CN106903921A - 一种设有多级变压油缸的液压压机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种设有多级变压油缸的液压压机及其控制方法，液压压机包括压机主体、主油缸、阀组、多级变压油缸和动梁，主油缸内设有主容纳腔，主容纳腔内设有活塞组件，活塞组件将主容纳腔分隔成上腔和下腔，活塞组件的推出杆端连接于动梁的上端面，动梁的下端面连于液压压机的上模芯；主油缸的上腔通过内设的油路和阀组连通于多级变压油缸的第二油腔；多级变压油缸的第一油腔通过内设的油路连通于阀组的液压装置。本发明提出一种设有多级变压油缸的液压压机，设置有多级变压油缸，解决现有高低压转换的液压机不具有多级可调性且体积笨重的问题，另外还提出上述液压压机的控制方法，控制简单，具有较高的稳定性及可控性。

Description

一种设有多级变压油缸的液压压机及其控制方法

技术领域

本发明涉及液压压机技术领域，尤其涉及一种设有多级变压油缸的液压压机及其控制方法。

背景技术

压机由液压缸带动液压执行机构工作，然而液压机的使用场合不同时，其灵活性的要求就更高，大多数的液压机非常呆板，不能根据实际的需要合理的调节液压压力，其压力调节区间很窄，不适合工作的实际需要。

随着科学技术的进步，也相继出现了可实现高低压转换的液压机，这种液压机可以根据实际负载的需要调节液压机上的顺序阀或是换位开关达到实际需求的压力，例如：在普通进给时使用低压，在需要液压机发力的时候随负载的增加转换为高压输出状态，如此解决高负载情况下的使用问题，不过，通常的能实现高低压转换的液压机的高低压转换都要通过另外设置顺序阀或是其它的转换机构，结构显得相当的复杂，需要操作人员的实际经验去调节液压机的压力及其高低压的转换，自动化程度不高，而且造成液压机的成本增高，不利于实际使用。为了提出一种可实现高低压转换且油压可调节的液压机，申请人提出一种加入变压缸的液压压机。

另外，目前公知的变压缸结构见图3，主要由缸体1和活塞杆2构成。活塞杆2将油缸分隔成第一油腔11和第二油腔12，第一油腔比第一油腔的截面积要大。第一油道和第二油道分别与第一油腔或第二油腔连通。根据牛顿第一定律P_第一油腔*S_第一油腔＝P_第二油腔*S_第二油腔，得：当第一油腔输进压力油时，第二油腔腔通过第二油道输出增压压力油；当第二油腔输进压力油时，第一油腔通过第一油道输出降压压力油。缺点为：降压压力和增压压力，各只有一级压力等级，不能满足多级压力的控制需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种设有多级变压油缸的液压压机，设置有多级变压油缸，并通过对其一级活塞杆的改造实现多级增压压力和多级降压压力的输出，解决现有高低压转换的液压机不具有多级可调性且体积笨重的问题。

本发明的另一目的在于提出上述液压压机的控制方法，控制简单，具有较高的稳定性及可控性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种设有多级变压油缸的液压压机，包括压机主体、主油缸、阀组、多级变压油缸和动梁，所述主油缸安装于所述压机主体的上横梁，所述阀组安装于所述主油缸的一侧，所述多级变压油缸安装于所述阀组的一侧；

所述主油缸内设有主容纳腔，所述主容纳腔内设有活塞组件，所述活塞组件将所述主容纳腔分隔成上腔和下腔，所述活塞组件的推出杆端连接于所述动梁的上端面，所述动梁的下端面连于液压压机的上模芯；

所述主油缸的上腔通过内设的油路和所述阀组连通于所述多级变压油缸的第二油腔；

所述多级变压油缸的第一油腔通过内设的油路连通于所述阀组的液压装置。

更进一步的说明，所述活塞组件包括设于主容纳腔内的主活塞，与主活塞连接的主杆，所述主杆的末端与动梁连接，所述动梁的下端面设置有用于压制的上模芯。

所述多级变压油缸，包括一级缸体、一级活塞杆和防护罩筒；

所述一级缸体内安装有可推出或回收的所述一级活塞杆，所述防护罩筒设置于所述一级缸体的一端，且所述一级活塞杆的杆端伸出所述一级缸体，并位于所述防护罩筒的防护腔内，所述一级缸体的内油腔由所述一级活塞杆分隔成第一油腔和第二油腔，所述第一油腔的截面积比所述第二油腔的截面积大；

所述一级缸体内设置有通向所述第一油腔的第一油道和通向所述第二油腔的第二油道；

所述一级活塞杆内设置有油腔，所述油腔设置有固定不动的二级活塞杆，所述油腔由所述二级活塞杆分隔成第三油腔和第四油腔，所述第三油腔的截面积比所述第四油腔的截面积大；

所述二级活塞杆的活塞端位于所述油腔内，所述二级活塞杆的杆端固定连接于所述一级缸体，所述二级活塞杆设置有通向所述第三油腔的第三油道和通向所述第四油腔的第四油道；所述第三油腔和所述第四油腔通过油路通道连通于所述阀组的液压装置；

所述一级活塞杆与所述一级缸体的相对摩擦滑动的接触面上设置有密封件；

所述一级活塞杆与所述二级活塞杆的相对摩擦滑动的接触面上也设置有密封件。

更进一步的说明，所述多级变压油缸通过内设有油路的连接板固定安装于所述阀组的一侧。

更进一步的说明，所述第一油道位于油腔内壁的开孔面向所述一级活塞杆的头部的顶端面，所述第二油道位于油腔内壁的开孔面向所述一级活塞杆的头部的底端面。

更进一步的说明，上述多级变压油缸的控制方法，其多级增压的控制方法如下：向第一油腔、第四油腔或第三油腔中输入不同的压力油组合，由第二油腔通过第二油道输出不同的多级增压压力油实现液压压机的增压；

需多级降压的控制方法如下：向第二油腔、第四油腔或第三油腔中输入不同的压力油组合，由第一油腔通过第一油道输出不同的多级降压压力油实现液压压机的降压。

更进一步的说明，多级增压时，各油腔压力关系为：P_第一油腔*S_第一油腔+P_第四油腔*S_第四油腔-P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第二油腔*S_第二油腔；

多级降压时，各油腔压力关系为：P_第二油腔*S_第二油腔-P_第四油腔*S_第四油腔+P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第一油腔*S_第一油腔。

本发明的有益效果：

1、设有主油缸和和多级变压油缸，通过多级变压油缸来实现主油缸内的油压多级增压压力和多级降压压力的可调，扩大调节区间及级别，满足实际需求，灵活性高；

2、通过对多级变压油缸的一级活塞杆的改造实现多级增压压力和多级降压压力的输出；

3、控制方法简单，设置有多个变量进行调控，具有多级可变性，且变量的特性相一致，可稳定的进行调变。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的多级变压油缸的结构示意图；

图3是现有技术的一个实施例的变压缸的结构示意图。

其中：

压机主体01、主油缸02、阀组03、多级变压油缸04、动梁05、连接板06、活塞组件021、上腔022、下腔023；

一级缸体1、第一油腔11、第二油腔12、第一油道13、第二油道14、一级活塞杆2、防护罩筒3、防护腔31、油腔4、第三油腔41、第四油腔42、第三油道43、第四油道44、二级活塞杆5；

第一油道11位于油腔内壁的开孔110、第二油道12位于油腔内壁的开孔120；

一级活塞杆2的头部的顶端面201、底端面202。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种设有多级变压油缸的液压压机，包括压机主体01、主油缸02、阀组03、多级变压油缸04和动梁05，所述主油缸02安装于所述压机主体01的上横梁，所述阀组03安装于所述主油缸02的一侧，所述多级变压油缸04安装于所述阀组03的一侧；

所述主油缸02内设有主容纳腔，所述主容纳腔内设有活塞组件021，所述活塞组件将所述主容纳腔分隔成上腔022和下腔023，所述活塞组件021的推出杆端连接于所述动梁05的上端面，所述动梁05的下端面连于液压压机的上模芯；

所述主油缸02的上腔022通过内设的油路和所述阀组03连通于所述多级变压油缸04的第二油腔12；

所述多级变压油缸04的第一油腔11通过内设的油路连通于所述阀组03的液压装置。

本申请通过多级变压油缸来实现主油缸内的油压多级增压压力和多级降压压力的可调，扩大调节区间及级别，满足实际需求，灵活性高，且结构改造简易，解决现有高低压转换的液压机不具有多级可调性且体积笨重的问题。

如图2所示，所述多级变压油缸，包括一级缸体1、一级活塞杆2和防护罩筒3；

所述一级缸体1内安装有可推出或回收的所述一级活塞杆2，所述防护罩筒3设置于所述一级缸体1的一端，且所述一级活塞杆的杆端伸出所述一级缸体，并位于所述防护罩筒的防护腔内，所述一级缸体1的内油腔由所述一级活塞杆2分隔成第一油腔11和第二油腔12，所述第一油腔11的截面积比所述第二油腔12的截面积大；

所述一级缸体1内设置有通向所述第一油腔11的第一油道13和通向所述第二油腔12的第二油道14；

所述一级活塞杆2内设置有用于变级压力的油腔4，所述油腔4设置有固定不动的二级活塞杆5，所述油腔4由所述二级活塞杆5分隔成第三油腔41和第四油腔42，所述第三油腔41的截面积比所述第四油腔42的截面积大；所述第三油腔41和所述第四油腔42通过油路通道连通于所述阀组03的液压装置；

所述二级活塞杆5的活塞端位于所述油腔4内，所述二级活塞杆5的杆端固定连接于所述一级缸体1，所述二级活塞杆5设置有通向所述第三油腔41的第三油道43和通向所述第四油腔42的第四油道44；

所述一级活塞杆2与所述一级缸体1的相对摩擦滑动的接触面上设置有密封件；

所述一级活塞杆2与所述二级活塞杆5的相对摩擦滑动的接触面上也设置有密封件。

本申请提出一种多级变压油缸，可实现多级增压压力和多级降压压力的输出。将一级活塞杆2作为二级缸体的油腔4，将二级活塞杆5设置于油腔4内，且设定二级活塞杆为固定部，当第三油道43或第四油道44进油时，作为二级缸体的一级活塞杆2进行活动，另外，防护腔31内的压力为零。

进一步的说明，当第一油腔11、第四油腔42和第三油腔41的不同组合输进压力油时，则第二油腔12通过第二油道14输出不同的多级增压压力油；当第二油腔12、第四油腔42和第三油腔41的不同组合输进压力油时，则第一油腔11通过第一油道13输出不同的多级降压压力油，使本申请的变压缸可实现多级增压压力和多级降压压力的输出。

更进一步的说明，所述多级变压油缸04通过内设有油路的连接板06固定安装于所述阀组03的一侧。通过连接板06加强安装，使多级变压油缸04的安装更加稳固，确保其提供准确的液压。

更进一步的说明，所述第一油道11位于油腔内壁的开孔110面向所述一级活塞杆2的头部的顶端面201，所述第二油道12位于油腔内壁的开孔120面向所述一级活塞杆2的头部的底端面202。开孔110、120均正对头部，使出油或进油的方向与活塞杆的运动方向一致，减少进油或出油对活塞杆运动的阻碍，使进出油量和油压具有较高的可控性，实现准确增级或降级调整。

更进一步的说明，本申请多级变压油缸的控制方法，其多级增压的控制方法如下：向第一油腔11、第四油腔42或第三油腔41中输入不同的压力油组合，由第二油腔12通过第二油道14输出不同的多级增压压力油实现液压压机的增压；

需多级降压的控制方法如下：向第二油腔12、第四油腔42或第三油腔41中输入不同的压力油组合，由第一油腔11通过第一油道13输出不同的多级降压压力油实现液压压机的降压。

根据牛顿第一定律，多级增压的控制原理：P_第一油腔*S_第一油腔+P_第四油腔*S_第四油腔-P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第二油腔*S_第二油腔，其中P指的是各腔的压力，S指的是截面积，当第一油腔11、第四油腔42和第三油腔41的不同组合输进压力油时，则第二油腔12通过第二油道14输出不同的多级增压压力油。

多级降压的控制原理：P_第二油腔*S_第二油腔-P_第四油腔*S_第四油腔+P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第一油腔*S_第一油腔当第二油腔12、第四油腔42和第三油腔41的不同组合输进压力油时，则第一油腔11通过第一油道13输出不同的多级降压压力油，使本申请的变压缸可实现多级增压压力和多级降压压力的输出，设置有多个变量进行调控，具有多级可变性，且变量的特性相一致，给液压压机提供稳定的调变。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种设有多级变压油缸的液压压机，其特征在于：包括压机主体、主油缸、阀组、多级变压油缸和动梁，所述主油缸安装于所述压机主体的上横梁，所述阀组安装于所述主油缸的一侧，所述多级变压油缸安装于所述阀组的一侧；

所述主油缸内设有主容纳腔，所述主容纳腔内设有活塞组件，所述活塞组件将所述主容纳腔分隔成上腔和下腔，所述活塞组件的推出杆端连接于所述动梁的上端面，所述动梁的下端面连于液压压机的上模芯；

所述主油缸的上腔通过内设的油路和所述阀组连通于所述多级变压油缸的第二油腔；

所述多级变压油缸的第一油腔通过内设的油路连通于所述阀组的液压装置。

2.根据权利要求1所述的一种设有多级变压油缸的液压压机，其特征在于：所述多级变压油缸包括一级缸体、一级活塞杆和防护罩筒；

所述一级缸体内安装有可推出或回收的所述一级活塞杆，所述防护罩筒设置于所述一级缸体的一端，且所述一级活塞杆的杆端伸出所述一级缸体，并位于所述防护罩筒的防护腔内，所述一级缸体的内油腔由所述一级活塞杆分隔成所述第一油腔和所述第二油腔，所述第一油腔的截面积比所述第二油腔的截面积大；

所述一级缸体内设置有通向所述第一油腔的第一油道和通向所述第二油腔的第二油道；

所述一级活塞杆内设置有油腔，所述油腔设置有固定不动的二级活塞杆，所述油腔由所述二级活塞杆分隔成第三油腔和第四油腔，所述第三油腔的截面积比所述第四油腔的截面积大；所述第三油腔和所述第四油腔通过油路通道连通于所述阀组的液压装置；

所述二级活塞杆的活塞端位于所述油腔内，所述二级活塞杆的杆端固定连接于所述一级缸体，所述二级活塞杆设置有通向所述第三油腔的第三油道和通向所述第四油腔的第四油道；

所述一级活塞杆与所述一级缸体的相对摩擦滑动的接触面上设置有密封件；

所述一级活塞杆与所述二级活塞杆的相对摩擦滑动的接触面上也设置有密封件。

3.根据权利要求1所述的一种设有多级变压油缸的液压压机，其特征在于：所述多级变压油缸通过内设有油路的连接板固定安装于所述阀组的一侧。

4.如权利要求2所述的设有多级变压油缸的液压压机的控制方法，其特征在于：

多级增压的控制方法如下：向第一油腔、第四油腔或第三油腔中输入不同的压力油组合，由第二油腔通过第二油道输出不同的多级增压压力油实现液压压机的增压；

需多级降压的控制方法如下：向第二油腔、第四油腔或第三油腔中输入不同的压力油组合，由第一油腔通过第一油道输出不同的多级降压压力油实现液压压机的降压。

5.根据权利要求4所述设有多级变压油缸的液压压机的控制方法，其特征在于：

多级增压时，各油腔压力关系为：P_第一油腔*S_第一油腔+P_第四油腔*S_第四油腔-P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第二油腔*S_第二油腔；

多级降压时，各油腔压力关系为：P_第二油腔*S_第二油腔-P_第四油腔*S_第四油腔+P_第三油腔*S_第三油腔＝P_第一油腔*S_第一油腔。