CN102285143B - 液压机变量柱塞泵系统 - Google Patents

液压机变量柱塞泵系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种液压机变量柱塞泵系统,包含压力选择电磁阀,微量控制电磁阀,高压溢流阀,低压溢流阀,大排量控制缸,小排量控制缸,带可变倾角斜盘的柱塞泵,止逆单向阀,电磁换向阀,液控单向阀,油缸,压力表和压力表开头。所述的压力选择电磁阀,微量控制电磁阀,高压溢流阀,低压溢流阀,大排量控制缸,小排量控制缸,带可变倾角的柱塞泵的油路和机械机构相连,集成整体。具有系统构成成本低,排量和压力可方便的通过手动设定和电路控制,容易实现自动化,整体结构紧凑体积小,带恒压和微压微排量功能,系统安全稳定,噪音低,发热少,节能效果显著。

Description

液压机变量柱塞泵系统
技术领域
[0001] 本发明涉及液压机变量柱塞泵系统,特别是液压机柱塞泵的容积变量控制系统。背景技术
[0002]目前国内液压机使用很普遍,机上使用的各种液压控制系统,都由动力带动液压泵将压力油输送到油路系统,再通过(换向阀,溢流阀,节流阀等)对执行元件进行控制,实现油缸上下运动。例如现有的(双缸系统,双泵系统,差压系统等),这些控制阀(溢流阀、节流阀、换向阀等)大多布置在主油路上,结构复杂,体积大,不同程度的存在损耗液压功率,导致系统能耗大,发热高,噪音大,并且集成度不高,无法把系统和泵组合成一体化,组成系统时连接管路多,成本高,故障率高。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对液压机(空载快速运动、负载加压运动、停机卸载保压)三个工作状态的特点,提供一种高压小排量、低压大排量和微压微排量的液压机柱塞泵容积变量控制系统,三种工作方式都可用外部电路来方便地进行选择,并且带恒压特性,避免了系统超压对柱塞泵的损坏,控制阀体积小,流量小,用于控制柱塞泵斜盘倾角,容易同柱塞泵集成整体。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是:本发明采用压力选择电磁阀来选择高压溢流阀、低压溢流阀达到控制小排量变量缸、大排量变量缸的位置,用于控制斜盘倾角变化,达到变量柱塞泵根据系统速度要求供油的目的。用微量控制电磁阀来控制斜盘角度回零,达到泵卸压空转的目的。其特征包括:压力选择电磁阀、高压溢流阀,低压溢流阀,小排量控制缸、大排量控制缸及微排量控制电磁阀。
[0005] 所述的压力选择电磁阀104,其内装阀芯,右端装有复位弹簧16,左端装有电磁铁17,有油口 I连接油箱,油口 2连接主油路,油口 3同小排量控制缸和高压溢流阀油口 I相连、油口 4同低压溢流阀的油口 I相连接。
[0006] 所述的高压溢流阀105,其内装有阀芯,右端装有弹簧18,可用螺丝调节弹簧力度,有油口 1、油口 2、油口 3、油口 4分别同油路连接。
[0007] 所述的低压溢流阀106,其内装有阀芯,右端装有弹簧19,可用螺丝调节弹簧力度,有油口 1、油口 2、油口 3、油口 4分别同油路连接。
[0008] 所述的微排量控制电磁阀103,其内装有阀芯,右端装有复位弹簧14,左端装有电磁铁15,有油口 I同高压溢流阀油口 3相连,油口 2连接主油路,油口 3同大排量控制缸连接
[0009] 所述的小排量控制缸102,装有活塞,活塞杆21顶到大排量控制缸的活塞端面,有排量设定螺丝13,有一油口同压力选择控制阀的油口 3相连接。
[0010] 所述的大排量控制缸101,装有活塞,活塞杆20同斜盘相连,有排量设定螺丝12,复位弹簧11,有一个油口同微排量控制阀的油口 3相连接。[0011 ] 液压机变量柱塞泵系统还装有换向阀108控制油缸113换向。装有液控单向阀111和液控单向阀112用来锁紧油缸。还装有止逆单向阀107,压力表110和压力表开关109。
[0012] 以上技术采用微小的流量就能对变量柱塞泵的斜盘倾角进行控制,阀体积可以做得很小,容易集成,能充分满足液压机(空载快速运动、负载加压运动、停机卸载保压)三种工作状态对柱塞泵的变量要求,使全套液压机控制系统结构简化,能很方便地实现自动化电控,在排量范围内任意设定排量。停机卸载时采用微压微排量,极大地提高柱塞泵的工作性能,显著降低能耗、噪音、发热。
[0013] 本发明的优越功效是:
[0014] 1、本发明主要针对液压机(空载快速运动、负载加压运动、停机卸载保压)三种工作状态下对柱塞泵的变量要求,采用小流量对变量斜盘的角度进行控制,系统主油路没有溢流和节流等损耗,节能效果显著。
[0015] 2、停机卸载时采用微压微排量,泵的压力只要推动大排量控制缸的复位弹簧的力量,就能达到无排量输出,这点压力对系统来说可以忽略不计,实现柱塞泵真真意义上的空转,极大地提高柱塞泵的工作性能,降低发热、噪音。[0016] 3、三种工作方式可用外部电路方便地进行选择控制,容易实现机器的自动化。
[0017] 4、采用小流量对变量斜盘进行控制,变量控制阀体积可以做得很小,容易同柱塞泵集成整体,节能效果显著。
[0018] 5、大量简化系统构成,降低系统成本,有极大的实用价值。
附图说明
[0019] 图1为本发明的液压机变量柱塞泵系统原理图。
[0020] 附图中标号说明
[0021] 100-柱塞泵 10-变量斜盘 101-大排量控制缸
[0022] 11-复位弹簧 12-排量设定螺丝具 20-活塞杆
[0023] 102-小排量控制缸 13-排量设定螺丝 21-活塞杆
[0024] 103-微排量控制电磁阀14-复位弹簧 15-电磁铁
[0025] 104-压力选择电磁阀 16-复位弹簧 17-电磁铁
[0026] 105-高压溢液阀 18-调压弹簧
[0027] 106-低压溢流阀 19-调压弹簧 107-止逆单向阀
[0028] 108-电磁换向阀 109-压力表开关 110-系统压力表
[0029] 111-液控单向阀 112-液控单向阀 113-油缸
[0030] 114-进油过滤器 115-电机 200-主油路
[0031] 201-进油路 202-泵泄油路 204-测压油路
[0032] 205-下降油路 206-上升油路 207-控制油路
[0033] 208-控制油路 209-控制油路 210-控制油路
[0034] 211-控制油路 212-控制油路 213-控制油路
[0035] 300-控制副油路 301-控制副油路 302-液控单向阀副油路
[0036] 303-液控单向阀副油路具体实施方式
[0037] 以下结合附图对本发明的结构作进一步描述。
[0038] 请参阅图1所示,本发明由变量柱塞泵100、压力选择电磁阀104、高压溢流阀106、低压溢流阀105、微排量控制电磁阀103、小排量控制缸102、大排量控制缸101、止逆单向阀107、换向阀108、下降锁紧单向阀111、保压锁紧单向阀112、油缸113、压力表开关109、系统压力表110、进油过滤器114和电机115组成。
[0039] 其中,所述的变量柱塞泵100装有可变倾角的斜盘10,由小排量控制缸102的活塞杆顶到大排量控制缸101的活塞端面,组成双级缸,大排量控制缸的活塞杆同斜盘10的一端相连,通过设定小排量控制缸的螺丝13和大排量控制缸的螺丝12可得到二种需要的排量。
[0040] 油缸的运动:
[0041] 当电机115启动带动变量柱塞泵100旋转时,从进油路201经过过滤器114从油箱吸入液压油,输出到主油路200,经单向阀107、电磁换向阀108的油口 3-2 (左端电磁铁得电导通)、下降油路205、液控单向阀112进入油缸113上腔。油缸113的下腔油液经液控单向阀111 (阀的控制油口 3此时从下降油路205引入的压力油使单向阀打开),上升油路206和电磁换向阀108的油口 1-4回油箱,油缸113向下运动。当电磁换向阀108(右端电磁铁得电导能通),主油路200的液压油经油口 3-1,上升油路206,液控单向阀111进入油缸113的下腔,上腔的油液经液控单向阀112 (阀的控制油口 3此时从上升油路206引入的压力油使单向阀打开),电磁换向阀的油口 2-4回油箱,油缸113向上运动。电磁换向阀断电,它的油口 1、油口 2、油口 3、油口 4都关闭,油缸113停止运动,液控单向阀111,液控单向阀112起锁定油缸113的位置作用,避免因电磁换向阀108的泄漏引起油缸113的位置变动。压力表和压力表开关起观测系统压力作用。
[0042] 微压微排量的实施:
[0043] 当微量控制电磁阀103断电,它的油口 2和3导通,从主油路引入的油液经控制油路207、微量控制电磁阀的油口 2-3、控制油路213进入大排量控制缸101的油腔,缸的活塞杆20推动变量柱塞泵的变量斜盘10的倾角回零,变量柱塞泵100排量减小到微量(其量只维持系统内泄漏)。当微量控制电磁阀103得电,它的油口 3和I导通,大排量控制缸101的活塞杆20在复位弹簧11作用下退回,大排量控制缸油腔的油液经控制油路213、微量控制电磁阀油口 3-1、控制油路212、高压溢流阀油口 3-2、低压溢流阀油口 3-2回油箱,变量柱塞泵100的变量斜盘10倾角增大,变量柱塞泵100向油路200的排量也增大。
[0044] 低压大排量的实施:
[0045] 当压力选择电磁阀104断电,它的油口 I和3导通,油口 2和4导通,同时微量控制电磁阀103得电,它的油口 3和I导通,从主油路200引入的油液经控制油路208、压力选择电磁阀104的油口 2-4、控制油路211输送至低压溢流阀106的油口 1,当油路的压力低于低压溢流阀106的调压弹簧设定的压力值,低压溢流阀106的油口 I是关闭状态,大排量控制缸101的活塞杆20在复位弹簧的作用下,停留在大排量控制缸101的排量设定螺丝12设定的值,使变量柱塞泵100的排量工作在大排量控制缸101的排量设定螺丝12设定的值。当油路压力超过低压溢流阀106的调压弹簧19设定的压力值,压力油经控制副油路300进入低压溢流阀的控制油口 4,推动阀芯向右移动,使低压溢流阀106的油口 I和3导通,来自主油路的油液再经过高压溢流阀105的油口 2-3、控制油路212、微量控制电磁阀103的油口 1-3、控制油路213进入大排量控制缸101的油腔,推动大排量缸101的活塞杆20推动变量柱塞泵的100的变量斜盘10减小倾角,变量柱塞泵100的排量减小,使其排量维持在低压溢流阀106的调压弹簧19设定的压力值,达到低压恒压状态。
[0046] 高压小排量的实施:
[0047] 当压力选择电磁阀104得电,它的油口 I和4导通,油口 2和3导通,同时微量控制电磁阀103得电,它的油口 I和3导通,从主油路200引入的油液经控制油路208、压力选择电磁阀104的油口 2-3,再分别经控制油路209输入小排量控制缸102的油腔和经控制油路210输送到高压溢流阀105的油口 I。经控制油路209输入小排量控制油缸102油腔的油液推动缸的活塞杆21移动,由于小排量控制缸102的活塞杆顶着大排量控制缸101的活塞端面,所以也推动了大排量控制缸101的活塞杆移动,也推动了变量柱塞泵100的变量斜盘10减小倾角,达到小排量控制缸102的排量设定螺丝13的设定值,使变量柱塞泵100排量工作在小排量控制缸102的排量设定螺丝13设定的值。经控制油路210输送到高压溢流阀105的油口 I的油液,当油路压力低于高压溢流阀105的调压弹簧18设定的压力值,油口 I是关闭状态。当油路压力超过高压溢流阀105的调压弹簧18设定的压力值,压力油从控制副油路301进入高压溢流阀105的控制油口 4,推动阀芯向右移动,使高压溢流阀105的油口 I和3导通,油液经控制油路212、微量控制电磁阀103的油口 1-3、控制油路213进入大排量控制缸101的油腔,缸的活塞杆20推动变量柱塞泵100的变量斜盘10减小倾角,变量柱塞泵100的排量减小,使其排量维持在高压溢流阀105的调压弹簧18设定的压力,达到高压恒压状态。

Claims (5)

1.一种液压机变量柱塞泵系统,包含压力选择电磁阀(104)、微量控制电磁阀(103)、高压溢流阀(105)、低压溢流阀(106)、大排量控制缸(101)、小排量控制缸(102)、带可变倾角斜盘的柱塞泵(100), 其特征在于: 所述的压力选择电磁阀(104)是左装有电磁铁,中间装有机械阀芯,右有复位弹簧的油路切换开关,有油口( I)同油箱相连,油口(2)同主油路相连,油口(3)同高压溢流阀和小排量控制缸相连,油口(4)同低压溢流阀相连; 所述的微量控制电磁阀(103 )是左装有电磁铁,中间装有机械阀芯,右有复位弹簧的油路切换开关,有油口(I)同高压溢流阀的油口(3)相连,油口(2)同主油路相连,油口(3)同大排量控制缸相连; 所述的低压溢流阀(106)是左有控制油口(4),内装机械阀芯,右有调压弹簧(19)的油路切换开关,有油口(I)同压力选择电磁阀油口(4)相连、油口(2)同油箱、油口(3)同高压溢流阀油口(2)相连; 所述的高压溢流阀(105)是左有控制油口(4),内装机械阀芯,右有调压弹簧(18)的油路切换开关,有油口(I)同压力选择电磁阀油口(3)相连,油口(2)同低压溢流阀油口(3)相连、油口( 3)同微量控制电磁阀油口( I)相连; 所述的小排量控制缸是内有活塞杆,活塞杆顶到大排量控制缸的活塞端面,装有排量设定螺丝(13),有油口同压力选择电磁阀油口(3)相连; 所述的大排量控制缸是内有活塞杆,活塞杆同变量柱塞泵的变量斜盘相连,装有排量设定螺丝(12),有复位弹簧(11 ),有油口同微量控制电磁阀油口( 3)相连。
2.根据权利要求1所述的液压机变量柱塞泵系统,其特征在于:所述的压力选择电磁阀的油口分别同低压溢流阀的油口和高压溢流阀的油口相连,用压力选择电磁阀来选择工作压力。
3.根据权利要求1所述的液压机变量柱塞泵系统,其特征在于:所述的微量控制电磁阀的油口分别同主油路和大排量控制缸的油口相连,用微量控制电磁阀来选择空载卸压。
4.根据权利要求1所述的液压机变量柱塞泵系统,其特征在于:所述的小排量控制缸的活塞杆顶到大排量控制缸的活塞端面,由此组成双级缸对泵的排量进行设定。
5.根据权利要求1所述的液压机变量柱塞泵系统,其特征在于:所述的压力选择电磁阀(104)、微量控制电磁阀(103)、低压溢流阀(106)、高压溢流阀(105)、小排量控制缸(102)、大排量控制缸(101)都集成在变量柱塞泵(100)上。
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