CN102528543B - 一种液压平衡回路和一种液压平衡装置 - Google Patents

一种液压平衡回路和一种液压平衡装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种液压平衡回路和一种液压平衡装置，包括油箱，第一过滤器，变量泵，单向阀，第一溢流阀，第一减压阀，横梁平衡油缸，蓄能器，第二减压阀，第二溢流阀，滑枕平衡油缸，其中，变量泵的输入端通过第一过滤器与油箱连接，变量泵的输出端与单向阀连接，单向阀连接至第一减压阀，第一减压阀的出口分别连接至横梁平衡油缸、第一溢流阀、蓄能器和第二减压阀，第二减压阀的出口连接至滑枕平衡油缸和第二溢流阀；第一溢流阀、第一减压阀、第二溢流阀和第二减压阀的调定压力依次减小；横梁平衡油缸的平衡压力在第一减压阀与第一溢流阀之间，滑枕平衡油缸的平衡压力在第二减压阀与第二溢流阀之间。本发明能够同时实现机床横梁及滑枕平衡。

Description

一种液压平衡回路和一种液压平衡装置
技术领域
本发明主要涉及液压技术领域，主要涉及一种液压平衡回路和一种液压平衡装置。
背景技术
机床横梁及滑枕因重力的作用，向下运动时驱动力与重力方向相同，向上运动时驱动力与重力方向相反，如果不采取措施对重力进行平衡，不仅影响部件的运动平稳性，而且传动部件承担运动部件的重量过大，导致运动部件单面磨损严重，影响机床精度。文献号为CN201333533Y的专利是利用蓄能器给油缸供油实现液压平衡，用于主轴平衡，电机带动滚珠丝杆使油缸上下运动，蓄能器进行供油及吸收回油；文献号为CN201047418Y专利是利用变量泵和三通减压阀进行平衡，用于主轴平衡。
虽然上述两件专利都引入了液压平衡的方法，但是仍存在以下问题：专利CN201333533Y所述平衡回路，占用体积大，回路速度响应慢，油缸换向时冲击及电机所受的载荷变化较大，且仅用于主轴平衡；专利CN201047418Y所述亦仅用于主轴平衡。
目前，还没有同时用于横梁及滑枕两种负载的平衡回路。因此，有必要提出一种能够同时平衡横梁及滑枕的重力的液压平衡回路。
发明内容
本发明旨在提供一种液压平衡回路，其能够同时实现机床横梁及滑枕平衡。
本发明一方面提供了一种液压平衡回路，包括油箱，第一过滤器，变量泵，单向阀，第一溢流阀，第一减压阀，横梁平衡油缸，蓄能器，第二减压阀，第二溢流阀，滑枕平衡油缸，其中，
所述变量泵的输入端通过所述第一过滤器与所述油箱连接，所述变量泵的输出端与所述单向阀连接，所述单向阀连接至所述第一减压阀，所述第一减压阀的出口分别连接至所述横梁平衡油缸、所述第一溢流阀、蓄能器和所述第二减压阀，所述第二减压阀的出口连接至所述滑枕平衡油缸和第二溢流阀；
所述第一溢流阀、所述第一减压阀、所述第二溢流阀和所述第二减压阀的调定压力依次减小；
所述横梁平衡油缸的平衡压力在第一减压阀与第一溢流阀的调定压力之间，所述滑枕平衡油缸的平衡压力在第二减压阀与第二溢流阀的调定压力之间。
进一步地，所述变量泵还连接有安全阀。
进一步地，所述安全阀为溢流阀，并且所述安全阀的调定压力大于所述第一溢流阀的调定压力。
进一步地，所述变量泵为限压式变量泵。
进一步地，所述变量泵的输出端通过第二过滤器与所述单向阀连接。
进一步地，所述第一过滤器为粗过滤器，所述第二过滤器为精过滤器。
进一步地，所述蓄能器还连接有截止阀。
进一步地，所述横梁平衡油缸还连接有压力继电器。
进一步地，所述变量泵还连接有其他执行元件。
本发明的另一方面还提供了一种液压平衡装置，其具有如上所述的液压平衡回路。
本发明由变量泵通过单向阀、第一减压阀给横梁平衡油缸供油，同时给蓄能器充液，再经过第二减压阀给滑枕平衡油缸供油；并通过设定液压回路中的各减压阀和溢流阀的调定压力，使得当横梁平衡油缸向下运动时，其中的油液首先给蓄能器充液，当蓄能器的压力高于第一溢流阀的调定压力时，油液经过第一溢流阀溢流；当蓄能器压力高于第一减压阀调定压力时，蓄能器可作为辅助液压源用，为横梁及滑枕平衡油缸供油；当滑枕平衡油缸向下运动时，油液经过第二溢流阀溢流。因而，本发明的液压平衡回路能够同时实现机床横梁及滑枕平衡，并减小系统冗余，占用空间小、有效的降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种液压平衡回路的结构示意图。
图2为本发明的另一种液压平衡回路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明提供的一种液压平衡回路，包括油箱1，第一过滤器2，变量泵3，单向阀6，第一溢流阀7，第一减压阀8，横梁平衡油缸11，蓄能器13，第二减压阀14，第二溢流阀15，滑枕平衡油缸16，其中，变量泵3的输入端通过第一过滤器2与油箱1连接，变量泵3的输出端与单向阀6连接，单向阀6连接至第一减压阀8，第一减压阀8的出口分别连接至横梁平衡油缸11、第一溢流阀7、蓄能器13和第二减压阀14，第二减压阀14的出口连接至滑枕平衡油缸16和第二溢流阀15；第一溢流阀7、第一减压阀8、第二溢流阀15和第二减压阀14的调定压力依次减小；横梁平衡油缸11的平衡压力在第一减压阀8与第一溢流阀7的调定压力之间，滑枕平衡油缸16的平衡压力在第二减压阀14与第二溢流阀15的调定压力之间。
本发明的液压平衡回路，由变量泵3通过单向阀6、第一减压阀8给横梁平衡油缸11供油，同时给蓄能器13充液，再经过第二减压阀14给滑枕平衡油缸16供油。各减压阀与溢流阀调定压力从大到小依次为第一溢流阀7、第一减压阀8、第二溢流阀15、第二减压阀14。当横梁平衡油缸11向下运动时，其中的油液首先给蓄能器13充液，当蓄能器13的压力高于第一溢流阀7的调定压力时，油液经过第一溢流阀7溢流。横梁平衡油缸11的平衡压力在第一减压阀8与第一溢流阀7调定压力之间。当蓄能器13压力高于第一减压阀8调定压力时，蓄能器13可作为辅助液压源用，为横梁及滑枕平衡油缸供油，有效提高液压泵使用寿命。当滑枕平衡油缸16向下运动时，油液经过第二溢流阀15溢流。滑枕平衡油缸16的平衡压力在第二减压阀14与第二溢流阀15的调定压力之间。本发明的液压平衡回路能够同时实现机床横梁及滑枕平衡，减小系统冗余，占用空间小、有效的降低成本。
为保证液压平衡回路的安全，本发明的变量泵3还可以连接有安全阀5，如图2所示。安全阀5优选采用溢流阀，并且安全阀5的调定压力设定为大于第一溢流阀7的调定压力，以使只有在回路的压力超过第一溢流阀7的调定压力时才启用安全阀5泄压。
进一步地，如图2所示，本发明的变量泵3可以为限压式变量泵。当液压泵压力达到其最高调定压力时，变量泵3卸荷，有效提高系统容积效率，减小溢流损失。
为了实现更好的过滤效果，更好地对液压油进行过滤，保护液压平衡回路，可以优选将变量泵3的输出端通过第二过滤器4与单向阀6连接，增加第二过滤器4后，可以将第一过滤器2配置为粗过滤器，将第二过滤器4配置为精过滤器。
为方便液压平衡回路的维修，尤其是方便对蓄能器的维修，本发明的蓄能器13还可以连接有截止阀12，如图1所示。
本发明的横梁平衡油缸11还可以连接有压力继电器10，以监测蓄能器压力，压力低于设定值时进行报警，从而保证平衡油缸压力。
此外，本发明的液压平衡回路的变量泵3的输出端还可以连接有其他执行元件，以给其余执行元件供油，提高液压系统的利用效率。
当然，为了显示横梁平衡油缸11和滑枕平衡油缸16的中的液压油的压力，本发明分别在横梁平衡油缸11和滑枕平衡油缸16上连接压力表9和17，以供操作者观察平衡油缸压力，并用于调定减压阀及溢流阀的工作压力。如图2所示。
相应地，本发明还提供一种液压平衡装置，其具有以上所述的液压平衡回路。液压平衡装置采用该液压平衡回路，能够同时实现机床横梁及滑枕平衡，减小系统冗余，占用空间小、有效的降低成本。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液压平衡回路，其特征在于，包括油箱(1)，第一过滤器(2)，变量泵(3)，单向阀(6)，第一溢流阀(7)，第一减压阀(8)，横梁平衡油缸(11)，蓄能器(13)，第二减压阀(14)，第二溢流阀(15)，滑枕平衡油缸(16)，其中，
所述变量泵(3)的输入端通过所述第一过滤器(2)与所述油箱(1)连接，所述变量泵(3)的输出端与所述单向阀(6)连接，所述单向阀(6)连接至所述第一减压阀(8)，所述第一减压阀(8)的出口分别连接至所述横梁平衡油缸(11)、所述第一溢流阀(7)、蓄能器(13)和所述第二减压阀(14)，所述第二减压阀(14)的出口连接至所述滑枕平衡油缸(16)和第二溢流阀(15)；
所述第一溢流阀(7)、所述第一减压阀(8)、所述第二溢流阀(15)和所述第二减压阀(14)的调定压力依次减小；
所述横梁平衡油缸(11)的平衡压力在第一减压阀(8)与第一溢流阀(7)的调定压力之间，所述滑枕平衡油缸(16)的平衡压力在第二减压阀(14)与第二溢流阀(15)的调定压力之间。
2.根据权利要求1所述的液压平衡回路，其特征在于，所述变量泵(3)还连接有安全阀(5)。
3.根据权利要求2所述的液压平衡回路，其特征在于，所述安全阀(5)为溢流阀，并且所述安全阀(5)的调定压力大于所述第一溢流阀(7)的调定压力。
4.根据权利要求1所述的液压平衡回路，其特征在于，所述变量泵(3)为限压式变量泵。
5.根据权利要求1所述的液压平衡回路，其特征在于，所述变量泵(3)的输出端通过第二过滤器(4)与所述单向阀(6)连接。
6.根据权利要求5所述的液压平衡回路，其特征在于，所述第一过滤器(2)为粗过滤器，所述第二过滤器(4)为精过滤器。
7.根据权利要求1所述的液压平衡回路，其特征在于，所述蓄能器(13)还连接有截止阀(12)。
8.根据权利要求1所述的液压平衡回路，其特征在于，所述横梁平衡油缸(11)还连接有压力继电器(10)。
9.一种液压平衡装置，其特征在于，具有权利要求1-8中任意一项权利要求所述的液压平衡回路。
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