CN107672222A - 一种液压机的高效节能回程缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压机的高效节能回程缸，包括对称分布于液压机主液缸两边的多只单出杆回程液压缸，多只单出杆回程液压缸分成若干组，每组由一只平衡缸和一只驱动缸组成；平衡缸的有杆腔与蓄能器相连通，蓄能器内的压力充入平衡缸的油腔内，使平衡缸平衡活动梁及其工作部分重量；驱动缸为差动连接；当活动梁及其工作部分空程快下和向上回程时，只要驱动缸向活动梁施以较小的动力，就能驱动很大质量的活动梁及其工作部分实现空程快下和向上回程，从而实现液压机配泵数量少、能量消耗低，响应速度快，工作效率高、震动小、噪音低的目的。

Description

一种液压机的高效节能回程缸
技术领域
本发明涉及一种液压机的回程缸，特别是一种采用平衡辅助设置实现小动力驱动大质量液压机的高效节能回程缸，属于液压传动技术领域。
背景技术
液压机的一个工作循环包括活动梁下行工作、上行回程。传统液压机的上述循环动作是通过主液压泵和充液罐向主液压缸提供压力油，使液压机的活动梁及其工作部分快速向下工作；回程时，主液压泵切换向回程缸内提供压力油，主液压缸内的油回油箱，活动梁及其工作部分向上实现回程。由于液压机的活动梁重量较大，因而回程时需要多台液压泵同时向回程缸内提供大量的压力油，以满足回程较大线速度需要。这种回程工况不但消耗能量多、工作效率低下，而且液压机的响应速度慢、震动大、噪音大，不符合现代工业节能降耗的要求。因此，传统液压机的回程工况，尚需进一步地改进提高。
发明内容
针对传统液压机回程工况的技术不足，本发明提出一种液压机的高效节能回程缸，它采用平衡设置，极大地减少了压机活动梁重量对压机工作过程的影响，从而减少了活动梁重量对活动梁运动灵活性的阻碍。实现回程工况能量消耗少，响应速度快，工作效率高的目的。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案实施：一种液压机的高效节能回程缸，包括对称分布于液压机主液缸两边的多只单出杆回程液压缸，所述的单出杆回程液压缸的缸体固定在液压机的固定梁上，单出杆连接液压机的活动梁，它与液压机的液压泵、蓄能器、主液压缸协同完成液压机活动梁及其工作部分的空程快下、工进压下和向上回程；所述的蓄能器内设有恒定压力，其特征在于：
所述的多只单出杆回程液压缸分成若干组，每组由一只平衡缸和一只驱动缸组成；所述蓄能器与所述平衡缸的有杆腔相连通，正常工作时，蓄能器内的压力充入平衡缸的有杆腔内，使平衡缸活塞具有向上浮力，该浮力平衡活动梁及其工作部分的重量；活动梁下行工作时，所述驱动缸的无杆腔内充入压力油，有杆腔内的压力油回油箱，平衡缸油腔内的压力油被压入蓄能器内，活动梁及其工作部分空程快下；活动梁向上回程时，所述驱动缸的有杆腔内充入压力油，无杆腔内的回油流回油箱，平衡缸活塞所具有的向上浮力和驱动缸产生的驱动力合力驱动活动梁及其工作部分实现向上回程。
所述的平衡缸和驱动缸连体设置，驱动缸设置在平衡缸的活塞杆内，即：平衡缸的活塞杆为驱动缸的缸体，平衡缸的活塞杆连接活动梁，即：驱动缸的缸体连接活动梁；驱动缸中的活塞杆穿过平衡缸的无杆腔使活塞杆端露出平衡缸的缸体之外，且与平衡缸的缸体密封固定连接；驱动缸中的活塞杆内设有两条通油管路，其中一条通油管路从驱动缸的活塞杆端至驱动缸的无杆腔内，另一条通油管路从驱动缸的活塞杆端至驱动缸的有杆腔内。
所述的平衡缸和驱动缸分体设置，平衡缸和驱动缸的活塞杆分别连接活动梁。
连体设置时，驱动缸活塞杆内设有的两条通油管路相互连通，使驱动缸的无杆腔与有杆腔相互连通，驱动缸的无杆腔与有杆腔又与液压泵输出压力油的出口相互连通，由此构成驱动缸的差动连接，实现活动梁及其工作部分的空程快下。
分体设置时，驱动缸为差动连接，实现活动梁及其工作部分的空程快下。
所述蓄能器内的恒定压力使平衡缸中的活塞具有的向上浮力小于等于活动梁及其工作部分的重量。
所述驱动缸无杆腔内的活塞面积为有杆腔内的活塞杆面积的两倍,使液压机的活动梁及其工作部分空程快下与向上回程的速度相等。
所述活动梁及其工作部分向上回程时，驱动缸的驱动力小于活动梁及其工作部分的重量。
所述驱动缸的无杆腔和有杆腔与液压泵输出压力油的出口相连通的管路上设有三位四通电磁换向阀。
所述驱动缸的无杆腔与有杆腔相连通的管路上设有二位三通电磁换向阀
所述二位三通电磁换向阀不通电时，驱动缸为常态连接，通电时为差动连接。
本发明通过以上技术方案，可获得以下有益效果：
1、平衡缸的有杆腔与蓄能器相通，活塞杆固定连接活动梁，从而起到平衡活动梁及其工作部分重量的作用，使活动梁及其工作部分的重量始终接近于零，在这样的平衡状态下，只要在活动梁上施以很小的动力，即可实现活动梁及其工作部分的下行工作、上行回程，有效地减少了液压泵的配泵数量，从而节约了能量和生产成本；
2、驱动缸设置在平衡缸的活塞杆内，且为差动连接结构，不仅浓缩了结构设置空间，而且在平衡缸平衡活动梁重量的条件下，能够有效实现活动梁及其工作部分的空程快下；
3、驱动缸内注入的油量减少，使液压机的工作振动和噪音降低。
附图说明
附图1为本发明实施例一的结构示意图；
附图2为本发明实施例一中回程液压缸的结构示意图；
附图3为本发明实施例二的结构示意图。
在附图1、2、3中：1为液压泵、2为三位四通电磁换向阀、3为二位三通电磁换向阀、4为主液压缸、5为单出杆回程液压缸、501为平衡缸缸体、502为平衡缸活塞、503为平衡缸活塞杆又为驱动缸缸体、504为平衡缸无杆腔、505为平衡缸有杆腔、506为驱动缸活塞、507为驱动缸活塞杆、508为驱动缸无杆腔、509为驱动缸有杆腔、510和511为通油管道、6为活动梁、7为蓄能器、b为呼吸口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步解释说明：
如附图1、2、3所示，本发明包括对称分布于液压机主液缸4两边的多只单出杆回程液压缸5，单出杆回程液压缸5的缸体固定在液压机的固定梁上，单出杆连接液压机的活动梁6，它与液压机的液压泵1、蓄能器7、主液压缸4协同完成液压机活动梁6及其工作部分的空程快下、工进压下和向上回程；蓄能器7内设有恒定压力；多只单出杆回程液压缸5分成若干组，每组由一只平衡缸和一只驱动缸组成；蓄能器7与平衡缸有杆腔505相连通，正常工作时，蓄能器7内的压力充入平衡缸有杆腔505内，使平衡缸活塞502具有向上浮力，该浮力平衡活动梁6及其工作部分的重量；活动梁6下行工作时，驱动缸无杆腔508内充入压力油，驱动缸有杆腔509内的压力油回油箱，平衡缸有杆腔505内的压力油被压入蓄能器7内，平衡缸无杆腔504通过呼吸口b吸入空气，活动梁6及其工作部分空程快下；活动梁6向上回程时，驱动缸有杆腔509内充入压力油，驱动缸无杆腔508内的回油流回油箱，蓄能器7向平衡缸有杆腔内充入压力油，平衡缸无杆腔504的空气通过呼吸口b排出空气，平衡缸活塞502具有向上浮力，该浮力和驱动缸产生的驱动力合力驱动活动梁6及其工作部分实现向上回程；蓄能器7内的恒定压力使平衡缸活塞502具有向上的浮力小于等于活动梁6及其工作部分的重量。驱动缸无杆腔508内的活塞面积为驱动缸有杆腔509活塞杆环形面积的两倍,使液压机的活动梁6及其工作部分空程快下与向上回程的速度相等；活动梁6及其工作部分向上回程时，驱动缸的驱动力小于活动梁6及其工作部分的重量；驱动缸无杆腔508和驱动缸有杆腔509与液压泵输出压力油的出口相连通的管路上设有三位四通电磁换向阀2；驱动缸无杆腔508与驱动缸有杆腔509相连通的管路上设有二位三通电磁换向阀3，且不通电时，驱动缸为常态连接，通电时为差动连接。
实施例一
如附图3所示，平衡缸和驱动缸连体设置，驱动缸设置在平衡缸活塞杆503内，即：平衡缸活塞杆503又为驱动缸缸体503，平衡缸活塞杆503连接活动梁6，又为驱动缸缸体503连接活动梁6；驱动缸活塞杆507穿过平衡缸无杆腔504使平衡缸活塞杆507端露出平衡缸缸体501之外，且与平衡缸缸体501密封固定连接；驱动缸活塞杆507内设有两条通油管路510和511，其中通油管路510从驱动缸活塞杆507的一端至驱动缸无杆腔508，通油管路511从驱动缸活塞杆507一端至驱动缸有杆腔509；两条通油管路510和511相互连通，即：驱动缸无杆腔508与驱动缸有杆腔509相互连通，驱动缸无杆腔508与驱动缸有杆腔509又与液压泵输出压力油的出口相互连通，由此构成驱动缸的差动连接，从而实现活动梁6及其工作部分的空程快下。
实施例二
如附图3所示，平衡缸和驱动缸分体设置，平衡缸活塞杆和驱动缸活塞杆分别连接活动梁6；驱动缸为差动连接，实现活动梁6及其工作部分的空程快下。
在本发明中，回程缸由对称分布于液压机主液压缸4两边的多只单出杆回程液压缸5组成，多只单出杆回程液压缸5分成若干组，每组包含一只平衡缸和一只驱动缸，其中平衡缸有杆腔505与蓄能器7相通，使平衡缸活塞502具有向上浮力，该浮力平衡活动梁6的重量，在这样的平衡状态下，只要在活动梁6上施以很小的动力，即可实现活动梁6及其工作部分的下行工作，上行回程，因而能够有效减少液压泵的配泵数量，从而节约了能量和生产成本；其次，驱动缸为差动液压缸，从而提高了活动梁6下行工作、上行回程的速度；本发明由于向驱动缸内注入的油量较少，因而在很大程度上可以降低液压机的工作振动和噪音。

Claims (10)

1.一种液压机的高效节能回程缸，包括对称分布于液压机主液缸两边的多只单出杆回程液压缸，所述的单出杆回程液压缸的缸体固定在液压机的固定梁上，单出杆连接液压机的活动梁，它与液压机的液压泵、蓄能器、主液压缸协同完成液压机活动梁及其工作部分的空程快下、工进压下和向上回程；所述的蓄能器内设有恒定压力，其特征在于：
所述的多只单出杆回程液压缸分成若干组，每组由一只平衡缸和一只驱动缸组成；所述蓄能器与所述平衡缸的有杆腔相连通，正常工作时，蓄能器内的压力充入平衡缸的有杆腔内，使平衡缸活塞具有向上浮力，该浮力平衡活动梁及其工作部分的重量；活动梁下行工作时，所述驱动缸的无杆腔内充入压力油，有杆腔内的压力油回油箱，平衡缸油腔内的压力油被压入蓄能器内，活动梁及其工作部分空程快下；活动梁向上回程时，所述驱动缸的有杆腔内充入压力油，无杆腔内的回油流回油箱，平衡缸活塞所具有的向上浮力和驱动缸产生的驱动力合力驱动活动梁及其工作部分实现向上回程。
2.根据权利要求1所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述的平衡缸和驱动缸连体设置，驱动缸设置在平衡缸的活塞杆内，即：平衡缸的活塞杆为驱动缸的缸体，平衡缸的活塞杆连接活动梁，即：驱动缸的缸体连接活动梁；驱动缸中的活塞杆穿过平衡缸的无杆腔使活塞杆端露出平衡缸的缸体之外，且与平衡缸的缸体密封固定连接；驱动缸中的活塞杆内设有两条通油管路，其中一条通油管路由驱动缸的活塞杆端至驱动缸的无杆腔内，另一条通油管路由驱动缸的活塞杆端至驱动缸的有杆腔内。
3.根据权利要求1所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述的平衡缸和驱动缸分体设置，平衡缸和驱动缸的活塞杆分别连接活动梁。
4.根据权利要求2所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：连体设置时，驱动缸活塞杆内设有的两条通油管路相互连通，使驱动缸的无杆腔与有杆腔相互连通，驱动缸的无杆腔与有杆腔又与液压泵输出压力油的出口相互连通，由此构成驱动缸的差动连接，实现活动梁及其工作部分的空程快下。
5.根据权利要求3所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：分体设置时，驱动缸为差动连接，实现活动梁及其工作部分的空程快下。
6.根据权利要求1所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述蓄能器内的恒定压力使平衡缸中的活塞具有向上的浮力小于等于活动梁及其工作部分的重量。
7.根据权利要求1或4或5所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述驱动缸无杆腔内的活塞面积为有杆腔内的活塞杆面积的两倍,使液压机的活动梁及其工作部分空程快下与向上回程的速度相等。
8.根据权利要求1或7所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述活动梁及其工作部分向上回程时，驱动缸的驱动力小于活动梁及其工作部分的重量。
9.根据权利要求1所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述驱动缸的无杆腔和有杆腔与液压泵输出压力油的出口相连通的管路上设有三位四通电磁换向阀。
10.根据权利要求4或5所述的一种液压机的高效节能回程缸，其特征在于：所述驱动缸的无杆腔与有杆腔相连通的管路上设有二位三通电磁换向阀。
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