CN103906930A - 使用液压致动器的液压控制装置 - Google Patents

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hydraulic control
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辛圭彩
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Abstract

本发明涉及使用液压致动器的液压控制装置，提供了一种使用液压致动器的液压控制装置，并且该装置包括：液压致动器，其具有余隙腔；分别与所述液压致动器连接的供油管路和排油管路；分别与所述供油管路和所述排油管路连接的导向阀；以及蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油，其中能够进行容易的液压控制，并且能够以更有效且更恰当的方式调节和控制压力。

Description

使用液压致动器的液压控制装置
技术领域
本发明涉及一种能够使用液压装置以连续可变的控制方式来控制液压致动器的容量的装置。
背景技术
一般来说，液压致动器具有设置在缸体一端的余隙腔（clearancepocket）。通过手柄或气动执行器来打开和关闭余隙腔，使得余隙腔的体积可以变化，由此使缸体的容量可控。在典型的分级控制中，按照50%-75%-100%的级别调节缸体的容量，并且在级别之间的中间范围里使用旁路控制，这导致了高的能量消耗。此外，过载施加到压缩机上，从而导致了诸如焊接部分中的裂痕等损坏问题或者导致了液压的降低。为了解决该问题，需要更有效和更恰当的压力控制。
发明内容
技术问题
因此，考虑到在现有技术中出现的上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种液压控制装置，该液压控制装置包括：液压致动器，其具有余隙腔；以及蓄能器（蓄油器），其用于向液压致动器供应油，以便于辅助液压控制，并使得对液压的控制更加的有效和恰当。
技术方案
为了实现上述目的，在一个方面中，本发明提供了一种使用液压致动器的液压控制装置，所述使用液压致动器的液压控制装置包括：液压致动器，其具有余隙腔；供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；导向阀，其与所述供油管路和所述排油管路中的每一者连接；以及蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油。
所述供油管路和所述排油管路可以与所述液压致动器连接。
所述排油管路可以与所述液压致动器的上端连接。
所述液压控制装置还可以包括减压阀，所述减压阀设置在所述供油管路及所述排油管路与所述导向阀之间。
所述液压控制装置还可以包括液压阀，所述液压阀连接在所述蓄能器与所述液压致动器之间，所述液压阀控制油的压力。
当施加至所述液压致动器的压力与施加至所述导向阀的压力的总和达到400巴时，所述液压致动器的油可以被排出。
所述液压致动器的缸体可以是通过锻压制造的。
所述液压控制装置还可以包括空气马达和气动泵，所述空气马达和所述气动泵向所述液压致动器供应油压和油。
所述液压控制装置还可以包括与所述蓄能器连接的泄压阀和截止阀，其中，通过所述截止阀来限制加压程度，并且通过所述泄压阀来防止过压。
此外，油可以以16巴的压力载入所述蓄能器，并且当所述油的压力为16巴或更高时，所述截止阀可以关闭。
所述泄压阀可以在20巴的压力下打开，以防止所述蓄能器发生过压。
所述蓄能器还可以包括设置在所述排油管路上的观察窗。
所述蓄能器可以具有双重结构（dual structure）。
所述蓄能器可以包括用于供应油的两个电机驱动的液压泵，所述两个电机驱动的液压泵中的一个电机驱动的液压泵连续运转，而另一电机驱动的液压泵在压力降低到预定压力或更低时运转。所述蓄能器可以包括共同向所述液压致动器的两端供应所需的液压油的两个高容量蓄能器。
在另一个方面中，本发明提供一种液压控制装置，包括：多个液压控制单元，每个液压控制单元包括：液压致动器，其具有余隙腔；供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；多个导向阀，其分别设置在所述供油管路和所述排油管路上，以及蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油；以及双向油泵（dual oil pump）和大型双向蓄能器（large dual accumulator），其与所述液压阀单元连接。
从结合附图的下述详细描述中，本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见。
在本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被限制为其一般含义或词典中的含义，而应被认为是由发明人所选择的对本发明作出最佳阐述的概念，并且应被理解为具有适于本发明的范围和主旨的含义和概念以辅助对本发明的技术的理解。
有益效果
本发明提供了一种液压控制装置，该液压控制装置包括：液压致动器，其具有余隙腔；以及蓄能器，其用于向液压致动器供应油。所述液压控制装置有助于液压控制，并且能够更有效且更恰当地控制液压。
附图说明
图1是示出根据本发明的使用液压致动器的液压控制装置的示意性框图；
图2a是示出根据本发明的液压致动器的示意性剖视图；以及图2b是示出根据本发明的液压致动器的正剖视图；
图3是示出根据本发明的液压控制装置的根据第一实施例的液压致动器和连接单元的示意性框图；
图4是示出根据本发明的液压控制装置中的根据实施例的蓄能器和连接单元的示意性框图；
图5是示出根据本发明的液压控制装置的蓄能器和连接单元的运转从而示出了油管路的示意性框图；
图6是示出根据本发明的液压控制装置的油管路的一部分的框图；
图7是示出根据本发明的液压控制装置的根据第二实施例的液压致动器和连接单元的示意性框图；
图8a和8b是示出根据本发明的液压控制装置的导向阀的示意图，其中图8a示出了阀门符号，而图8b是阀门的剖视图；
图9是示出根据本发明的液压控制装置的根据另一实施例的蓄能器和连接单元的示意性框图；
图10是示出根据本发明的液压控制装置的根据第三实施例的液压致动器和连接单元的示意性框图；以及
图11是示出根据本发明的第二实施例的使用液压致动器装置的液压控制装置的示意性框图。
具体实施方式
从结合附图的对优选实施例的下述详细描述中，本发明的各个方面、特征和优点将变得更加显而易见。在所有附图中，使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。如果在说明书中，对已知功能或构造的详细描述将不必要地混淆本发明的主旨，则将省略这些详细描述。
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的实施例的使用液压致动器的液压控制装置。
图1是示出根据本发明的使用液压致动器的液压控制装置的示意性框图。如图1所示，液压控制装置100包括液压致动器110、减压阀120、导向阀130、蓄能器140、泄压阀150a和150b、液压阀160a和160b、空气马达170、气动泵180、电磁阀190以及油管路。
具体地，如图2a、图2b和图3所示，液压致动器110包括密封部分（未示出）、压缩空间111和余隙腔112。活塞杆在密封部分（未示出）中往复运动。压缩空间111设置为压缩被抽入其中的油，并且余隙腔112用于控制液压致动器的容量。
构成油管路的供油管路SL和排油管路DL与液压致动器110连接。排油管路DL设置在液压致动器110的上方。这是为了排出蒸气以及防止发生活塞被不期望地推压的现象。
如图所示，供油管路SL和排油管路DL与液压致动器110连接。具体地说，排油管路DL设置在液压致动器110的缸体的上方，并且蒸气通过排油管路DL被排出到外部。
在一个实施例中，通过锻压来制造液压致动器110的缸体，以避免在通过铸造或焊接制造缸体的情况下因压力脉冲而导致的断裂问题。
在供油管路SL和排油管路DL中的每一者上设置有减压阀120和导向阀130。如果导向阀130还用作止回阀，则可能引起泄漏。为了避免上述问题，在本实施例中，导向阀130仅用作导向阀而不具有止回阀的功能。因此，可以确保导向阀130的预期寿命。
在根据本发明的液压致动器110中，供油管路SL和排油管路DL被分开设置。将排油管路Dl设置在液压致动器110的上方，使得不仅能够容易地从排油管路DL去除气泡，并且由于可以直接控制每个阀门，因此还可以确保阀门的可靠性。
蓄能器140向液压致动器110补充（再填充）油，以防止致动器中的压力降低到低于大气压，由此防止气泡的产生。用于防止过压和压力中断的泄压阀150a和截止阀BV与蓄能器140连接。蓄能器140可以具有双重结构，从而即使在运转过程中也便于维修。
更具体地说，蓄能器140包括两个用于供应油的电机驱动的液压泵。两个电机驱动的液压泵中的一个连续运转，而另一个电机驱动的液压泵在压力降低到预定压力或更低时运转。所述蓄能器140包括两个高容量蓄能器140。两个高容量蓄能器140共同向液压致动器的两端供应所需的液压油。
液压阀160a和160b控制空气和油的运动。空气马达170和气动泵180响应于油的运动向液压致动器110供应油。
电磁阀190响应于液压致动器的负载的变化来供应工作空气。
图4是示出在根据本发明的液压控制装置中的根据实施例的蓄能器和连接单元的示意性框图。如图所示，蓄能器140设置为向液压致动器110补充油。具体地说，当液压致动器110的缸体中的压力降低到低于大气压时，填充有油的蓄能器140向液压致动器110补充油，由此防止空气或气体的产生。在一个实施例中，载入蓄能器140中的油的压力为16巴。从而，通过蓄能器140的过提升（over-rising）可以延长空气马达170的运转时间。
图5是示出根据本发明的液压控制装置的蓄能器和连接单元的运转从而示出了油管路的示意性框图。具体地说，通过气动泵180的运转使蓄能器140装载压力为16巴的油。当油压为16巴或更高时，截止阀BV关闭。泄压阀150a防止蓄能器140中过装载油，由此对蓄能器140进行保护。另外，油经由液压阀160b通过供油管路SL被供应至液压致动器110。
图6是示出根据本发明的液压控制装置的油管路的一部分的框图。如图6的虚线所示，液压致动器110不经过控制阀而直接连接至蓄能器140，从而无论控制阀的位置在哪，都可以向液压致动器110补充油。
图7是示出根据本发明的液压控制装置的根据第二实施例的液压致动器和连接单元的示意性框图。如图7所示，在液压致动器110中，截止阀BV设置在液压致动器110与减压阀120之间。截止阀VB使得即使液压控制装置100处于运转中也可以对液压控制装置100进行维修。
图8是示出根据本发明的液压控制装置的导向阀的示意图，其中图8a示出了阀门符号，而图8b是阀门的剖视图。
图9是示出在根据本发明的液压控制装置中的根据另一实施例的蓄能器和连接单元的示意性框图。如图所示，在蓄能器140中，观察窗FI设置在排油管路DL上，从而在使用液压致动器110操作液压控制装置100的同时能够监视是否存在发生泄漏的位置。当发生问题时，观察窗FI使得可以快速地找到发生问题的位置。
图10是示出在根据本发明的液压控制装置中的根据第三实施例的液压致动器和连接单元的示意性框图。如图10所示，为了避免与液压致动器110连接的导向阀130发生问题，液压控制装置具有单独的泄压功能，从而由于泄压阀的泄压使得可以防止导向阀130丧失其功能。
下面将对根据本发明的具有上述构造的使用液压致动器的液压控制装置的运转进行说明。
如果液压致动器的负载不发生变化，则工作空气被电磁阀190和液压阀160a截断。如左虚线所示，如果向左操作电磁阀190，则工作空气被供应至液压阀160a和160b。如果向左操作液压阀160a，则空气被供应至空气马达170。如左虚线所示，如果空气马达170操作气动泵180，则油压被传递，并且与此同时，液压阀160b被向右操作。然后，如左虚线所示，油被供应。
油压被施加至蓄能器140，直到蓄能器140的压力提高到预定压力，例如16巴。当蓄能器140的压力为16巴或更高时，截止阀VB关闭。这里，如果截止阀VB损坏或发生故障，则泄压阀150a在预定压力，例如20巴下打开，由此防止蓄能器140发生过压。
此外，泄压阀150b在150巴的压力下打开，以防止液压控制装置发生过压。油压通过挠性软管被施加至液压致动器110，并且如左虚线所示，同一油压被施加至位于右侧的阀门。
如果直接施加至液压致动器110的压力和施加至导向阀130的压力的总和达到预定压力，例如400巴，则导向阀130打开并将已处于液压致动器110的右侧的油排出。沿着左虚线施加至导向阀130的压力与沿着右虚线施加至导向阀130的压力的比例为4.5：1。
此外，如果施加至由右虚线所指的部分的压力达到15巴或者施加至由左虚线所指的部分的压力达到85巴，则导向阀130打开。
如红线所示，当导向阀130打开时，油从液压致动器110可靠地排出至油槽OS，直到到达新的设定位置为止。
当空气马达170停止时，液压控制装置100的压力降低至蓄能器140的压力。液压致动器110的压力保持在从70巴到80巴的范围内，然后通过单向阀的泄压而逐渐地降低至液压控制装置100的压力。
图11是示出根据本发明的第二实施例的使用液压致动器装置的液压控制装置的示意性框图。如图11所示，液压控制装置200包括多个液压致动器组件。每个液压致动器组件包括液压致动器210、导向阀220、蓄能器240和液压阀260。液压控制装置200以这种方式操作：根据需要，通过双向油泵270和大型双向蓄能器240L将油供应至液压致动器组件。
尽管为了解释说明披露了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员应能理解在不背离由所附权利要求所限定的本发明的范围和主旨的前提下可以进行各种变型、增添及置换。
相应地，任何或全部修改、变型或等同布置应被认为落入本发明的范围以内，并且本发明的具体范围将由所附权利要求所公开。
附图标记说明
100：液压控制装置   110：液压致动器
120：减压阀         130：导向阀
140：蓄能器         150a、150b：泄压阀
160a、160b：液压阀  170：空气马达
180：气动泵         190：电磁阀
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种使用液压致动器的液压控制装置，所述液压控制装置包括：
液压致动器，其具有余隙腔；
供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；
导向阀，其与所述供油管路和所述排油管路中的每一者连接；以及
蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油。
2.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述供油管路和所述排油管路与所述液压致动器连接。
3.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述排油管路与所述液压致动器的上端连接。
4.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
减压阀，其设置在所述供油管路及所述排油管路与所述导向阀之间。
5.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
液压阀，其连接在所述蓄能器与所述液压致动器之间，所述液压阀控制油的压力。
6.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，当施加至所述液压致动器的压力与施加至所述导向阀的压力的总和达到400巴时，所述液压致动器的油被排出。
7.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述液压致动器的缸体是通过锻压制造的。
8.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
空气马达和气动泵，其向所述液压致动器供应油压和油。
9.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
泄压阀和截止阀，其与所述蓄能器连接，其中，通过所述截止阀来限制加压程度，并且通过所述泄压阀来防止过压。
10.根据权利要求9所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，油以16巴的压力载入所述蓄能器，并且当所述油的压力为16巴或更高时，所述截止阀关闭。
11.根据权利要求9所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述泄压阀在20巴的压力下打开，以防止所述蓄能器发生过压。
12.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器还包括设置在所述排油管路上的观察窗。
13.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器具有双重结构。
14.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器包括用于供应油的两个电机驱动的液压泵，所述两个电机驱动的液压泵中的一个电机驱动的液压泵连续运转，而另一电机驱动的液压泵在压力降低到预定压力或更低时运转，并且
所述蓄能器包括共同向所述液压致动器的两端供应所需的液压油的两个高容量蓄能器。
15.一种使用液压致动器的液压控制装置，所述液压控制装置包括：
多个液压控制单元，每个液压控制单元包括：液压致动器，其具有余隙腔；供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；多个导向阀，其分别设置在所述供油管路和所述排油管路上；以及蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油；以及
双向油泵和大型双向蓄能器，其与所述液压阀单元连接。

Claims (15)

1.一种使用液压致动器的液压控制装置，所述液压控制装置包括：
液压致动器，其具有余隙腔；
供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；
导向阀，其与所述供油管路和所述排油管路中的每一者连接；以及
蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油。
2.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述供油管路和所述排油管路与所述液压致动器连接。
3.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述排油管路与所述液压致动器的上端连接。
4.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
减压阀，其设置在所述供油管路及所述排油管路与所述导向阀之间。
5.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
液压阀，其连接在所述蓄能器与所述液压致动器之间，所述液压阀控制油的压力。
6.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，当施加至所述液压致动器的压力与施加至所述导向阀的压力的总和达到400巴时，所述往复式压缩机的油被排出。
7.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述液压致动器的缸体是通过锻压制造的。
8.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
空气马达和气动泵，其向所述液压致动器供应油压和油。
9.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，还包括：
泄压阀和截止阀，其与所述蓄能器连接，其中，通过所述截止阀来限制加压程度，并且通过所述泄压阀来防止过压。
10.根据权利要求9所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，油以16巴的压力载入所述蓄能器，并且当所述油的压力为16巴或更高时，所述截止阀关闭。
11.根据权利要求9所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述泄压阀在20巴的压力下打开，以防止所述蓄能器发生过压。
12.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器还包括设置在所述排油管路上的观察窗。
13.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器具有双重结构。
14.根据权利要求1所述的使用液压致动器的液压控制装置，其中，所述蓄能器包括用于供应油的两个电机驱动的液压泵，所述两个电机驱动的液压泵中的一个电机驱动的液压泵连续运转，而另一电机驱动的液压泵在压力降低到预定压力或更低时运转，并且
所述蓄能器包括共同向所述液压致动器的两端供应所需的液压油的两个高容量蓄能器。
15.一种使用液压致动器的液压控制装置，所述液压控制装置包括：
多个液压控制单元，每个液压控制单元包括：液压致动器，其具有余隙腔；供油管路和排油管路，其与所述液压致动器连接；多个导向阀，其分别设置在所述供油管路和所述排油管路上；以及蓄能器，其向所述液压致动器供应额外的油；以及
双向油泵和大型双向蓄能器，其与所述液压阀单元连接。
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