CN108131349B - 可切换单动和串联同步的回路及其使用方法 - Google Patents
可切换单动和串联同步的回路及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及液压系统的控制回路及控制方法技术领域，具体来说是一种可切换单动和串联同步的回路及其使用方法，包括至少三个依次设置的油缸单元和至少两个切换阀，油缸单元由油缸、与油缸无杆腔相连的进口管路结构以及与油缸有杆腔相连的出口管路结构构成，每个油缸单元的进口管路结构和出口管路结构分别与进油口相连，前一油缸单元的出口管路结构联通至后一油缸单元的进口管路结构及相应的切换阀。本发明优点在于微型电磁阀使多个油缸的连接油路在串联和并联之间切换，实现多种控制方式，无需液压同步元件，在减低成本的同时也缩小外形体积，并且安装、使用更简便，且油缸单元安装于阀组上，能够根据实际使用需求对阀组进行拼接或拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及液压系统的控制回路及控制方法技术领域，具体来说是一种可切换单动和串联同步的回路及其使用方法。
背景技术
随着医疗手术床控制设备的不断发展，在满足其基本功能要求后，对液压系统不断提出更多的控制要求，例如对单动和串联同步进行切换的要求，以适应控制智能化、柔性化的需求。
现有的液压同步回路，大都采用液压同步元件来实现同步要求，如：分流集流阀、同步马达等；这些液压同步元件大都没有适应医疗领域的微小流量规格，且普遍存在价格高，单动和同步回路切换控制复杂，外形体积上难以满足行业微型化的要求。
因此，需要设计一种新型的可切换单动和串联同步的回路及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可切换单动和串联同步的回路及其使用方法，尤其适用于微小工作流量和中低压力的工作范围，能够在单动和同步回路之间进行切换，简化控制管路，减少单独动作和串联同步动作切换所需要控制的电磁阀，且能根据需求增加叠加控制阀块。
为了实现上述目的，设计一种可切换单动和串联同步的回路，包括至少三个依次设置的油缸单元和至少两个切换阀，所述的油缸单元由油缸、与油缸无杆腔相连的进口管路结构以及与油缸有杆腔相连的出口管路结构构成，每个油缸单元的进口管路结构和出口管路结构分别与进油口相连，前一油缸单元的出口管路结构联通至后一油缸单元的进口管路结构及相应的切换阀，首端油缸单元的进口管路结构、末端油缸单元的出口管路结构以及切换阀分别与回油口相连。
本发明还具备如下优选的技术方案：
所述的进口管路结构、出口管路结构分别由进口管路、出口管路和阀件构成，所述的阀件包括进口管路上依次设有的进口电磁阀、进口单向节流阀和进口液控单向阀，以及出口管路上依次设有的出口液控单向阀、出口单向节流阀和出口电磁阀。
所述的阀件设于阀块内，所述的油缸位于阀块外侧，所述的阀块上设有开口，用于使进口管路和出口管路分别连接至油缸有杆腔和油缸无杆腔，所述的阀块上还设有与油箱相连的回油口和与油泵相连的进油口。
所述的单向节流阀采用螺纹插装式复合液控单向节流阀，插装于所述的阀块内。
所述的阀块能够依次拼接后形成一整体，即阀组。
前一油缸单元油缸的有杆腔的有效面积与后一油缸单元油缸的无杆腔的有效面积相等。
所述的回路能够与至少一个回路结构相连，所述的回路结构包括所述的回路、油缸单元和任意的油缸回路。
本发明还设计一种使用所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，所述的方法包括串联同步方法，具体如下：
开启首端油缸单元的进口电磁阀使油泵输出的高压油进入回路，并关闭所有切换阀，以保证高压油不会通过切换阀流向回油口，使得高压油流经首端油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入首端油缸的无杆腔，并推动首端油缸活塞杆伸出，使得首端油缸有杆腔内的高压油流经首端油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后进入后一油缸单元，并依此流经后一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的无杆腔，并推动后一油缸活塞杆伸出，从而依此使所有后侧油缸处于同步伸出状态；
开启末端油缸单元的出口电磁阀使油泵输出的高压油进入回路，并关闭所有切换阀，以保证高压油不会通过切换阀流向回油口，使得高压油流经末端油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入末端油缸的有杆腔，并推动末端油缸活塞杆缩回，使得末端油缸无杆腔内的高压油流经末端油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后进入前一油缸单元，并依此流经前一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的有杆腔，并推动前一油缸活塞杆缩回，从而依此使所有前侧油缸处于同步缩回状态。
本发明还设计一种使用所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，所述的方法包括相邻两油缸单元的同步方法，具体如下：
开启相邻两油缸单元中前一油缸单元的进口电磁阀，关闭与前一油缸单元的出口管路结构相联通的切换阀，使得高压油流经前一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的无杆腔，并推动前一油缸活塞杆伸出，使得前一油缸有杆腔内的高压油流经前一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后进入后一油缸单元，依次流经后一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的无杆腔，并推动后一油缸活塞杆伸出，使得后一油缸有杆腔内的高压油流经后一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后经过后一切换阀流向回油口，从而使得相邻两油缸单元的油缸处于同步伸出状态；
开启相邻两油缸单元中后一油缸单元的出口电磁阀，关闭与前一油缸单元的出口管路结构相联通的切换阀，使得高压油流经后一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的有杆腔，并推动后一油缸活塞杆缩回，使得后一油缸无杆腔内的高压油流经后一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后进入前一油缸单元，依次流经前一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的有杆腔，并推动前一油缸活塞杆缩回，使得前一油缸无杆腔内的高压油流经前一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后流向回油口，从而使得相邻两油缸单元的油缸处于同步缩回状态。
本发明还设计一种使用所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，所述的方法包括任一油缸单元的单动方法，具体如下：
开启任一油缸单元的进口电磁阀，使得高压油流经任一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入油缸的无杆腔，并推动油缸活塞杆伸出，使得油缸有杆腔内的高压油流经油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀，对于末端油缸单元，高压油直接从出口电磁阀流入回油口；对于其他油缸单元，高压油经过相应的切换阀流入回油口，从而使得单个油缸处于伸出状态；
开启任一油缸单元的出口电磁阀，使得高压油流经任一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入油缸的有杆腔，并推动油缸活塞杆缩回，使得油缸无杆腔内的高压油流经油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀，对于首端油缸单元，高压油直接从进口电磁阀流入回油口；对于其他油缸单元，高压油经过相应的切换阀后流入回油口，从而使得单个油缸处于缩回状态。
本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：采用微型电磁阀使多个油缸的连接油路集成在一个阀块中，使回路可在串联和并联之间切换，实现多个油缸同步、相邻油缸两两分组同步、或者每个油缸单独动作多种控制方式，无需液压同步元件，在减低成本的同时也缩小外形体积，并且安装、使用更简便，且阀件进油口和回油口所在面上预留有叠加用螺纹孔及O形密封圈槽，能够根据实际需求将具有相同安装尺寸的其他阀块叠加安装，共用进油口和回油口，用于控制更多数量的油缸。
附图说明
图1是实施例1中本发明的液压原理示意图；
图2是实施例1中本发明的电气动作表；
图3是实施例1中本发明阀组及阀块的结构示意图；
图4是实施例3中本发明的液压原理示意图；
图5是实施例3中本发明的电气动作表；
图6是实施例2中本发明的液压原理示意图；
图7是实施例2中本发明阀组及阀块的结构示意图；
图中：1. 叠加用螺钉 2.三油缸回路的阀块及阀组 3.二油缸单动控制阀块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参见图3，在本实施方式中，启用了三个油缸。毫无疑义的是，所述的三个油缸能够被替换为其他任意大于三的整数个油缸，且均能实现本回路的技术效果。三个油缸的控制回路分别安装于两个阀块中，两个阀块相拼接，构成了一个整体的功能阀组；阀块之间的拼接可以采用卡接、螺栓连接或任意的其他连接方式，只需使阀块之间相对固定即可。在本实施方式中，阀块之间的拼接采用高强度螺栓连接方式，相邻阀块之间的相近一面为叠加安装面，叠加安装面上设有开口及密封圈，用于使相邻阀组拼接并使之间的管路可以互相连接。通过安装面叠加方式使阀块可共享被叠加阀块的进油口和回油口，从而起到简化管路、缩小外形的目的；另外，通过和不同阀块的叠加组合可以更贴合不同液压系统的使用要求，使产品进一步通用化、系列化。图3中，在右侧的第一阀块中安装控制油缸1#的液压阀，在左侧的第二阀块中安装有油缸2#和油缸3#的液压阀。
本实施方式中，阀块中控制的油缸数量为3个，阀块中控制的油缸数量可以根据实际需求进行改变，只需按实际需求在阀块中安装实际需要数量的油缸或者通过若干小型阀块相拼接构成阀组后即可形成相应回路。
本实施方式中，每个阀块中安装的最大油缸数量为2个，每个阀块中安装的油缸数量可以根据实际需求进行改变，只需在制造时设计好阀块的尺寸大小和内设的油缸安装位即可。
本实施方式中，在阀块的侧面设有进油口和回油口，并且在所述的侧面上预留有螺纹孔及O形密封圈槽，所述侧面的相对一面上也相应进油口和回油口设有两个开口、以及螺纹孔和O形密封圈槽，能够根据实际需求将具有相同安装尺寸的其他阀块叠加安装，共用进油口和回油口，用于控制更多数量的油缸。
第一阀块右侧的P口为进油口，T口为回油口，上侧的A3口和B3口分别用于使油缸3#的进口管路和出口管路分别连接至油缸3#的油缸有杆腔和油缸无杆腔。第二阀块上侧的A2口和B2口分别用于使油缸2#的进口管路和出口管路分别连接至油缸2#的油缸有杆腔和油缸无杆腔，A1口和B1口分别用于使油缸1#的进口管路和出口管路分别连接至油缸1#的油缸有杆腔和油缸无杆腔。
所述的进口管路、进口电磁阀，是指该油缸活塞杆伸出时，高压油进入该油缸无杆腔所通过的管路和电磁阀，所述的出口管路、出口电磁阀，是指该油缸活塞杆伸出时，高压油离开该油缸有杆腔所通过的管路和电磁阀。
优选地，本实施方式中的单向节流阀采用螺纹插装式复合液控单向节流阀，插装于所述的阀块内。
参见图1，是本实施方式的液压原理图，三个油缸单元依次设置，每个油缸单元由油缸、与油缸无杆腔相连的进口管路结构以及与油缸有杆腔相连的出口管路结构构成，每个油缸单元的进口管路结构和出口管路结构分别与进油口相连，前一油缸单元的出口管路结构联通至后一油缸单元的进口管路结构及相应的切换阀，即除末端的油缸单元外，每一油缸单元均设有一对应的切换阀，首端油缸单元的进口管路结构、末端油缸单元的出口管路结构以及切换阀分别与回油口相连。
每个油缸单元的进口管路结构由进口管路和进口管路上依次设有的进口电磁阀、进口单向节流阀和进口液控单向阀构成，每个油缸单元的出口管路结构由出口管路和出口管路上依次设有的出口液控单向阀、出口单向节流阀和出口电磁阀构成，所述的单向节流阀分别用于调节每个油缸的伸缩速度。
图1中，Y1为油缸1#的进口电磁阀，Y2为油缸1#的出口电磁阀，油缸1#的出口电磁阀Y2通过管路联通至油缸2#的进口电磁阀Y4和相应的切换阀Y6，Y3为油缸2#的出口电磁阀，油缸2#的出口电磁阀Y3通过管路联通至油缸3#的进口电磁阀Y7和相应的切换阀Y5，Y8为油缸3#的出口电磁阀。S1b为油缸1#的有杆腔，S2a为油缸2#的无杆腔，S2b为油缸2#的有杆腔，S3a为油缸3#的无杆腔，优选地，前一油缸单元油缸的有杆腔的有效面积与后一油缸单元油缸的无杆腔的有效面积相等，即S1b和S2a的有效面积相同，S2b和S3a的效面积相同。
参见图2，是本实施方式的电气动作表，“+”标示该电磁阀处于得电状态。本实施方式中，当进口电磁阀和出口电磁阀通电时，所述电磁阀的1#油口和2#油口导通，允许高压油进入；3#油口封闭处于截止状态；反之所述电磁阀未得电时2#油口和3#油口导通，允许高压油进出；1#油口封闭处于截止状态；当切换阀得电时，切换阀堵塞，高压油无法通过切换阀，当切换阀不得电时，高压油能流经切换阀进入阀块的回油口。
结合图1和图2，本实施方式中所述的可切换单动和串联同步的回路的使用方法具体如下：
A、三缸串联同步
如图2电气动作表所示，当油缸1#的进口电磁阀Y1、切换阀Y5和切换阀Y6得电时，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y1的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀后从A1口流出，进入油缸1#的无杆腔推动油缸1#活塞杆伸出；油缸1#有杆腔S1b的高压油从B1口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀后从油缸1#的出口电磁阀Y2的2#口通向3#口，并流向油缸2#的进口电磁阀Y4和相应的切换阀Y6；由于切换阀Y6处于得电状态时该阀的1#口为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y4的3#口通向2#口，流经液控单向阀和单向节流阀后从A2口流出，进入油缸2#的无杆腔S2a推动油缸2#活塞杆伸出；油缸2#有杆腔S2b的高压油从B2口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y3的2#口通向3#口，并流向相应的切换阀Y5和油缸3#电磁阀Y7；同样由于切换阀Y5处于得电状态时该阀的1#为封堵状态，高压油只能从电磁阀Y7的3#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀后从A3口流出，进入油缸3#的无杆腔S3a推动油缸3#活塞杆伸出；油缸3#有杆腔的高压油从B3口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从油缸3#的出口电磁阀Y8的2#口通向3#口，并流至阀块T口回系统油箱；由于油缸1#有杆腔S1b的有效面积和油缸2#无杆腔S2a的有效面积相等，油缸2#有杆腔S2b的有效面积和油缸3#无杆腔S3a的有效面积相等，所以这三个油缸的活塞杆运动速度相同，即为同步伸出状态；
反之，当油缸3#的出口电磁阀Y8、切换阀Y5和切换阀Y6得电时，高压油从出口电磁阀Y8的1#口通向2#口，并经B3口流入油缸3#有杆腔推动油缸3#活塞杆缩回；油缸3#无杆腔S3a的高压油经A3口流至油缸3#的进口电磁阀Y7的2#口通向3#口，再从油缸2#的出口电磁阀Y3的3#口通向2#口，并经B2口流入油缸2#有杆腔S2b推动油缸2#活塞杆缩回；油缸2#无杆腔S2a的高压油经A2口流至进口电磁阀Y4的2#口通向3#口，再从油缸1#的出口电磁阀Y2的3#口通向2#口，并经B1口流入油缸1#有杆腔S1b推动油缸1#活塞杆缩回；油缸1#无杆腔的高压油从A1口流入，经进口电磁阀Y1的2#口通向3#口并至阀块T口流回系统油箱；形成油缸1#、油缸2#、油缸3#活塞杆同步缩回。
B、油缸1#、油缸2#同步
如图2电气动作表所示，当油缸1#的进口电磁阀Y1和油缸1#与油缸2#之间的切换阀Y6得电时，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y1的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A1口流出，进入油缸2#的无杆腔推动1#活塞杆伸出；油缸1#有杆腔S1b的高压油从B1口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y2的2#口通向3#口，并流向油缸2#的进口电磁阀Y4和相应的切换阀Y6；由于切换阀Y6处于得电状态时该阀的1#为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y4的3#口通向2#口的，并流经液控单向阀和单向节流阀从A2口流出，进入油缸2#的无杆腔S2a推动油缸2#活塞杆伸出；油缸2#有杆腔S2b的高压油从B2口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y3的2#口通向3#口，并流向切换阀Y5和油缸3#的进口电磁阀Y7；由于切换阀Y5未得电高压油直接从切换阀Y5的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；由此形成油缸1#、油缸2#同步伸出，油缸3#未能得到高压油而保持锁定状态；
反之，当油缸2#的出口电磁阀Y3和切换阀Y6得电时，高压油从出口电磁阀Y3的1#口通向2#口，并经B2口流入油缸2#有杆腔S2b推动2#活塞杆缩回；油缸2#无杆腔S2a的高压油经A2口流至进口电磁阀Y4的2#口通向3#口，再从油缸1#的出口电磁阀Y2的3#口通向2#口，并经B1口流入油缸2#有杆腔S1b推动油缸1#活塞杆缩回；油缸1#无杆腔的高压油从A1口流入，经油缸1#的进口电磁阀Y1的2#口通向3#口，并至阀块T口流回系统油箱；形成油缸1#、油缸2#活塞杆同步缩回，油缸3#仍然保持锁定状态。
C、油缸2#、油缸3#同步
如图2电气动作表所示，当油缸2#的进口电磁阀Y4和切换阀Y5得电时，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y4的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A2口流出，进入油缸2#的无杆腔推动2#活塞杆伸出；油缸2#有杆腔S2b的高压油从B2口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y3的2#口通向3#口，并流向油缸3#的进口电磁阀Y7和切换阀Y5；由于切换阀Y5处于得电状态时该阀的1#为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y7的3#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A3口流出，进入油缸3#的无杆腔S3a推动油缸3#活塞杆伸出；油缸3#有杆腔S3b的高压油从B3口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y8的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；由此形成油缸2#、油缸3#活塞杆同步伸出，油缸1#未能得到高压油而保持锁定状态；
反之，当出口电磁阀Y8和切换阀Y5得电时，高压油从出口电磁阀Y8的1#口通向2#口，并经B3口流入油缸3#有杆腔推动油缸3#活塞杆缩回；油缸3#无杆腔S3a的高压油经A3口流至进口电磁阀Y7的2#口通向3#口，再从油缸2#的出口电磁阀Y3的3#口通向2#口，并经B2口流入油缸2#有杆腔S2b推动2#活塞杆缩回；油缸2#无杆腔S2a的高压油从A2口流入，经进口电磁阀Y4的2#口通向3#口，并流向切换阀Y6和油缸1#的出口电磁阀Y2；由于切换阀Y6未得电，高压油直接从切换阀Y6的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱，形成油缸2#、油缸3#活塞杆同步缩回，油缸1#仍然保持锁定状态。
D、油缸1#单动
如图2电气动作表所示，当进口电磁阀Y1得电，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y1的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A1口流出，进入油缸1#的无杆腔推动1#活塞杆伸出；油缸1#有杆腔S1b的高压油从B1口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y2的2#口通向3#口，并流向进口电磁阀Y4和相应的切换阀Y6；由于切换阀Y6处于未得电状态，高压油直接从切换阀Y6的2#口通向3#口，并流向阀块回油口回系统油箱；由此形成油缸1#伸出，其余油缸2#、油缸3#未能得到高压油而保持锁定状态；
反之，当出口电磁阀Y2得电时，高压油从出口电磁阀Y2的1#口通向2#口，并经B1口流入油缸1#有杆腔推动1#活塞杆缩回；油缸1#无杆腔S1a的高压油经A1口流至进口电磁阀Y1的2#口通向3#口，至阀块T口流回系统油箱；形成油缸1#活塞杆缩回，其余油缸2#、油缸3#仍然保持锁定状态。
E、油缸2#单动
如图2电气动作表所示，当进口电磁阀Y4得电，高压油从阀块的P口进入，从电磁阀Y4的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A2口流出，进入油缸2#的无杆腔推动2#活塞杆伸出；油缸2#有杆腔S2b的高压油从B2口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从电磁阀Y3的2#口通向3#口，并流向切换阀Y5和油缸3#的进口电磁阀Y7；由于切换阀Y5处于未得电状态，高压油直接从切换阀Y5的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；由此形成油缸2#伸出，其余油缸1#、油缸3#未能得到高压油而保持锁定状态；
反之，当出口电磁阀Y3得电时，高压油从出口电磁阀Y3的1#口通向2#口，并经B2口流入油缸2#有杆腔推动油缸2#活塞杆缩回；油缸2#无杆腔S2a的高压油经A2口流至进口电磁阀Y4的2#口通向3#口，由于切换阀Y6处于未得电状态，高压油直接从切换阀Y6的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；形成油缸2#活塞杆缩回，其余油缸1#、油缸3#仍然保持锁定状态。
F、油缸3#单动
如图2电气动作表所示，当油缸3#的进口电磁阀Y7得电，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y7的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀从A3口流出，进入油缸3#的无杆腔推动3#活塞杆伸出；油缸3#有杆腔S3b的高压油从B3口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y8的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；由此形成油缸3#伸出，其余油缸2#、油缸3#未能得到高压油而保持锁定状态；
反之，当出口电磁阀Y8得电时，高压油从出口电磁阀Y8的1#口通向2#口，经B3口流入油缸3#有杆腔推动油缸3#活塞杆缩回；油缸3#无杆腔S3a的高压油经A3口流至进口电磁阀Y7的2#口通向3#口，由于切换阀Y5处于未得电状态，高压油直接从切换阀Y5的2#口通向3#口，并流向阀块T口回系统油箱；形成油缸3#活塞杆缩回，其余油缸1#、油缸2#仍然保持锁定状态。
G、三缸锁定
当所有电磁阀都不得电时，油缸1#、油缸2#、油缸3#在液压控单向阀的作用下处于锁定状态。
实施例2
参见图4和图5，在本实施方式中采用了四个油缸单元共同构成一个本发明的回路，在前述实施例1的基础上，增加了一个油缸及油缸4#的结构以及相应的切换阀Y9。其能够实现的功能包括四个油缸同步工作、每个油缸单独工作、以及相邻两油缸的同步工作，即油缸1#和油缸2#同步、油缸2#和油缸3#同步、油缸3#和油缸4#同步，其同步方式与实施例1所述类似，本实施方式中不多做赘述，仅以四个油缸同步伸出进行示例如下：
如图5电气动作表所示，当油缸1#的进口电磁阀Y1、切换阀Y5、切换阀Y6和切换阀Y7得电时，高压油从阀块的P口进入，从进口电磁阀Y1的1#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀后从A1口流出，进入油缸1#的无杆腔推动油缸1#活塞杆伸出；油缸1#有杆腔S1b的高压油从B1口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀后从油缸1#的出口电磁阀Y2的2#口通向3#口，并流向油缸2#的进口电磁阀Y4和相应的切换阀Y6；由于切换阀Y6处于得电状态时该阀的1#口为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y4的3#口通向2#口，流经液控单向阀和单向节流阀后从A2口流出，进入油缸2#的无杆腔S2a推动油缸2#活塞杆伸出；油缸2#有杆腔S2b的高压油从B2口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从出口电磁阀Y3的2#口通向3#口，并流向相应的切换阀Y5和油缸3#进口电磁阀Y7；同样由于切换阀Y5处于得电状态时该阀的1#为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y7的3#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀后从A3口流出，进入油缸3#的无杆腔S3a推动油缸3#活塞杆伸出；油缸3#有杆腔的高压油从B3口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从油缸3#的出口电磁阀Y8的2#口通向3#口，并流向相应的切换阀Y9和油缸4#进口电磁阀Y10；同样由于切换阀Y9处于得电状态时该阀的1#为封堵状态，高压油只能从进口电磁阀Y10的3#口通向2#口，并流经液控单向阀和单向节流阀后从A4口流出，进入油缸4#的无杆腔S4a推动油缸4#活塞杆伸出；油缸4#有杆腔的高压油从B4口流入阀块，经该油口处的单向节流阀、液控单向阀从油缸4#的出口电磁阀Y12的2#口通向3#口，并流至阀块T口回系统油箱；由于油缸1#有杆腔S1b的有效面积和油缸2#无杆腔S2a的有效面积相等，油缸2#有杆腔S2b的有效面积和油缸3#无杆腔S3a的有效面积相等，油缸3#有杆腔S3b的有效面积和油缸4#无杆腔S4a的有效面积相等，所以这四个油缸的活塞杆运动速度相同，即为同步伸出状态。
实施例3
通过将所述的阀块叠加安装后构成一阀组，即能用于实现一个多油缸的回路结构，并且将若干个油缸分组安装于不同的阀块中，以实现便捷的模块化生产、安装和使用；也能够用于实现至少两个回路之间的连接，即在一个基础的回路的基础上，再新增至少一个回路，各个回路之间并无联动关系，而共用进油口与油泵之间、回油口与油箱之间的管路结构，从而实现同时设有多个回路时的管路简洁，同样地，在保留至少一个回路的基础上，能够将其余新增的回路替换为单独的油缸单元或者其他的油缸回路结构，只需新增回路结构的进油口与基础的回路的进油口相连，且新增回路结构的回油口与基础的回路的回油口相连即可。前一功能已在实施例1和实施例2中举例说明，本实施例对后一功能示例如下。
参见图6和图7，是三油缸回路叠加安装两个油缸单元的实例原理图和外形图，本实施方式中，阀组共能控制5个油缸，油缸1#、油缸2#和油缸3#构成三油缸回路，油缸4#和油缸5#为两个单独的油缸单元，即在实施例1的基础上，新增了两个单独的油缸单元，两个单独的油缸单元安装在同一阀块中，并与三油缸回路的阀组相连构成一个整体。三油缸回路的三个油缸仍具备多个油缸同步、相邻油缸两两分组同步、或者每个油缸单独动作的多种功能，而新增的两个单独的油缸仅具有两个油缸的单动功能，这种简单的叠加方式，使得本发明的结构便于适应实际使用的多样性需求，能够根据实际需要叠加油缸回路结构。
本实施方式采用微型液压阀使三个油缸的控制油路可在串联和并联之间切换，无需液压同步元件，只需保证按顺序串联油缸的有效出力面积相等即可实现同步运动，在减低成本的同时也缩小外形体积；采用叠加式安装方式可以和其他阀块组合使用，可控制更多的执行器，无需单独连接进、出油管，使安装、使用更加简便。
Claims (9)
1.一种可切换单动和串联同步的回路，其特征在于包括至少三个依次设置的油缸单元和至少两个切换阀，所述的油缸单元由油缸、与油缸无杆腔相连的进口管路结构以及与油缸有杆腔相连的出口管路结构构成，每个油缸单元的进口管路结构和出口管路结构分别与进油口相连，前一油缸单元的出口管路结构联通至后一油缸单元的进口管路结构及相应的切换阀，首端油缸单元的进口管路结构、末端油缸单元的出口管路结构以及切换阀分别与回油口相连，所述的进口管路结构、出口管路结构分别由进口管路、出口管路和阀件构成，所述的阀件包括进口管路上依次设有的进口电磁阀、进口单向节流阀和进口液控单向阀，以及出口管路上依次设有的出口液控单向阀、出口单向节流阀和出口电磁阀。
2.如权利要求1所述的可切换单动和串联同步的回路，其特征在于所述的阀件设于阀块内，所述的油缸位于阀块外侧，所述的阀块上设有开口，用于使进口管路和出口管路分别连接至油缸有杆腔和油缸无杆腔，所述的阀块上还设有与油箱相连的回油口和与油泵相连的进油口。
3.如权利要求2所述的可切换单动和串联同步的回路，其特征在于所述的单向节流阀采用螺纹插装式复合液控单向节流阀，插装于所述的阀块内。
4.如权利要求2所述的可切换单动和串联同步的回路，其特征在于若干所述的阀块能够依次拼接后形成一阀组。
5.如权利要求1所述的可切换单动和串联同步的回路，其特征在于前一油缸单元油缸的有杆腔的有效面积与后一油缸单元油缸的无杆腔的有效面积相等。
6.如权利要求1-5任一所述的可切换单动和串联同步的回路，其特征在于所述的回路能够与至少一个回路结构相连，所述的回路结构包括所述的回路、油缸单元和任意的油缸回路。
7.一种使用如权利要求1-5任一所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，其特征在于所述的方法包括串联同步方法，具体如下：
开启首端油缸单元的进口电磁阀使油泵输出的高压油进入回路，并关闭所有切换阀，以保证高压油不会通过切换阀流向回油口，使得高压油流经首端油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入首端油缸的无杆腔，并推动首端油缸活塞杆伸出，使得首端油缸有杆腔内的高压油流经首端油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后进入后一油缸单元，并依此流经后一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的无杆腔，并推动后一油缸活塞杆伸出，从而依此使所有后侧油缸处于同步伸出状态；
开启末端油缸单元的出口电磁阀使油泵输出的高压油进入回路，并关闭所有切换阀，以保证高压油不会通过切换阀流向回油口，使得高压油流经末端油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入末端油缸的有杆腔，并推动末端油缸活塞杆缩回，使得末端油缸无杆腔内的高压油流经末端油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后进入前一油缸单元，并依此流经前一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的有杆腔，并推动前一油缸活塞杆缩回，从而依此使所有前侧油缸处于同步缩回状态。
8.一种使用如权利要求1-5任一所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，其特征在于所述的方法包括相邻两油缸单元的同步方法，具体如下：
开启相邻两油缸单元中前一油缸单元的进口电磁阀，关闭与前一油缸单元的出口管路结构相联通的切换阀，使得高压油流经前一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的无杆腔，并推动前一油缸活塞杆伸出，使得前一油缸有杆腔内的高压油流经前一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后进入后一油缸单元，依次流经后一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的无杆腔，并推动后一油缸活塞杆伸出，使得后一油缸有杆腔内的高压油流经后一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀后经过后一切换阀流向回油口，从而使得相邻两油缸单元的油缸处于同步伸出状态；
开启相邻两油缸单元中后一油缸单元的出口电磁阀，关闭与前一油缸单元的出口管路结构相联通的切换阀，使得高压油流经后一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入后一油缸的有杆腔，并推动后一油缸活塞杆缩回，使得后一油缸无杆腔内的高压油流经后一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后进入前一油缸单元，依次流经前一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入前一油缸的有杆腔，并推动前一油缸活塞杆缩回，使得前一油缸无杆腔内的高压油流经前一油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀后流向回油口，从而使得相邻两油缸单元的油缸处于同步缩回状态。
9.一种使用如权利要求1-5任一所述的可切换单动和串联同步的回路的方法，其特征在于所述的方法包括任一油缸单元的单动方法，具体如下：
开启任一油缸单元的进口电磁阀，使得高压油流经任一油缸单元的进口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入油缸的无杆腔，并推动油缸活塞杆伸出，使得油缸有杆腔内的高压油流经油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和出口电磁阀，对于末端油缸单元，高压油直接从出口电磁阀流入回油口；对于其他油缸单元，高压油经过相应的切换阀流入回油口，从而使得单个油缸处于伸出状态；
开启任一油缸单元的出口电磁阀，使得高压油流经任一油缸单元的出口电磁阀、液控单向阀和单向节流阀后进入油缸的有杆腔，并推动油缸活塞杆缩回，使得油缸无杆腔内的高压油流经油缸单元的单向节流阀、液控单向阀和进口电磁阀，对于首端油缸单元，高压油直接从进口电磁阀流入回油口；对于其他油缸单元，高压油经过相应的切换阀后流入回油口，从而使得单个油缸处于缩回状态。
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