[发明专利]数字液压系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种增压介质系统。本发明涉及一种用于控制负载的绕轴旋转运动(pivoting movement)的回转装置。本发明涉及一种用于控制负载旋转的旋转装置。本发明涉及一种增压介质系统中的方法。本发明涉及一种用于控制增压介质系统的控制器。

背景技术

在增压介质系统中，通过使用带有具有一定作用面积(effective area)的工作腔的促动器来控制负载，增压介质的压强作用在该工作腔上并产生经由促动器作用在负载上的力。该力的大小依赖于增压作用面积和传统增压介质系统中被控制以产生可变力的压强。典型示例包括负载的移动、提升和下降，并且负载(例如作为将被移动的结构、装置或系统的一部分)可在物理形式上从一个系统到另一个系统经常变化。压强控制通常基于具有损耗的调节，在传统阻力控制解决方案中，通过以无级(stepless)方式控制工作腔的压强来实现促动器的压力控制。因而，通过对增压介质进出腔的流动进行节流(throttling)来控制压强。例如，通过比例阀的方式来执行这种控制。

典型地，传统系统具有压强侧和返回侧，其中在所述压强侧调节压强并产生增压介质的体积流量(volume flow)，所述返回侧能够接收体积流量，并且在该返回侧的主流(prevailing)压强(所谓的缸(tank)压强)水平尽可能低，以最小化损耗。

已知的增压介质包括例如液压油、压缩空气和水、或者基于水的液压液体。增压介质的典型例子不限于此，而是其可根据应用和设定要求的需要而变化。

传统系统的问题包括灵敏度的故障和能量损耗，尤其是液压动力的损耗和控制阀的故障。

发明内容

本发明的一个目的是引入一种新的用于实施一种增压介质系统的技术方案，该方案与目前使用中的大部分系统相比能够提供显著的能量节省。

本发明涉及一种数字液压系统技术方案，该技术方案基于没有节流的控制方法和在该数字液压系统中可利用的装置，该装置例如包括压强转换器单元、泵压强转换器单元、控制管路以及应用为控制这些控制管路的控制器。

根据本发明的增压介质系统将在权利要求1中提出。根据本发明的回转装置将在权利要求32中提出。根据本发明的旋转装置将在权利要求36中提出.根据本发明的方法将在权利要求41中提出。根据本发明的控制器将在权利要求43中提出。

将系统的技术方案构造为用于控制通过由增压介质驱动的促动器所产生的力、加速度、速度或位置，或者用于控制由包括几个促动器的装置应用所产生的加速度、力矩、旋转加速度、角速度、位置以及力的旋转。另外，或者可选地，将所述系统的技术方案提供来用于一个或多个能量补充单元的控制。另外，或者可选地，将所述系统的技术方案提供来用于一个或多个压强转换单元以及各自的转换比率的控制。另外，或者可选地，将所述系统的技术方案提供来用于一个或多个能量转换单元(尤其是泵压强转换器单元)以及各自的转换比率的控制。

提供一种新颖性的数字液压系统的技术方案，该数字液压系统基于没有节流的控制的方法以及应用在其中的装置。数字液压系统的重要特征是在促动器工作移动期间恢复返回到充压管路的动能或势能。

应用在数字液压系统中的增压介质管路也在下文中被称作充压系统，包括两个或多个具有不同压强水平并也被称作充压管路的压强管路。每个充压管路典型地包括彼此连接并具有同样压强的一个或多个增压介质管线。在下文描述中，为了简化，重点主要聚焦在包括两个充压管路的系统的技术方案。本领域普通技术人员可容易地将所提出的原理也应用到包括三个或多个充压管路的系统的技术方案中。

本发明的示例将讨论高压充压管路和低压充压管路，这不是指任何特定的绝对压强，而主要指的是在所述充压管路中的压强之间的差异。选择压强水平以适合于每个应用。如果所述系统的技术方案包括几个高压充压管路或低压充压管路，在这种情况下优选地充压管路的压强水平彼此不同。

当讨论高压充压管路时，也将使用名称HP、HP管线或HP连接；以及当讨论低压充压管路时，也将使用名称LP、LP管线或LP连接。通过一个或多个充压单元供应充压管路所需要的能量。在一个示例中，将能量从一个或多个其它充压管路中经由一个或多个压强转换器供应至充压管路中。