[发明专利]电静液压致动系统

说明书

本发明描述了一种电静液压致动系统和用于驱动液压致动器例如液压缸的方法，其中该系统包括泄漏分支，并且在该泄漏分支中优选地布置有附加泵。该系统还包括：用于提供液压液体的源；高压回路，该高压回路将液压液体引导到液压致动器诸如例如液压缸；低压回路，该低压回路具有若干分支；用于液压液体的主泵，该主泵布置在高压回路中，包括具有由间隙密封件隔开的高压部段和低压部段的壳体，其中高压部段包括用于在高压回路中提供液压液体流的第一出口和第二出口；并且其中低压部段包括泄漏出口；电动马达，该电动马达驱动主泵。

本发明涉及液压领域。更具体地，本发明涉及一种具有扩展操作范围的电静液压马达泵单元。

本领域中经常遇到电静液压致动器系统，并且电静液压致动器系统代表例如用于模制机械和压机的驱动装置的主要类型，其中每单位面积必须输送大的力。

可变速度电静液压马达泵单元源自可变速度电动马达与静液压泵的直接耦合，其中两个机器的驱动轴也可经由弹性补偿耦合连接。电动马达以速度和扭矩的形式提供机械驱动动力。该机械动力由静液压泵转换成以体积流量和泵的液压操作端口上的操作压力或压力差的形式实现的液压输出动力。

可变速度电静液压马达泵单元的静液压泵也能够在马达模式下操作。因此，静液压泵将液压动力转换成机械动力，该机械动力驱动电动马达的轴。

电功率到液压动力或能量的转换以及液压动力或能量到电功率的转换发生在电动马达和静液压泵之间。对于驱动系的液压零件中的能量传输，使用通常为液压油的液体。

可变速度电静液压马达泵单元，并且特别是当用于运行自给式轴或类似的致动器时，通常整合在闭合液压回路中。液压油的整个体积被封入这种回路中，并且回路的低压部段在大于大气压的压力下被预加压。在自给式轴系统中，整个系统与大气压液压断开，而与常规的液压致动系统相比，系统的油体积通常更小。

这些构造特征、结构特征和机械特征影响此类系统的功能性，使得此类系统的动力学极其依赖于这些特征。事实上，如果每单位面积需要施加大的力，和/或如果需要大的体积，则趋势是观察系统中不稳定性的开始以及例如在足够大的速度值作为旋转轴密封件处压力的临界点之后压力的附带下降。旋转轴密封件处的压力反映致动系统中主泵的低压部段中的较低压力。

在本领域中使用大型液压蓄能器以在此类事件中提供至少部分补偿辅助。然而，大型蓄能器至少对此类系统的结构稳定性有害。

现有技术中遇到的现有挑战至少部分地通过如本发明所述的电静液压致动系统得以解决。

具体地，根据本发明的一个实施方案，用于驱动液压致动器例如液压缸的电静液压致动系统包括泄漏分支。电静液压致动系统通常包括为液压机提供动力的马达或电动发动机。液压机通过液压回路提供液压液体的位移；液压液体在回路中的位移(其中“回路”可在下文中并且贯穿整个申请用作液压回路的同义词)导致致动器的移动。

在本发明的含义中，液压致动器是由于与其连接的液压机使液压液体体积移位而能够进行位移的装置；液压致动器的典型示例是许多种类的液压缸，诸如同步缸或差动缸、液压旋转驱动装置、自给式轴等。所移位的液压液体体积导致致动器的可移动部件或零件的机械位移。

该系统还包括：用于提供液压液体的源；高压回路，该高压回路将液压液体引导到液压致动器诸如例如液压缸；低压回路，该低压回路具有若干分支；用于液压液体的主泵，该主泵布置在高压回路中，包括具有由间隙密封件隔开的高压部段和低压部段的壳体，其中高压部段包括用于在高压回路中提供液压液体流的第一出口和第二出口；并且其中低压部段包括泄漏出口；电动马达，该电动马达驱动主泵。根据该实施方案，电静液压致动系统还包括泄漏分支，该泄漏分支将主泵的壳体的低压部段的液压泄漏出口连接到低压回路，在该泄漏分支中优选地布置有附加泵。