CN107542725A - 单作用往复液压作动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种单作用往复液压作动器，包括液压缸、蓄能器、手动泵，以及由安装在集成阀块上的油箱、电机、齿轮泵、比例溢流阀、两个单向阀组成的液压泵站，集成阀块固定在液压缸上部，集成阀块油路出口与液压缸有杆腔通过管路连接，蓄能器套装在液压缸下部与液压缸无杆腔连通，液压缸有杆腔和无杆腔分别与排气阀连通，系统中设有压力、位移和传感器；当遇到紧急情况齿轮泵无法正常工作时，可以通过手动泵进行操作，实现作动器的安全运行；本发明具有液压系统简单、阀块体积小、集成度高、液压系统气泡量小、安全可靠等特点，它解决了现有作动器实现单方向输出、往复回程作用时液压系统结构复杂、管路复杂、气泡量大、发热量大等问题。
Description
技术领域
本发明涉及液压技术领域，具体涉及一种单方向输出、往复动作的液压作动器。
背景技术
现有液压作动器在液压缸回程时需要提供压力，液压缸伸出靠机械外力，一般通过复杂作动器液压回路实现。如公开号为103307059A的中国发明专利，其公开了一种液压促动器，包括液压缸和促动器液压站，促动器液压站内设置有电气控制部分和手动控制部分。该促动器共设有8个控制液压阀，液压缸两侧与油箱都有油液流动，液压系统结构复杂，管路布置复杂，并且系统工作一段时间后有较多气泡产生，而且气泡溶解在液压油后，造成运行一定时间产生噪声、爬行和系统温升高等故障，并且造成系统油液污染严重。
发明内容
本发明旨在提供一种采用“无阀”概念设计，具有简化液压系统结构和简化管路布置特点的液压作动器。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种单作用往复液压作动器，包括液压泵站和液压缸，所述液压缸下部套装有与液压缸无杆腔连通的蓄能器，所述液压泵站包括安装在集成阀块上的油箱、电机、齿轮泵、比例溢流阀、单向阀一和单向阀二，所述集成阀块通过固定支架固定在液压缸上部，集成阀块油路出口与有杆腔通过管路连接，所述电机驱动齿轮泵从油箱吸油并输出高压油，输出的高压油通过单向阀一通往液压缸有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸无杆腔的油液被压回蓄能器；活塞杆伸出时，蓄能器向液压缸无杆腔进油，液压缸有杆腔油液通过比例溢流阀和单向阀二进入油箱，液压缸上、下部分别安装连通有杆腔和无杆腔的排气阀一和排气阀二，用于系统含气量大时，排出系统气泡。
一种单作用往复液压作动器，用于齿轮泵无法正常工作时，包括液压泵站和液压缸，所述液压缸下部套装有与液压缸无杆腔连通的蓄能器，所述液压泵站包括手动泵和安装在集成阀块上的油箱、比例溢流阀、单向阀二、快换接头一和快换接头二，所述集成阀块通过固定支架固定在液压缸上部，集成阀块油路出口与有杆腔通过管路连接，所述手动泵通过快换接头一和和快换接头二接入集成阀块油路，所述手动泵吸油口由快接接头一从油箱吸油并打出高压油，打出的高压油通过快换接头二进入液压缸有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸无杆腔的油液被压回蓄能器；活塞杆伸出时，蓄能器向液压缸无杆腔进油，液压缸有杆腔油液通过比例溢流阀和单向阀二进入油箱，液压缸上、下部分别安装连通有杆腔和无杆腔的排气阀一和排气阀二，用于系统含气量大时，排出系统气泡。
与现有液压作动器作用在液压缸伸出是由机械结构通过拉索供拉力，缩回是由齿轮泵向有杆腔供油的工况相比，本发明的有益效果是：
(1)结构简单、集成度高。采用“无阀”概念，即尽可能的减少液压阀的使用。简化了液压系统结构，管路和液压通道长度是其他作动器的一半以下。能方便安装与维护，减少系统产生的热量，减小管道冲击，减小噪声，减小系统中液压油的泄露。
(2)液压阀块结构简单，阀块体积小，阀块的生产成本降低，并且阀块装配体体积是其他作动器的阀块装配体体积的一半左右。
(3)液压缸无杆腔与蓄能器的集成，以及液压缸有杆腔和无杆腔排气阀的安装会使系统和油箱产生气体的现象减轻。
(4)系统阀少，经过变化的孔道次数少。能减少液压冲击，使振动减小，气体产生的现象减轻，可以减轻气蚀等现象，减小爬行现象的产生，减轻油液受污染的可能。
(5)液压缸与蓄能器集成，在活塞杆伸出时蓄能器储有一定压力，使得系统反应更灵敏。
(6)元件的减少，使电气布置更加方便，更便于控制，提高了电气的可靠性，进而提高了整个系统的可靠性。
附图说明
图1为单作用往复作动器液压系统原理图。
图2为单作用往复作动器结构示意图。
图3为图2所示作动器的集成阀块中心截面图。
图4为图2所示作动器的油箱斜截图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明的液压系统具有：油箱1，用作储油装置；温度传感器2，实现对液压油液的温度监控；比例溢流阀3，用于调定不同的开启压力，实现活塞杆拉回或伸出时安全压力控制，以及活塞杆伸出背压保护；电机4、齿轮泵5，齿轮泵5由电机4驱动，输出高压油；单向阀一6.1、单向阀二6.2；压力传感器7，用于实时传递液压缸有杆腔压力；液压缸8、蓄能器10，蓄能器与液压缸无杆腔连通，通过充放液可以实现液压缸活塞杆的往复移动：位移传感器9，用于实时输出液压缸活塞杆的位置信息，手动泵11、快换接头一12.1和快换接头二12.2，其用在齿轮泵5无法工作时，起到应急作用；排气阀一13.1和排气阀二13.2。
如图2～4所示，本发明的单作用往复液压作动器，包括液压泵站和液压缸8，液压缸8下部套装有与液压缸无杆腔连通的蓄能器10，液压泵站包括安装在集成阀块14上的油箱1、比例溢流阀3、电机4、齿轮泵5、单向阀一6.1和单向阀二6.2，集成阀块14通过固定支架15固定在液压缸8上部，集成阀块14油路出口与有杆腔通过管路连接，电机4驱动齿轮泵从油箱1吸油并输出高压油，输出的高压油通过单向阀一6.1通往液压缸8有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸8无杆腔的油液被压回蓄能器10；活塞杆伸出时，蓄能器10向液压缸8无杆腔进油，液压缸有杆腔油液通过比例溢流阀3和单向阀二6.2进入油箱，液压缸8上部和下部分别安装连通有杆腔和无杆腔的排气阀一13.1和排气阀二13.2，当系统含气量大时，开启排气阀一、二，可排出系统气泡。
如图1所示，本发明的单作用往复作动器的具体工作原理如下：
当齿轮泵5可以正常工作，要求活塞杆收回时：调定比例溢流阀3到一定值起安全作用，电机4带动齿轮泵5，齿轮泵5的吸油口在油箱1中吸油，输出高压油，高压油液经过单向阀一6.1，一部分通向比例溢流阀3(在压力安全的情况下此路不通)，另一部分通向液压缸8的有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸8无杆腔油液被压到蓄能器10中暂时储存，当液压缸8活塞杆拉回到指定位置时，调节比例溢流阀3压力使系统保持在这一位置。可以通过压力传感器7实时传递有杆腔压力，通过温度传感器2实时传递油箱1温度；要求活塞杆伸出时：活塞杆被外力拉出，此时，调定比例溢流阀3压力使其工作在背压保护状态，防止液压缸8活塞杆伸出太快。在拉索拉力和蓄能器10的作用下，蓄能器10中的油液进入液压缸8无杆腔，液压缸8有杆腔油液通过比例溢流阀3和单向阀二6.2进入油箱1，位移传感器9检测到液压缸8活塞杆伸出到指定位置后，调定比例溢流阀3压力到安全阀功能，起动齿轮泵5，控制活塞杆伸出位置。
齿轮泵5不能正常工作时，将手动泵11通过快换接口一12.1和快换接口二12.2接入系统，通过手动泵11代替齿轮泵5和电机4的功能，要求活塞杆收回：手动泵11吸油口由接通的快换接头一12.1从油箱1吸油，手动泵11的高压油由快换接头二12.2进入液压缸8有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸8无杆腔油液被压到蓄能器10中暂时储存，当液压缸8活塞杆拉回到指定位置时，调节比例溢流阀3压力使系统保持在这一位置。可以通过压力传感器7实时传递有杆腔压力，通过温度传感器2实时传递油箱1温度；要求活塞杆伸出时：活塞杆被外力拉出，此时，调定比例溢流阀3压力使其工作在背压保护状态，防止液压缸8活塞杆伸出太快。在拉索拉力和蓄能器10的作用下，蓄能器10中的油液进入液压缸8无杆腔，液压缸8有杆腔油液通过比例溢流阀3和单向阀二6.2进入油箱，位移传感器检测到液压缸8活塞杆伸出到指定位置时，调定比例溢流阀3到安全阀功能，手摇手动泵11，控制活塞杆伸出位置。
系统噪声震动较大时，可能是油液中气泡含量大。通过打开排气阀一13.1和排气阀二13.2，排除系统气泡后再将其关闭。
Claims (5)
1.一种单作用往复液压作动器，包括液压泵站和液压缸，其特征在于，所述液压缸下部套装有与液压缸无杆腔连通的蓄能器，所述液压泵站包括安装在集成阀块上的油箱、电机、齿轮泵、比例溢流阀、单向阀一和单向阀二，所述集成阀块通过固定支架固定在液压缸上部，集成阀块油路出口与有杆腔通过管路连接，所述电机驱动齿轮泵从油箱吸油并输出高压油，输出的高压油通过单向阀一通往液压缸有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸无杆腔的油液被压回蓄能器；活塞杆伸出时，蓄能器向液压缸无杆腔进油，液压缸有杆腔油液通过比例溢流阀和单向阀二进入油箱，液压缸上、下部分别安装连通有杆腔和无杆腔的排气阀一和排气阀二，用于系统含气量大时，排出系统气泡。
2.根据权利要求1所述的一种单作用往复液压作动器，其特征在于，所述液压缸上装有位移传感器，用于实时输出液压缸活塞杆的位置信息；所述油箱内装有温度传感器，用于对油温进行监测；所述集成阀块油路上装有压力传感器，用于实时传递液压缸有杆腔压力。
3.根据权利要求1所述的一种单作用往复液压作动器，其特征在于，所述比例溢流阀可以调定不同的开启压力，实现活塞杆拉回或伸出时安全压力控制，以及活塞杆伸出背压保护。
4.一种单作用往复液压作动器，用于齿轮泵无法正常工作时，包括液压泵站和液压缸，其特征在于，所述液压缸下部套装有与液压缸无杆腔连通的蓄能器，所述液压泵站包括手动泵和安装在集成阀块上的油箱、比例溢流阀、单向阀二、快换接头一和快换接头二，所述集成阀块通过固定支架固定在液压缸上部，集成阀块油路出口与有杆腔通过管路连接，所述手动泵通过快换接头一和和快换接头二接入集成阀块油路，所述手动泵吸油口由快接接头一从油箱吸油并打出高压油，打出的高压油通过快换接头二进入液压缸有杆腔，推动活塞杆拉回，液压缸无杆腔的油液被压回蓄能器；活塞杆伸出时，蓄能器向液压缸无杆腔进油，液压缸有杆腔油液通过比例溢流阀和单向阀二进入油箱，液压缸上、下部分别安装连通有杆腔和无杆腔的排气阀一、二，用于系统含气量大时，排出系统气泡。
5.根据权利要求4所述的一种单作用往复液压作动器，其特征在于，所述液压缸上装有位移传感器，用于实时输出液压缸活塞杆的位置信息；所述油箱内装有温度传感器，用于对油温进行监测；所述集成阀块油路上装有压力传感器，用于实时传递液压缸有杆腔压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180105 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |