CN109296582B - 双向压差控制装置、电动液压转辙机及双向压差控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向压差控制装置、电动液压转辙机及双向压差控制方法，其中，所述控制装置由缸体、活塞、单向止回装置、单向止回装置弹力件、压紧件、调整件、支撑件、弹力件、密封件等组成，活塞上装有密封件以将缸体内部隔成左腔和右腔，活塞两侧均装有弹力件，且所述弹力件分别与各自相近的缸体端部间装有支撑件，活塞两端均装有单向止回装置，缸体两端装有压紧件和调整件，所述控制装置通过弹力件控制左、右腔中介质压力差，当活塞动作至缸体左或右终端位置时，对应左或右侧单向止回装置被顶开，且另一单向止回装置在介质作用下也被顶开，使得左右两侧空腔导通，实现腔中介质的泄出。本发明可对缸体左右两侧空腔中介质压力差进行调整设定。

Description

双向压差控制装置、电动液压转辙机及双向压差控制方法

技术领域

本发明属于压差控制领域，尤其涉及一种双向压差控制装置、电动液压转辙机及控制方法。

背景技术

在现有的压力控制系统，尤其是液压控制系统中，如在串联同步动作液压回路中，需要相应的控制装置来控制系统执行机构的油缸两端的油的压力差值，以实现通过执行机构推动额定负载的目的；同时当执行机构操作到位后，还需要一种补油及泄油的装置，以实现液压同步回路的同步动作。

现有技术中，实用新型《一种双向液压锁及设有该双向液压锁的支腿缸、起重机》(CN 204900378 U)中，公开的一种双向液压锁能减小油缸伸出回路和回缩进油路的压力损失，避免系统发热量大，提高了液压系统的节能性，但所述双向液压锁既不能控制系统执行机构的油缸两端的油的压力差值、使得执行机构推动额定负载，也做不到当执行机构到位后，及时补油及泄油，而且所述双向液压锁主要用于工程运输起重等机械中的、油缸需保压的油路中，以提高执行机构的稳定性，以防止所述的执行机构在外力的作用下发生误动作。

综上所述，现有的液压控制系统如电动液压转辙机亟需一种可控制系统执行机构的油缸的两端的油的压力差值，且当执行机构操作到位后，可及时进行补油及泄油的控制装置。

发明内容

本发明的目的在于满足上述技术需求，提供一种用于压力控制系统的双向压差控制装置，同时还提供了一种电动液压转辙机及一种外部执行机构的双向压差控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的双向压差控制装置，可为双向压差控制阀装置，包括：缸体、活塞、单向止回装置、单向止回装置弹力件、压紧件、调整件、支撑件、弹力件及密封件，其中：

a)所述活塞上装有所述密封件，所述密封件将缸体内部隔成左腔、右腔；

b)所述活塞采用分体结构，由活塞套杆、连接杆及活塞体组成，所述活塞套杆内固定安装所述连接杆，所述活塞套杆外固定安装所述活塞体，所述活塞两侧装有所述弹力件、且所述弹力件分别与各自相近的缸体端部之间装有所述支撑件，所述活塞两端均装有所述单向止回装置且适应双向作用，缸体两端装有所述调整件，其中，所述单向止回装置安装于所述活塞的连接杆两端；

c)所述单向止回装置内装有所述单向止回装置弹力件，在所述弹力件的作用力下所述单向止回装置处于常闭状态，当缸内左腔内的介质和右腔内的介质间存在压差时，在压差的作用下活塞运动至缸体左或右端部时，所述活塞左或右端单向止回装置与缸体两端的所述调整件的端面接触，所述单向止回装置被顶开，此时，另一单向止回装置在缸内介质的作用下被所述介质顶开，可实现缸体内部左腔和右腔间的导通；

d)所述活塞两侧装有所述弹力件，通过所述弹力件的弹性力实现左腔内的介质和右腔内的介质的压力差的平衡，通过调整所述弹力件与缸体端部间所述支撑件的轴向厚度可调整所述弹力件的预压力；

e)缸体两端各装有所述压紧件和调整件，适应双向压力调节，通过所述调整件来调节所述单向止回装置与所述调整件的端面的距离，进一步调节了上述弹力件，进而可调整本发明的双向压差控制装置左腔内的介质和右腔内的介质间的压力差。

所述单向止回装置优选为单向阀，单向止回装置弹力件优选为单向阀弹簧，压紧件优选为压紧螺母，调整件优选为调整杆，支撑件优选为支撑垫，弹力件优选为弹簧及密封件优选为密封圈。

本发明的电动液压转辙机，包括上述的双向压差控制装置。

本发明的外部执行机构的双向压差控制方法，采用所述的双向压差控制装置，将所述外部执行机构的两端有压差的油缸的压差控制在一预设压差以内，本方法包括步骤：

a.调整所述的双向压差控制装置，通过调整所述双向压差控制装置中的单向止回装置与调整件的端面的距离，使得当所述活塞到达所述缸体的左终端或右终端位置时所达到的压差为所述预设压差，使得所述双向压差控制装置所能控制的压差为所述预设压差；

b.将所述双向压差控制装置安装到所述外部执行机构，使得所述双向压差控制装置与所述外部执行机构并联，将所述双向压差控制装置的左、右端分别连接到所述外部执行机构的油缸的两端，所述双向压差控制装置中的单向止回装置弹力件的作用力使得单向止回装置处于关闭状态，从而缸体左腔和右腔被所述活塞及单向止回装置隔开而未导通；

c.执行导通操作，使得所述双向压差控制装置的左端、右端分别与相连接的所述外部执行机构的油缸的端部导通。

由上可知，本发明的双向压差控制装置可控制外部系统执行机构的油缸两端的油的压力差值，且当执行机构操作到位后，可实现对于执行机构的及时补油及泄油。

应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：

图1是本发明的双向压差控制装置结构示意图。

图中：1、缸体；2、活塞；3、单向止回装置；4、单向止回装置弹力件；5、压紧件；6、调整件；7、支撑件；8、弹力件；9、密封件；10、活塞套杆；11、连接杆；12活塞体。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

本发明的双向压差控制装置的实施例如图1所示，在缸体1内，依次装入活塞2、弹力件8、支撑件7、压紧件5、调整件6、密封件9、单向止回装置3、单向止回装置弹力件4，构成了双向压差控制装置，本控制装置可为双向压差控制阀装置，本装置结构简单，其中，

弹力件8和单向止回装置弹力件4可为弹簧或一对相同极性相向设置的磁体，优选为弹簧；支撑件7可为支撑垫或支撑弹簧，优选为支撑垫；压紧件5可为压紧螺母或防松螺母，优选为压紧螺母；调整件6可为调整杆或调节塞，优选为调整杆；密封件9可为密封圈或密封垫，优选为密封圈；单向止回装置3可为单向阀；

活塞2上所安装的密封件9将所述缸体1内部分为左腔、右腔两个空腔；

活塞2采用了分体结构，活塞2是由活塞套杆10和连接杆11及活塞体12组成，活塞套杆10内固定安装有连接杆11、活塞套杆10外则固定安装活塞体12，由于采用了所述的分体结构，使得活塞2易于制造、装配及维护；

活塞2两端均装有单向止回装置3且适应双向作用，单向止回装置3可安装于活塞2的连接杆11的两端，单向止回装置3内装有单向止回装置弹性体4，在该弹性体的作用力下单向止回装置3处于常闭状态；当缸体1的左腔内的介质和右腔内的介质间存在压差时，在所述压差的作用下活塞2运动至缸体1的左或右端部，使得活塞2的左或右端上的单向止回装置3与缸体1两端的调整件6的端面接触，该单向止回装置3被顶开，而另一单向止回装置3在缸体1内右腔或者左腔内介质的压力作用下被该介质顶开，从而实现了缸体1内部左腔和右腔间的导通；

活塞2两侧均装有弹性体8，且弹性体8分别与各自相近的缸体1端部之间装有支撑件7，通过弹性体8的弹性力实现缸体内左腔和右腔内的介质的压力差的平衡，弹性体8使得压力调整平稳可靠，而且通过调整弹性体8与缸体1端部间支撑件7的轴向厚度可调整弹性体8的预压力；

缸体1两端装有调整件6和压紧件5，适应双向压力调节，通过调整件6来调节单向止回装置3与调整件6的端面间的距离，进一步调节了弹性体8的弹性力，从而可调整本装置左腔和右腔内介质间的压力差。

本发明的电动液压转辙机，包括上述的双向压差控制装置。

下面以双向压差控制装置的左右两腔作为油腔、缸体1作为油缸为例，对本发明的外部执行机构的双向压差控制方法加以说明。

所述方法采用了上述的双向压差控制装置，将外部执行机构的两端具有压差的油缸的压差控制在一预设压差ΔV₀及以内，其中，所述预设压差ΔV₀的取值范围为1～10MPa。

当本装置的左腔内介质压力为高压，右腔内介质压力为低压时，且当左腔、右腔的介质间的压差超过了弹性体8的预压力后，在左腔、右腔压力和两侧弹性体8作用力共同作用下，活塞2向右侧移动，当活塞2未到达缸体1右端时，由于缸体1的左腔、右腔完全被活塞2和单向止回装置3隔开，不影响缸体1的正常动作。

所述双向压差控制方法包括步骤：

a.通过调整所述单向止回装置3与调整件6的端面的距离，使得当所述活塞2到达所述缸体1的左终端或右终端位置时，所达到的压差为所述预设压差ΔV₀，此时双向压差控制装置所能控制的压差为所述预设压差ΔV₀；

b.将所述双向压差控制装置安装到外部执行机构，使所述装置与外部执行机构并联，将双向压差控制装置的左端、右端分别连接到外部执行机构的具有压差的油缸的两端，此时，缸体1左腔和右腔被活塞2及单向止回装置3隔开而未导通；

c.执行导通操作，使得双向压差控制装置的左端、右端分别与相连接的外部执行机构的油缸的端部导通。

在执行步骤c中的导通操作之前，活塞2处于均衡位置，执行导通操作之后，若与双向压差控制装置连通的油腔的两端间出现了压差，导致所述外部执行机构向缸体1的左腔、右腔分别泵油后，使得缸体1左腔内油压高于右腔的油压，从而在缸体1的左腔、右腔间形成了压力差ΔV₁。

当ΔV₁大于弹性体8的预压力后活塞2向右侧移动，活塞2随着ΔV₁逐渐增大继续向右侧移动，ΔV₁<ΔV₀时，活塞2未到达缸体1右终端，此时单向止回装置3处于关闭状态，当活塞2随着ΔV₁的继续增大而继续向右侧移动到达缸体1右终端位置时，ΔV₁＝ΔV₀，此时活塞2右侧的单向止回装置3与缸体1右端的调整件6的端面接触，若ΔV₁继续增大使得ΔV₁>ΔV₀，则单向止回装置3被顶开，同时，活塞左端的单向止回装置3在缸体1内左腔内油的压力作用下被油顶开，从而缸体1的左腔和右腔导通，使得所述外部执行机构的高压油缸通过本发明的双向压差控制装置进行泄油。

当泄油到一定量后，则ΔV₁开始减小，当ΔV₁＝ΔV₀时，活塞2在弹性体8的作用力下向左移动，活塞右端的单向止回装置3与调整件6的端面分离，使得单向止回装置3在单向止回装置弹性体4的作用下关闭，同时，活塞左端的单向止回装置3随着缸体1的左腔内油压的减小，也在单向止回装置弹性体4的作用下关闭，从而缸体1左腔和右腔被活塞和单向止回装置完全隔开，使得在双向压差控制装置的控制下，外部执行机构的油缸压差始终不高于ΔV₀。

若执行步骤c的导通操作后，缸体1右腔内的油为高压，左腔内的油为低压时，双向压差控制装置的动作过程与上述过程相反。

本发明的双向压差控制装置和控制方法，通过单向止回装置及内部通道实现了缸体两侧通路的导通，实现外部执行机构的油缸的压差的控制，所述控制装置结构紧凑、密封可靠，无外部管路，适用于液压控制系统或类似的压力控制系统，可控制1～10MPa的压差，应用范围广，尤其适用于铁路道岔用电动液压转辙机。

具体而言，本领域技术人员可以根据本发明的原理对所述具体部件进行选择性设置，只要能够实现本发明的控制方法的原理即可。

需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求书的范围。

Claims (6)

1.一种双向压差控制装置，其特征在于，所述装置包括：缸体、活塞、单向止回装置、单向止回装置弹力件、压紧件、调整件、支撑件、弹力件及密封件，所述活塞上装有所述密封件，所述密封件将缸体内部隔成左腔和右腔两个空腔；

所述活塞两侧均装有所述弹力件，且所述弹力件分别与各自相近的缸体端部之间装有所述支撑件，所述活塞两端均装有所述单向止回装置；

所述缸体两端均装有所述压紧件和所述调整件；

所述单向止回装置内装有所述单向止回装置弹力件；

所述活塞采用分体结构，是由活塞套杆、连接杆和活塞体组成，

所述活塞套杆内固定安装所述连接杆，所述活塞套杆外固定安装所述活塞体。

2.根据权利要求1的所述双向压差控制装置，其特征在于，所述的连接杆两端均装有所述单向止回装置。

3.一种电动液压转辙机，其特征在于，包括权利要求1或2所述的双向压差控制装置。

4.一种外部执行机构的双向压差控制方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1或2所述的双向压差控制装置，将所述外部执行机构的两端有压差的油缸的压差控制在预设压差以内，所述控制方法包括步骤：

a.调整所述的双向压差控制装置，使得所述双向压差控制装置所能控制的压差为所述预设压差；

b.将所述双向压差控制装置安装到所述外部执行机构，使得所述双向压差控制装置与所述外部执行机构并联，将所述双向压差控制装置的左、右端分别连接到所述外部执行机构的油缸的两端，且所述双向压差控制装置的缸体左腔和右腔被隔开而未导通；

c.执行导通操作，使得所述双向压差控制装置的左端、右端分别与相连接的所述外部执行机构的油缸的端部导通。

5.根据权利要求4的所述双向压差控制方法，其特征在于，在步骤a中，调整所述双向压差控制装置中单向止回装置与调整件的端面的距离，使得当所述双向压差控制装置中的活塞到达所述缸体的左终端或右终端位置时所达到的压差为所述预设压差。

6.根据权利要求4的双向压差控制方法，其特征在于，在步骤b中，所述双向压差控制装置中的单向止回装置弹力件的作用力使得单向止回装置处于关闭状态，从而所述缸体左腔和右腔被所述活塞及单向止回装置隔开。

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