CN103696994A - 一种高速液压冲击系统 - Google Patents

Abstract

一种高速液压冲击系统，包括液压输入油路、两套冲击切换活塞及冲击储能器、缓冲储能器、回顶储能器、冲击缸及旋转凸轮。本发明的采用伺服电机控制油路切换器的启闭，使用液压油在油路进行切换，同时采用一路液压油作为动力油，并设置两个可供切换的活塞，两活塞交替一开一闭、一闭一开，使油路一冲一放推动油缸活塞一下一上如此循环产生冲击。其主要原理是利用伺服电机带动凸轮旋转推动阀芯来切换两路小油路，两小油路连接两个活塞，再由两个活塞控制主油路切换，并在两主油路中加装储能器作储能放油冲击和吸收回油缓冲的作用。同时配备第三路动力油，连接到活塞的下腔，在活塞回程的过程中进行辅助推动，本系统具有结构合理，油路切换速度快，动作敏感，流量大，压力高，冲击力大，冲击速度快的优点。

Description

一种高速液压冲击系统

技术领域：

本发明属于液压设备领域，具体涉及的是一种高速液压冲击系统。

背景技术：

   现有的冲击式设备的冲击产生方式分为两种，一种是直接带动非圆物体，将通过不平衡力使冲击块或者是机体产生冲击力，另外一种是是采用液压流体分配机构直接对动力液进行切换，以实现对冲击活塞的作用，但由此带来另外的问题：当活塞在高速运动的时候，活塞的背压液压油无法瞬间释放出去，这样会对活塞运动产生一定的阻尼作用；电磁阀的阀芯切换速度不够快；高速切换时液压油切换的流量小。

发明内容：

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种可以克服上述缺陷的高速液压冲击系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高速液压冲击系统，关键在于所述系统包括液压输入油路、两套冲击切换活塞及冲击储能器、缓冲储能器、回顶储能器、冲击缸及旋转凸轮，所述的液压输入油路包括切换油路、冲击油路、缓冲回油油路及回顶油路；所述的切换油路通过一由旋转凸轮控制的切换阀，分别连接到两个冲击切换活塞；所述的冲击油路连接到冲击储能器和第一冲击切换活塞侧壁，并通过冲击切换活塞侧壁连接一到切换阀中位，通过切换阀芯连接到第一冲击切换活塞，并由切换阀芯控制冲击切换活塞开合来实现冲击储能器与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的缓冲回油油路由旋转凸轮压下阀芯时油路由阀芯中位切换到第二冲击切换活塞，控制冲击切换活塞开合来实现缓冲储能器与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的冲击储能器和缓冲储能器经两冲击切换活塞连接冲击缸活塞上腔，回顶油路连接冲击缸的活塞下腔和回顶储能器及减压阀。

所述的冲击缸的活塞下腔和回顶储能器之间还设有一减压阀，减压阀的作用是油缸活塞下冲时减少背压压力和调节回顶压力。

所述的切换阀包括切换阀芯及切换外壳，阀芯的上端设有一滑轮，滑轮与切换凸轮连接，切换阀芯的下端设置一回弹弹簧，阀芯上下移动与切换外壳内的油路配合，对输出油路进行切换，所述的凸轮由伺服电机驱动。

本发明主要原理是利用伺服电机带动凸轮旋转推动阀芯来切换两路小油路，两小油路连接两个活塞，再由两个活塞控制主油路切换，并在两主油路中加装储能器作储能放油冲击和吸收回油缓冲的作用，同时配备第三路动力油，连接到油缸活塞的下腔，在油缸活塞回程中进行辅助推动，本系统具有结构合理，油路切换速度快，动作敏感，流量大，压力高，冲击力大，冲击速度快的优点。

附图说明：

图1为本发明设备的剖面结构示意图。

图2为本发明回顶、缓冲回油过程示意图。

图3为本发明冲击油路过程示意图。

图4为本发明结构原理示意图。

具体实施方式：

如图1至4所示，一种高速液压冲击系统，所述系统包括液压输入油路、两套冲击切活塞及冲击储能器1、缓冲储能器12、回顶储能器17、冲击缸10及旋转凸轮2，所述的液压输入油路包括切换油路、冲击油路、缓冲回油油路及回顶油路；所述的切换油路通过一由旋转凸轮2控制的切换阀，分别连接到两个切换活塞；所述的冲击油路连接到冲击储能器和第一冲击切换活塞8的侧壁，并通过第一冲击切活塞8的侧壁连接一到切换阀中位，通过切换阀芯连接到第一冲击切换活塞8，并由切换阀芯控制活塞开合来实现冲击储能器与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的缓冲回油油路由旋转凸轮2压下阀芯时油路由阀芯中位切换到第二冲击切活塞14，控制冲击切活塞开合来实现缓冲储能器12与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的冲击储能器1和缓冲储能器12经两冲击切换活塞连接冲击缸的活塞上腔，回顶油路连接冲击缸的活塞下腔和回顶储能器及减压阀。

所述的液压主要油路分为四路。分别为切换油路A、冲击油路B缓冲回油油路C及回顶油路D，其中切换油路A通过一伺服电机驱动的旋转凸轮2控制来冲击切阀芯，将油路分别连接到两个冲击切换活塞的活塞面，为冲击切换活塞的驱动提供动力，冲击油路B及缓冲回油油路C在冲击切换活塞的轮流启闭之间轮流对冲击储能器和缓冲储能器进行油压充油和放油，第一冲击切换活塞8开同时第二冲击切换活塞14闭为冲击储能器1放油到油缸上腔，油缸下冲(图3）；第一冲击切换活塞8闭同时第二冲击切换活塞14开为油缸上腔释放油压到缓冲储能器12并通过T2回油（图2），此时油缸向上回顶，在油缸回顶的同时储能器1又开始储存从P1进入的动力油。此时在冲击缸10的活塞回程运动的时候，回顶油路D通过油路19连接到活塞11的下腔，对冲击缸10的活塞进行回顶加压，辅助活塞上升。

所述的冲击缸的活塞下腔和回顶储能器之间还设有一减压阀，减压阀的作用是油缸活塞下冲时减少背压压力和调节回顶压力。

所述的切换器包括切换阀芯4及切换外壳5，阀芯的上端设有一滑轮，滑轮3与旋转凸轮2连接，切换阀芯4的下端设置一回弹弹簧6，阀芯上下移动与切换外壳5内的油路配合，对输出油路进行来回切换，所述的凸轮由伺服电机驱动。

在实际制造过程中，为了使油路布局合理，通向第二冲击切换活塞14的油路采用在过渡块15内设油路的方法进行油路导通。所述的主要油路均设置在壳体13内。

所述的液压输入油路上设有一单向阀。单向阀可保证液压油的正向供油。

冲击储能器的作用是储存从通道进入的液压泵输出的动力油，并释放能量使油缸下冲。

缓冲储能器的作用是吸收冲击油缸回顶时活塞上腔释放出的液压油并从通道流回油箱，主要起缓冲液压油的作用减少回油冲击震荡。

下面为本系统的各个具体运动的过程：

1）如图2，动力液压流体分别从两个P1通道进入冲击蓄能器、再经活塞8侧壁进入通道和经减压阀进入回顶蓄能器、经油管进入油缸下腔使油缸活塞连杆处于上端。弹簧顶起阀芯时，液压流体由通道P2进入通道A1压紧第一冲击切换活塞8，使第一冲击切换活塞8向右堵塞通道P1与PT之间的油路，此时冲击蓄能器开始储存液压流体能量。  

2）下冲：如图3，旋转凸轮2采用伺服电机带动旋转，当旋转凸轮2凸点转到滑轮时压下滑轮使阀芯向下压缩弹簧，此时液压流体从通道P2进入通道B1、B2使第二冲击切换活塞14向上堵塞通道PT与T2之间的油路，同时通道A1的液压流体从T1回油，第一冲击切换活塞8向左运动，冲击蓄能器释放的高压流体从通道P1经通道PT高速进入油缸上腔使油缸活塞连杆向下冲，同时油缸下腔的液压流体经油管进入回顶蓄能器吸收。  

3）回顶：当旋转凸轮2凸点旋转离开滑轮时，弹簧顶起阀芯，液压流体由通道P2进入通道A1压紧第一冲击切换活塞8，使第一冲击切换活塞8向右堵塞通道P1与PT之间的油路，这时冲击蓄能器又开始储存液压流体能量，同时通道B1、B2的液压流体从通道T1回油，第二冲击切换活塞14向下运动，回顶蓄能器释放的液压能量从油管进入油缺缸下腔使油缸活塞连杆向上冲，油缸上腔的液压流体经油管、通道PT冲进缓冲蓄能器（因为缓冲蓄能器的压力是很低的）并从通道T2排出。

旋转凸轮2旋转带动阀芯切换油路便重复以上2、3动作来实现液压流体高速大流量对油缸的高速冲击往复运动。

Claims (3)

1.一种高速液压冲击系统，其特征在于所述系统包括液压输入油路、两套冲击切活塞及冲击储能器、缓冲储能器、回顶储能器、冲击缸及旋转凸轮，所述的液压输入油路包括切换油路、冲击油路、缓冲回油油路及回顶油路；所述的切换油路通过一由旋转凸轮控制的切换阀，分别连接到两个冲击切换活塞；所述的冲击油路连接到冲击储能器和第一冲击切换活塞侧壁，并通过冲击切换活塞侧壁连接一到切换阀中位，通过切换阀芯连接到第一冲击切换活塞，并由切换阀芯控制冲击切换活塞开合来实现冲击储能器与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的缓冲回油油路由旋转凸轮压下阀芯时油路由阀芯中位切换到第二冲击切换活塞，控制冲击切换活塞开合来实现缓冲储能器与冲击缸上腔之间的主油路启闭；所述的冲击储能器和缓冲储能器经两冲击切换活塞连接冲击缸活塞上腔，回顶油路连接冲击缸的活塞下腔和回顶储能器及减压阀。

2.根据权利要求1所述的高速液压冲击系统，其特征在于所述的冲击缸的活塞下腔和回顶储能器之间还设有一减压阀，减压阀的作用是油缸活塞下冲时减少背压压力和调节回顶压力。

3.根据权利要求1所述的高速液压冲击系统，其特征在于所述的切换阀包括切换阀芯及切换外壳，阀芯的上端设有一滑轮，滑轮与切换凸轮连接，切换阀芯的下端设置一回弹弹簧，阀芯上下移动与切换外壳内的油路配合，对输出油路进行切换，所述的凸轮由伺服电机驱动。

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