專利名稱：用于液壓致動處理機(jī)器例如金屬成形機(jī)器的裝置以及用于致動該金屬成形機(jī)器的方法
用于液壓致動處理機(jī)器例如金屬成形機(jī)器的裝置以及用于 致動該金屬成形機(jī)器的方法本發(fā)明涉及一種用于致動處理機(jī)器例如鍛壓機(jī)、擠壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、銑床或 其它金屬成形機(jī)器的裝置。本發(fā)明的另一目的是產(chǎn)生該裝置的合適應(yīng)用。本發(fā)明還涉及一種用于金屬成形機(jī)器的方法。還一目的是提出一種用于使用本發(fā)明裝置的金屬成形機(jī)器(例如鍛壓機(jī)等)的控 制裝置。金屬加工機(jī)例如鍛壓機(jī)、鍛錘、擠壓機(jī)、鋼加工機(jī)、銑床等為公知。DE3326690C2介 紹了一種用于通過多個可變壓力流體流發(fā)生器來致動液壓鍛壓機(jī)的裝置。這些發(fā)生器通過 增壓泵經(jīng)由止回閥從供給源接收液壓流體。DE1502282介紹了一種具有液壓致動器和蓄能器的鍛壓機(jī)。另外，根據(jù)DE2223709的鍛壓機(jī)通過分配閥而利用蓄能器來工作。概括地說，一些液壓機(jī)器利用高水基流體(HWBF)或者甚至純水來工作。這些流體 有很強(qiáng)的侵蝕性，且并不能由任意類型的泵來泵送。用于處理這些流體的最普通方案是使 用固定輸送往復(fù)泵(例如三缸泵或五缸泵)來輸送至液壓蓄能器中，該液壓蓄能器再通過 比例閥而將它們的能量歸還給系統(tǒng)。這種泵輸送固定流量的事實將防止它用于直接驅(qū)動機(jī) 器的液壓缸，所述液壓缸根據(jù)它們的循環(huán)順序(接近階段、做功階段、返回階段)而需要不 同速度。具有馬達(dá)驅(qū)動的固定輸送泵、液壓蓄能器、比例閥和液壓缸的這些液壓機(jī)器的主 要缺點是-使用往復(fù)泵；-使用液壓蓄能器，這些液壓蓄能器需要安全部件來保證系統(tǒng)安全；-蓄能器需要由主管當(dāng)局定期驗證；-儲存在蓄能器中的較大能量必須由比例閥來控制，這些比例閥產(chǎn)生熱、耗廢功率 并由腐蝕引起部件的磨損。固定輸送往復(fù)泵的原理是電動馬達(dá)軸伸入齒輪箱內(nèi)，以便降低它的轉(zhuǎn)速。減速箱的輸出軸驅(qū)動凸輪軸，以便 將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成線性運動，該線性運動傳遞給特定數(shù)目的缸(通常3或5個)。缸的本體 保持進(jìn)口止回閥和出口止回閥。在凸輪軸轉(zhuǎn)一整圈的過程中，缸的活塞進(jìn)行向后運動，從而 使得所泵送的流體能夠從進(jìn)口止回閥進(jìn)入缸中，然后進(jìn)行向前運動，以便通過出口止回閥 輸送流體。這些往復(fù)泵的主要缺點是-只輸送固定流量；-在輸送口/壓力管或槽道上產(chǎn)生流量/壓力脈沖；-在凸輪軸驅(qū)動器上產(chǎn)生交替負(fù)載，從而疲勞失效；-較大的維護(hù)成本；
-由于機(jī)械摩擦而引起不需要的功率消耗。發(fā)明的目的是克服這些缺點。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如壓機(jī)、 鍛壓機(jī)、擠壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置。本發(fā)明的另一目的是提出一種根據(jù)本發(fā)明的裝置的應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的是提出一種用于這些金屬成形機(jī)器的方法。本發(fā)明的還一目的是提供這些金屬成形機(jī)器的控制。本發(fā)明的還一目的是提供一種如上述的金屬成形機(jī)器。第一目的的方案分別在權(quán)利要求1至5中任意一個來介紹。一種用于致動處理機(jī)器例如上述金屬成形機(jī)器的裝置包括至少一個可變輸送泵 或更多個可變輸送泵，該泵通過至少一個分配閥或多個分配閥而將流體例如礦物油直接泵 送至流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(壓頭)的缸室內(nèi)。由變量泵輸送的流體的壓力可以高到500巴，優(yōu)選是高到350巴。發(fā)生器或致動器 的密封活塞各自通過分離的活塞桿而與另一活塞連接，該另一活塞可以也以密封方式在分 開的或相同的缸內(nèi)運動。分離的缸室通過不同管道或槽道而從流體或水增壓供給源分別接 收指定量的流體或液體，該流體或液體通過在相對布置的缸中工作的可動活塞來壓縮。用 于該流體或液體例如水的回路與供給源回路完全分離，該供給源回路將流體例如液壓油輸 送給壓頭的相對布置缸室。一對活塞或壓頭向上運動，另一對活塞向下運動，反之亦然。發(fā) 生器或致動器或壓頭都將流體(特別是水基流體或純水)輸送至管道或槽道系統(tǒng)中，該管 道或槽道系統(tǒng)與金屬成形機(jī)器，例如鍛壓機(jī)等連接。壓力管線中的頻率或脈沖非常小和平 滑，幾乎相等。也可以有超過兩個(例如四個或者甚至更多)發(fā)生器或致動器或壓頭，它們 一起工作，并將高壓下的液體或流體輸送給通向系統(tǒng)的管道或槽道，該系統(tǒng)通向金屬成形 機(jī)器。該裝置或機(jī)器的主要優(yōu)點是-使用變量泵；-通過使用邏輯閥(打開或關(guān)閉，而不是比例)而簡化了回路；-更低功率消耗，因為壓頭只有在需要時進(jìn)行供給，并具有更好的效率。權(quán)利要求1介紹了一種裝置，該裝置具有至少兩個分離的例如流體靜力學(xué)壓力發(fā) 生器或壓力致動器或壓頭，該流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或壓力致動器或壓頭具有至少一個分 配閥和馬達(dá)驅(qū)動泵，該馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變。獨立權(quán)利要求2公開了這樣一種用于致動處理機(jī)器的裝置，該裝置有多個馬達(dá)驅(qū) 動泵，這些馬達(dá)驅(qū)動泵的流量都可變，且具有至少兩個分離的例如流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器 或例如流體靜力學(xué)壓力致動器，而權(quán)利要求3請求保護(hù)一種用于致動這樣的處理機(jī)器的裝 置，該裝置具有馬達(dá)驅(qū)動泵，該馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變；以及至少兩個分離的例如流體靜 力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器，因此可以知道，通向金屬成形機(jī)器的壓力管道 或槽道的管道或槽道系統(tǒng)與連接至馬達(dá)驅(qū)動泵的管道或槽道系統(tǒng)完全分離。獨立權(quán)利要求4介紹了流量可變的多個馬達(dá)驅(qū)動泵輸送液壓液體、液壓油、乳化 液等，并將它泵送至分離的或共同的增壓介質(zhì)管道或槽道中，而來自變量泵的增壓介質(zhì)管 道或槽道可以通過分配閥的相互連接而與各壓力發(fā)生器或致動器連接，因此，壓力發(fā)生器或致動器將不同的增壓介質(zhì)輸送至分離的增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)中，用于致動所分配的 處理機(jī)器，而該增壓介質(zhì)與通過變量泵來輸送用于致動壓力發(fā)生器或致動器(壓頭)的流 體例如液壓油不同。獨立權(quán)利要求5也介紹了一種用于致動處理機(jī)器的裝置，該裝置具有一個或多個 馬達(dá)驅(qū)動泵，所述馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變，該裝置致動至少兩個交替驅(qū)動的壓力發(fā)生器或 致動器。由可變的馬達(dá)驅(qū)動泵輸送的流體與由發(fā)生器或致動器壓縮的流體，例如純水或高 水基流體不同。在權(quán)利要求22中要求保護(hù)本發(fā)明的裝置的應(yīng)用。這樣的方案具有與金屬成形機(jī) 器例如鍛壓機(jī)等相關(guān)聯(lián)的特定優(yōu)點。在獨立權(quán)利要求23中介紹了本發(fā)明的方法。在獨立權(quán)利要求M中要求保護(hù)本發(fā)明的控制。從屬權(quán)利要求6至27介紹了與獨立權(quán)利要求相關(guān)聯(lián)的重要特征。通過下面的詳細(xì)說明將清楚本發(fā)明的前述和其它目的和優(yōu)點。在說明書中參考了 附圖，該附圖顯示了作為實例的本發(fā)明優(yōu)選實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以進(jìn)行多種變 化和改變。因此，本發(fā)明并不局限于所述實施例，而是由權(quán)利要求來確定。下面將參考附圖通過實例來介紹本發(fā)明的一個實施例，附圖中

圖1是本發(fā)明的示意平面圖；圖2a_2g —步步地表示了在裝置的循環(huán)過程中缸的運動，以便完全理解原理；圖加是步驟1-循環(huán)的開始；發(fā)生器正在通過出口止回閥將增壓流體輸送給系統(tǒng)； 進(jìn)口止回閥關(guān)閉，發(fā)生器被預(yù)壓縮；壓力封入缸中；活塞準(zhǔn)備將流體輸送給系統(tǒng)，止回閥關(guān) 閉；圖2b是步驟2-發(fā)生器通過仍然打開的進(jìn)口止回閥而已經(jīng)填充有流體；止回閥關(guān) 閉；發(fā)生器通過出口止回閥將增壓的流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn)口止回閥關(guān)閉；圖2c是步驟3-發(fā)生器準(zhǔn)備好進(jìn)行預(yù)壓縮；止回閥關(guān)閉；發(fā)生器仍然通過出口止 回閥而將增壓流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn)口止回閥關(guān)閉；圖2d是步驟4-發(fā)生器被預(yù)壓縮；壓力封入缸中活塞；準(zhǔn)備將流體輸送給系統(tǒng)；止 回閥關(guān)閉；發(fā)生器通過出口止回閥而將增壓流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn)口止回閥關(guān)閉；圖2e是步驟5-發(fā)生器通過出口止回閥而將增壓流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn)口止回閥關(guān) 閉；發(fā)生器通過仍然打開的進(jìn)口止回閥而已經(jīng)填充有流體；止回閥關(guān)閉；圖2f是步驟6-發(fā)生器仍然通過出口止回閥而將增壓流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn)口止回 閥關(guān)閉；發(fā)生器準(zhǔn)備好進(jìn)行預(yù)壓縮；止回閥關(guān)閉；圖2g是步驟7-循環(huán)結(jié)束-發(fā)生器通過出口止回閥而將增壓流體輸送給系統(tǒng)；進(jìn) 口止回閥關(guān)閉；發(fā)生器被預(yù)壓縮；壓力封入缸中；活塞準(zhǔn)備將流體輸送給系統(tǒng)；止回閥關(guān) 閉；位置與圖加的位置相同；圖3表示了用于致動處理機(jī)器(例如擠壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、銑床等)的 裝置的三維視圖；圖4表示了根據(jù)圖1并結(jié)合鍛壓機(jī)的示意圖。在圖1和圖2中，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)致動器(壓頭)以參考標(biāo) 號1和2表示，它們各自包括相互同軸布置的兩個活塞la、lb或h、2b。
活塞la、Ib或h、2b可在缸lc、Id或2c、2d中以密封方式沿方向X或Y進(jìn)行軸向 運動。缸lc、Id或2c、2d也可以相互連接，以便形成一個缸部件，各缸部件包含缸lc、Id或 2c、2d。在所示實施例中，活塞la、lb和2a、2b以及它們的缸lc、ld和2c、2d有相同尺寸 和相同直徑。但是應(yīng)當(dāng)知道，活塞la、lb和h、2b的壓力作用表面在尺寸上可以是相同的 或不同的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，活塞lb、2b的壓力作用表面可以比活塞la、2a的壓力 作用表面更大或更小，以便在壓頭1和2的壓力側(cè)分別獲得更大或更小的壓力。還應(yīng)當(dāng)知道，為了簡明，圖中表示了兩個液壓發(fā)生器或致動器1、2(壓頭)，但是與 圖中所示不同，也可以有一個或者超過兩個(例如四個、六個或者甚至更多)發(fā)生器或致動 器1、2(壓頭)。壓力發(fā)生器1、2可以使它們的縱向軸線豎直布置。在附圖中，活塞la、lb*h、2b 可以沿方向X或Y運動的這些軸線平行，但是也可以有這樣的方案，其中，在需要時，缸可以 布置在不同姿態(tài)，例如水平的或者相互傾斜。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以知道，壓力發(fā)生器1、2并不必須靠攏在一起。一個或更多 個發(fā)生器可以布置成離另外的發(fā)生器一定距離，例如在不同房間內(nèi)，而并不改變下面將更 詳細(xì)地介紹的功能。在活塞Ia上方和活塞Ib下方是缸室If和2f，在活塞加上方和活塞2b下方是缸 室Ie和2e。缸室If和2f各自與管道或槽道19和20連接，該管道或槽道19和20與具有兩 個進(jìn)入或分配閥(21、2幻和兩個排出閥23J4的控制歧管25連接，這些閥各自由螺線管來 致動，該螺線管由自動控制配電盤(cubicle)48來控制。這些閥21、22、23和對可以與裝 載歧管27連接。管道52通向具有三個泵34、35和36的泵送站，這些泵34、35、36的流量 可變。各泵34、35、36通過合適的馬達(dá)(例如電動馬達(dá)31、32和3 而由馬達(dá)驅(qū)動。各泵 34、35、36可以通過自動控制配電盤48來對于它們的流量進(jìn)行控制。泵34、35和36的流量 可以單獨控制或者同時一起控制。需要時，也可以有超過三個或少于三個泵，例如四個泵， 它們的流量都可以改變。優(yōu)選是，全部泵34、35、36同樣構(gòu)造并當(dāng)獲得相同控制輸入時在特 定時間限制期間可以產(chǎn)生相同流量。泵送站裝備有用于流體的過濾和冷卻回路40，該流體由泵42泵送，并通過管道46 來輸送。該流體優(yōu)選是可以為液壓液體，例如液壓油或乳化液。過濾和冷卻回路40包含馬 達(dá)41、泵42、具有旁路止回閥43的過濾器元件44以及冷卻站45。泵送站的儲存器51可以 容納合適量的流體(例如液壓油)。三個泵34、35、36的壓力管線或壓力管道37、38、39與裝載歧管27相互連接。而 在圖1中，全部三個泵34、35、36都通過分支管道或槽道37、38、39而與單個裝載歧管27連 接，也可以使得各泵34、35、36的壓力管道或槽道與分離的裝載歧管(類似于歧管27)連接。裝載歧管27具有電控制閥28、止回閥四和壓力限制器30。管道沈通向合適的容器或儲存器51，以便儲存來自流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或致 動器1和2的回流流體。
參考標(biāo)號13是具有帶旁路止回閥15的過濾器14、馬達(dá)17和液壓流體供給源18 的過濾水增壓供給源，該馬達(dá)17驅(qū)動泵16。缸室Ie通過管道或槽道11和出口止回閥3而與壓力管線或槽道47連接，該壓力 管線或槽道47通向處理機(jī)器(例如鍛壓機(jī))，該處理機(jī)器必須由液壓發(fā)生器或致動器1和 2來驅(qū)動。參考標(biāo)號7表示具有螺線管的預(yù)壓縮閥，該預(yù)壓縮閥在工作時允許旁過止回閥 3，以便預(yù)壓縮缸室le。缸室加通過止回閥4而與管道或槽道12連接，還與壓力管線47連接。參考標(biāo) 號8表示具有螺線管的預(yù)壓縮閥，該預(yù)壓縮閥在工作時允許旁過止回閥4，以便預(yù)壓縮缸室 2e。兩個缸室Ie和加分別通過進(jìn)口止回閥5和6而與管道或槽道9或10連接，該管 道或槽道9或10與過濾水增壓供給源13連接。在附圖所示的實施例中，由壓力管線47、管道11、12、9、10和水增壓供給源13形成 的管網(wǎng)系統(tǒng)或槽網(wǎng)系統(tǒng)與主要由管道19、20、26、52形成的管道系統(tǒng)或槽道分離。在所示實例中，過濾水增壓供給源13將純水交替?zhèn)鬏斀o缸室Ie和加，而泵34、 35、36通過進(jìn)入閥和排出閥21、22、23、M而將液壓流體(例如液壓油或乳化液)交替?zhèn)鬏?給流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或致動器1和2的缸室If和2f。因此，填充缸室If和2f以及Ie和加的流體可以完全不同。在缸室Ie和加中 的可以是純水，壓入缸室If和2f中的流體可以是液壓油或乳化液。在壓力下填充缸室Ie 和加的流體(例如水)使得活塞13、讓或加、213交替地沿χ方向運動，而通過管道19和 20輸送給缸室If和2f的流體(例如液壓液體)沿方向Y驅(qū)動活塞la、lb或h、2b，并由 高壓下的流體通過壓力管道或槽道47來致動處理機(jī)器(例如鍛壓機(jī))。由過濾水增壓供給源13分別泵送至管道9和10內(nèi)的流體(例如水)可以在從1 至15巴的壓力下，優(yōu)選是4巴的壓力下，而由泵34、35、36通過管道沈、52提供的壓力可以 高到500巴，優(yōu)選是高到350巴。依靠要由本發(fā)明的裝置驅(qū)動的處理機(jī)器，管道47中的流體或液體的壓力可以高 到1400巴。在圖3中，部件以與圖1中使用的參考標(biāo)號相同的參考標(biāo)號來標(biāo)記。參考標(biāo)號48 是電源和自動控制箱，它控制馬達(dá)31、32、33、泵34、35、36、全部閥例如21、22、23、24、7、8和 28以及用于增壓供給源13的泵16的馬達(dá)17。兩個壓頭或流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器1和2 豎直定位，且它們的縱向軸線相互平行。從兩個壓頭1和2接收增壓流體的處理機(jī)器未示
出ο活塞la、Ib或h、2b的活塞或壓頭沖程各自分別為1米。各壓頭沖程的完全循環(huán) 時間為大約8秒，也就是說4秒用于泵送，3秒用于返回，0. 5秒用于關(guān)閉進(jìn)口止回閥5或6， 0.5秒用于使得流體預(yù)壓縮。除了在沖程開始時和結(jié)束時很短的加速和減速時間之外，活塞la、lb或h、2b在 它們的泵送和返回沖程過程中的速度幾乎恒定，且值分別為大約250mm/秒和330mm/秒。這 比三缸泵的平均速度低10倍，比它的最大速度低超過15倍。在圖3所示的實施例中，各對活塞la、lb或加、213每分鐘運動15米距離。這比三 缸泵低10倍。密封件的壽命和接觸表面的磨損也好得多。
所示裝置在返回時的控制節(jié)省了 0. 5秒，以便能夠通過進(jìn)口止回閥5或6的彈簧 而使該進(jìn)口止回閥5或6自然關(guān)閉。沒有在壓力下通過進(jìn)口閥5或6的回流，因此當(dāng)與三 缸泵相比時它的總體效率提高。在所示實施例中，活塞la、lb或加、213進(jìn)行7. 5次循環(huán)每分鐘。這樣，各進(jìn)口止回 閥和出口止回閥5、6或3、4每分鐘操作7. 5次，相比較的是，三缸泵止回閥每分鐘進(jìn)行大約 300次打開/關(guān)閉。圖1中所示的裝置還可以作為變量泵進(jìn)行壓力或容積控制，并且當(dāng)不需要流動 時，壓頭或發(fā)生器la、Ib靜止。變量泵34、35、36具有的優(yōu)點是對于處理機(jī)器的每次作用，所需的流量可以直接 給予壓力發(fā)生器1或2的缸lc、ld。因此，壓力發(fā)生器1或2將輸送所需流量，以便在它的 各階段(接近、工作階段、返回)中控制處理機(jī)器的速度。在水系統(tǒng)中的比較三缸泵中，那些固定輸送三缸泵填充高壓蓄能器。這些蓄能器 通過比例節(jié)流閥而將它們的流體流供給液壓系統(tǒng)，以便控制致動器的速度，因此-產(chǎn)生熱量-浪費能量；-由于腐蝕而磨損部件；-產(chǎn)生污垢顆粒。發(fā)生器或壓頭1、2的豎直安裝使得在頂部安裝的密封件能夠在最佳狀態(tài)下工作 灰塵顆粒集中在底部(遠(yuǎn)離密封件)。根據(jù)本發(fā)明的裝置的總體效率比機(jī)械方式驅(qū)動的泵的效率更好(更少的功率消 耗)。圖1和3中所示的裝置的尺寸可以很容易設(shè)置，然后可以在(例如)250至高達(dá) 1400巴之間，優(yōu)選是在250和450巴之間，或者250和850巴之間的各種壓力大小下工作且 可以利用各種流體例如純水(用于壓頭和發(fā)生器)、液壓油、乳化液等工作。圖1和3中所示的裝置由幾個部件制成，它們中的大部分可在市場上獲得，并大致 具有幾個馬達(dá)-泵組。當(dāng)一組出現(xiàn)故障時，圖1和3中所示的裝置仍然可以以較低性能工 作，特別是當(dāng)具有超過兩個壓頭或發(fā)生器1、2時，例如四個或六個這樣的壓頭1和2。壓力發(fā)生器1和2產(chǎn)生非常穩(wěn)定和均勻的流體流，在壓力管道或槽道47中只有很 小的流體壓力脈沖。幾乎沒有泵動效應(yīng)。圖2a_2g表示了流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或壓頭1和2的活塞la、lbja、2b的典型 循環(huán)。在圖加中，活塞Ib處于它的最底側(cè)位置，而活塞加處于它的最上側(cè)位置。缸室 加處于它的預(yù)壓縮位置，其中來自管道12的流體(例如純水)通過預(yù)壓縮閥8而輸送至缸 室加中，而活塞2b通過開始沿方向Y (向下)的運動而提供高壓。圖2b表示了相同壓頭或發(fā)生器1和2在圖加中開始它們的運動3秒后。缸室Ie 通過正在關(guān)閉的止回閥5而填充有水。高壓下的流體從缸室2e經(jīng)由止回閥4通過活塞2b 沿向下位置的運動而輸送至壓力管道47中。圖2c表示了在圖加中開始3. 5秒后的中間位置。止回閥5關(guān)閉。高壓下的流體 從缸室加通過止回閥4而輸送至壓力管道47中。
圖2d表示了從圖加中的位置過去4秒后的位置。活塞2b處于它的完全向下位 置，并通過止回閥4而將高壓下的流體輸送至管道47中，而缸室Ie處于它的預(yù)壓縮位置， 其中來自管道11的流體通過預(yù)壓縮閥7而輸送至缸室Ie中。圖加是在從圖加的位置開始7秒后的情況。高壓下的流體從缸室Ie經(jīng)由止回 閥3而輸送至壓力管道47中，且在缸室加中的活塞2b通過預(yù)先填充流體(例如純水)而 正沿方向Y運動。圖2f表示了從圖加過去7. 5秒之后的發(fā)生器或壓頭。缸Id通過止回閥3而將 流體(例如純水)在高壓下輸送至壓力管道47中，同時進(jìn)口止回閥6關(guān)閉，活塞2b完成沿 方向Y的運動。圖2g是從位置加過去8秒之后的情況?；钊鸌b沿方向Y完全向下運動，缸室加 通過打開閥8而預(yù)壓縮?；钊?b準(zhǔn)備經(jīng)由止回閥4而將高壓下的流體壓入管道47中。在結(jié)合圖加_28所述的循環(huán)中，缸室If和2f通過變量泵34、35和36的作用(該 變量泵；34、35和36由合適的電子和/或電氣控制系統(tǒng)48來控制)通過分配閥21、23、22、 24而交替地填充有流體，在這些循環(huán)中填充有不同流體或液體，例如液壓油。由前述可知，顯然壓頭或發(fā)生器1和2 —直沿彼此相反的方向運動。例如，當(dāng)活塞 IaUb沿Y方向運動時，活塞2a、2b沿方向X運動，反之亦然。高壓槽道47經(jīng)由止回閥59而通向裝載歧管57，并通向一個分配或多個路徑或分 配閥63，而參考標(biāo)號58表示裝載閥。閥60和參考標(biāo)號58是壓力釋放閥。減壓排出閥61通過管道而與通向返回缸68、69的壓力管線67連接，在所示實施 例中，該返回缸68、69利用鍛壓機(jī)的主梁73上的活塞和活塞桿工作，該鍛壓機(jī)具有主缸75、 主壓頭74和鍛造臺71。參考標(biāo)號70是鍛造錠塊，標(biāo)號76是具有壓力引導(dǎo)供給源77的預(yù) 填充排出閥。主缸75與壓力管線66連接，該壓力管線66通過減壓排出閥62和減壓返回 管線而通向合適的容器，或者通過分配閥63而通向管道47，這樣，根據(jù)分配閥63的位置， 管47中的壓力下的液壓液體通過壓力管線66而作用在主壓頭74上，并將鍛造工具72壓 靠在鍛造錠塊70上。代替如圖4中所示的鍛壓機(jī)，其它合適裝置例如鍛錘或擠出機(jī)、鋼加 工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器可以以分別由壓頭1、2致動的合適方式來布置。盡管已經(jīng)表示和介紹了本發(fā)明的單個實施例，但是可以進(jìn)行一些變化，特別是變 量泵和/或流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(壓頭)的數(shù)目。因此，在本 發(fā)明的精神內(nèi)和在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以對所示實施例進(jìn)行各種變化。參考標(biāo)號列表
1發(fā)生器、致動器、壓頭
Ia活塞
Ib活塞
Ic缸
Id缸
Ie缸室
If缸室
2發(fā)生器、致動器、壓頭
2a活塞0119]2b活塞0120]2c缸0121]2d缸0122]2e缸室0123]2f缸室0124]3出口止回閥0125]4出口止回閥0126]5進(jìn)口止回閥0127]6進(jìn)口止回閥0128]7預(yù)壓縮閥0129]8預(yù)壓縮閥0130]9管道、槽道0131]10管道、槽道0132]11管道、槽道0133]12管道、槽道0134]13流體過濾增壓供給源0135]14過濾器元件0136]15旁路止回閥0137]16泵0138]17馬達(dá)0139]18流體或液體源、液壓源0140]19管道、槽道0141]20管道、槽道0142]21進(jìn)入閥、分配閥-多路閥0143]22進(jìn)入閥、分配閥->多路閥0144]23排出閥、分配閥->多路閥0145]24排出閥、分配閥->多路閥0146]25控制歧管0147]26管道、槽道0148]27裝載歧管0149]28閥0150]29止回閥0151]30壓力限制器0152]31主馬達(dá)、馬達(dá)0153]32主馬達(dá)、馬達(dá)0154]33主馬達(dá)、馬達(dá)0155]34泵0156]35泵0157]36泵
37管道、槽道、壓力管道
38管道、槽道、壓力管道
39管道、槽道、壓力管道
40冷卻和過濾回路
41馬達(dá)
42泵
43旁路止回閥
44過濾器元件
45冷卻站
46管道、槽道
47管道、槽道
48電源和自動控制配電盤、自動控制箱、箱
49支承框架
50輔助馬達(dá)
51液壓儲存器、容器
52管道、槽道
53
54
55
56
57裝載歧管
58壓力釋放閥
59止回閥
60閥
61減壓排出閥
62減壓排出閥
63分配閥
64減壓返回管線
65減壓返回管線
66通向主缸的壓力管線
67通向返回缸的壓力管線
68返回缸
69返回缸
70鍛造錠塊
71鍛造臺
72鍛造工具
73主梁
74主壓頭
75主缸
76 預(yù)填充排出閥77 壓力引導(dǎo)供給源X 活塞la、lb、2a、2b的向后運動Y 活塞la、lb、2a、2b的向前運動文獻(xiàn)列表DE 33 26 690 C2DE 15 02 282DE 22 23 709
權(quán)利要求
1.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如壓機(jī)、鍛壓機(jī)、擠壓機(jī)、鍛錘、擠出 機(jī)、鋼加工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置，該裝置具有馬達(dá)驅(qū)動泵(34)，該馬達(dá)驅(qū)動 泵的流量可變，且該泵(34)將流體增壓介質(zhì)泵送至增壓介質(zhì)管道或槽道06)中，并通過至 少一個分配閥Ol、22、23、M)的相互連接而交替地致動至少兩個分離的流體靜力學(xué)壓力 發(fā)生器或壓力致動器(1，2)，而流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或壓力致動器(1、幻將流體增壓介 質(zhì)輸送至管路或槽道系統(tǒng)(11、12、47)中，該管路或槽道系統(tǒng)與變量泵(34)的管路或槽道 系統(tǒng)(19、20、沈、52)和它的回流管道或槽道06)分離，且該增壓介質(zhì)致動所分配的處理機(jī)。
2.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如壓機(jī)、鍛壓機(jī)、擠壓機(jī)、鍛錘、擠出 機(jī)、鋼加工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置，該裝置具有多個馬達(dá)驅(qū)動泵(34、35、36)， 這些馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變，且這些泵(34、35、36)將流體輸送至增壓介質(zhì)管道或槽道系 統(tǒng)(52)中，由變量泵(34、35、36)泵送的流體通過分別共同的或分離的閥(21、22、23、24) 來交替輸送給至少兩個分離的流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器，從而交替 地致動這些流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或致動器(1、2)，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué) 壓力致動器(1或幻壓縮流體增壓介質(zhì)，并將它輸送至共同的輸送器管道或分離的輸送器 管道系統(tǒng)或槽道系統(tǒng)(11、12、47)中，用于致動所分配的處理機(jī)器。
3.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如鍛壓機(jī)、擠壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、 銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置，該裝置具有馬達(dá)驅(qū)動泵(34)，該馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變， 且該泵(34)將流體增壓介質(zhì)泵送至增壓介質(zhì)管道或槽道(5 中，并經(jīng)由分離的管道或槽 道通過至少一個分配閥(21、22、23、24)的相互連接而交替地致動至少兩個分離的流體靜 力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓 力致動器(1、幻將流體增壓介質(zhì)增壓和輸送至通向所分配的處理機(jī)器的管道或槽道G7) 中，該管道或槽道G7)和由流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、幻泵送給 處理機(jī)器的流體增壓介質(zhì)與管道系統(tǒng)或槽道系統(tǒng)(19、20、沈、5幻和能夠由變量泵(34、35、 36)泵送的增壓介質(zhì)分離。
4.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、擠出機(jī)、鋼加 工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置，該裝置具有多個馬達(dá)驅(qū)動泵(34、35、36)，這些馬達(dá) 驅(qū)動泵的流量可變，并吸入流體增壓介質(zhì)例如液壓液體、液壓油、乳化液等，將它泵送至分 離的或共同的增壓介質(zhì)管道或槽道(5 中，而來自變量泵(34、35、36)的增壓介質(zhì)管道或 槽道(5 能夠通過分配閥Q1、22、23、M)的相互連接而與各流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流 體靜力學(xué)壓力致動器(1、幻連接，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2) 將不同增壓介質(zhì)輸送至分離的增壓介質(zhì)管道系統(tǒng)或槽道G7)，以用于致動所分配的處理機(jī) 器，而所述增壓介質(zhì)與由變量泵(34、35、36)輸送的、用于致動流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流 體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)的流體不同。
5.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、擠出機(jī)、鋼加 工機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置，該裝置具有一個或多個馬達(dá)驅(qū)動泵(34、35、36)，這 些馬達(dá)驅(qū)動泵的流量可變，它們通過一個或多個分配閥(21、22、23、24)借助于液體增壓介 質(zhì)例如液壓油或乳化液而致動至少兩個交替致動的流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué) 壓力致動器(1、2)，一不同的增壓介質(zhì)例如水可以通過分離的管道系統(tǒng)供給至流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)，且該不同增壓介質(zhì)通過流體靜力學(xué)壓力發(fā)生 器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、幻而增壓至高達(dá)致動所分配的處理機(jī)器所需的壓力，并能 夠通過共同的增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)G7)來輸送給處理機(jī)器，用于致動該處理機(jī)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于共同或相互獨 立的變量泵(34、35、36)設(shè)計成使得它們的流量可無限變化或調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于流量可變的泵 (34、35、36)分別具有至少一個止回閥( )，流體增壓介質(zhì)通過該至少一個止回閥被傳送 給所分配的分配閥或多個分配閥(21、22、23、24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于設(shè)計為多路閥 的多個閥(21、22、23、24)作為分配閥布置在共同的殼體或箱中，以便形成控制歧管05)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于流體靜力學(xué)壓 力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、幻設(shè)計為壓力增強(qiáng)器，且流體從公共流體源(18)經(jīng) 過至少一止回閥(5或6)和/或過濾器元件(14)而輸送給流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體 靜力學(xué)壓力致動器的壓力側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2至9中一個所述的裝置，其特征在于流體靜力學(xué)壓 力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1)經(jīng)由至少一止回閥(3或4)并且優(yōu)選地經(jīng)由過濾器 元件而將流體輸送至增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)G7)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2至10中一個所述的裝置，其特征在于輸送給能與 壓力管道或槽道系統(tǒng)G7)組合的各缸室(Ie或2e)的流體來自馬達(dá)驅(qū)動泵(16)并來自公 共流體或液體源(18)，該壓力管道或槽道系統(tǒng)07)與處理機(jī)器連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2至11中一個所述的裝置，其特征在于各流體靜力 學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、幻分別具有以相互同軸方式布置的兩個缸室 (1^1〖或加、2 ，而進(jìn)行致動所需的缸室(If或2f)分別通過增壓介質(zhì)管道或槽道(9、10) 而與由變量泵(34、35、36)泵送的增壓介質(zhì)連接，進(jìn)行壓力輸送所需的缸室(Ie或2e)通過 與被致動的處理機(jī)器連接的管道或槽道系統(tǒng)G7)而與增壓介質(zhì)管道或槽道連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于在以相互同軸方式布置在流體靜力 學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)中的缸室(le、lf或加、2 中，活塞(la、 讓或加、213)布置成具有相等或不同的壓力作用活塞面積，并能夠縱向和交替地來回運動 (X-Y)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于在分配給處理機(jī)器并分別通過變量泵 (34、35、36)填裝有流體增壓介質(zhì)的壓力發(fā)生器或致動器(1、幻的壓力側(cè)(lb或2b)處壓力 作用活塞面積與活塞(^或加)的相對活塞面積基本不同，例如相差10%至45%。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于壓力發(fā)生器或 致動器(1、2)布置成使得它們的縱向軸線相互平行和處于豎直平面內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于各壓頭沖程在 0.5米和3米之間，優(yōu)選是1米。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于完全循環(huán)時間 在4至20秒之間，優(yōu)選是8秒，其中，在2至10秒之間，優(yōu)選是4秒用于泵送，在1至9秒 之間，優(yōu)選是3秒用于返回，0. 5秒用于關(guān)閉進(jìn)口止回閥，0. 5秒用于預(yù)壓縮流體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于除了很短的加 速和減速時期之外，活塞(13、113或加、213)在它的泵送和返回沖程過程中的速度恒定，且值 分別在IOOmm/秒至500mm/秒之間，優(yōu)選是250mm/秒，以及在130mm/秒至700mm/秒之間， 優(yōu)選是330mm/秒。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于發(fā)生器或致動 器(1、幻每分鐘產(chǎn)生4至12個循環(huán)，優(yōu)選是7.5個循環(huán)每分鐘，且各出口止回閥和進(jìn)口止 回閥每分鐘操作4至12次，優(yōu)選是7. 5次每分鐘。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于發(fā)生器或致動 器(1、幻將高水基流體或者甚至純水輸送給金屬成形機(jī)器例如鍛壓機(jī)，而它的活塞(la、lb 或h、2b)由不同流體或液體例如液壓液體來驅(qū)動。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或前述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于該裝置由模塊 化部件來形成。
22.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如擠壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、 銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置的應(yīng)用，該裝置具有至少一個馬達(dá)驅(qū)動泵(34)，該馬達(dá)驅(qū) 動泵的流量可變，且該泵(34)將流體增壓介質(zhì)泵送至增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)(5 中，并 通過至少一個分配閥(21、22、23、24)的相互連接而交替地致動至少兩個分離的流體靜力 學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力 致動器(1、2)將流體增壓介質(zhì)輸送至管路系統(tǒng)或槽道系統(tǒng)G7)中，該管路系統(tǒng)或槽道系統(tǒng) 與變量泵(34)的管路系統(tǒng)(52)和它的回流管道或槽道06)分離，且該增壓介質(zhì)致動所分 配的處理機(jī)器。
23.一種用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如擠壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、鋼加工機(jī)、 銑床或其它金屬成形機(jī)器的方法，具有至少一個馬達(dá)驅(qū)動泵(34、35、36)，該馬達(dá)驅(qū)動泵的 流量可變，且該泵(34、35、36)將流體增壓介質(zhì)泵送至增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)(5 中，并 通過至少一個分配閥(21、22、23、24)的相互連接而交替地致動至少兩個分離的流體靜力 學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力 致動器(1、幻將流體增壓介質(zhì)輸送至管路或槽道系統(tǒng)(51)中，該管路或槽道系統(tǒng)與變量泵 (34、35、36)的管路或槽道系統(tǒng)(52、19、20)和它的回流管道或槽道06)分離，且該增壓介 質(zhì)致動所分配的處理機(jī)器。
24.一種對用于通過流體增壓介質(zhì)來致動處理機(jī)器例如擠壓機(jī)、鍛壓機(jī)、鍛錘、鋼加工 機(jī)、銑床或其它金屬成形機(jī)器的裝置進(jìn)行的控制，具有至少一個馬達(dá)驅(qū)動泵，該馬達(dá)驅(qū)動泵 的流量可變，且該泵(34)將流體增壓介質(zhì)泵送至增壓介質(zhì)管道或槽道系統(tǒng)(5 中，并通過 至少一個分配閥(21、22、23、24)的相互連接而交替地致動至少兩個分離的流體靜力學(xué)壓 力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動器(1、2)，流體靜力學(xué)壓力發(fā)生器或流體靜力學(xué)壓力致動 器(1、幻將流體增壓介質(zhì)輸送至管路或槽道系統(tǒng)G7)中，該管路或槽道系統(tǒng)與變量泵(34) 的管路或槽道系統(tǒng)(52、19、20)和它的回流管或槽道06)分離，且該增壓介質(zhì)致動所分配 的處理機(jī)器。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的控制，其特征在于發(fā)生器或致動器(1、幻在200巴和450 巴之間的壓力下輸送流體。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的控制，其特征在于發(fā)生器或致動器(1、幻在200巴和1400巴之間，優(yōu)選是在200巴和850巴之間的壓力下輸送液體。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的控制，其特征在于所輸送的流量和/或壓力由被驅(qū)動的 金屬成形機(jī)器例如鍛壓機(jī)的工作狀態(tài)來控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液壓致動處理機(jī)器例如金屬成形機(jī)器(72至77)的裝置以及用于致動所述金屬成形機(jī)器的裝置的方法、控制和應(yīng)用。處理機(jī)器采用增壓流體例如水由至少兩個壓力發(fā)生器(1、2)來驅(qū)動，壓力發(fā)生器由變量泵(31至33)通過在壓力下的不同流體例如液壓液體來致動。
文檔編號F15B3/00GK102089529SQ200980127300
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者F·雅梅 申請人:奧蓋爾托勒股份有限公司