[发明专利]一种尤其用于机械装置的液压驱动器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压驱动器，尤其是指用于机械装置的液压驱动，例如用于压力机、冲压机、步冲轮廓机和类似权利要求1所述的机械装置以及根据权利要求12所述的控制液压驱动器的方法。 

背景技术

液压驱动的机械装置已经被本技术领域的技术人员所熟知。图1、2和4是现有技术所采用的构造。 

图1展示了传统的冲压机的液压驱动器的主要装置结构。如图1所示的传统的构造，一个压力供应装置包括一个用于产生和操作压力的活塞泵1.1和第一压力控制阀1.2，所述的压力控制阀能够调整期望输出的压力范围。第一液压蓄油箱1.3切换到供应网络。通过使用液压蓄油箱1.3暂时增加了供应网络中的流量。 

这种液压驱动器的运作泵体1.5中的第一压力室1.8经由第一管道B连接着压力源，但是运作泵体1.5中的第二压力室1.7由可选择的三通阀门装置连接着压力源或油箱1.9。这两个压力室1.7、1.8是由运作泵体1.5中的活塞1.6隔离开的，由于活塞1.6的表面受到第一压力室1.8的压力比第二压力室1.7的压力小，因此只有一边有活塞杆。 

活塞1.6或同样连接着的活塞杆的伸缩是通过将第二压力室1.7与压力源连接来实现的，最大输出力由所述的活塞1.6两面的表面比决定，所述的表面比受压力室1.7、1.8限制并且相互对立。由于活塞1.6的伸缩，冲压工具(没有标示)向着工件(没有标示)移动并且做更进一步的移动。 

由于工件使得活塞移动时产生的阻力，首先阻碍了活塞1.6，并且压力所必须的切削力积累在第二压力室1.7内。根据第二压力室1.7内的液压油的弹力系数，弹力能量被存储在第二压力室1.7内的油柱中，也就是说油柱是受到预张力的。 

当工件间歇时，有一个来自于活塞1.6的突然释放的力量并且因此在朝着它伸缩的方向上有激增的加速度。由于活塞1.6的作用，第一压力室1.8内的油从第一压力室1.8朝着活塞1.6伸缩的方向喷出并通过管道B朝着蓄油箱1.4的方向流动，同时随着第二压力室1.7内油柱的扩张，增加了活塞1.6移动的速度。在这个时候，三通阀门1.4必须尽可能快的调换活塞1.6的回路，因此导致中断了连接着第二压力室1.7的第二管道A内的油的供应。当中断的速度与活塞1.6增加的伸缩速度一样时，就产生了所谓的切削力，第二管道A内产生负压力会导致产生讨厌的噪音以及会在控制边缘或三通阀门1.4的外壳产生气穴。 

图2展示了与图1相似的更进一步的液压驱动器的主要装置结构，但是用4/3通阀门2.1代替了图1的三通阀门1.4(3/3通阀门)。这个4/3通阀门也能够装上连续的活动阀或开关阀。如图1所示的实施例可看出，压力源对第一管道B以及从而的第一压力室1.8并不施加一个恒定的压力，但是当第二压力室1.7连接着油箱1.9的时候第一压力室1.8总是连接着压力源，以及当第二压力室1.7连接着压力源的时第一压力室1.8连接着油箱1.9。在4/3通阀门2.1的中间位置，两个压力室1.7、1.8与压力源和油箱1.9分开，但是根据图1，在三通阀门1.4的中间位置只有第二压力室1.7是与压力源和油箱1.9都分开的。 

图2所示的实施例存在的问题与图1的所示的实施例中所描述的问题相同。 

图4是图1所示的传统的液压驱动器的活塞1.6的路径时间的示意图。TOS(“顶表面”)指的是工件顶面。相应的，BOS(“底表面”)指的是工件的底面。一开始活塞处在TDC(“上死点”)的位置。平衡压强p₀充满在第二压力室1.7内。压强在活塞1.6以预行程速度4.3伸缩的期间充入，所述的预行程速度4.3略微大于平衡压强。 

一旦活塞1.6接触到工件，就像之前所描述的那样，活塞1.6受到阻碍，并且由于第二压力室1.7内油柱的预张力，在工件中断期间，活塞1.6的速度越来越快，这样就暂时获得一个切削速度4.4，这是多个预行程速度4.3或回路速度4.5(切削作用)。当油的补给由于重设三通阀门通路被中断，第二管道A中的压力下降形成气穴，这点就是如斜线4.1所示的压强为0巴的点4.2。 

欧洲专利申请EP 0 676 547 A1提到一种流量控制装置和带有通过测量膜片保持预先设定的压力差值从而减少阻碍的阀门，因此液压缸的调节速度保持着一个恒定的值。一旦压力差值偏离了预先设定的值，控制液压液体流量的控制阀门被改变的液压液体流量移开一段时间，直到测量膜片的压力差值再次接近它的预先设定值。