CN101666339A

CN101666339A - 液压增压器

Info

Publication number: CN101666339A
Application number: CN200910018796A
Authority: CN
Inventors: 郑澈; 单绍福; 陈勇; 丁代存
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: CN101666339B

Abstract

一种自动双作用连续液压增压器，由增压缸、单向阀、两位三通行程控制钢球定位换向阀、油源压力偏置的液控换向阀等组成。利用液压缸的行程控制两位三通行程阀换向，主换向阀阀芯两端采用差动措施，利用油源压力偏置小腔，通过行程阀控制大腔压力变化控制主换向阀换向，进而控制增压缸的往复运动。由增压缸的运动行程控制行程控制换向阀换向，行程控制换向阀的换向控制主换向阀换向，主换向阀换向控制增压缸运动，这样就形成了封闭的循环控制，于是只要通入压力油，增压缸将自动往复运动实现连续增压。

Description

液压增压器

所属技术领域

本发明涉及一种液压增压器，尤其是一种能够自动连续增压的通用双作用液压增压器。

背景技术

液压增压器分为单作用增压器和双作用增压器。目前单作用增压器已经研制出自动单作用液压增压器，并得到比较广泛应用，但是单作用液压增压器只能单程增压，油源利用率只有二分之一，传统双作用连续液压增压器现在只能通过电磁换向阀的不断切换，控制增压缸往复运动，连续输出高压油，并且结构比较复杂，体积和重量较大，不方便携带，在易燃易爆场合和便携式机械等方面难以采用。

发明内容

为了克服自动单作用液压增压器和传统双作用连续液压增压器的不足，本发明提供了一种体积小、重量轻的自动双作用可以连续增压的液压增压器。

本发明的自动双作用连续液压增压器的工作原理是：如图1所示，增压器进油口12与主换向阀14的进油口和行程控制两位三通换向阀4的进油口直接相通，同时主换向阀阀芯小腔15采用油源压力偏置，主换向阀14进油口与行程控制两位三通换向阀4的进油口并联连接；主换向阀14回油口与行程控制换向阀4回油口并联连接并与增压器回油口11相通；活塞7通过链3与行程控制换向阀4相连，活塞7运动至某一位置时可通过链3拉动行程控制换向阀4右移使行程控制换向阀4的左位接入系统。

油源油液经增压器进油口12流入，经控制油路一方面进入主换向阀阀芯小腔15，另一方面经行程控制换向阀4进入主换向阀大腔2，虽然小腔15和大腔2内油液压力相同，但由于作用面积不等，因而产生的推力驱动主换向阀右移，主换向阀左位接入系统，于是由进油口12流入的液体经主换向阀14进入活塞7的右腔7b，并通过单向阀8进入柱塞9的右腔9a，此时活塞7的左腔7a通过主换向阀与油箱相通压力为零，由于活塞7、柱塞9、柱塞5作为一个整体，活塞右腔7b和柱塞右腔9a的液体驱动这一整体向左运动，活塞7右侧的有效作用面积大于柱塞5的有效作用面积，因此柱塞左腔5a的压力高于油源压力，其增压比为活塞7的截面积和柱塞5的截面积之比，活塞7、柱塞9、柱塞5作为一个整体将向左运动，柱塞5左腔5a的高压与活塞左腔7a零压的压差将单向阀6关闭，其左移造成的容积收缩排出的高压液体经单向阀1和增压器出油口13进入系统，同时增压后的高压与油源压力之差将单向阀10关闭。

当活塞7左移触及行程控制换向阀4的行程控制机构后，行程控制换向阀4阀芯左移使右位接入系统，行程控制换向阀4进油口封堵，主换向阀14大腔2通过行程控制换向阀4与油箱相通卸荷，压力降低为零，主换向阀14的阀芯在其小腔15油源偏置压力的作用下左移，右位接入系统，活塞右腔7b接通油箱卸荷，同时，油源液体经主换向阀14进入活塞7的左腔7a，并通过单向阀6流入柱塞5左腔5a驱动柱塞5、活塞7和柱塞9同时右移，与前述的增压原理相同，柱塞右腔9a增压后的液体关闭了单向阀8，打开单向阀10后关闭单向阀1，获得增压后的高压油经增压器出口13进入系统。

活塞7右移一定的行程后链3拉紧，随着活塞7的继续右移，链3拉动行程控制换向阀4的阀芯右移，使其左位接入系统，油源液体再次通过行程控制换向阀4进入主换向阀阀芯大腔2，主换向阀4左位接入系统，增压缸的柱塞9、活塞7和柱塞5再次向左运动，如此增压器只要连续的通入有压力的油液，增压器将自动往复运动不间断的输出高出进口压力的液体。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：为了主换向阀14的阀芯能够实现两端有效面积的不等，以实现小腔15偏置油源压力和大腔2通高压油时通过面积差动作和大腔2泄压时的反向动作，如图7所示，在主换向阀阀芯左端加工盲孔，内装控制柱塞18，在盲孔的相应位置开径向小孔32，在主阀体20上开设相应的流道实现油源压力偏置，同时控制柱塞18外侧油腔17通过通油箱流道16始终通油箱，这样就实现了主阀芯两端有效作用面积的不等。

为了保证柱塞5、活塞7和柱塞9同时、同向的动作和确保左阀体21、主阀体20和右阀体19上的柱塞孔和活塞孔的不同心不会对柱塞5、活塞7和柱塞9的运动造成影响，采取了柱塞、活塞浮动连接的结构。如图2所示，柱塞5和柱塞9与活塞7连接的一端加工凸肩，其直径略大于柱塞孔直径，在活塞7与两柱塞接触的端面上加工压板凹孔和柱塞凸肩凹孔，其中柱塞凸肩凹孔的深度略大于柱塞凸肩的宽度，柱塞凸肩凹孔的直径略大于柱塞凸肩的直径，使得增压器在装配和工作时柱塞凸肩在活塞凹孔中有足够的径向活动的自由，避免由于柱塞和柱塞孔之间、活塞孔和柱塞孔之间的不同心，对柱塞、活塞运动的影响。同时通过压板27和压板螺钉28保证柱塞凸肩不会脱离活塞凹孔，使柱塞和活塞同向、同速运动。

如图2所示，为了保证活塞7的运动行程可以操控行程控制换向阀4的换向，行程控制换向阀4的阀芯26右侧加工有顶柱，当活塞左移与顶柱接触后将驱动行程控制换向阀阀芯左移换向；如图8所示，在顶柱上还开有槽、钻有孔，内装销30，通过销30和链3将活塞7和行程控制换向阀4的阀芯26连接起来，当活塞右移至一定行程，通过链3和销30驱动行程控制换向阀阀芯26右移，行程控制换向阀4换向。为了防止行程控制换向阀4在活塞运动时产生误动作和液动力使行程控制换向阀4产生误动作，行程控制换向阀4采取了钢球定位措施。如图4所示，行程控制换向阀4的阀芯的左侧开设了定位槽，螺钉25通过弹簧座24、弹簧23将钢球22压入定位槽中，防止阀芯26轴向窜动。行程控制换向阀4换向时，活塞7将以较大的力驱动行程控制换向阀阀芯26轴向运动，此时定位槽的斜面将钢球22压入弹簧孔中换向阀换向。如图2所示。为了保证阀芯26两端面作用力的平衡，在左阀体上开设了油道，使阀芯26的左、右两端面都与活塞7的左腔7a相通，这样无论活塞7左腔压力如何变化，阀芯26两端面的液压作用力始终平衡。

本发明的有益效果是，克服自动单作用液压增压器和传统双作用连续液压增压器的不足，提供了一种体积小、重量轻的自动双作用可以连续增压的液压增压器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的原理图。

图2是本发明实施例的主视图。

图3是本发明实施例的A-A剖视图。

图4是本发明实施例的B-B剖视图。

图5是本发明实施例的A向视图。

图6是本发明实施例的C-C剖视图。

图7是主换向阀的构造图。

图8是行程控制换向阀、链和活塞连接的结构图。

图9是活塞与柱塞浮动链接的结构图

图中：1-单向阀，2-主换向阀阀芯大腔，3-链，4-行程控制换向阀，5-左增压缸柱塞，6-活塞左腔和左柱塞腔连接单向阀，7-活塞，7a-活塞左腔，7b-活塞右腔，8-活塞右腔和右柱塞腔连接单向阀，9-右增压缸柱塞，10-单向阀，11-增压器回油口，12-增压器进油口，13-增压器排油口，14-主换向阀，15-主换向阀阀芯小腔，16-通油箱流道，17-控制柱塞外侧油腔，18-控制柱塞，19-右阀体，20-主阀体，21-左阀体，22-钢球，23-弹簧，24-弹簧座，25-螺钉，26-行程控制换向阀阀芯，26a-顶柱，27-压板，28-压板螺钉，29-主换向阀阀芯，30-销，31-孔，32-型腔。

在图2的实施例中，增压器由左阀体21、主阀体20、右阀体19、主控制阀阀芯29、行程控制阀阀芯26、活塞7、与活塞相连的柱塞5和柱塞9、单向阀6、单向阀8、单向阀1、单向阀10以及开在阀体上的油路组成。主控制阀阀芯29和装在阀芯左端盲孔内的控制柱塞18与阀体组成原理图1中的主控制阀14；行程控制阀阀芯26与阀体组成控制图中的行程控制换向阀4。阀芯26的右端加工有顶柱26a，顶柱26a通过链3与活塞7相连。增压器进油口12，与主换向阀14的进油口和行程控制两位三通换向阀4的进油口直接相通，同时主换向阀14的阀芯小腔15采用油源压力偏置，主换向阀14进油口与行程控制两位三通换向阀4的进油口并联连接；主换向阀14回油口与行程控制换向阀4回油口并联连接并与增压器回油口11相通；活塞7通过链3与行程控制换向阀4相连，活塞7向右运动至某一位置时可通过链3拉动行程控制阀4换向，活塞7向左运动碰到顶柱26a也使行程控制换向阀4换向，阀芯26右移使行程控制换向阀4的左位接入系统，阀芯26左移使行程控制换向阀4的右位接入系统。

如图7所示，在主换向阀芯29左端加工盲孔，内装控制柱塞18，形成小腔15，在盲孔的相应位置开径向小孔31，使小腔15与型腔32相通，型腔32与进油口12相通，这样小腔15也就与进油口12相通。当行程控制换向阀4处于右位时，主换向阀阀芯29右端的大腔2也经由行程控制换向阀4与进油口12相通，此时小腔15与大腔2内油液的压力相等，同时控制柱塞18外侧油腔17经流道16始终通油箱，因此油腔17内的油液不会对主阀芯29产生向右的压力，由于大腔2的作用面积大于小腔15的作用面积，这样就实现了主阀芯29两端有效作用面积的不等，实现油源压力偏置。油源油液经增压器进油口12流入，经控制油路一方面进入主换向阀阀芯小腔15，另一方面经行程控制换向阀进入主换向阀大腔2，虽然压力相同，但由于作用面积不等，因而产生的推力驱动主换向阀右移，主换向阀14左位接入系统，于是由进口12流入的液体经主换向阀14进入活塞的右腔7b，并通过单向阀8进入柱塞的右腔9a，此时活塞的左腔7a通过主换向阀14与油箱相通压力为零，由于活塞7、柱塞9、柱塞5作为一个整体，处于受力平衡的状态，并且驱动这一整体向左运动的有效作用面积大于柱塞5的有效作用面积，因此柱塞左腔5a的压力高于油源压力，其增压比为活塞7的截面积和柱塞5的截面积之比，活塞7、柱塞9、柱塞5作为一个整体将向左运动，柱塞5左腔5a的高压与活塞左腔7a零压的压差将单向阀6关闭，其左移造成的容积收缩排出的高压液体经单向阀1和增压器出油口13进入系统，同时增压后的高压与油源压力之差将单向阀10关闭。

当活塞7左移触及行程控制换向阀4的行程控制机构后，行程控制换向阀4阀芯左移使右位接入系统，行程控制换向阀4进油口封堵，主换向阀14大腔2通过行程控制换向阀4与油箱相通卸荷，压力降低为零，主换向阀14的阀芯在其小腔15油源偏置压力的作用下左移，右位接入系统，活塞右腔7b接通邮箱卸荷，同时，油源液体经主换向阀14进入活塞7的左腔7a，并通过单向阀6流入柱塞5左腔5a驱动柱塞5、活塞7和柱塞9同时右移，与前述的增压原理相同，柱塞右腔9a增压后的液体关闭了单向阀8，打开单向阀10后关闭单向阀1，获得增压后的高压油经增压器出口13进入系统。

如图2和图3所示，为了保证自动双作用连续液压增压器工作的可靠性和使用寿命，单向阀7、8和单向阀1、10均采用标准的螺纹插装阀的结构。

Claims

1.一种自动双作用连续液压增压器，由活塞[7]、柱塞[5]、柱塞[9]、主换向阀[14]、行程控制换向阀[4]、单向阀[1]、单向阀[6]、单向阀[8]和单向阀[10]组成，其特征是增压器进油口[12]与主换向阀[14]的进油口和行程控制换向阀[4]的进油口直接相通；主换向阀[14]回油口与行程控制换向阀[4]回油口并联连接并与增压器回油口[11]相通；行程控制换向阀[4]控制主换向阀[14]换向；活塞[7]、柱塞[5]和柱塞[9]相连成一个整体；活塞[7]与行程控制换向阀[4]相连；主换向阀[14]的阀芯[29]的一端加工盲孔，内装控制柱塞[18]，控制柱塞[18]与盲孔之间形成小腔[15]，阀芯[29]的另一端与阀体形成大腔[2]，大腔[2]和小腔[15]的有效作用面积不等；阀芯小腔[15]通过盲孔上的小孔[31]与进油口[12]相通，控制柱塞[18]外侧油腔[17]通过流道[16]始终通油箱；主换向阀[14]与活塞左腔[7a]和活塞右腔[7b]相通，活塞左腔[7a]通过单向阀[6]与柱塞左腔[5a]相通，活塞左腔[7b]通过单向阀[8]与柱塞右腔[9a]相通，柱塞左腔[5a]通过单向阀[1]与增压器排油口[13]相通，柱塞左腔[9a]通过单向阀[10]与增压器排油口[13]相通。

2.根据权利要求1所述的自动双作用连续液压增压器，其特征是活塞[7]、柱塞[5]和柱塞[9]组成的双作用增压缸的活塞和柱塞采用浮动连接，活塞[7]上有凹孔，柱塞[5]和柱塞[9]上有凸肩，凹孔和凸肩轴向和径向均留有一定的间隙，通过压板[27]和螺钉[28]连接。

3.根据权利要求1或2所述的自动双作用连续液压增压器，其特征是行程控制阀[4]的阀芯[26]右端加工有顶柱，阀芯[26]与活塞[7]采用链[3]连接。

4.根据权利要求3所述的自动双作用连续液压增压器，其特征是：行程控制换向阀[4]的阀芯[26]通过螺钉[25]、弹簧座[24]、弹簧[23]和钢球[22]定位。

5.根据权利要求4所述的自动双作用连续液压增压器，其特征是使阀芯[26]的左、右两端面都通过油道与活塞左腔[7a]相通。