信号使排量容积流量适于例如由操作员设定的目标值指令。位移角传感器24和/或旋转速度传感器22可以与电子控制单元20连接，分别通过位移角信号线25或通过旋转速度信号线23被连接到电子控制单元20。

[0035] 为了改变液压马达1的旋转速度，液压马达1的排量借助位移元件14通过具有伺服活塞11的伺服位移单元10被调节。在轴向活塞式机械中，位移元件14例如为旋转斜盘，其位移角被调节。在液压径向活塞式马达中，其可以例如为外部环，所述外部环相对于驱动轴被同心地移动。反馈弹簧13也与位移元件14连接，反馈弹簧起到反馈位移的作用。伺服位移单元10通过伺服压力管线8与控制阀15的出口连接，并且借助控制阀15被供给在伺服压力下的压力流体。具有设置于其内的伺服节流阀12的伺服压力管线9从伺服缸引向低压阀29，低压阀通过管线37a、37b与液压马达的工作管线2和3连接。低压阀29被转换为高压控制，使得液压马达1的低压侧总是与伺服压力管线9和低压管线5液压地连接，所述低压管线从低压阀29引向控制阀15。

[0036] 控制阀15包括控制柱塞16，控制柱塞被纵向地安装，在控制缸内可移动并且借助致动器18(例如，比例式电磁阀)可操作。反馈弹簧13也作用在控制柱塞16上，沿控制柱塞的初始位置的方向偏压控制柱塞16，在初始位置控制柱塞16连接控制阀15的出口54和低压区域，例如槽100。取决于设定控制信号的大小，控制柱塞16打开或关闭控制阀15的第一出口53，用于使压力流体前进至引向伺服位移单元10的伺服压力管线8，并且打开或关闭镜像颠倒的至低液压流体压力区域的出口54。通过这样做，在伺服缸中的伺服柱塞11的位置以及因此的液压马达6的位移元件14的位置以及最终的液压马达1的排量容积被确定。一方面，控制阀15通过与控制阀15的第一入口51连接的低压管线5被供给。另一方面，在根据图1的运行条件下，高压的液压流体通过管线28a和双侧止回阀27被从工作管线2引向高压管线4，所述高压管线与控制阀15的第二入口52连接。

[0037] 目前为止描述的液压马达的结构和操作迄今为止仅仅对应于现有技术的通常水平，因为控制阀的供给借助具有来自液压马达1的高压侧(即，来自工作管线2或3)的压力流体的第二入口52实现，所述压力流体被加载高压。用于可调节的液压马达的排量容积的排量的控制单元的操作的通用方式对于本领域技术人员来说是已知的，并且被假设为对于本发明的说明书的范围是已知的。

[0038] 然而，根据本发明，与现有技术的水平不同，进一步的第一入口51设置在控制阀15上。该第一入口51可以通过低压管线5、低压切换阀29和管线28a、28b与工作管线2或3连接。为此目的，低压切换阀29自主地切换到切换位置，在该切换位置对应的低压引导工作管线3或2与低压管线和控制阀15的第一入口51液压地连接。在图2所示的本发明的实施例中，根据本发明的控制阀15在第一入口51上提供有低压的压力流体，以及在入口52上提供有高压的压力流体。因此，控制阀15可以从液压马达1的高压或低于区域接收待通过伺服压力管线
8引导至伺服位移单元10的伺服压力。与现有技术水平的进一步的不同是，在伺服位移单元内部在没有借助控制阀15供给液压流体的伺服活塞侧上，存在低压。根据图2所示的实施例，第二伺服活塞侧通过第二伺服压力管线9余低压切换阀29的出口流体连接。由此，节流阀12可以设置在第一伺服压力管线8以及伺服压力管线9中。

[0039] 从运行情况开始，所述运行情况示出在图2中，并且在所述运行情况中液压马达1的驱动机构6例如在其最小位移位置，在下面，将解释液压马达1的驱动机构6的创新的低压控制。如上所述，低压的液压流体通过低压阀29被引导至第一出口51。借助致动器18，控制阀15的控制柱塞16可以与电子控制单元20的控制信号成比例地移动，所述控制信号通过控制信号管线21被引导至致动器18，使得控制阀柱塞16通过入口51和出口53连接低压管线5和伺服压力管线8。通过这样做，伺服活塞11在其较大的前表面处被加载低压，同时其后表面，例如环形面，也被低压加载。由于表面的面积的差异，伺服活塞11被移动并且例如借助位移元件14使液压马达1旋转，即驱动机构6至更大的排量容积。在伺服活塞移动的同时，反馈弹簧13沿控制阀柱塞的初始位置的方向推回控制阀柱塞16，直至在伺服活塞的两侧上建立力平衡。

[0040] 如果需要排量容积的快速改变或如果需要液压马达1沿其的最大排量的方向的快速调节/位移，那么伺服活塞11优选地用高压加载，通过高压获得了增大的伺服排量力。根据本发明，这可以通过将电子控制单元20的增大的控制信号传递给致动器18而获得。致动器18使控制阀柱塞18进一步沿伺服位移单元10的方向移动，使得在控制阀15的第二入口52处出现的高压可以通过出口53被引导至伺服管线8。因此，借助控制阀15，液压电机1可以在其排量容积方面以低压受控以及高压受控的方式被调节。本领域的相关技术人员发现图2所示的单侧控制也可以根据本发明被转换成双侧的低压/高压控制。

[0041] 液压马达1的电子控制单元20可以在本发明的进一步的实施例中设置有位移角传感器24和/或旋转速度传感器22。两个传感器可以分别过旋转速度信号线23、位移角信号线25与电子控制单元20连接。所述传感器的功能和操作模式对本领域技术人员是已知的，以致省略了对其进一步的解释。

[0042] 图2中使用的所有附图标记也用在用于指示相似的结构特征的下面的附图中。

[0043] 图3示出了用于液压马达1的创新控制的进一步的实施例。安装很大程度对应于根据图2的实施例的安装，不同在于图2的高压管线4和低压管线5通过单一的切换阀30被引导至控制阀15。在图2的实施例中，切换阀30被集成到控制阀中。在图3中不是这样。根据图3，来自低压管线5的低压出现在单一的切换阀30的入口51处，并且来自高压管线4的高压出现在入口52处。取决于切换阀30的位置，高压或低压的液压流体可以可选地通过切换阀30的出口56被引导至控制阀15的入口55。为此，图3的切换阀30包括切换致动器32，切换致动器作用在切换阀柱塞34的前表面39上。在另一个前表面处设置切换阀弹簧33，切换阀弹簧反作用于切换致动器32。此外，泄压阀的出口可以与前表面39连接；这在图4中以虚线示出。

[0044] 根据由电子控制单元20通过信号线36提供的信号，切换阀30被提供以从高压管线4或从低压管线5引导处于压力下的液压流体至控制压力管线35，控制压力管线从切换阀30的出口56引向控制阀15的入口55。以这种方式，借助电子控制单元20，它可以通过单一的切换阀30被控制，哪一个压力-高压或低压-应当被用于提供伺服压力；并且该压力作用在伺服位移单元10的两侧上。通过图3所示的本发明的实施例，能够以简单的方式在不同的和交替的条件下调节液压马达1的伺服位移单元10的控制，因为通过信号线36被引导至切换致动器32的切换信号可以是简单的开关信号。同时，已经在运行中的液压马达可以使用创新的控制被翻新，具体为切换阀30设置在现有的控制阀15的上游，并且进一步的入口例如借助低压切换阀29与液压马达的低压侧连接。以这种方式，液压马达1的创新控制可以实施在已有的液压作业机械上。

[0045] 通过单一地设置切换阀30，图2中示出的液压马达1的功能可以扩展至图3中示出的液压马达1的功能，并且可以以高压放大(提升)的方式沿两个方向(即，沿排量容积增大的方向以及减小的方向)被调节。如果理论上假设图3所示的实施例的切换阀30被设置为使得高压的液压流体被引导至切换阀30的出口56，那么例如可以通过第二伺服管线9和伺服位移单元10执行驱动机构6的提升的减行程，因为伺服管线8以及伺服管线9引导高压的液压流体。通过合适地控制控制阀柱塞16，例如能够借助控制阀15通过伺服管线8将液压流体排放至低压区域，即例如以受控方式排放至槽100。

[0046] 在该实施例中，伺服位移单元10的伺服活塞11可以从两侧加载在控制压力下的压力流体，所述压力流体通过切换阀30前进。借助控制压力管线8或伺服压力管线9，并且根据想要的位移方向，液压流体可以以受控方式被引导至伺服缸，其中通过对应的其它管线，从伺服腔移出的液压流体可以被排出。

[0047] 在液压马达1的控制单元的替代例中，如图4中在液压管线4的上方以虚线方式示出的，部分流动可以通过泄压阀40从高压管线4被引导至切换阀柱塞34的前侧。通过这样做，根据在高压管线4中的极限压力，可以获得切换致动器32被由管线41产生的压力支持。如果在高压管线4中(即，在引导高压的工作管线中)的高压增大到某一压力水平以上，那么泄压阀40打开。这同时意味着静液压驱动，各自的液压马达，必须产生增大的动力。在这种情况下，作用在伺服活塞11上并且通常借助低压产生的力太低不能实现液压马达1的排量容积改变。借助于提出的根据图4的泄压阀40，用于驱动机构6的排量容积调节的阈值可以被预定使得当阈值被超过时仅通过高压的支持可以执行进一步的排量容积增大。如果在引导工作管线的高压下的压力下降到泄压阀40的该阈值压力水平以下，那么驱动机构6的排量容易调节应当再次被执行低压供给。

[0048] 因此，根据图3和4的该设计特别适于这样的液压马达，在该液压马达中，正位移以及负位移应当被执行、控制病情最终被高压放大(“提升”)。该设计还适于可以借助伺服位移单元10进行旋转方向的改变而无需在工作管线2和3中的流动方向的改变的液压马达。进一步地，位移角传感器25可以设置在该设计的伺服位移单元10处并且可以通过位移角信号线25与电子控制单元20连接，正如两点式马达的习惯作法。如上所述，液压马达1的当前旋转速度例如通过旋转速度传感器22被检测，并且通过旋转速度信号线23也被传递到电子控制单元20。

[0049] 图5示例性地示出了用于沿两个方向可调节的液压泵60的创新的高压调节的可能的实施例。为了简化附图，相同的附图标记用于已在图2-4中示出的类似部件。如图5所示的创新的液压泵60包括具有控制阀柱塞16的控制阀15。这里，控制阀柱塞16是可借助两个致动器18滑动地沿两个轴线方向纵向地移动的。通过正在连接控制阀15和伺服位移单元10的伺服压力管线8和9，伺服活塞11可以以通常已知的方式加载处于压力下的液压流体。通过控制压力管线35提供给控制阀15的液压流体或者借助充填压力泵70被提供或者借助止回阀27被取出引导高压的工作管线。为此目的，根据本发明，并且根据液压泵60的需要，借助电子控制单元20和切换致动器32合适地切换切换阀30。在图5所示的运行条件下，创新的液压泵60的切换阀30在如下位置，在该位置中液压流体从充填泵70前进至控制阀15。这对应于在现有技术水平中的用于液压泵的控制阀的已知供给。

[0050] 如果充填泵70的压力不再充足，或者如果液压泵60应比使用充填泵70的充填压力能够接受的更快地调节，那么电子控制单元20控制切换致动器32致动切换阀30的切换阀柱塞34，使得来自从止回阀27引向切换阀30的高压管线的液压流体被引导至控制阀15。通过使用高压，液压泵60的更有力并且最终更快的调节是可能的，即液压泵60的提升的调节。该液压泵的提升的调节例如可用于在非常短的时间内液压泵需要非常高的性能时，以及也可用于在紧急关闭的情况下液压泵应当非常快地减行程回零时。毫无疑问地，根据本发明本领域技术人员发现对于该液压泵的提升的调节的进一步的应用的可能。

[0051] 当使用创新的高压调节时液压泵的另一个优点在于用在液压泵的调节中的伺服活塞可以被设计得比目前为止可能的更小。通过使用高压，也可以使用更小的伺服活塞面获得必要的高调节力。通过这样做，可以显著降低用于伺服调节装置的必要的安装空间。

[0052] 与根据液压机械的需要使用低压或高压调节液压机械的创新的方法一起，在操作(至少对于部分加载操作)中为该方法设置了简单并且稳定、可靠的控制系统，可以避免由于泄露导致的高损失。而且，创新的系统提供控制压力供给，所述控制压力供给不取决于液压系统内的压力脉动。相反，本发明提供这样一种控制系统，所述控制系统在大范围(即，大的控制压力范围)上借助恒定的压力水平提供液压机械的可靠、简单的可指挥的控制。

[0053] 附图标记列表

[0054] 1 液压马达

[0055] 2 工作管线

[0056] 3 工作管线

[0057] 4 高压管线

[0058] 5 低压管线

[0059] 6 驱动机构

[0060] 7 驱动轴

[0061] 8 伺服压力管线

[0062] 9 伺服压力管线

[0063] 10 伺服位移单元

[0064] 11 伺服活塞

[0065] 12 伺服节流阀

[0066] 13 反馈弹簧

[0067] 14 位移元件

[0068] 15 控制阀

[0069] 16 控制柱塞

[0070] 17 控制阀弹簧

[0071] 18 致动器

[0072] 19 前表面

[0073] 20 电子控制单元

[0074] 21 控制信号线

[0075] 22 旋转速度传感器

[0076] 23 旋转信号线

[0077] 24 位移角传感器

[0078] 25 位移角信号线

[0079] 26 监控信号

[0080] 27 止回阀

[0081] 28a，b 管线

[0082] 29 低压阀

[0083] 30 切换阀

[0084] 32 切换致动器

[0085] 33 切换阀弹簧

[0086] 34 切换阀柱塞

[0087] 35 控制压力管线

[0088] 36 信号线

[0089] 37a，b 管线

[0090] 38 泄压阀

[0091] 39 前表面

[0092] 40 泄压阀

[0093] 41 连接线

[0094] 51 第一入口(低压)

[0095] 52 第二入口(高压)

[0096] 53 第一出口(伺服压力管线)

[0097] 54 第二出口(至槽)

[0098] 55 入口(控制阀)

[0099] 56 出口(切换)阀

[0100] 90 泄压阀

[0101] 100 槽

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