液壓動(dòng)力單元及包括該液壓動(dòng)力單元的機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種液壓動(dòng)力單元，其包括：用于容納液壓油的油箱；用于從油箱內(nèi)抽吸液壓油的液壓泵，其具有向由該液壓動(dòng)力單元提供動(dòng)力的液壓系統(tǒng)供給液壓油的輸出口；安全閥，其與所述液壓泵的輸出口液壓耦合，且具有泄壓口；用于冷卻液壓油的冷卻裝置，其具有入口和出口，所述入口與所述泄壓口連通，所述出口與油箱的內(nèi)部空間連通。本實(shí)用新型還涉及一種包括該液壓動(dòng)力單元的機(jī)床。根據(jù)本實(shí)用新型，通過(guò)使安全閥的泄壓口與冷卻裝置的入口液壓流通，可以使從安全閥泄流出的液壓油被冷卻裝置冷卻后才進(jìn)入到油箱中，從而可更好地防止油箱內(nèi)的油溫過(guò)快地升高，而且也避免了由于從安全閥泄流出的熱的液壓油直接回流到液壓泵的吸入口而損害液壓泵。
【專利說(shuō)明】液壓動(dòng)力單元及包括該液壓動(dòng)力單元的機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓動(dòng)力單元以及一種包括該液壓動(dòng)力單元的機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]由于液壓傳動(dòng)具有重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、控制性能好、響應(yīng)速度快、能夠傳遞大的壓力和能量等優(yōu)點(diǎn)，因此，液壓動(dòng)力單元目前已經(jīng)廣泛地作為各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力源。液壓動(dòng)力單元用作供油裝置，并通過(guò)外部管路系統(tǒng)和各種閥與液壓執(zhí)行器連接。目前的液壓動(dòng)力單元大部分使用具有連續(xù)流動(dòng)性的液壓油，通過(guò)液壓泵將驅(qū)動(dòng)液壓泵的電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能，最終使液壓執(zhí)行器產(chǎn)生期望的動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0003]根據(jù)不同的設(shè)備要求設(shè)計(jì)不同的液壓回路，可以使液壓動(dòng)力單元滿足不同的應(yīng)用需求?，F(xiàn)有的液壓動(dòng)力單元通常包括電機(jī)、油箱、液壓泵等部件。工作時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓泵從油箱中抽油。
[0004]在工作過(guò)程中，液壓油的溫度往往會(huì)由于液壓系統(tǒng)的發(fā)熱而升高。液壓油的溫度的升高會(huì)使液壓油的性能發(fā)生改變，例如黏度下降，液壓油的性能的改變又會(huì)引起液壓系統(tǒng)出現(xiàn)異常，例如漏油。在機(jī)床的情況下，液壓油的這種溫度升高應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，因?yàn)檫@可能影響機(jī)床的加工精度。
[0005]為此，液壓動(dòng)力單元通常配備有冷卻裝置，以防止液壓油的溫度的升高?，F(xiàn)有的冷卻裝置具有入口和出口，入口通過(guò)液壓管路從液壓泵接收待冷卻的液壓油，出口通過(guò)另一液壓管路將冷卻后的液壓油送回到油箱。工作時(shí)，至少一部分液壓油循環(huán)通過(guò)冷卻裝置然后返回到油箱，從而可降低油箱內(nèi)的液壓油的溫度。
[0006]特別是在機(jī)床的液壓動(dòng)力單元中，由于緊湊設(shè)計(jì)和低成本的要求，油箱的尺寸通常很小，因此，油溫的控制更為關(guān)鍵。然而，上述連接方式使得僅有來(lái)自液壓泵的相對(duì)較少量的液壓油流經(jīng)冷卻裝置，因此僅有相對(duì)較少量的液壓油被冷卻。
[0007]液壓動(dòng)力單元通常設(shè)有安全閥，當(dāng)液壓泵的輸出壓力超出預(yù)定壓力閾值時(shí)，安全閥的泄壓口將一部分已升溫的液壓油泄流到油箱中，這會(huì)引起油箱內(nèi)的液壓油溫度的升高。在泄流到油箱中的液壓油接近液壓泵的吸入口的情況下，還可能會(huì)損害液壓泵。
[0008]因此，迫切需要改進(jìn)液壓動(dòng)力單元的冷卻回路，以提高冷卻裝置的冷卻效果和避免一些可能的損害。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠提高冷卻裝置的冷卻效果同時(shí)又能避免對(duì)液壓泵的可能的熱損害的液壓動(dòng)力單元以及一種相應(yīng)的機(jī)床。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的第一個(gè)方面，提供了一種液壓動(dòng)力單元，包括:用于容納液壓油的油箱；用于從油箱內(nèi)抽吸液壓油的液壓泵，其具有向由該液壓動(dòng)力單元提供動(dòng)力的液壓系統(tǒng)供給液壓油的輸出口 ；安全閥，其與所述液壓泵的輸出口液壓耦合，且具有泄壓口 ；用于冷卻液壓油的冷卻裝置，其具有入口和出口，所述入口與所述泄壓口連通，所述出口與油箱的內(nèi)部空間連通。
[0011]優(yōu)選地，所述液壓泵為葉片泵，且還具有與所述入口液壓耦合的泄油口。
[0012]優(yōu)選地，所述液壓動(dòng)力單元還包括用于確保液壓泵至少以最低極限速度工作的旁路，所述旁路具有與所述液壓泵的輸出口液壓耦合的第一端口和與所述入口液壓耦合的第二端口。
[0013]優(yōu)選地，所述旁路設(shè)有用于調(diào)節(jié)其節(jié)流特性的可調(diào)式節(jié)流閥；或所述旁路被構(gòu)造成適于接收多個(gè)可彼此互換使用的具有不同節(jié)流特性的節(jié)流模塊。
[0014]優(yōu)選地，所述旁路和安全閥被集成在一個(gè)閥組中。
[0015]優(yōu)選地，所述液壓動(dòng)力單元還包括集成在所述閥組中的用于防止液壓油回流到液壓泵的止回閥。
[0016]優(yōu)選地，所述入口與出口設(shè)置在冷卻裝置的不同側(cè)，所述出口通過(guò)連接結(jié)構(gòu)與油箱的頂蓋上的相應(yīng)開口直接連接。
[0017]優(yōu)選地，所述出口設(shè)有伸入到油箱內(nèi)部的回流管。
[0018]優(yōu)選地，所述連接結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成適于將所述冷卻裝置固定在所述油箱的頂蓋上。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的第二個(gè)方面，提供了一種機(jī)床，所述機(jī)床包括所述液壓動(dòng)力單
J Li ο
[0020]通過(guò)使安全閥的泄壓口與冷卻裝置的入口液壓流通，可以使從安全閥泄流出的液壓油被冷卻裝置冷卻后才進(jìn)入到油箱中，從而可更好地防止油箱內(nèi)的油溫過(guò)快地升高，而且也避免了由于從安全閥泄流出的熱的液壓油直接回流到液壓泵的吸入口而損害液壓泵。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]下面，通過(guò)參看附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型，可以更好地理解本實(shí)用新型的原理、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖包括:
[0022]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例性實(shí)施例的液壓動(dòng)力單元的冷卻回路的示意圖。
[0023]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例性實(shí)施例的液壓動(dòng)力單元的冷卻回路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面，將參看附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，以便更好地理解本實(shí)用新型的基本思想。
[0025]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例性實(shí)施例的液壓動(dòng)力單元I的冷卻回路的示意圖。
[0026]如圖1所示，所述液壓動(dòng)力單元I包括:用于容納液壓油的油箱2、電機(jī)3、與電機(jī)3傳動(dòng)連接而由電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的液壓泵4、冷卻裝置5以及安全閥6。
[0027]工作時(shí)，液壓泵4在電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)伸入到油箱2的內(nèi)部的第一液壓管路7從油箱2抽油。為了保證進(jìn)入液壓泵4的液壓油無(wú)雜質(zhì)，通常還在液壓泵4的上游、例如第一液壓管路7的入口處設(shè)有過(guò)濾器8。液壓泵4的輸出口 9與第二液壓管路10連接，以將抽吸的液壓油輸送到其他液壓部件、例如液壓執(zhí)行器。
[0028]安全閥6的輸入端11與第二液壓管路10液壓連通，以確保在液壓泵4輸出的壓力超過(guò)預(yù)定壓力閾值時(shí)能夠及時(shí)地泄壓。具體地講，安全閥6的泄壓口 12與冷卻裝置5的入口 13通過(guò)第三液壓管路14液壓連通，從而從泄壓口 12流出的相對(duì)較熱的液壓油會(huì)進(jìn)入到冷卻裝置5中，然后經(jīng)過(guò)冷卻裝置5的出口 15流回到油箱2中，從而相對(duì)較熱的液壓油在進(jìn)入到油箱2之前會(huì)得到冷卻，而不會(huì)使油箱內(nèi)的液壓油的溫度過(guò)快地升高。
[0029]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例，液壓泵4為葉片泵，該葉片泵除了輸出口 9之外還具有泄油口 16。工作時(shí)，泄油口 16也可向外輸出一定壓力的液壓油。在具有泄油口 16的葉片泵的情況下，優(yōu)選地使泄油口 16通過(guò)第四液壓管路17與冷卻裝置5的入口 13液壓連通。從而，在工作時(shí)，從泄油口 16流出的液壓油也會(huì)循環(huán)通過(guò)冷卻裝置5而得到冷卻。
[0030]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，作為一種替代方式，也可專門設(shè)置一個(gè)液壓泵來(lái)從油箱2中抽吸液壓油并使液壓油循環(huán)通過(guò)冷卻裝置5。
[0031]通常，冷卻裝置5安裝在油箱2的頂蓋18上。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例，冷卻裝置5的出口 15通過(guò)連接結(jié)構(gòu)(未示出)直接與油箱2的頂蓋18上的相應(yīng)開口連接，從而不需要像傳統(tǒng)技術(shù)那樣在頂蓋上的相應(yīng)開口與出口 15之間提供液壓管路，這顯然降低了材料成本和裝配成本。
[0032]在這種情況下，出口 15與頂蓋18上的相應(yīng)開口之間的連接結(jié)構(gòu)優(yōu)選還起著固定冷卻裝置5的作用，這會(huì)進(jìn)一步降低材料成本和裝配成本。在這種情況下，至少可減少專門用于固定冷卻裝置5的固定裝置、例如螺釘?shù)臄?shù)量。
[0033]此時(shí)，優(yōu)選使冷卻裝置5的入口 13與出口 15設(shè)置在冷卻裝置5的不同側(cè)。如圖2所示，冷卻裝置5的入口 13與出口 15設(shè)置在冷卻裝置5的相反側(cè)。
[0034]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例，可在油箱2的內(nèi)部設(shè)置與出口 15連接的回流管19，以防止回流的液壓油在油箱2內(nèi)濺起油花。
[0035]為了使結(jié)構(gòu)更為緊湊和成本更低，安全閥6可與其他可能存在的液壓件、例如止回閥(未示出)集成在一個(gè)閥組20中。止回閥用于僅允許液壓油從液壓泵4的輸出口 9向外輸出，即防止液壓油回流到液壓泵4中。
[0036]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例性實(shí)施例的液壓動(dòng)力單元21的冷卻回路的不意圖。
[0037]圖2所示的液壓動(dòng)力單元21與圖1所示的液壓動(dòng)力單元I相似，相似部分以相同的附圖標(biāo)記表示，為了避免重復(fù)，下面不再對(duì)相同部分進(jìn)行描述。兩者之間的不同之處僅在于，液壓動(dòng)力單元21還包括旁路22，該旁路22的目的是確保液壓泵4在保壓狀態(tài)下仍能夠以至少等于最低極限轉(zhuǎn)速的速度工作。根據(jù)本實(shí)用新型，旁路22的第一端口 23與第二液壓管路10液壓連通或與液壓泵4的輸出口 9直接連接，旁路22的第二端口 24與第三液壓管路14液壓連通或與冷卻裝置5的入口 13直接連接，從而流經(jīng)旁路22的液壓油會(huì)進(jìn)入到冷卻裝置5中而被冷卻。這樣，與旁路的第二端口直接通到油箱的情況相比，可以提高冷卻裝置5的冷卻效果，同時(shí)避免了由于熱的液壓油直接回流到液壓泵的吸入口而損害液壓栗。
[0038]旁路22需要具有合適的流阻，以確保液壓泵4在保壓狀態(tài)下仍能夠以至少等于最低極限轉(zhuǎn)速的速度工作?？筛鶕?jù)液壓泵4的特性等因素來(lái)預(yù)先選擇和構(gòu)造旁路22的節(jié)流特性，此時(shí)，旁路22的流阻是固定的。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，也可以將旁路22設(shè)計(jì)成具有可調(diào)節(jié)的流阻，以根據(jù)需要能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)旁路22的節(jié)流特性。如圖2所示，一種方式是在旁路22中設(shè)置可調(diào)的節(jié)流閥25。也可提供多個(gè)可彼此互換使用的具有不同節(jié)流特性的節(jié)流模塊，以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)不同的節(jié)流要求。
[0039]此時(shí)，為了使結(jié)構(gòu)更為緊湊和成本更低，如圖2所示，旁路22也可與安全閥6和其他可能存在的液壓件、例如止回閥(未示出)一同集成在一個(gè)閥組26中。該閥組26也可以直接安裝在液壓泵4的輸出口 9處。
[0040]閥組20、26可以是批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。為了節(jié)省成本，可以通過(guò)壓鑄工藝制造該閥組20、26。
[0041]上述液壓動(dòng)力單元可以應(yīng)用于各種液壓設(shè)備、例如機(jī)床中。當(dāng)應(yīng)用于機(jī)床時(shí)，特別有利，這是因?yàn)闄C(jī)床往往需要更好的溫度控制。
[0042]此外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，冷卻裝置可以為任何合適類型的冷卻裝置，但冷卻裝置的形狀優(yōu)選為扁平的長(zhǎng)方體形狀。
[0043]本實(shí)用新型的基本思想是，通過(guò)使安全閥的泄壓口與冷卻裝置的入口液壓流通，可以使從安全閥泄流出的液壓油被冷卻裝置冷卻后才進(jìn)入到油箱中，從而可更好地防止油箱內(nèi)的油溫過(guò)快地升高，而且也避免了由于從安全閥泄流出的熱的液壓油直接回流到液壓泵的吸入口而損害液壓泵。
[0044]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)和替代性實(shí)施方式是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型就其更寬泛的意義而言并不局限于所示和所述的具體細(xì)節(jié)、代表性結(jié)構(gòu)和示例性實(shí)施例。相反，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離本實(shí)用新型的基本精神和范圍的情況下進(jìn)行各種修改和替代。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓動(dòng)力單元，其特征在于，包括: 用于容納液壓油的油箱； 用于從油箱內(nèi)抽吸液壓油的液壓泵，其具有向由該液壓動(dòng)力單元提供動(dòng)力的液壓系統(tǒng)供給液壓油的輸出口； 安全閥，其與所述液壓泵的輸出口液壓耦合，且具有泄壓口 ； 用于冷卻液壓油的冷卻裝置，其具有入口和出口，所述入口與所述泄壓口連通，所述出口與油箱的內(nèi)部空間連通。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述液壓泵為葉片泵，且還具有與所述入口液壓耦合的泄油口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述液壓動(dòng)力單元還包括用于確保液壓泵至少以最低極限速度工作的旁路，所述旁路具有與所述液壓泵的輸出口液壓耦合的第一端口和與所述入口液壓耦合的第二端口。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述旁路設(shè)有用于調(diào)節(jié)其節(jié)流特性的可調(diào)式節(jié)流閥；或 所述旁路被構(gòu)造成適于接收多個(gè)可彼此互換使用的具有不同節(jié)流特性的節(jié)流模塊。
5.如權(quán)利要求3所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述旁路和安全閥被集成在一個(gè)閥組中。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述液壓動(dòng)力單元還包括集成在所述閥組中的用于防止液壓油回流到液壓泵的止回閥。
7.如權(quán)利要求1、2、4-6中任一所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述入口與出口設(shè)置在冷卻裝置的不同側(cè)，所述出口通過(guò)連接結(jié)構(gòu)與油箱的頂蓋上的相應(yīng)開口直接連接。
8.如權(quán)利要求1、2、4-6中任一所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述出口設(shè)有伸入到油箱內(nèi)部的回流管。
9.如權(quán)利要求7所述的液壓動(dòng)力單元，其特征在于， 所述連接結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成適于將所述冷卻裝置固定在所述油箱的頂蓋上。
10.一種機(jī)床，其特征在于，所述機(jī)床包括如權(quán)利要求1-9中任一所述的液壓動(dòng)力單J Li ο
【文檔編號(hào)】F15B21/04GK203856804SQ201420243454
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】陳永伯, 王偉, G·安德烈亞斯 申請(qǐng)人:博世力士樂(lè)（常州）有限公司