可切換的靜液壓調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的液壓機(jī)的靜液壓調(diào)節(jié)裝置，該裝置的工作容積可被調(diào)節(jié)，特別涉及能夠借助伺服調(diào)節(jié)單元并借助調(diào)節(jié)元件設(shè)定輸送量或位移的液壓機(jī)，其中，所述調(diào)節(jié)元件以機(jī)械方式與后者(例如，旋轉(zhuǎn)斜板或曲軸(bent axis))相連。此處，本發(fā)明的原理包括所有類型的具有伺服調(diào)節(jié)裝置的液壓機(jī)，其中，所述伺服調(diào)節(jié)裝置可以由控制滑動件控制。本發(fā)明優(yōu)選涉及用于液壓機(jī)的靜液壓調(diào)節(jié)裝置，其具有控制滑動件或控制活塞的機(jī)械復(fù)位裝置，該裝置在已發(fā)生液壓機(jī)的調(diào)節(jié)之后，能夠進(jìn)入零度位置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在具有接通或斷開的液壓流體回路的靜液壓推進(jìn)驅(qū)動裝置中，使用了液壓泵和液壓馬達(dá)，它們通常具有用于設(shè)定液壓機(jī)的功率輸出或功率消耗的受控伺服調(diào)節(jié)裝置。此處，在多數(shù)情況下，通過伺服調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)元件(例如，旋轉(zhuǎn)斜板或曲軸)的位置或向外循環(huán)，并且，一層方式設(shè)定液壓機(jī)的輸送量。這種情況優(yōu)選與對致動器的輸入信號成比例產(chǎn)生，所述輸入信號可以為機(jī)械力信號(例如，由杠桿運(yùn)動的結(jié)果產(chǎn)生的)，或還可以是電產(chǎn)生力信號(例如，由對比例磁體的電流的結(jié)果產(chǎn)生的)。通過例如可以是根據(jù)DE 102004 033 376 B3的機(jī)械復(fù)位裝置的復(fù)位裝置，在達(dá)到預(yù)定的輸送量和/或位移時(shí)，使通過致動器偏轉(zhuǎn)的控制活塞返回至其起始位置，該起始位置優(yōu)選為中間位置。同時(shí)，以此方式實(shí)現(xiàn)輸入信號與調(diào)節(jié)元件的真實(shí)位置之間的校正，接通控制設(shè)備與伺服調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)元件之間的調(diào)節(jié)回路。在控制活塞的起始位置，復(fù)位準(zhǔn)備的復(fù)原力與致動器的量達(dá)到力平衡。
[0003]例如在DE 10 2008 052 338 B3中披露了一種同類靜液壓調(diào)節(jié)裝置，該裝置例如用于具有兩個(gè)輸送方向的液壓輸送裝置的輸送流體的無級變化調(diào)節(jié)，并且，該裝置形成了權(quán)利要求1的前序部分。用于使控制位置對中的已知調(diào)節(jié)裝置具有表現(xiàn)為控制缸的控制單元，所述控制缸設(shè)有兩個(gè)用于加壓液壓流體的入口，兩個(gè)用于通向伺服調(diào)節(jié)單元的連接管線的伺服連接器，以及至少一個(gè)通向液壓流體收集區(qū)域的出口。在控制缸中設(shè)置控制活塞，在所有情況下，所述控制活塞均可通過起到驅(qū)動器作用并作用于其端面上通過控制活塞的多個(gè)控制邊緣與形成在控制缸中的控制邊緣的相互作用，可以以液壓方式，使通向容器的兩個(gè)入口或所述出口交替連接至通向伺服調(diào)節(jié)單元的連接管線上，結(jié)果，能夠使伺服調(diào)節(jié)單元的伺服缸中的伺服壓力適于液壓機(jī)的性能要求。通過以機(jī)械方式與伺服活塞結(jié)合的調(diào)節(jié)裝置，設(shè)定液壓機(jī)的輸送量。借助機(jī)械復(fù)位裝置，在已達(dá)到預(yù)定的輸送輸出之后，通過彈性預(yù)壓力，使控制滑動件或控制活塞返回其起始位置，最好是中間位置。同時(shí)，以液壓方式，以降低的水平，使在通向伺服調(diào)節(jié)單元的連接管線中占優(yōu)的伺服壓力，在所有情況下經(jīng)兩個(gè)旁通管線中的一個(gè)管線返回控制活塞的兩個(gè)端側(cè)中的一個(gè)端側(cè)。此處，以減小的水平，將在本身被密封的伺服缸的伺服腔室中占優(yōu)的壓力水平供給至控制活塞的端面，并且，進(jìn)一步將其排放至液壓機(jī)的液壓流體收集區(qū)域，所述液壓流體處于排放壓力下。除了機(jī)械復(fù)位裝置以外，考慮到伺服壓力以降低的水平返回控制活塞的端側(cè)，將控制活塞保持在其零度位置或使其在其零度位置對中通過孔板、節(jié)流閥或噴嘴，以常規(guī)方式產(chǎn)生壓力在旁通管線中的降低。
[0004]在控制缸中的控制邊緣的優(yōu)選負(fù)重疊的情況下，DE 10 2008 052 338 B3的靜液壓調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)專門起到使控制活塞位于零度位置中央的作用。盡管機(jī)械復(fù)位裝置有助于液壓機(jī)的載荷獨(dú)立性，但是，使控制活塞對中的在專利DE 10 2008 052 338 B3中描述的靜液壓調(diào)節(jié)裝置卻表現(xiàn)出了移動的載荷依賴性傾向。
[0005]在本發(fā)明的上下文中，應(yīng)理解，調(diào)節(jié)裝置的“載荷依賴性”意味著:在所有情況下作用于液壓機(jī)上的可變外部載荷的強(qiáng)度通過調(diào)節(jié)裝置會影響在伺服腔中占有優(yōu)勢的壓力的強(qiáng)度，并且，由于伺服活塞在伺服缸中的相對位置的變化，因此，液壓機(jī)的輸送量會以載荷依賴性的方式變化。如果例如裝有靜液壓驅(qū)動裝置的工作機(jī)從恒定水平驅(qū)動變?yōu)橥蛔凃?qū)動(mountainous driving)，則在靜液壓驅(qū)動裝置的工作回路中的高壓會升高。靜液壓驅(qū)動裝置的液壓泵往往通過設(shè)法減小其輸出量來盡力避免這種壓力增加，從而伺服調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)部件會沿泵的零度方向產(chǎn)生增大的力。由裝有處于控制壓力下的液壓流體的伺服活塞承受該力，并且，伺服活塞往往沿伺服腔室尺寸減小的方向移動。如果由于系統(tǒng)的原因不允許伺服活塞的這種運(yùn)動，因?yàn)槔鐝?fù)位裝置抵消用以改變液壓機(jī)的輸送量的載荷引發(fā)傾向，所以將其稱為硬性載荷靜液壓驅(qū)動。如果相反，允許(以控制方式)伺服活塞的這種載荷引發(fā)運(yùn)動，由于隨后至少部分出現(xiàn)改變液壓機(jī)的輸送量的載荷引發(fā)傾向，所以，將其稱為柔性載荷靜液壓驅(qū)動。
[0006]根據(jù)DE 10 2008 052 338 B3，考慮到復(fù)位伺服壓力，在控制活塞上的輔助壓力反作用于通過電磁體施加在控制活塞上的力，結(jié)果能夠改變控制活塞在控制缸中的位置。作為進(jìn)一步的結(jié)果，以載荷依賴的方式適應(yīng)伺服缸的伺服腔室中的壓力以及伺服活塞在相應(yīng)的伺服缸中的位置。調(diào)節(jié)部件的相關(guān)位置變化引發(fā)液壓機(jī)的輸送量的載荷依賴適應(yīng)性。例如，隨著靜液壓起到上的載荷增加，如果在液壓機(jī)的工作回路中的壓力增大，則液壓泵的輸送量減小。因此，在DE 10 2008 052 338 B3中描述的調(diào)節(jié)單元對于載荷敏感達(dá)到一定程度。
[0007]例如，宄竟是使用工作機(jī)的硬性載荷或柔性載荷驅(qū)動，應(yīng)根據(jù)在靜液壓驅(qū)動裝置使用期間的性能要求、驅(qū)動靜液壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動馬達(dá)的載荷狀況和/或性能限度。在許多用途中，特別是就便攜式工作機(jī)而言，在適于相應(yīng)用途的兩種伺服調(diào)節(jié)之間的變化是有利的，即硬性載荷與柔性載荷之間的變化。例如，與例如上行坡度或下行坡度無關(guān)，以及與外部載荷無關(guān)，液壓機(jī)的硬性載荷響應(yīng)有利于以恒定速度驅(qū)動。在相同車輛的另一用途中，例如，在不會使驅(qū)動裝置(即，驅(qū)動馬達(dá))過載的情況下，根據(jù)上行坡度或下伏表面，通常將可獲得驅(qū)動能量轉(zhuǎn)換為最大的可能驅(qū)動速度。通常，將該柔性載荷響應(yīng)稱為自動驅(qū)動?？商岢龅缆非鍜邫C(jī)作為不限制本發(fā)明原理的一個(gè)例子，所述道路清掃機(jī)優(yōu)選在清掃期間，優(yōu)選以恒定(較慢)的速度行駛，以便使清掃效果盡可能地滿意。但是，在清掃機(jī)離開使用位置的行程以及朝向使用位置的行程期間，例如在朝向存儲位置的行程中，清掃機(jī)將能夠以最大可能的速度行駛，以便盡可能減小時(shí)間的浪費(fèi)。此處，理想的是:根據(jù)使用，能夠在第一種情況下，以硬性載荷方式操縱清掃機(jī)的推進(jìn)驅(qū)動，在第二種情況下，能夠以柔性載荷方式操縱清掃機(jī)的推進(jìn)驅(qū)動。
[0008]專利DE 10 2004 033 376 B3描述了一種硬性載荷液壓驅(qū)動裝置，其具有伺服調(diào)節(jié)裝置和機(jī)械復(fù)位裝置。如果對與對應(yīng)傳感器系統(tǒng)相連的微控制器提供關(guān)于當(dāng)前道路和適合性能的相應(yīng)信息，則例如能夠以載荷適應(yīng)的方式控制這種硬性載荷調(diào)節(jié)裝置。隨后，微控制器將該信息轉(zhuǎn)換為用于調(diào)節(jié)裝置的比例磁體的滿足要求的輸入信號。但是，對于該實(shí)施例而言，成本、可靠性、反應(yīng)速度以及控制能力存在限制。
[0009]相反，也可通過適合的傳感器系統(tǒng)以及微控制器，以使載荷依賴性最小化的方式，起動載荷依賴性或柔性載荷伺服調(diào)節(jié)裝置。例如，在這種情況下，與對應(yīng)的傳感器系統(tǒng)相連的微控制器還要求關(guān)于當(dāng)前道路的必要信息，該信息能夠轉(zhuǎn)換為用于調(diào)節(jié)單元的滿足要求的輸入信號。除了成本、可靠性以及控制能力或控制時(shí)間以外，也如在以上提到的硬性載荷系統(tǒng)中那樣，就僅僅通過使用復(fù)雜、昂貴電子設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的快速、精確控制能力而言，基于電信號的控制操作則會成為技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在開頭提到的靜液壓調(diào)節(jié)裝置，該裝置適于根據(jù)機(jī)器操作者和/或液壓驅(qū)動裝置的使用條件，在靜液壓驅(qū)動裝置的操作期間，在驅(qū)動裝置的硬性載荷響應(yīng)與柔性載荷響應(yīng)之間變化，反之也一樣。用于這種調(diào)節(jié)裝置的技術(shù)方案能夠精確、快速地將靜液壓驅(qū)動裝置的硬性載荷響應(yīng)轉(zhuǎn)換為靜液壓驅(qū)動裝置的柔性載荷響應(yīng)，反之也一樣，優(yōu)選能夠設(shè)定柔性載荷響應(yīng)的靈敏度，特別優(yōu)選的是能夠以無級變化的方式進(jìn)行設(shè)定。此處，能夠以硬性方式實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)裝置，以便其能夠以較低的空間要求和較低的成本，以較少的部件實(shí)現(xiàn)。另外，傳感器系統(tǒng)和/或電子元件的使用降至最小。
[0011]實(shí)際上，該目的根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)裝置的特征部分的特征通過以下事實(shí)來實(shí)現(xiàn)，所述事實(shí)為在權(quán)利要求1的前序部分的調(diào)節(jié)裝置中，可以按照需要打開和關(guān)閉至少一個(gè)使伺服缸中的壓力返回控制活塞的端側(cè)的控制管線。
[0012]本發(fā)明發(fā)現(xiàn):由于來自工作回路的壓力的增大或降低，根據(jù)作用于控制活塞端面上的輔助力，根據(jù)DE 10 2008 052 338 B3具有調(diào)節(jié)裝置和至少一個(gè)控制管線或旁通管線的靜液壓驅(qū)動裝置能夠表現(xiàn)出柔性載荷操作響應(yīng)的傾向。由于改變、增大或減小外部載荷的結(jié)果，在伺服腔中的壓力也會相應(yīng)改變。通過經(jīng)由位于控制活塞的至少一端側(cè)上的控制管線由伺服腔返回的壓力，能夠產(chǎn)生載荷靈活度(load-flexibility)，其結(jié)果是，使所述控制活塞移動離開其在控制缸中的當(dāng)前相對位置。在靜液壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動操作中，使主動伺服側(cè)(即，其伺服腔室在控制壓力作用下被加裝有液壓流體的伺服側(cè))的壓力返回控制活塞的被動側(cè)的端面，即返回沒有由致動器加載的控制活塞的端面。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒃摬僮黜憫?yīng)改變?yōu)橛残暂d荷響應(yīng)，由此接通控制管線，其能夠引導(dǎo)來自伺服腔的壓力返回控制滑動件的端側(cè)。隨后，完全通過作用于其上的致動器的驅(qū)動和可以采用機(jī)械形式的復(fù)位裝置，就能限定作用于控制活塞上的力。以此方式，能夠消除作用于液壓機(jī)上的外部載荷的依賴性。因此，伺服缸中的伺服壓力的波動不再影響控制活塞上的力。
[0014]此處，對于能夠在一側(cè)調(diào)節(jié)的靜液壓驅(qū)動裝置以及能夠在兩側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)的驅(qū)動裝置而言，均可使用靜液壓驅(qū)動裝置的上述操作響應(yīng)及其從柔性載荷(=載荷依賴性)向硬性載荷(=載荷獨(dú)立性)的轉(zhuǎn)換。但是，也可以僅對能夠在兩側(cè)被調(diào)節(jié)的液壓驅(qū)動裝置的一側(cè)提供操作響應(yīng)的轉(zhuǎn)換。但是，優(yōu)選使能夠在兩側(cè)被調(diào)節(jié)的靜液壓驅(qū)