CN107660258B - 增压泵一体整合式液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增压泵一体整合式液压缸，包括第1主体部，分割成上侧气缸和下侧气缸，能够在低负载状态下使增压机以较低气压工作；以及增压泵，包括在高负载状态下提供高增压比的第2主体部并以能够实现流体连通的方式与第1主体部并排配置。

Description

增压泵一体整合式液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸，尤其涉及一种增压泵一体整合式液压缸。

背景技术

通常，增压泵装置采取将增压泵附着在液压油储藏罐中且仅通过增压泵工作的结构，因为在低负载条件下也仅通过增压泵工作，因此会导致气缸活塞杆运动缓慢以及能源消耗较高等问题。

此外，液压式增压器(专利文献1)虽然采用在低负载条件下使活塞杆高速运动而在高负载条件下输出高功率的设计方式，但是因为采取仅通过增压器的1次工作实现活塞杆加压的方式，因此需要为不同的气缸进行定制制作。

发明内容

技术课题

本发明的目的在于提供一种既配备在液压缸的低负载条件下以较低的气压工作的增压器，又配备在液压缸的高负载条件下提供高增压比的增压泵的液压装置。

解决技术问题的方法

为了实现上述目的，适用本发明的增压泵一体整合式液压缸，其特征在于，包括：

下侧气缸，在下侧形成第1气压工作腔并在上侧形成第1液压工作腔且在其内部配备工作活塞，在第1气压工作腔的下侧形成第1气压通道并在第1气压工作腔的上侧形成第2气压通道，在第1液压工作腔的上侧相邻形成第1液压通道并在其上部配备小直径的镗孔；

上侧气缸，在其内部配置增压活塞和滑动式活塞，通过滑动式活塞在下侧形成以能够实现流体连通的方式与镗孔连接的第2液压工作腔并在上侧形成第2气压工作腔，在第2液压工作腔的下侧形成第2液压通道；

第1主阀，形成与第1气压通道相互连通的第3气压通道、帮助实现与第2气压工作腔的相互连通的第6气压通道、通过2个止回阀进行开闭的第5气压通道、以及用于对内部空间的气压进行排出的第4气压排出通道，配备有配置于内部空间并对气压的流动进行控制的第1阀槽，安装在上侧气缸的第2气压工作腔的上端部；

第2主体部，配备有第3气压工作腔和第3液压工作腔以及第4液压工作腔并在其内部配置泵活塞，通过泵活塞在下侧形成后退用气压工作腔并在上侧形成前进用气压工作腔，第3气压工作腔在其下部配备通过第9气压通道与泵活塞的接触而进行开闭的第2阀杆并在其上部配备通过与泵活塞的接触而进行开闭的第1阀杆，第3液压工作腔中形成通过第3止回阀进行开闭的第3液压通道以及通过第4止回阀进行开闭的第4液压通道，第4液压工作腔中形成通过第5止回阀进行开闭的第5液压通道和通过第6止回阀进行开闭的第6液压通道；以及

第2主阀，形成通过第1阀杆与前进用气压工作腔连通的第11气压通道、与第9气压通道相互连通的第10气压通道、帮助实现与第3气压工作腔的相互连通的第7气压通道、从第2主阀的内部空间到第1阀杆进行连通的第12气压通道、以及使气压能够流入到第2主阀的内部空间的第13气压通道，配备有配置于内部空间并对气压的流动进行控制的第2阀槽，安装在第3气压工作腔的上端部。

在本发明中，工作活塞由工作杆和活塞环以及引导杆构成。

活塞环能够被配置在第1气压通道和第2气压通道之间。

滑动式活塞以能够沿着增压活塞的活塞杆长度方向进行滑动的方式配置，且滑动式活塞通过弹簧被增压活塞弹性支撑。

泵活塞的活塞杆以能够在第3气压工作腔和第3液压工作腔以及第4液压工作腔内部进出运动的方式延长形成。

第4液压通道和第6液压通道以能够与第2液压通道连通的方式连接，第3液压通道和第5液压通道以能够与第1液压通道连通的方式连接。

第1阀杆配备有第1加压弹簧，第2阀杆配备有第2加压弹簧。

第2主体部中能够配备有向第2阀杆提供气压的第8气压通道以及通过第2阀杆排出气压的第14气压排出通道。

在一实施例中，上侧气缸能够在下侧气缸的上侧以可实现流体连通的方式排成一列安装。

即，上侧气缸的增压活塞和下侧气缸的工作活塞被排列在相同的轴线上。

在另一实施例中，上侧气缸和下侧气缸能够并行排列。

即，上侧气缸的增压活塞和下侧气缸的工作活塞被排列在两个不同的轴线上。

第5气压通道中能够配备可根据气压的正向或逆向流动分别进行开闭的2个止回阀。

本发明的特征以及优点将通过结合附图进行的后续说明得到进一步明确。

其中，在本说明书以及权利要求书中所使用的术语或单词不应解释为常规的在词典上给出的含义，应考虑到发明人能够为了更好地对本发明进行说明而适当地对术语的概念做出定义，从而解释为符合本发明之技术思想的含义和概念。

发明效果

通过如上所述的本发明，能够提供一种可以根据低负载和高负载的状态施加不同的空气压力，从而通过消耗适量的能源而实现节能效果的液压缸。

本发明相对于现有的液压泵，能够减少发热量并借此减小液压油的储藏空间，从而实现更加紧凑(compact)的设计结构。此外，本发明能够为了缓解压力脉冲现象而提供连续的高功率输出。

附图说明

图1是对适用本发明之较佳实施例的增压泵一体整合式液压缸的内部构成进行大致图示的纵向截面图。

图2是在低负载条件下以高速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图。

图3是在高负载条件下以低速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图。

图4是在高负载条件下以低速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图，对泵活塞的前进状态进行了图解。

图5是在高负载条件下以低速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图，对泵活塞的后退状态进行了图解。

图6是在高负载条件下以低速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图，对泵活塞的前进状态进行了图解。

图7是对适用本发明的液压缸的后退动作进行图解的纵向截面图。

图8是适用本发明之另一实施例的液压缸的纵向截面图。

具体实施方式

下面，将结合附图对适用本发明的增压泵一体整合式液压缸进行详细说明。

本发明的优点、特征及其实现方法，将通过结合附图后续说明的实施例得到进一步明确。当在本说明书中为各个附图中的构成要素分配参考符号时，在整个说明书中相同的参考符号代表相同或相似的构成要素。此外，如果在本说明书中对相关公知技术的具体说明可能会导致本发明的要旨变得不清晰，则将省略其详细说明。

适用本发明之较佳实施例的增压泵一体整合式液压缸采用如下所述的构成。

如图1所示，适用本发明之较佳实施例的液压缸包括：第1主体部(无参考符号)，被分隔成上侧气缸和下侧气缸；以及第2主体部30即增压泵，以能够实现流体连通的方式与上述第1主体部并排安装。其中，第1主体部对气缸进行上下分隔，在上侧气缸20的内部安装配备有弹簧S的增压活塞P2的同时，在下侧气缸10的内部安装工作活塞P1。尤其是，适用本发明之较佳实施例的液压缸通过将工作活塞P1和增压活塞P2配置在相同的轴线上，从而使下侧气缸10和上侧气缸20排成一列。

具体来讲，下侧气缸10在下侧形成第1气压工作腔110并在上侧形成第1液压工作腔120，同时在其上部配备小直径的镗孔121。下侧气缸10在下侧相邻位置形成第1气压通道H1，在上侧相邻位置形成第1液压通道W1，并在第1气压通道H1和第1液压通道W1之间形成第2气压通道H2。工作活塞P1包括工作杆P1-1、活塞环P1-2以及引导杆P1-3。较佳地，活塞环P1-2配置在第1气压通道H1和第2气压通道H2之间为宜。第1气压工作腔110通过活塞环P1-2在下部形成后退用气压工作腔110a，并在上部形成前进用气压工作腔110b。即，第1气压通道H1与后退用气压工作腔110a连通，而第2气压通道H2与前进用气压工作腔110b连通。此外，第1液压通道W1与第1液压工作腔120连通。

上侧气缸20配置在下侧气缸10的上侧，且以能够通过下侧气缸10的镗孔121实现流体连通的方式安装。上侧气缸20如图所示，在其内部配置有增压活塞P2，在下部形成第2液压工作腔220并在上部形成第2气压工作腔210。第2液压工作腔220和第2气压工作腔210是通过滑动式活塞P3进行分隔。第2液压通道W2与第2液压工作腔220连通，且配置在滑动式活塞P3的下止点之下的位置。

上侧气缸20如上所述，在限定第2气压工作腔210和第2液压工作腔220的内部空间内配备有增压活塞P2，而增压活塞P2配备有沿着长度方向向下部延长的活塞杆P2-1，上述活塞杆P2-1贯通下侧气缸10的镗孔121，从而能够在第1液压工作腔120和第2液压工作腔220中进出运动。活塞杆P2-1的自由端能够进入工作活塞P1的引导杆P1-3内部。较佳地，活塞杆P2-1配备有能够沿着活塞杆P2-1的长度方向进行滑行移动的滑动式活塞P3，滑动式活塞P3通过弹簧S配置到增压活塞P2中。

尤其是，上侧气缸20的上端部配备有第1主阀250，通过对气压的流动进行控制而使其注入到第2气压工作腔210和/或从中排出。第1主阀250能够借助于其内部的第1阀槽260对气压的流动进行控制。第1主阀250配备有能够通过第1阀槽260选择性地进行开闭的第3气压通道H3和第4气压排出通道H4以及第6气压通道H6，同时还配备有能够通过2个止回阀261、262进行开闭的第5气压通道H5。其中，第1主阀250的第5气压通道H5配备有能够根据气压流体的(正向或逆向)流动方向选择性地进行开闭的2个止回阀261、262，例如，能够通过打开第2止回阀262并关闭第1止回阀261而使第1主阀250内部的气压向排出到外部的正向进行流动，还能够通过关闭第2止回阀262并打开第1止回阀261而使外部气压向流入到第1主阀250内部空间的逆向进行流动。第6气压通道H6以连通第1主阀250和第2气压工作腔210之间的方式形成。

第2主体部30以能够实现流体连通的方式与配备有第1液压工作腔120和第2液压工作腔220的第1主体部并排安装，并形成第3气压工作腔310和第3液压工作腔320以及第4液压工作腔330。第3气压工作腔310通过泵活塞P4在下部形成后退用气压工作腔310a，并在上部形成前进用气压工作腔310b。即，第9气压通道H9与后退用气压工作腔310a连通，而第11气压通道H11与前进用气压工作腔310b连通。

第2主体部30在由第3气压工作腔310和第3液压工作腔320以及第4液压工作腔330限定的内部空间内配备泵活塞P4，而泵活塞P4配备有沿着长度方向向下部延长且能够在第3气压工作腔310和第3液压工作腔320以及第4液压工作腔330中进出运动的活塞杆P4-1。活塞杆P4-1的自由端通过沿着长度方向延长而贯通第4液压工作腔330。

尤其是，第2主体部30的上端部配备有第2主阀350，通过对气压的流动进行控制而使其注入到第3气压工作腔310和/或从中排出。第2主阀350采取能够借助于其内部的第2阀槽360对第7气压通道H7、第10气压通道H10、第11气压通道H11、第12气压通道H12以及第13气压通道H13选择性地进行开闭，从而对气压的流动进行控制的设计结构。第2主阀350还配备有配置在第3气压工作腔310的上侧且能够在泵活塞P4的后退驱动下加压打开的第1阀杆370，第1阀杆370介于第7气压通道H7和第12气压通道H12以及第3气压工作腔310的上侧之间。第1阀杆370能够通过在其上端安装第1加压弹簧371而对流动到第7气压通道H7中的气压、流动到第12气压通道H12中的气压或泵活塞P4进行加压，从而使第7气压通道H7和第12气压通道H12之间相互连通或封闭。与此同时，第2主体部30还配备有配置在第3气压工作腔310的下侧且能够在泵活塞P4的前进驱动下加压打开的第2阀杆380，第2阀杆380介于第8气压通道H8和第14气压排出通道H14以及第3气压工作腔310的下侧之间。第2阀杆380能够通过在其下端安装第2加压弹簧381而对流动到第8气压通道H8中的气压和/或泵活塞P4进行加压，从而对第14气压排出通道H14进行开闭。

具体来讲，第2主体部30在第2主阀350中形成第10气压通道H10并在第3气压工作腔310的下侧形成第9气压通道H9，从而使第2主阀350和第3气压工作腔310的后退用气压工作腔310a之间实现流体连通。第2主阀350能够通过第13气压通道H13将气压提供到内部空间。

第11气压通道H11以相互连通第2主阀350的内部空间和第3气压工作腔310的前进用气压工作腔310b的方式形成。

第2主体部30在第3液压工作腔320中形成用于确保液压油的流入和流出的第3液压通道W3和第4液压通道W4，并在第4液压工作腔330中形成用于确保液压油的流入和流出的第5液压通道W5和第6液压通道W6。适用本发明的液压缸能够通过在第2液压工作腔220的第2液压通道W2和第3液压工作腔320的第4液压通道W4之间配置第4止回阀322，以可实现流体连通的方式对第2液压工作腔220和第3液压工作腔320之间进行开闭。此外，适用本发明的液压缸能够通过在第2液压工作腔220的第2液压通道W2和第4液压工作腔330的第6液压通道W6之间配置第6止回阀332，以可实现流体连通的方式对第2液压工作腔220和第4液压工作腔330之间进行开闭。

适用本发明的液压缸能够通过在第1液压工作腔120的第1液压通道W1和第3液压工作腔320的第3液压通道W3之间配置第3止回阀321，以可实现流体连通的方式对第1液压工作腔120和第3液压工作腔320之间进行开闭。此外，适用本发明的液压缸能够通过在第1液压工作腔120的第1液压通道W1和第4液压工作腔330的第5液压通道W5之间配置第5止回阀331，以可实现流体连通的方式对第1液压工作腔120和第4液压工作腔330之间进行开闭。

下面，将结合附图对适用本发明之较佳实施例的液压缸的驱动进行说明。

图1是对活塞后退时的适用本发明的液压缸内部进行图示的示意图。后退气压通过第1气压通道H1流入到第1气压工作腔110的后退用气压工作腔110a内部并使得工作活塞P1后退，并通过第3气压通道H3驱动第1主阀250内部空间的第1阀槽260工作，第2气压工作腔210中的气压将经由第6气压通道H6从第4气压排出通道H4排出。此时，增压活塞P2将在弹簧S的弹力作用下后退。

图2是对适用本发明的液压缸在低负载条件下的高速前进动作进行图解的示意图，前进气压将通过第2气压通道H2流入到第1气压工作腔110的前进用气压工作腔110b内部并推动工作活塞P1前进。

图3是对适用本发明的液压缸在高负载条件下的低速前进动作进行图解的示意图，气压将通过第5气压通道H5和第1止回阀261推动第1阀槽260并沿着处于开放状态的第6气压通道H6流入到第2气压工作腔210。流入到第2气压工作腔210中的气压将推动增压活塞P3前进并推动工作活塞P1以高压状态低速前进。

图4是对在高负载条件下处于低速前进状态的液压缸中的泵活塞的前进状态进行图解的示意图。流入到第13气压通道H13中的气压将推动第2主阀350的第2阀槽360发生移动，并经由第11气压通道H11流入到第3气压工作腔310尤其是流入到前进用气压工作腔310b中。流入到第3气压工作腔310的前进用气压工作腔310b中的气压将最终推动泵活塞P4前进。

此外，后退用气压工作腔310a内部的气压将经由第9气压通道H9和第10气压通道H10以及第2阀槽360排出到外部，且经由第2发球360排出到第2主体部外部的气压能够选择经由消音器(无参考符号)进行排出。第3液压工作腔320中的液压油将通过第3液压通道W3和第1液压通道W1流入到第1液压工作腔120并推动工作活塞P1前进。此时，第2液压工作腔220中的液压油将通过第2液压通道W2流动到第2主体部并使第6止回阀开放，从而被保存到第4液压工作腔330的内部。

图5是对在高负载条件下处于低速前进状态的液压缸中的泵活塞的后退状态进行图解的示意图。流入到第13气压通道H13中的气压将推动第2主阀350的第2阀槽360发生移动，并经由第10气压通道H10和第9气压通道H9流入到第3气压工作腔310的后退用气压工作腔310a中。流入到第3气压工作腔310的后退用气压工作腔310a中的气压将推动泵活塞P4后退。

图6是在高负载条件下以低速前进方式工作的适用本发明的液压缸的纵向截面图，对泵活塞的前进状态进行了图解。

图7是对适用本发明的液压缸的后退动作进行图解的纵向截面图。

图8是对适用本发明之另一实施例的液压缸的纵向截面图进行图示的示意图。适用本发明之另一实施例的液压缸是图1至图7中所图示的液压缸的变形例，除增压活塞P2和工作活塞P1的排列状态之外，其他部分的结构非常类似，因此为了便于更加明确地理解本发明，将省略对相似或相同的构成部件的具体说明。

如图所示，适用本发明之另一实施例的液压缸通过将工作活塞P1和增压活塞P2配置在不同的轴线或两个轴线上，从而使下侧气缸10和上侧气缸20平行排列而非排成一列。但是，下侧气缸10和上侧气缸20仍然以能够实现流体连通的方式安装。

如上所述，将下侧气缸10和上侧气缸20并列平行排列的液压缸与如图1至图7所示的沿着长度方向以一字形延长排列的第1主体部相比，不仅能够通过减小整体的安装高度而提供更加紧凑的结构，还能够提升其能源效率。

上面对适用本发明的具体实施例进行了详细的说明，但上述内容只适用于对本发明进行具体的说明，适用本发明的增压泵一体整合式液压缸并不局限于此，具有本领域之一般知识的人员能够在本发明的技术思想范围内对其进行变形或改良。

对本发明的单纯的变形及变更均属于本发明的范畴，本发明的具体保护范围由所附的权利要求书确定。

Claims (12)

1.一种增压泵一体整合式液压缸，包括：

下侧气缸（10），在下侧形成第1气压工作腔（110）并在上侧形成第1液压工作腔（120）且在其内部配备工作活塞（P1），在上述第1气压工作腔（110）的下侧形成第1气压通道（H1）并在上述第1气压工作腔（110）的上侧形成第2气压通道（H2），在上述第1液压工作腔（120）的上侧相邻形成第1液压通道（W1）并在其上部配备小直径的镗孔（121）；

上侧气缸（20），在其内部配置增压活塞（P2）和滑动式活塞（P3），通过上述滑动式活塞（P3）在下侧形成以能够实现流体连通的方式与上述镗孔（121）连接的第2液压工作腔（220）并在上侧形成第2气压工作腔（210），在第2液压工作腔（220）的下侧形成第2液压通道（W2）；

第1主阀（250），形成与上述第1气压通道（H1）相互连通的第3气压通道（H3）、帮助实现与上述第2气压工作腔（210）的相互连通的第6气压通道（H6）、通过2个止回阀（261、262）进行开闭的第5气压通道（H5）、以及用于对内部空间的气压进行排出的第4气压排出通道（H4），配备有配置于上述内部空间并对气压的流动进行控制的第1阀槽（260），安装在上述上侧气缸（20）的第2气压工作腔（210）的上端部；

第2主体部（30），配备有第3气压工作腔（310）和第3液压工作腔（320）以及第4液压工作腔（330）并在其内部配置泵活塞（P4），通过上述泵活塞（P4）在下侧形成后退用气压工作腔（310a）并在上侧形成前进用气压工作腔（310b），上述第3气压工作腔（310）在其下部配备通过第9气压通道（H9）与上述泵活塞（P4）的接触而进行开闭的第2阀杆（380）并在其上部配备通过与上述泵活塞（P4）的接触而进行开闭的第1阀杆（370），上述第3液压工作腔（320）中形成通过第3止回阀（321）进行开闭的第3液压通道（W3）以及通过第4止回阀（322）进行开闭的第4液压通道（W4），上述第4液压工作腔（330）中形成通过第5止回阀（331）进行开闭的第5液压通道（W5）和通过第6止回阀（332）进行开闭的第6液压通道（W6）；以及

第2主阀（350），形成通过上述第1阀杆（370）与上述前进用气压工作腔（310b）连通的第11气压通道（H11）、与上述第9气压通道（H9）相互连通的第10气压通道（H10）、帮助实现与上述第3气压工作腔（310）的相互连通的第7气压通道（H7）、从第2主阀（350）的内部空间到上述第1阀杆（370）进行连通的第12气压通道（H12）、以及使气压能够流入到上述第2主阀（350）的内部空间的第13气压通道（H13），配备有配置于上述内部空间并对气压的流动进行控制的第2阀槽（360），安装在上述第3气压工作腔（310）的上端部，

其中，上述第2主体部（30）中配备有向上述第2阀杆（380）提供气压的第8气压通道（H8）以及通过上述第2阀杆（380）排出气压的第14气压排出通道（H14）。

2.根据权利要求1所述的液压缸，

上述工作活塞（P1）包括工作杆（P1-1）、活塞环（P1-2）以及引导杆（P1-3）。

3.根据权利要求2所述的液压缸，

上述活塞环（P1-2）配置在上述第1气压通道（H1）和上述第2气压通道（H2）之间。

4.根据权利要求1所述的液压缸，

上述滑动式活塞（P3）以能够沿着上述增压活塞（P2）的活塞杆（P2-1）长度方向进行滑动的方式配置，且上述滑动式活塞（P3）通过弹簧（S）被上述增压活塞（P2）弹性支撑。

5.根据权利要求1所述的液压缸，

上述泵活塞（P4）的活塞杆（P4-1）以能够在上述第3气压工作腔（310）和上述第3液压工作腔（320）以及上述第4液压工作腔（330）内部进出运动的方式延长形成。

6.根据权利要求1所述的液压缸，

上述第4液压通道（W4）和上述第6液压通道（W6）以能够与上述第2液压通道（W2）连通的方式连接，

上述第3液压通道（W3）和上述第5液压通道（W5）以能够与上述第1液压通道（W1）连通的方式连接。

7.根据权利要求1所述的液压缸，

上述第1阀杆（370）配备有第1加压弹簧（371），

上述第2阀杆（380）配备有第2加压弹簧（381）。

8.根据权利要求1所述的液压缸，

上述上侧气缸（20）在上述下侧气缸（10）的上侧以可实现流体连通的方式排成一列安装。

9.根据权利要求8所述的液压缸，

上述上侧气缸（20）的增压活塞（P2）和上述下侧气缸（10）的工作活塞（P1）被排列在相同的轴线上。

10.根据权利要求1所述的液压缸，

上述上侧气缸（20）和上述下侧气缸（10）并行排列。

11.根据权利要求10所述的液压缸，

上述上侧气缸（20）的增压活塞（P2）和上述下侧气缸（10）的工作活塞（P1）被排列在两个不同的轴线上。

12.根据权利要求1所述的液压缸，

上述第5气压通道（H5）中配备可根据气压的正向或逆向流动分别进行开闭的上述2个止回阀（261、262）。