CN1063834C - 液压自动控制高压往复泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压自动控制高压往复泵，此泵主要用于各种气、液体的输出。由油缸、与油缸相接的连接体，与油缸相匹配的活塞和与连接体相匹配的与活塞相接的活塞杆及两侧的工作缸，进排阀门组成，其特征在于：连接体内设有一个置于阀杆的空腔，阀杆外圆设有与连接体上油口相对应的凹槽，以保证往复换向，本装置改变了现有技术中活塞杆兼作阀杆，连接体作阀体的结构，具有加工简单，易达到加工精度，寿命长换向灵活可靠等优点。

Description

液压自动控制高压往复泵

本发明涉及液压技术领域中的一种泵，尤其是一种在阀体内自动控制换向的往复泵。

目前在液压系统中，控制往复泵换向运行的方法主要是采用电控方式，也就是利用电磁阀换向或者感应换向。这些方法不可避免地造成设备复杂，制造成本高，其致命缺点是极易出现电控失灵现象，难以查找原因。为了解决上述问题，在现有技术中，将换向部分设计在泵体内，如中国专利局一九九零年二月二十一日审定公告的发明名称为“多用途液力运动活塞泵”，审定号为CN1006925B，其结构为：中部为油缸和活塞，活塞两侧接有活塞杆，活塞杆与固定在油缸上的连接体相匹配，活塞杆本身兼作换向阀阀杆，连接体兼作换向阀阀体，这种结构虽然得到了简化，但是存在如下问题，由于阀杆与阀体之间的配合精度要求较高，所以加工时尺寸精度和表面粗造度难以达到设计要求，特别是使用一段时间后，兼作阀杆的活塞杆和兼作阀体的连接体之间的间隙加大，造成泄漏，影响换向效果，最终导致换向失灵。另外美国专利文件US2986094A中公开的活塞马达体，与活塞马达体相匹配的活塞，与活塞的两侧相接的活塞杆，活塞杆与活塞腔相匹配，活塞腔的底壁有排液阀，进液阀，在活塞马达体的下面部分，设有空腔，空腔内设有控制活塞到位换向阀杆，且两个阀杆对称布置，在阀杆的后部是伺服活塞和与之相匹配的伺服缸，该伺服缸与由阀杆和阀腔形成液控两位两通换向阀共同构成往复泵的液压控制机构，结构复杂。这两种结构由于活塞和活塞杆的自身重量，会产生磨偏现象。另外在活塞运动至端点换向时，在系统内还会产生脉动冲击。

本发明的目的是提供一种便于加工，换向时与活塞杆和连接体之间的间隙无关的液压自动控制高压往复泵，以保证换向灵活可靠。

本发明的技术解决方案采用两种方式，第一种方式是一种液压自动控制高压往复泵，它包括油缸10，与油缸10相匹配的活塞8、与活塞8两侧相接的活塞杆11、23，活塞杆11与连接体24、活塞杆23与连接体5相匹配，油缸10的两侧与连接体24、5相接，连接体24与工作缸25、连接体5与工作缸4相接，它还包括与工作缸4、25内腔相通的排液阀2、27进液阀3、28，连接体5、24内均设有一个空腔，空腔内设有控制活塞8到位换向的阀杆20、26。阀杆20的外圆上分别设有凹槽29、30、31，连接体上设有与所述空腔换向时相通的油口36、37、38，凹槽29与油口38对应，凹槽30与阀杆20的中心孔33相通，阀杆20的端头还设有与中心孔33相通的泄油孔39，油缸10上设有进出油口34、35。连接体24上的空腔内的阀杆26的结构及连接体24与阀杆26相对应的油口均与连接体5和阀杆20相对称。

所述的活塞杆11、23的底部连接体24、5的内壁上均设有与油缸10内腔相通的空腔，并装有单向阀9、40。空腔上部是靠活塞杆11、23的外表面封闭的。

第二种方式是在第一种方式基础上，在连接体5、24内还设有一个置于阀杆41、42的空腔，阀杆41的外圆设有凹槽43，凹槽43换向时与油口44、45对应，连接体5内还设有通道46，通道46将油缸10的内腔与连接体5内的空腔内端连通，连接体24上的油口47、48、通道49及阀杆42上的凹槽50均与连接体5一侧对称，油口45、47、52为常通油路，连接体51与油缸53相接，与油缸53相匹配的活塞54接有活塞杆55，活塞杆55与连接体51相匹配，工作缸64与连接体51相接，进液阀66、排液阀65与工作缸64内腔连通，连接体51上还设有油口56、58、连接体51上空腔内的阀杆57外圆设有与油口52、58、56换向时相对应的凹槽62、60、67，阀杆57轴心线处设有中心孔68。凹槽60与中心孔68连通，阀杆57端头还设有泄油口63，油缸53上设有油口59，油口44、48分别与换向阀69的液控口相接，换向阀69的油口分别与油口58、72及换向阀70的两端的液控口相接，换向阀70的油口与油缸53上的油口59、连接体51上的油口52及油箱相接，油口56接有与油箱相接的回油阀71，活塞54的左右两侧对称。

所述的活塞杆55的底部连接体51上设有空腔，空腔与油缸53内腔连通，并设有单向阀，空腔上部是靠活塞杆51的外圆封闭的，活塞54的左右两侧对称。

本发明与现有技术相比，由于在连接体内加工有一个空腔，换向所使用的阀杆置于空腔内，靠活塞运动碰撞阀杆在空腔内轴向运动，达到换向的目的，又由于所设有空腔，阀杆直径较小，远远小于活塞杆直径，对于尺寸较小的零件，在机械加工时很容易达到设计要求，改变了现有技术中活塞杆兼作阀杆、连接体兼作阀体的结构，因此本发明具有加工简单，易于达到加工精度的要求，经久耐用换向灵活可靠，既降低了加工成本，又降低了使用过程中的维修成本。因在活塞杆的底部与连接体之间设有与油缸内腔相通的空腔，并设有单向阀，工作时可充入高压油，支撑活塞，由于有单向阀的控制，高压油无法泄漏出去，因此也解决了由于活塞和活塞杆自重造成的磨偏现象，两个或两个以上结构相似的泵体相连接后(如图2)，再与换向阀相接，即用主动泵控制一个或多个从动泵体，使用主动泵和从动泵相位相差一定的角度，可以有效地解决液压系统中的脉动冲击，原因是泵体内的活塞总是以不同的先后顺序到达端点换向，即形成差动。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述；

图1是本发明第一种具体实施方式的结构及工作原理图；

图2是本发明第二种具体实施方式中，主从泵体相接的结构及工作原理图。

如图1所示：10为油缸，8为与油缸10相配的活塞，活塞8的两侧设有与活塞8为一体结构的活塞杆11和23，活塞杆11、23与连接体24、5相配，连接体24、5与油缸10的两端头螺栓连接，活塞杆与连接体之间设有密封圈。连接体24、5的端部均螺栓连接工作缸25、4，工作缸端头还用螺栓连接有带排液阀2、27和进液阀3、28的缸头1。进阀及排阀均采用液压系统中的单向阀，只是每个缸头均装有进液阀、排液阀各一个。油缸10上还设有进出油口34、35(参看图1)。

如图1所示：在连接体5上加工一个置于阀杆20的空腔，连接体5上还加工有与所述空腔相通的油口36、37、38，阀杆20的外圆加工有与油口36、37、38换向时相对应的凹槽31、30、29，凹槽30与阀杆20上的中心孔33相通，阀杆20的端头还设有与中心孔33相通的泄油孔39。

在活塞杆23底部与连接体5之间，连接体5上加工与油缸10内腔相通的空腔32，并装有单向阀9，空腔32上部是靠活塞杆23的外表面封闭来支撑活塞，以克服因活塞和活塞杆自重造成的磨偏现象。

其工作过程为：如图1所示：将左右对称结构的连接体5、24上的油口与换向阀13、溢流阀18、19及高压油泵17相接，当电机14带动高压油泵17工作时高压油经油口36，凹槽31、油口37使换向阀13的阀杆处于右位，同时高压油经油口34进入油缸10内腔活塞8的左侧，推动活塞向右侧运动，此时由于油口37内的高压油充入连接体24内的阀杆26右端空腔内，使阀杆26左移(如图1所示位置)。在这一行程过程中，工作缸4内腔由于活塞杆23的右移，容积扩大，进液阀3打开吸入介质，排液阀2关闭，而工作缸25的内腔由于活塞杆11的右移，容积缩小，排液阀27打开，排出介质，进液阀28关闭，因工作时，进阀3和28均与总进阀相接，排液阀2、27与总排阀相接，所以在这一行程中，完成了一个进排出介质的过程，当活塞8移至右端碰撞阀杆26，使阀杆26右移，造成高压油通过阀杆26上的凹槽使连接体24上的油口P1与Y相通，连接体5上油口38充入高压油，阀杆20在高压油作用下右移，此时，换向阀13右端液控口与高压油相通，换向阀13的阀杆处于左位，左端液控口油液经油口37、凹槽30、中心孔33、泄油孔39与油缸10的内腔相通，并经油口34流回油箱。同时高压油自油口35进入油缸10内腔活塞右侧，并推动活塞左移，以此重服，达到吸入和排出介质的目的。其工作介质可以是各种气、液体。

如图2所示：下部为主动泵体，上部为从动泵体，即由上、下两部分组成一个双体泵，从图2可知，上部的泵体与以上所述泵体相同，所不同之处是：下部的主动泵体上连接体5、24还设有置于阀杆41、42的空腔及通道46、49，并设有与阀杆41外圆上的凹槽43相对应的油口44、45，与阀杆42外圆上的凹槽50换向时相对应的油口47、48。油口44、48分别与换向阀69的液控口相接，换向阀69的油口分别与油箱16、换向阀70两侧的液控口、连接体51上的油口56、58相接，换向阀70的油口分别与油口59、高压油泵17的出口、油箱相接(如图2所示)。

其工作过程为：如图2所示：将上、下泵体的排液阀全部与总排阀相接，进阀全部与总进阀相接。当电机14带动高压泵17工作时，下部的泵体即可按上述所述的工作过程工作，而上部的泵体是靠活塞8碰撞阀杆41、42而接通换向阀69，再由换向阀69控制换向阀70使上部泵体工作，即当活塞8到达左端头之前碰掸阀杆41向左移动，此时高压油通过油口45、凹槽43、油口44使换向阀69右端液控口处于高压，而换位接通，换向阀70受换向阀69控制换位驱动上部泵体工作，也就是说当下部泵体活塞换向之前，上部泵体内的活塞就已经开始工作，反之则相同，从而保证了二个缸始终处于差动运动中，可以完全消除液压系统中的脉动冲击现象。

本发明不只限于上述实施方式，任何可能的方式均属于本发明的基本思想。

Claims (4)

1.一种液压自动控制高压往复泵，它包括油缸(10)、与油缸(10)相匹配的活塞(8)、与活塞(8)两侧相接的活塞杆(11)、(23)，活塞杆(11)与连接体(24)、活塞杆(23)与连接体(5)相匹配，油缸(10)的两侧与连接体(24)、(5)相接，连接体(24)与工作缸(25)、连接体(5)与工作缸(4)相接，它还包括与工作缸(4)、(25)内腔相通的排液阀(2)、(27)，进液阀(3)、(28)，连接体(5)、(24)内均设有一个空腔，空腔内设有控制活塞(8)到位换向的阀杆(20)、(26)，油缸(10)上设有进出油口(34)、(35)，其特征在于：阀杆(20)的外圆上分别设有凹槽(29)、(30)、(31)，连接体上设有与所述空腔换向时相通的油口(36)、(37)、(38)，凹槽(29)与油口(38)对应，凹槽(30)与阀杆(20)的中心孔(33)相通，阀杆(20)的端头还设有与中心孔(33)相通的泄油孔(39)，连接体(24)上的空腔内的阀杆(26)的结构及连接体(24)与阀杆(26)相对应的油口均与连接体(5)和阀杆(20)相对称。

2.根据权利要求1所述的液压自动控制高压往复泵，其特征在于：所述的活塞杆(11)、(23)的底部连接体(24)、(5)的内壁上均设有与油缸(10)内腔相通的空腔，并装有单向阀(9)、(40)，空腔上部是靠活塞杆(11)、(23)的外表面封闭的。

3.一种液压自动控制高压往复泵，它包括油缸(10)、与油缸(10)相匹配的活塞(8)、与活塞(8)两侧相接的活塞杆(11)、(23)，活塞杆(11)与连接体(24)、活塞杆(23)与连接体(5)相匹配，油缸(10)的两侧与连接体(24)、(5)相接，连接体(24)与工作缸(25)、连接体(5)与工作缸(4)相接，它还包括与工作缸(4)、(25)内腔相通的排液阀(2)、(27)，进液阀(3)、(28)，连接体(5)、(24)内均设有一个空腔，空腔内设有控制活塞(8)到位换向的阀杆(20)、(26)，油缸(10)上设有进出油口(34)、(35)，其特征在于：阀杆(20)的外圆上分别设有凹槽(29)、(30)、(31)，连接体上设有与所述空腔换向时相通的油口(36)、(37)、(38)，凹槽(29)与油口(38)对应，凹槽(30)与阀杆(20)的中心孔(33)相通，阀杆(20)的端头还设有与中心孔(33)相通的泄油孔(39)，连接体(24)上的空腔内的阀杆(26)的结构及连接体(24)与阀杆(26)相对应的油口均与连接体(5)和阀杆(20)相对称，连接体(5)、(24)内还设有一个置于阀杆(41)、(42)的空腔，阀杆(41)的外圆设有凹槽(43)，凹槽(43)换向与油口(44)、(45)对应，连接体(5)内还设有通道(46)，通道(46)将油缸(10)的内腔与连接体(5)内的空腔内端连通，连接体(24)上的油口(47)、(48)、通道(49)及阀杆(42)上的凹槽(50)均与连接体(5)一侧对称，油口(45)、(47)与连接体(51)上的油口(52)均为常通油路，连接体(51)与油缸(53)相接，与油缸(53)相匹配的活塞(54)接有活塞杆(55)，活塞杆(55)与连接体(51)相匹配，工作缸(64)与连接体(51)相接，进液阀(66)、排液阀(65)与工作缸(64)内腔连通，连接体(51)上还设有油口(56)、(58)、连接体(51)上空腔内的阀杆(57)外圆设有与油口(52)、(58)、(56)换向时相对应的凹槽(62)、(60)、(67)，阀杆(57)轴心线处设有中心孔(68)，凹槽(60)与中心孔(68)连通，阀杆(57)端头还设有泄油口(63)，油缸(53)上设有油口(59)，油口(44)、(48)分别与换向阀(69)的液控口相接，换向阀(69)的油口分别与油口(58)、(72)与换向阀(70)的两端的液控口相接，换向阀(70)的油口与油缸(53)上的油口(59)、连接体(51)上的油口(52)及油箱相接，油口(56)接有与油箱相接的回油阀(71)，活塞(54)的左右两侧对称。

4.根据权利要求3所述的液压自动控制高压往复泵，其特征在于：所述的活塞杆(55)的底部连接体(51)上设有空腔，空腔与油缸(53)内腔连通，并设有单向阀，空腔上部是靠活塞杆(51)的外圆封闭的，活塞(54)的左右两侧对称。

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