流体动力组和液压系统的制作方法

1.本公开涉及一种流体动力组，该流体动力组包括液压泵和用于驱动液压泵的电动马达。本公开还涉及一种液压系统，该液压系统包括所述流体动力组和与该流体动力组流体连接的液压负载，特别是液压马达或液压缸。


背景技术：

2.众所周知，流体动力组包括用于容纳诸如油之类的液体的罐、与该罐流体连通的液压泵，以及用于驱动液压泵的电动马达。它们通常设计成为可随时使用的便携式装置，该便携式装置可以与液压机具(诸如液压马达或液压缸)流体连接，以驱动液压机具。
3.然而，在许多情况下，已知的流体动力组通常不能提供足够高的安全标准，并且有时可能具有不令人满意的耐久性。
4.因此，需要一种提供高水平安全性并且具有较佳地长使用寿命的流体动力组。


技术实现要素：

5.本文提出的流体动力组包括：
6.歧管块，该歧管块包括至少一个流体端口，
7.第一壳体，该第一壳体安装在歧管块上并且封围被构造成容纳液体的第一罐，
8.电动马达，该电动马达安装在歧管块上并且设置在第一罐内，使得电动马达构造成浸没在被容纳在第一罐内用于冷却电动马达的液体中，
9.第二壳体，该第二壳体安装在歧管块上并且封围被构造成容纳液体的第二罐，以及
10.液压泵，该液压泵安装在歧管块上并且与电动马达驱动地接合，液压泵包括低压端口和高压端口，
11.其中，液压泵的高压端口与歧管块的流体端口流体连通，并且液压泵的低压端口与第二罐流体连通。
12.封围第一罐的第一壳体可以保护或附加地保护操作员免受设置在第一罐内的电动马达的影响。此外，电动机设置在第一罐内并且可以浸没在容纳在第一罐内用于冷却电动机的液体中的事实可以减少电动马达在运行期间的热量，由此进一步提高操作员的安全性并且增加电动马达的使用寿命。
13.流体动力组可以构造成便携式装置。例如，流体动力组可以具有一定空重(empty weight)，该空重小于100kg、小于50kg、小于30kg或小于 20kg。歧管块可以制成单一件。特别地，歧管块可以是由金属、例如铝制成的压铸歧管块。然而，应当理解，歧管块可以由它材料制制成或者可以包括其它材料，其它材料诸如是塑料或者其它金属，如铁、钢或钛。歧管块可以包括另一流体端口，诸如流体入口。于是，流体入口可以与例如第二罐流体连通。
14.电动机可以构造成或者可以包括ac电动马达。电动马达通常包括固定地安装或连接至歧管块的定子，以及与液压泵驱动地连接的转子。通常，转子设置成在在定子内或者至
少部分地在定子内，使得定子封围或至少部分地封围转子。定子通常包括用于产生磁场的导电定子绕组。而转子可以包括导电转子绕组和/或一个或多个永磁体。
15.液压泵可以构造成或者可以包括诸如外部齿轮泵的齿轮泵、诸如轴向活塞泵或径向活塞泵的活塞泵、旋叶泵、蜗杆泵等。
16.流体动力组还可以包括支承结构，该支承结构支承电动马达并且安装在歧管块上，使得电动马达经由或借助于支承结构安装在歧管块上。支承结构至少可以支承电动机的定子。然而，支承结构也可以支承电动机的定子和转子两者。例如，支承结构可以包括支承框架、多个支承杆、支承托架、支承壳等中的至少一种。通常，支承结构包括一个或多个刚性元件。例如，支承结构可以包括由金属制成的元件。然而，应理解，支承结构可以由其它材料制成或者可以包括其它材料。支承结构可以经由或借助于诸如螺钉、螺栓、夹持件等的连接构件来安装或者连接至歧管块。类似地，电动机，特别是定子，可以经由或借助于诸如螺钉、螺栓、夹持件等的连接构件来安装或者连接至歧管块。
17.第一壳体可以可拆卸地安装在歧管块上。于是，电动马达可以经由或借助于支承结构安装在歧管块上，使得当第一壳体安装在歧管块上并且当第一壳体与歧管块分离时，支承结构都保持或支承电动马达或者将电动马达与歧管块连接。将第一壳体可拆卸地安装在歧管块上可以有利于电动马达、第一壳体和/或歧管块的检修、修理或清洁。此外，可以想象，例如根据电动机的尺寸，可以将不同尺寸的第一壳体可拆卸地安装在歧管块上。
18.流体动力组还可以包括第一轴承，该第一轴承旋转地支承与电动机的转子驱动地连接的电动机轴。第一轴承可以安装在支承结构上。流体动力组还可以包括旋转地支承电动机轴的第二轴承。第二轴承可以安装在歧管块上。将电动马达的转子与液压泵驱动地连接的电动机轴或驱动构件可以穿过歧管块。例如，电动马达和液压泵可以安装在歧管块上，在歧管块的相对两侧上。例如，这可以有利于更换、检修、修理或清洁电动机和/或液压泵。
19.流体动力组还可以包括释压阀。该释压阀可以安装在歧管块上或集成在歧管块中。释压阀可以构造成当液压泵的高压端口处的压力超过阈值压力时，将液压泵的高压端口与第二罐流体连接。以这种方式，与液压泵的高压端口流体连接的、诸如液压马达或液压缸的液压机具可以在液压泵的高压端口处免受过高压力的影响。
20.流体动力组还可以包括止回阀。该止回阀可以安装在歧管块上或集成在歧管块中。该止回阀可以构造成允许液体经由止回阀从液压泵的高压端口流向歧管块的流体出口。并且该止回阀可以构造成阻止液体，特别是来自歧管块的流体出口的液体，经由止回阀流向液压泵的高压端口。止回阀可以进一步构造成阻止液体通过止回阀从歧管块的流体入口流向液压泵的高压端口。止回阀可以保护液压泵和/或可以保证液压泵正常工作。
21.第一罐的液体储存容量v1和第二罐的液体储存容量v2可以满足以下一个或多个关系：v2≥v1、v2≥2
·v1
、v2≥5
·v1
、以及v2≥10
·v1
。例如， v2可以具有至少5升、至少10升、至少20升、至少50升或至少100升的液体储存容量。
22.液压泵可以设置在第二罐内。此外，第一罐可以诸如经由歧管块与第二罐流体连通。例如，歧管块可以包括将第一罐与第二罐流体连接一个或多个流体通路。这些流体通路可以集成在歧管块中。第一罐与第二罐之间的流体连通允许第一罐和第二罐之间的液体交换。以这种方式，容纳在第一罐内的加热的电动机冷却液体可以被交换为容纳在第二罐内的较冷的液体，由此增加流体动力组的冷却能力。
23.此外，本文提出了一种液压系统，该液压系统包括：
24.先前描述的流体动力组，以及
25.液压负载，特别是液压马达或液压缸，其中，液压负载经由歧管块的流体端口和流体出口与流体动力组流体连接。
附图说明
26.以下详细描述中描述了本文提出流体动力组和液压系统的实施例，并在附图中进行了描绘，附图中：
27.图1示出了流体动力组的实施例的透视图；
28.图2示出了图1的流体动力组的分解图；
29.图3示出了包括图1和图2的流体动力组的液压系统的示意图；以及
30.图4示出了图1至3的流体动力组的细节的截面图。
具体实施方式
31.图1和图2各自描绘了流体动力组1的实施例。图1示出了呈组装状态的流体动力组1，并且图2示出了呈分解视图的流体动力组1。图3示出了液压系统100的示意图，该液压系统100包括图1和图2的流体动力组1，并且还包括与流体动力组1流体连接的液压缸200。图4示出了流体动力组 1的截面图。在不同的图中重复出现的特征始终用相同的附图标记表示。
32.液压动力组1包括压铸的铝歧管块(block)2、电动马达3、用于将电动马达3安装在歧管2上或者用于将电动马达3连接至歧管2的支承结构4、与电动马达3驱动接合的液压泵5(使得电动马达3可以驱动液压泵5)、第一壳体6和第二壳体7。电动马达3构造成ac电动机。如图4中可见，电动马达3包括具有多个定子绕组的定子3a、包括多个转子绕组的转子3b，以及连接至转子3b的电动机轴3c。转子3b可以相对于定子3a相关于限定轴向方向的旋转轴线8旋转。应当理解，在替代实施例中，转子可以包括例如一个或多个永磁体或导电鼠笼(squirrel cage)。歧管块2包括多个流体端口，诸如流体入口9和流体出口10(参见图2)，多个流体端口用于将流体动力组1连接至诸如图3描绘的液压缸200的液压负载，以及集成在歧管块2中的多个流体通路。
33.在图中描绘的流体动力组1的实施例中，支承结构4包括连接至歧管块2的凸缘部分4a、端部分4b和连接端部分4b与凸缘部分4a的多个杆 4c，例如，如图1和图2所示。例如，如图2所示，凸缘部分4a可以借助于多个第一连接构件11连接或固定至歧管块2。多个第一连接构件例如可以包括多个螺钉。于是，歧管块2可以包括在歧管块2中的、用于容纳第一连接构件11的螺纹孔。然而，应当理解，在替代实施例中，第一连接构件11可以包括除螺钉以外的连接构件。在此，凸缘部分4a、端部分4b和杆4c由金属制成。然而，应理解，支承结构4可以由其它材料制成或者可以包含其它材料。电动马达3被接纳在支承结构4中。支承结构4相对于歧管块2来固定电动马达3，并且将电动马达3连接至歧管块2。具体地，定子3a沿着轴向方向8夹持或固定在支承结构4的凸缘部分4a与端部分 4b之间。电动机轴3c安装在轴承12a、12b上。轴承12a、12b旋转地支承电动机轴3c。轴承12a、12b可以构造成例如滚子轴承。轴承12a安装或固定至支承结构4的凸缘部分4a或者歧管块2。轴承12b安装或固定至支承结
构4的端部分4b。
34.在图中描绘的流体动力组1的实施例中，液压泵5构造成或者说包括齿轮泵，例如外部齿轮泵。然而，应当理解，在替代实施例中，液压泵5 可以构造成或者说可以包括活塞泵，诸如轴向活塞泵或径向活塞泵、旋叶泵、蜗杆泵或者本领域已知的另一类型液压泵。如图2中最佳可见，电动马达3和液压泵5安装在歧管块2上，在歧管块2的轴向相对两侧上。在此，液压泵5借助于多个第二连接构件13安装或固定至歧管块2。多个第二连接构件例如可以包括多个螺钉。于是，歧管块2可以包括在歧管块2 中的、用于容纳第二连接构件13的螺纹孔。然而，应当理解，在替代实施例中，第二连接构件13可以包括除螺钉以外的连接构件。液压泵5通过与电动机轴3c驱动连接的驱动构件14来与电动马达3的转子3b驱动接合。如图4中可见，驱动构件14沿着轴向方向8穿过歧管块2。应当理解，在替代实施例中，液压泵5可以与电动机轴3c直接连接。
35.第一壳体6借助于多个第三连接构件15可拆卸地安装或固定至歧管块 2。多个第三连接构件15例如可以包括多个螺钉。于是，歧管块2可以包括在歧管块2中的、用于容纳第三连接构件15的螺纹孔。然而，应当理解，在替代实施例中，第三连接构件15可以包括除螺钉以外的连接构件。支承结构4设计成：当第一壳体6安装在歧管块2上时以及当第一壳体6从歧管块2分离时，支承结构4可将电动马达3固定至歧管块2。
36.第一壳体6封围第一罐19，该第一罐19构造成容纳诸如油的液体。例如，第一壳体6可以具有圆柱体的形式，其在一侧敞开，特别是在第一壳体6面向歧管块2的一侧。当第一壳体6安装或固定至歧管块2时，第一罐19朝向歧管块2敞开，并且电动马达3伸入到第一罐19中，使得电动马达3被设置或被接纳在第一罐19内。当第一壳体6安装在歧管块2上并且电动马达被设置或被接纳在由第一壳体6封围的第一罐19内时，第一密封构件16可以设置在第一壳体6与歧管块2之间或者在第一壳体6与支承结构4的凸缘部分4a之间。第二密封构件17可以设置在支承结构4的凸缘部分4a与歧管块2之间。
37.当第一壳体6安装或固定至歧管块2，并且第一罐19填充或至少部分地填充诸如油的液体时，设置或接纳在第一罐19内的电动马达3被浸没或至少部分地浸没在被容纳于第一罐19内的液体中。以这种方式，当电动马达3运行时，容纳在第一罐19内的液体可以冷却电动马达3。例如，第一壳体6可以包括开口6a，用于经由开口6a填充或排放由第一壳体6封围的第一罐19。于是，第一壳体6可以进一步包括用于打开和关闭开口6a的紧固件6b。
38.例如，电动马达3和由第一壳体6封围的第一罐19可以构造成当第一壳体6安装或固定至歧管块2时，容纳在第一罐19内的液体可以在定子3a 的沿轴向延伸的外表面上(最佳地在所有侧部)接触定子3a。此外，电动马达3可以构造成使得容纳在第一罐19内的液体可以进入电动马达3的定子3a与转子3b之间的间隙，使得容纳在第一罐19内的液体可以冷却定子 3a和转子3b两者。
39.第二壳体7例如借助于诸如螺钉的多个第四连接构件(未示出)安装或固定至歧管块2。第二壳体7封围第二罐20，该第二罐20构造成容纳诸如油的液体。例如，第二壳体7可以具有圆柱体的形式，其在一侧敞开，特别是在第二壳体7面向歧管块2的一侧。当第二壳体7安装或固定至歧管块2时，第二罐20朝向歧管块2敞开，并且液压泵5伸入到第二罐20 中，使得液压泵5被设置或被接纳在第一罐20内。第四密封构件18可以设置在第二壳体7与歧管块2之间，用于密封第二罐20。第二壳体7可以包括开口7a，用于经由开口7a填充或排放由第二
壳体7封围的第二罐20。于是，第二壳体7可以进一步包括用于打开和关闭开口7a的紧固件7b。第二罐20的液体储存容量v2可以大于第一罐19的液体储存容量v1。例如，第二罐20的液体储存容量v2可以是第一罐19的储存容量v1的至少两倍、至少五倍或至少十倍。
40.当第二壳体7安装或固定至歧管块2而使得液压泵5设置在第二罐20 内或者伸入到第二罐20中时，液压泵5的低压端口5a例如经由构造成过滤进入低压端口5a的液体的过滤器21而与第二罐20流体连通，例如参见图3。此外，液压泵5的高压端口5b与歧管块2的流体出口10流体连通，使得由电动马达3驱动的液压泵5可以将液体从第二罐20朝向歧管块2的流体出口10泵送。来自流体出口10的高压液体可以递送至诸如液压缸200 的液压负载以对液压负载加压。例如，液压负载的低压端口可以与歧管块 (未示出)的流体入口9流体地连接。如图3中可见，歧管块2的流体入口9和流体出口10两者都可以与第二罐20流体连通，在本文中经由电磁阀22。
41.流体动力组1还可以包括释压阀23，例如，如图3所示。释压阀23 可以安装在歧管块2上或集成在歧管块2中。在图3描绘的示意图中，当液压泵的高压端口5b处的压力超过阈值压力时，释压阀23可以将液压泵5 的高压端口5b与第二罐20流体连接。以这种方式，释压阀23可以保护诸如液压缸200的液压负载免受液压泵5的高压端口5b处的过大压力的影响。
42.流体动力组1还可以包括止回阀24，例如，如图3所示。止回阀24 可以安装在歧管块2上或集成在歧管块2中。图3中描绘的止回阀24构造成允许液体经由止回阀24从液压泵5的高压端口5b流向歧管块2的流体出口10，并且阻止液体经由止回阀24流向液压泵5的高压端口5b。止回阀24可以进一步构造成阻止液体通过止回阀24从歧管块2的流体入口9 流向液压泵5的高压端口5b。
43.有利地，当第一壳体6和第二壳体7两者都安装或固定至歧管块2时，歧管块2可以包括在第一罐19与第二罐20之间提供流体连通的至少一个流体通路25。例如，流体通路25可以形成在歧管块2与驱动构件14之间，通过歧管块2中的贯通开口到达，并且将电动马达3的转子3b与液压泵5 驱动地连接。然而，可以理解，歧管块2可以包括在两个罐19、20之间提供流体连通的其他或附加流体通路。借助于罐19、20之间的流体通路，诸如流体通路25，容纳在第一罐19内的液体可以与容纳在第二罐20内的液体交换。由于在电动马达3的运行期间容纳在第一罐19内的液体通常会加热升温，因此在罐19、20之间提供流体连通的流体通路25可以增加流体动力组1的冷却能力，这是因为来自电动马达3的热量可以额外地释放到容纳在第二罐20内的液体和/或释放到在液压泵5与连接至流体动力组1 的液压负载(诸如图3所示的液压缸200)之间循环的液体。