[发明专利]安全操作的液压驱动

说明书

本发明涉及一种安全的液压驱动系统和用于操作该驱动系统的方法，其中该系统用于移动至少一个缸体(2)的活塞杆(23)。该至少一个缸体包括通过连接管路(3)相互连接形成流体填充的液压回路的至少一个第一缸室(21)和分离的第二缸室(22)，以及其中设置有连接管路(3)的用于将流体(F)从一个缸室(21、22)经连接管路(3)输送(UN、US)到另一个缸室(21、22)的液压驱动器(4)。其中，连接管路(3)在液压驱动器(4)以及两缸室(21、22)的其中一个之间，具有由至少一个第一子连接管路(31)以及其中设置有挡板(322)的第二子连接管路(32)组成的至少一个并联系统，该至少一个第一子连接管路(31)具有至少一个第一截止阀(311)。其中，不包括第二子连接管路(32)的连接管路(3)具有第一流动阻力，第二子连接管路由于其中设置的挡板(322)而具有第二流动阻力，该第二流动阻力大于流体(F)的第一流动阻力。其中，驱动系统(1)设置有至少一个在正常模式(N)下打开的第一截止阀(311)以及在安全模式(S)关闭的第一截止阀(311)以输送(UN)流体(F)，选取适当高的第二流动阻力，使得即使在驱动系统(1)上施加活塞杆(23)的运动方向上的外力(FG)时，在安全模式(S)下不会超过活塞杆的最大容许速度。

技术领域

本发明涉及一种安全液压驱动系统以及用于操作这种驱动系统的方法。

技术背景

带有液压驱动器的系统被用于各种目的。对具有移动轴的机器来说，这些机器的功能安全性由机器设计和机器控制决定。例如，尽管对于机器的水平移动轴线，可以假定在断电状态下，由于作用在轴线上的外力例如重力对人员没有危害，但是竖直轴线经受重力，这可能导致沿垂直轴线的负载的过快或甚至非预期的降低。这种类型的轴线或附加在其上的负载的非预期的或过快的降低意味着在操作期间发生重大事故的可能性，这必须通过机器设计期间的适当措施来防止或至少避免。机电驱动器在电动机轴和致动器之间具有刚性联接。因此，电机上的旋转编码器给出了执行器速度的代表值。转速(rpm)检测单元监控该值，如果超过该值，则启动停止该轴的操作。在正常情况下，可以通过安装在驱动电机中的停机制动器来停止该垂直轴，从而使负载不会意外掉落。例如，当电动机轴和促动器之间存在刚性可靠的联接时，可通过评估电机的转速来检测促动器的最高转速。但是，对于静液压驱动装置，即使没有超过电机的转速，电动机轴和促动器之间可能发生滑动，由此下降运动可以超过允许的最大速度。例如，如果在运动方向上的力作用于悬挂载荷上，例如，传动系末端的促动器将超过由电动机轴分配的速度，这意味着对速度的可靠检测来说，仅仅精确地评估电动机速度是不够的。出于这个目的，可以在缸体的排出和/或供给管路中设置额外的挡板。基于最大负载比和供应压力所设计的挡板直径限制了液压管路中的体积流量，该液压管路将例如活塞的速度限制为不超过挡板直径确定的最大值。然而，由于挡板被设计用于最大供应压力和不利的负载情况，这些挡板代表了活塞运动的阻力。这导致挡板处的功率损失，当静液压传动装置关闭时导致温度的显著升高并且限制在该运行状态下的使用周期。在现有技术中，GB1048285A公开了用于移动至少一个气缸的活塞杆的液压驱动系统。此外，JP2007146867A公开了一种能够减少压缩机的空气消耗量的促动器的气动回路。USRE32583E公开了一种气动液压比例阀促动器系统，其具有通过液压促动器实现两个行程速度的可调整装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、易操作且经济的用于移动物体的驱动系统，其在所要求的被安全地降低的速度下具有较低的失衡。