[发明专利]用于为工程机械产生冲击脉冲或振动的装置和方法

说明书

本发明涉及用于为工程机械产生冲击脉冲或振动的装置和方法。在该工程机械中，活塞可在壳体的工作空间内在第一换向点和第二换向点之间往复式运动，为了产生冲击脉冲或振动，活塞设定为能通过压力流体而往复运动，该压力流体能在第一换向点和第二换向点的区域内流入和流出工作空间。根据本发明，设置了用于检测活塞位置的测量机构，并且根据所检测的活塞位置，控制单元控制至少一个可控阀，由此使压力流体流入和/或流出工作空间，其中，通过控制单元来控制活塞的运动。

技术领域

本发明涉及一种用于为工程机械产生冲击脉冲或振动的装置，其中该工程机械具有壳体、在壳体的工作空间内在第一换向点和第二换向点之间往复式运动的活塞，以及压力流体源，压力流体可通过该压力流体源在第一换向点和第二换向点的区域内流入和流出工作空间，其中活塞可以设定成往复运动，以便产生冲击脉冲或振动。

本发明还涉及一种用于为工程机械产生冲击脉冲或振动的方法，其中活塞在壳体的工作空间内在第一换向点和第二换向点之间往复式运动，为了产生冲击脉冲或振动的目的，活塞设定成通过压力流体而往复运动，并且所述压力流体可在第一换向点和第二换向点的区域内流入和流出工作空间。

背景技术

从EP1728564B1中得知了一种通用的振动发生器。在该已知的振动发生器中，壳体内的工作空间被工作活塞分成两个压力腔。通过入口和出口，这两个压力腔可以交替的方式被选择性地供给压力流体或释放压力流体，使得工作活塞可往复式地运动以产生振动。压力流体定时供给到各个压力腔中和从中释放是通过工作活塞内的复杂的管道布置来实现的。而且，在工作活塞内，控制活塞以可运动的方式被支撑，其能够通过从壳体的前表面处突出的挡块而选择性地改变其相对于工作活塞的位置，从而敞开或堵住一定的管道。因此，压力流体的供给和释放是通过机械手段实现的，其中在达到一定的转换点时，通过给定的管道来产生压力流体的供给和释放的转换。

例如从GB920158A、US4026193A或US4031812A中也已知了振动发生器中的相当的机械控制装置。所有这些已知的装置具有工作活塞和控制活塞，其中，取决于在壳体中的不同位置，工作活塞和控制活塞打开或关闭特定的管道，由此可以产生两个相对的压力腔的选择性交替供给，以便移动工作活塞。

生产这种类型的装置是耗时且昂贵的。而且，由于管道的布局，在预定的压力水平下，活塞的一些振动或冲击行为是预限定的。振动频率和冲击能量的变化只能在非常有限的范围内进行，并且在一些情况下需要繁重的机械再加工。

发明内容

本发明基于这一目的，即提供用于产生冲击脉冲或振动的装置和方法，由此可以实现针对振动或冲击的设定和变化方面的提高的灵活性。

上述目的一方面通过具有下述特征的装置、另一方面通过具有下述特征的方法来实现。在下文中还描述了本发明的优选的实施例。

根据本发明的装置的特征在于：设置了用于确定活塞在工作空间内的位置的测量机构；设置了至少一个可控阀，通过其可以使压力流体流入和/或流出工作空间；以及设置了控制单元，其与测量机构和至少一个可控阀相连，其中，通过该控制单元来控制和改变定活塞在工作空间内的运动。

本发明的一个基本思想在于抛弃了之前的对工作空间内的活塞的复杂的机械控制，而是为此提供了电气的或电子的控制单元。根据本发明，设置了至少一个用于确定活塞在工作空间内的位置的测量机构。测量机构可以连续的方式或者以预定的短间隔发送关于活塞的位置数据的信号。这些信号或数据由控制单元所接收，并作为预定的控制逻辑的函数而被处理，由此，可以为一个或多个可控阀产生控制信号或控制数据。因此，通过至少一个可控阀，可以选择性地使压力流体流入和流出工作空间。

因此，对于根据本发明的装置来说，不需要在其中设置多条管线的精巧制造的工作活塞。这显著地降低了制造的花费。而且，现在通过改变或调节控制单元内的相应控制逻辑，就可以特别简单的方式来控制和改变活塞在壳体内的运行行为。这样，可以相对容易地控制和改变活塞的往复运动的冲程和/或频率。