CN101655113A - 带有预卸压回路的液压传动装置 - Google Patents

Abstract

带有预卸压回路的液压传动装置，其特征是在液压缸的侧壁上设有由预卸压孔、单向阀、工艺孔、流体通孔及液压缸共同组成的预卸压回路。当带压活塞行使将要触及液压缸盖时，液压缸内活塞一端的高压介质自动通过预卸压回路流入液压站，释放高压流体介质，使活塞两端的流体介质处于系统回路压力阶段，对活塞的后腔及时进行卸压，从而避免了液压缸盖被带压的活塞撞坏。

Description

带有预卸压回路的液压传动装置

技术领域

本发明属于液压传动技术领域，更具体地说是一种液压传动装置。

技术背景

在液压系统或液压装置中，液压缸的设置是必不可少的，有的系统或装置还不止一个，多到几个甚至数十个，液压缸是由机械能转换为液压能的最后一道装置，液压缸的故障率直接影响到整个系统或装置的正常工作，液压缸中经常出现的液压缸盖被带压行程过头的活塞撞坏的问题，时常给维修带来很大不便。

在液压传动中，通常液压缸做成圆柱形筒状，在其两端分别设有液压介质进口和出口；对于液压缸中活塞行程的控制通常为行程开关，近期又发展为磁性开关，或者称为接近开关，也有采用液压传动的电脑控制，用计算机程序来控制活塞的行程。这其中，行程开关属机械装置，一旦出现故障或者损坏，液压缸中的活塞则失去控制，会在高压介质的推动下迅速撞向液压缸盖，造成液压缸漏油及液压缸盖的损坏；磁性开关尽管反应灵敏，控制也比较准确，但该装置要把所接触到的信号反馈给计算机控制中的中央处理器，信号在传递中会受到环境温度、线路故障、电子元件损坏等原因的影响，其潜在失效的机理仍然存在，特别是当活塞的行驶速度比较快时，虽然有磁性开关，但当两相对应的开关之间的距离调整不当时，活塞仍有冲过磁性开关的现象发生。在用计算机程序来控制活塞的行程时，多为控制活塞行程的时间，以时间的多少来控制行程距离的大小，在实际应用中尽管时间可以精确到1/100，或者更精确，但由于活塞杆在压制每一个工件时，压力大小并不完全一样，因此仅仅用时间控制并不能满足实际工作的需要。特别是当调试新模具或者对重新安装的模具进行调试时，也常会出现行程开关调整不当而引起活塞的行程过头，带压撞坏液压缸盖的现象。新员工不熟练操作，往往也会造成类似故障的发生。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种带有预卸压回路的液压传动装置，以期彻底解决因活塞行程过头而带压撞击液压缸盖的技术问题，使液压传动装置在任何时候、任何环境下均能获得安全地运行。

本发明带有预卸压回路的液压传动装置，其结构形式是在圆柱形筒状液压缸(1)的一端设置为与液压缸(1)固联的堵盖(9a)，另一端设置为与液压缸(1)固联的液压缸盖(18)，在所述液压缸(1)的内部沿其轴线设有活塞(12)及活塞杆(14)，所述活塞(12)经活塞密封圈(13)与液压缸(1)内圆柱面配合，所述活塞杆(14)经活塞杆密封圈(20)与液压缸盖(1 8)内圆柱面配合，活塞(12)及活塞杆(14)固连为一体。

本发明的结构特点是：

在所述圆柱形筒状液压缸(1)的侧壁上沿径向设置有预卸压孔(2)、流体通孔(4)及在预卸压孔(2)和流体通孔(4)之间设置有单向阀(8)；沿轴向设置有工艺孔(3)；所述预卸压孔(2)的一端与液压缸(1)的内腔相通，另一端与单向阀(8)单向相通；流体通孔(4)的一端与液压缸(1)的前腔相通，另一端由管路接口(6)接通液压系统；单向阀(8)的一端与预卸压孔(2)单向相通，另一端由卸压螺塞(7)封堵，其径向与工艺孔(3)相通；工艺孔(3)的一端与流体通孔(4)及单向阀(8)相交而通，另一端由工艺螺塞(5)封堵；以所述预卸压孔(2)、单向阀(8)、工艺孔(3)、流体通孔(4)及液压缸(1)共同构成预卸压回路；

或为：在所述圆柱形筒状液压缸1的侧壁上沿径向设置有预卸压孔(2)，径向工艺孔(9)，流体通孔(4)，及在预卸压孔(2)和径向工艺孔(9)之间设置有单向阀(8)；沿轴向设置有工艺孔(3)；所述预卸压孔(2)的一端与液压缸(1)的内腔相通，另一端与单向阀(8)单向相通；径向工艺孔(9)的一端与液压缸(1)的前腔相通，另一端由径向螺塞(10)封堵；工艺孔(3)的一端与径向工艺孔(9)、单向阀(8)相交而通，另一端由工艺螺塞(5)封堵；流体通孔(4)的一端通过液压缸(1)的前腔与径向工艺孔(9)非相交而通，或者与预卸压孔(2)非相交而通，另一端由管路接口(6)接通液压系统；以所述预卸压孔(2)、单向阀(8)、径向工艺孔(9)、工艺孔(3)、液压缸(1)的前腔以及流体通孔(4)共同构成预卸压回路；

所述液压缸(1)的前腔为液压缸(1)的内圆柱面与活塞杆(14)的外圆柱面之间，以及活塞密封圈(13)与液压缸盖(18)之间所围成的空间部分；

当活塞(12)与液压缸盖(18)两相邻端面重合时，所述液压缸盖(18)的内端面至预卸压孔(2)的孔壁的最大距离(A)大于液压缸盖(18)的内端面至活塞密封圈(13)的最大距离(B)。

本发明带有预卸压回路的液压传动装置的结构特点也在于：

所述液压缸盖(18)与活塞(12)的相邻面之一设有倒角。

所述流体通孔(4)、径向工艺孔(9)可以设置为与液压缸盖(18)及活塞(12)的两相邻端面重合时其倒角之一的区域相通。

当活塞行驶将要触及液压缸盖时，液压缸内由堵盖、活塞密封圈以及液压缸的内圆柱面所围成的后腔区域中的高压介质自动通过预卸压回路流入液压站，使得活塞一端的高压流体介质瞬间降为系统回路压力，达到及时卸压的目的。从而避免了液压缸盖被带压活塞撞坏的现象发生。与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明从根本上解决了在液压传动中因活塞行程过头，带压撞击液压缸盖的频发问题。

2、本发明并不需要对现有技术中的行程开关、磁性开关或程序控制等活塞行程控制方式作任何改变，仅在圆柱形筒状液压缸的侧壁上设置一预卸压回路，基本上不增加制造成本、不增加技术难度，经济、实用、新颖、独特。

3、本发明在液压传动系统中，即使活塞的行程控制装置全部失效，仍能确保液压缸盖不被带压活塞所撞坏。

4、本发明的实施可以在操作者不熟练时或者误调了行程开关的任何状态，均不会导致液压缸盖被带压活塞撞坏的故障发生。

5、本发明在液压传动系统中，针对“预卸压回路”管道流量的控制，还可以对活塞的行程起到末端缓速的作用。

6、本发明液压传动装置在将液压介质以压缩空气替代时，即成以压缩空气为工作介质的气缸传动装置，适用液动，同样也适于气动。

附图说明

图1A为本发明液压缸剖视结构示意图；

图1B为本发明液压缸俯视结构示意图；

图1A、图1B中标号：1液压缸，2预卸压孔，3工艺孔，4流体通孔，5工艺螺塞，6管路接口，7卸压螺塞，8单向阀。

图2A为本发明另一实施方式液压缸剖视结构示意图；

图2B为图2A所示实施方式的液压缸俯视结构示意图；

图2A、图2B中标号：1液压缸，2预卸压孔，3工艺孔，4流体通孔，5工艺螺塞，6管路接口，7卸压螺塞，8单向阀，9径向工艺孔，10径向螺塞。

图3为本发明液压缸作原理图。

图4为本发明液压缸另一工作状态示意图。

图3、图4中标号：1液压缸，2预卸压孔，3工艺孔，4流体通孔，5工艺螺塞，6管路接口，7卸压螺塞，8单向阀，9a堵盖，10a轴向管路接口，11轴向流体通孔，12活塞，13活塞密封圈，14活塞杆，15导向环，16缸盖密封圈，17连接螺栓，18液压缸盖，19防尘圈，20活塞杆密封圈。

图5为作为本发明的另一实施方式的工作原理图。

图5中标号：1液压缸，2预卸压孔，3工艺孔，4流体通孔，5工艺螺塞，6管路接口，7卸压螺塞，8单向阀，9径向工艺孔，10径向螺塞，9a堵盖，10a轴向管路接口，11轴向流体通孔，12活塞，13活塞密封圈，14活塞杆，15导向环，16缸盖密封圈，17连接螺栓，18液压缸盖，19防尘圈，20活塞杆密封圈。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步实质性的说明。

具体实施方式

参见图1A，1B及图3、图4所示，带有预卸压回路的液压传动装置，其结构形式是在圆柱形筒状液压缸1的一端设置为与液压缸1固联的堵盖9a，另一端设置为与液压缸1固联的液压缸盖18，在液压缸1的内部沿其轴线设有活塞12及活塞杆14，活塞12经活塞密封圈13与液压缸1内圆柱面配合，活塞杆14经活塞杆密封圈20与液压缸盖18内圆柱面配合，活塞12及活塞杆14固连为一体。

本实施例中，在圆柱形筒状液压缸1的侧壁上沿径向设置有预卸压孔2、流体通孔4及在预卸压孔2和流体通孔4之间设置有单向阀8；沿轴向设置有工艺孔3；所述预卸压孔2的一端与液压缸1的内腔相通，另一端与单向阀8单向相通；流体通孔4的一端与液压缸1的前腔相通，另一端由管路接口6接通液压系统；单向阀8的一端与预卸压孔2单向相通，另一端由卸压螺塞7封堵，其径向与工艺孔3相通；工艺孔3的一端与流体通孔4及单向阀8相交而通，另一端由工艺螺塞5封堵；以所述预卸压孔2、单向阀8、工艺孔3、流体通孔4及液压缸1共同构成预卸压回路；

设定液压缸1的前腔为液压缸1的内圆柱面与活塞杆14的外圆柱面之间，以及活塞密封圈13与液压缸盖18之间所围成的空间部分。

设定液压缸1的内腔中，由堵盖9a、活塞密封圈13以及液压缸1的内圆柱面所围成的区域为后腔。

设定当活塞12与液压缸盖18两相邻端面重合时，液压缸盖18的内端面至预卸压孔2的孔壁的最大距离A大于液压缸盖18的内端面至活塞密封圈13的最大距离B。

当闭模管路接通时，高压流体介质首先进入轴向管路接口10a，通过流体通孔11流入液压缸1的后腔，由于活塞12上活塞密封圈13的设置，使得高压流体介质仅作用在后腔，有迫使活塞12向前移动的趋势。与此同时，管路接口6接通液压系统中的回路系统，使得前腔的流体介质通过流体通孔4流回液压站。由于前腔的流体介质接通液压站，与大气相通，使得后腔的高压流体介质推动活塞12向前移动，当活塞12将要触及液压缸盖18时，后腔内的高压流体介质自动通过预卸压孔2、单向阀8、工艺孔3、流体通孔4所组成的预卸压回路，及时将高压流体介质流入液压站，达到及时卸压的目的。即使活塞12撞到液压缸盖18时也不会把液压缸盖18撞坏，因为活塞12后腔的流体介质已被解除了带压状态。

当开模管路接通时，高压流体介质从流体通孔4进入前腔，由于单向阀8的设置，使得开模时流体通孔4与预卸压孔2之间为断开状态，前腔的流体介质不能够通过“预卸压回路”流入后腔；而后腔的流体介质则流入液压站，活塞获得从前腔向后腔移动工作条件，从而实现开模，在开模的工作方式中，单向阀8的设置，使实现开模不再受“预卸压回路”管路流量大小的影响。

参见图2A、图2B及图5，本实施例中的另一实施方式是：在所述圆柱形筒状液压缸1的侧壁上沿径向设置有预卸压孔2，径向工艺孔9，流体通孔4，及在预卸压孔2和径向工艺孔9之间设置有单向阀8；沿轴向设置有工艺孔3；预卸压孔2的一端与液压缸1的内腔相通，另一端与单向阀8单向相通；径向工艺孔9的一端与液压缸1的前腔相通，另一端由径向螺塞10封堵；工艺孔3的一端与径向工艺孔9、单向阀8相交而通，另一端由工艺螺塞5封堵；流体通孔4的一端通过液压缸1的前腔与径向工艺孔9非相交而通，或者与预卸压孔2非相交而通，另一端由管路接口6接通液压系统。

与图1A，图1B所示结构的不同点在于：在实际生产或使用中，由于空间位置所限，流体通孔4及管路接口6不一定要设置成必须与工艺孔3相交而通，可以将流体通孔4及管路接口6沿液压缸1的径向设置在其他合适的位置。而在液压缸1的侧壁上沿径向增设一径向工艺孔9及径向螺塞10，使得该径向工艺孔9与工艺孔3相交而通，该径向工艺孔9一端由径向螺塞10封堵，另一端通向液压缸1的前腔，由于液压缸1的前腔与流体通孔4相通，从而使得预卸压孔2经单向阀8、工艺孔3、径向工艺孔9、液压缸1的前腔与流体通孔4相通。以预卸压孔2、单向阀8、工艺孔3、径向工艺孔9、液压缸1前腔、流体通孔4共同构成了一预卸压回路。

当闭模管路接通时，类似于图1A，图1B及图3、图4所述，高压流体介质首先进入液压缸1的后腔，与此同时管路接口6接通液压系统中的回路系统，使得前腔的流体介质通过流体通孔4流回液压站，迫使活塞12由后腔向前腔移动。当活塞12将要触及液压缸盖18时，后腔内的高压流体介质自动通过预卸压孔2、单向阀8、工艺孔3、径向工艺孔9、液压缸1的前腔、流体通孔4迅速流入液压站，液压站接通大气，达到了及时卸压的目的。即使活塞12撞到液压缸盖18也不会把液压缸盖18撞坏，因为活塞12后腔的介质已被解除了带压状态。

当开模管路接通时，高压流体介质从流体通孔4进入前腔，由于单向阀8的设置，使得开模时流体通孔4与预卸压孔2之间为断开状态，前腔的流体介质不能通过“预卸压回路”流入后腔；而后腔的流体介质则流入液压站，活塞获得从前腔向后腔移动工作条件，从而实现开模，开模的工作方式中单向阀8的设置，使实现开模不再受“预卸压回路”管路流量大小的影响。

从实施例的整个工作过程可以看出，对于活塞行程无论采用何种定位方式，只要在液压缸内部设置了该发明所述“预卸压回路”，则就可确保液压缸盖任何时候均不会被活塞带压撞击，从而使整个液压系统工作更加安全、可靠，延长了系统的使用寿命，减少了维修次数，提高了经济效益。

Claims (3)

1、带有预卸压回路的液压传动装置，其结构形式是在圆柱形筒状液压缸(1)的一端设置为与液压缸(1)固联的堵盖(9a)，另一端设置为与液压缸(1)固联的液压缸盖(18)，在所述液压缸(1)的内部沿其轴线设有活塞(12)及活塞杆(14)，所述活塞(12)经活塞密封圈(13)与液压缸(1)内圆柱面配合，所述活塞杆(14)经活塞杆密封圈(20)与液压缸盖(18)内圆柱面配合，活塞(12)及活塞杆(14)固连为一体；

其特征是：在所述圆柱形筒状液压缸(1)的侧壁上沿径向设置有预卸压孔(2)和流体通孔(4)，在预卸压孔(2)和流体通孔(4)之间设置有单向阀(8)；沿轴向设置有工艺孔(3)；所述预卸压孔(2)的一端与液压缸(1)的内腔相通，另一端与单向阀(8)单向相通；流体通孔(4)的一端与液压缸(1)的前腔相通，另一端由管路接口(6)接通液压系统；单向阀(8)的一端与预卸压孔(2)单向相通，另一端由卸压螺塞(7)封堵，其径向与工艺孔(3)相通；所述工艺孔(3)的一端与流体通孔(4)及单向阀(8)相交而通，另一端由工艺螺塞(5)封堵；以所述预卸压孔(2)、单向阀(8)、工艺孔(3)、流体通孔(4)及液压缸(1)共同构成预卸压回路；

或为：在所述圆柱形筒状液压缸1的侧壁上沿径向设置有预卸压孔(2)，径向工艺孔(9)和流体通孔(4)，在预卸压孔(2)和径向工艺孔(9)之间设置有单向阀(8)；沿轴向设置有工艺孔(3)；所述预卸压孔(2)的一端与液压缸(1)的内腔相通，另一端与单向阀(8)单向相通；径向工艺孔(9)的一端与液压缸(1)的前腔相通，另一端由径向螺塞(10)封堵；工艺孔(3)的一端与径向工艺孔(9)、单向阀(8)相交而通，另一端由工艺螺塞(5)封堵；流体通孔(4)的一端通过液压缸(1)的前腔与径向工艺孔(9)非相交而通，或者与预卸压孔(2)非相交而通，另一端由管路接口(6)接通液压系统；以所述预卸压孔(2)、单向阀(8)、径向工艺孔(9)、工艺孔(3)、液压缸(1)的前腔以及流体通孔(4)共同构成预卸压回路；

所述液压缸(1)的前腔为液压缸(1)的内圆柱面与活塞杆(14)的外圆柱面之间，以及活塞密封圈(13)与液压缸盖(18)之间所围成的空间部分；

当活塞(12)与液压缸盖(18)两相邻端面相重合时，所述液压缸盖(18)的内端面至预卸压孔(2)的最大距离(A)大于液压缸盖(18)的内端面至活塞密封圈(13)的最大距离(B)。

2、根据权利要求1所述的带有预卸压回路的液压传动装置，其特征是所述液压缸盖(18)与活塞(11)的相邻面之一设有倒角。

3、根据权利要求2所述的带有预卸压回路的液压传动装置，其特征是所述流体通孔(4)径向工艺孔(9)设置为与液压缸盖(18)及活塞(12)的两相邻端面重合时其倒角之一的区域相通。

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