CN106194894A - 一种液压油缸缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压油缸缓冲装置，包括液压油缸、变量泵、油箱、电磁比例节流阀、三位四通换向阀、电磁阀、以及可编程逻辑控制器，其中，液压油缸第一油口与第二油口分别与三位四通换向阀的A、B口通过管路连接，三位四通换向阀的P、T口分别连接变量泵及油箱，电磁阀与三位四通换向阀连接以控制三位四通换向阀的阀芯移动，电磁比例调节阀分别连接在液压油缸的进油口及出油口，可编程逻辑控制器控制电磁比例调节阀的阀芯移动。本发明的液压油缸缓冲装置能够对缸筒内由于油液压力突然增大而产生的液压冲击进行缓冲，提高了起重设备操控的舒适性；并能够对由于惯性造成的回油管路的液压冲击进行缓冲，提高回油侧管路的使用寿命。

Description

一种液压油缸缓冲装置
技术领域
本发明涉及液压设备技术领域，并尤其涉及一种液压油缸缓冲装置。
背景技术
在一些大型海洋工程机械中(例如海工折臂式起重机)，依靠液压油缸伸缩实现起重机主臂架、副臂架的提升和下放。在作业过程中，会通过起重机司机室内的操控手柄对起重臂不断地进行升降操控，即对液压油缸反复进行启动、停止操作。在启动时，液压油缸会因进油腔压力突然增大而产生冲击，在停止过程中，液压油缸由于惯性作用会有继续运动的趋势，这都产生回油管路的油液压缩从而造成管路冲击，此两种情况会影响起重设备的操控舒适性和使用寿命。
现有的一些液压油缸缓冲装置一般都是为了防止因运动部件的惯性力和液压力造成的油缸活塞与缸筒之间的机械撞击，在液压油缸行程到终点前的一段距离时，将液压油缸的回油腔主油路封闭，迫使油液从设计的缝隙或节流孔流出，从而将液压冲击通过缝隙或节流孔转化为热能。但是这种常规的液压油缸缓冲装置无法对上述海工折臂式起重机持续的启动、停止操控过程进行缓冲。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种液压油缸缓冲装置，其能够在液压油缸每次启动时均对缸筒内由于油液压力突然增大而产生的液压冲击进行缓冲，提高了起重设备操控的舒适性；并能够在液压油缸停止时对由于惯性造成的回油管路的液压冲击进行缓冲，提高回油侧管路的使用寿命。此外，还可根据负载的大小，对控制参数进行相应地调整，以获得不同负载下最佳的缓冲效果。
根据本发明，提供一种液压油缸缓冲装置，包括液压油缸、变量泵、油箱、电磁比例节流阀、三位四通换向阀、电磁阀、以及可编程逻辑控制器(PLC)，其中，液压油缸第一油口与第二油口分别与三位四通换向阀的A、B口通过管路连接，三位四通换向阀的P、T口分别连接变量泵及油箱，电磁阀与三位四通换向阀连接以控制三位四通换向阀的阀芯移动，电磁比例调节阀分别连接在液压油缸的进油口及出油口，可编程逻辑控制器控制电磁比例调节阀的阀芯移动。
进一步地，还包括平衡阀，平衡阀设置于液压油缸与三位四通换向阀之间。
进一步地，液压油缸包括有杆腔以及无杆腔。
进一步地，可编辑逻辑控制器根据管路压力调节电磁比例节流阀的比例参数。
进一步地，还包括变量泵、定量泵、电机以及溢流阀，电机分别与变量泵以及变量泵连接。
进一步地，溢流阀并联在定量泵以及变量泵的供油管路。
根据本发明提供的技术方案，采用电磁比例节流阀，通过前期设定以及根据起吊负载情况，PLC自动调节电磁比例节流阀阀芯开口对液压油缸启动时进油腔的液压冲击进行缓冲，在液压油缸的整个行程范围内均可以进行有效缓冲，从而提高作业过程中操作者的舒适性。具有安装方便，集成度高，节省空间，无需改变液压油缸本身结构也无需在其底座并联其他连接装置，维修方便。
附图说明
图1为本发明的液压油缸缓冲装置的示意图。
附图标记：1、副臂液压油缸；2、主臂液压油缸；3、第一平衡阀；4、第二平衡阀；5、第三平衡阀；6、第一电磁比例节流阀；7、第二电磁比例节流阀；8、第一三位四通换向阀；9、第三电磁比例节流阀；10、第四电磁比例节流阀；11、第二三位四通换向阀；12、第一电磁阀；13、第二电磁阀；14、第三电磁阀；15、第四电磁阀；16、第一溢流阀；17、第二溢流阀；18、变量泵；19、电机；20、定量泵；21、油箱
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的液压油缸缓冲装置进行进一步说明，应当理解的是，以下具体的实施例中所记载的内容仅用于进一步阐明本发明的上述方法，而不应理解为对本发明的方法的限制。
实施例一
如图1所示的液压油缸缓冲系统，其中油箱21分别连接变量泵18和定量泵20，变量泵18和定量泵20上分别电连接有电机19，第一溢流阀16和第二溢流阀17分别连接于定量泵20和变量泵18与另一油箱相连的管路上。第一电磁阀12和第二电磁阀13分别与第一三位四通换向阀8以及变量泵18和定量泵20电连接，变量泵18与第一三位四通换向阀8的进油口P连接，出油口T与另一油箱连接。第一三位四通换向阀8的另外两个开口A和B分别与第一平衡阀3以及第二平衡阀4相连。其中第一平衡阀3与副臂液压油缸1的无杆腔连接，第二平衡阀4与副臂液压油缸1的有杆腔连接。第一三位四通换向阀8的A口与第二电磁比例节流阀7相连，第一三位四通换向阀8的B口与第一电磁比例节流阀6相连。
在折臂式起重机作业时，通过操控起重机司机室的手柄，起重机副臂收回，PLC(图中未示出)检测到手臂动作信号使第一电磁阀12接通并控制第一三位四通换向阀8的阀芯处于左位，同时由电机19带动变量泵18将油液从油箱21供应到P口，并从B口将油液输送到第二平衡阀4，此时，有杆腔内的油压增大，在油压的作用下，副臂液压油缸1中的阀体向左侧移动将无杆腔中的油液压回油箱21。在第一电磁阀12接通的同时，第一以及第二电磁比例节流阀6和7由PLC控制将其阀芯开口设为经验值，使得第一电磁比例节流阀6将副臂液压油缸1启动时的液压冲击能量转化为热能消耗，从而提高油缸启动时的稳定性。
当起重机司机室内手柄停止操控时，PLC检测到手柄操作停止信号，使第一电磁阀12断电，第一三位四通换向阀8阀芯回到中位，进回油管路均被切断，第一平衡阀3的阀芯开口会因进油腔与回油腔油液压力减小慢慢闭合。在第一电磁阀12断电的同时，第一和第二电磁比例节流阀6、7的阀芯开口不变，在第一平衡阀3阀芯未完全封闭之前，第二电磁比例节流阀7可对由于油缸惯性造成的回油管路冲击进行缓冲，提高油缸停止时的稳定性及管路的使用寿命。在第一平衡阀3阀芯完全封闭后，第一和第二电磁比例节流阀6、7的阀芯开口仍维持设定值，用来对液压系统进行泄压保护。
起重机司机室内安装有轻、重负载旋钮，PLC可根据不同模式，自动设定液压油缸停止动作下的第一电磁比例节流阀6的阀芯开口，从而对液压油缸腔内的冲击进行缓冲。
副臂液压油缸1启动时第一和第二电磁比例节流阀6、7的阀芯开口，以及在轻重负载作业情况下，副臂液压油缸1停止时的第一和第二电磁比例节流阀6、7阀芯开口均可根据自身设备情况以及工作环境进行提前设定。
实施例二
如图1所示的液压油缸缓冲系统，其中油箱21分别连接变量泵18和定量泵20，变量泵18和定量泵20上分别电连接有电机19，第一溢流阀16和第二溢流阀17分别连接于定量泵20和变量泵18与另一油箱相连的管路上。第三电磁阀14和第四电磁阀15分别与第二三位四通换向阀11以及变量泵18和定量泵20电连接，变量泵18与第二三位四通换向阀11的进油口P连接，出油口T与另一油箱连接。第二三位四通换向阀11的另外两个开口A和B分别与第三平衡阀3以及主臂液压油缸2相连。其中第三平衡阀5与主臂液压油缸2的无杆腔连接。第二三位四通换向阀11的A口与第四电磁比例节流阀10相连，第二三位四通换向阀11的B口与第三电磁比例节流阀9相连。
在折臂式起重机作业时，通过操控起重机司机室的手柄，起重机主臂收回，PLC(图中未示出)检测到手臂动作信号使第三电磁阀14接通并控制第二三位四通换向阀11的阀芯处于左位，同时由电机19带动变量泵18将油液从油箱21供应到P口，并从B口将油液输送到有杆腔内使其油压增大，在油压的作用下，主臂液压油缸1中的阀体向左侧移动将无杆腔中的油液压回油箱21。在第三电磁阀14接通的同时，第三以及第四电磁比例节流阀9和10由PLC控制将其阀芯开口设为经验值，使得第三电磁比例节流阀9将主臂液压油缸2启动时的液压冲击能量转化为热能消耗，从而提高油缸启动时的稳定性。
当起重机司机室内手柄停止操控时，PLC检测到手柄操作停止信号，使第三电磁阀14断电，第二三位四通换向阀11阀芯回到中位，进回油管路均被切断，第三平衡阀5的阀芯开口会因进油腔与回油腔油液压力减小慢慢闭合。在第三电磁阀14断电的同时，第三和第四电磁比例节流阀9、10的阀芯开口不变，在第三平衡阀5阀芯未完全封闭之前，第四电磁比例节流阀10可对由于油缸惯性造成的回油管路冲击进行缓冲，提高油缸停止时的稳定性及管路的使用寿命。在第三平衡阀5阀芯完全封闭后，第三和第四电磁比例节流阀9、10的阀芯开口仍维持设定值，用来对液压系统进行泄压保护。
起重机司机室内安装有轻、重负载旋钮，PLC可根据不同模式，自动设定液压油缸停止动作下的第三电磁比例节流阀9的阀芯开口，从而对液压油缸腔内的冲击进行缓冲。
主臂液压油缸2启动时第三和第四电磁比例节流阀9、10的阀芯开口，以及在轻重负载作业情况下，主臂液压油缸2停止时的第三和第四电磁比例节流阀阀芯9、10开口均可根据自身设备情况以及工作环境进行提前设定。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种液压油缸缓冲装置，其特征在于，包括液压油缸、变量泵、油箱、电磁比例节流阀、三位四通换向阀、电磁阀、以及可编程逻辑控制器，其中，所述液压油缸第一油口与第二油口分别与所述三位四通换向阀的A、B口通过管路连接，所述三位四通换向阀的P、T口分别连接所述变量泵及所述油箱，所述电磁阀与所述三位四通换向阀连接以控制所述三位四通换向阀的阀芯移动，所述电磁比例调节阀分别连接在所述液压油缸的所述进油口及出油口，所述可编程逻辑控制器控制所述电磁比例调节阀的阀芯移动。
2.如权利要求1所述的液压油缸缓冲装置，其特征在于，还包括平衡阀，所述平衡阀设置于所述液压油缸与所述三位四通换向阀之间。
3.如权利要求1所述的液压油缸缓冲装置，其特征在于，所述液压油缸包括有杆腔以及无杆腔。
4.如权利要求1所述的液压油缸缓冲装置，其特征在于，所述可编辑逻辑控制器根据管路压力调节所述电磁比例节流阀的比例参数。
5.如权利要求1所述的液压油缸缓冲装置，其特征在于，还包括变量泵、定量泵、电机以及溢流阀，所述电机分别与所述变量泵以及所述变量泵连接。
6.如权利要求5所述的液压油缸缓冲装置，其特征在于，所述溢流阀并联在所述定量泵以及所述变量泵的供油管路。
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