CN110005664A - 一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统 - Google Patents

一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：包括油箱、动力泵、油源压力整定阀组和双向调速液压控制回路；本发明中使用调速阀更节能：调速阀和平衡阀均可实现对负负载的平衡，但打开平衡阀至少需要在负负载腔增加2MPa的液压力，而使用平衡阀仅是对负负腔补油；减少了回路用阀数量：同样的系统，如果用平衡阀，要实现对速度的控制还需在进油腔增加一个调速阀，也就是说，平衡阀只限力而不限速；而调速阀具有限速又限力的功能，仅用了一个桥式双向底板，其结构简单，故障率低。

Description

一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统
技术领域
本发明涉及液压控制系统领域，尤其涉及一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统。
背景技术
在液压驱动的机械设备中，液压缸是主要的执行元件。液压缸的负负载是指在不需要任何液压动力的情况下，机械设备自身对液压缸的载荷就可以推动液压缸动作。在这种情况下，一旦打开液压回路，液压缸的动作速度就会失控，这是一种非常危险的状态。
解决这种问题的常规技术方案是给与液压缸产生负负载的腔（拟定为B腔）相对的另一腔（拟定为A腔即回油腔）加装一个平衡阀，此后，打开液压回路后，将在回油腔产生一个与主动腔负负载相平衡的力，液压缸处于零力作用，其动作速度变为可控。
平衡阀的确可以解决绝大多数问题，但是，仍然有以下缺陷:1.平衡阀自身具有控力不控速的特点，液压缸的动作速度须由给负负载腔（B腔即进油腔）增加流量控制元件和动力（流量和压力）的方法解决。这样，要多消耗能源和多用阀。2.在某些速度较低的场合，会使液压缸产生爬行现象，爬行现象也会是机械设备和液压系统产生震动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，能够解决一般的液压缸在负负载情况下通过采用平衡阀的方式控制液压缸速度，但平衡阀自身具有控速不控力的特点，在速度低的情况下会出现液压缸爬升的现象。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其创新点在于：包括油箱、动力泵、油源压力整定阀组和双向调速液压控制回路；
所述动力泵通过驱动电机驱动，且动力泵的输入端通过管道伸入到油箱中，所述动力泵的输出端通过管道连接在双向调速液压控制回路上；所述油源压力整定阀组并联在动力泵的输出管道与油箱的回油口之间；
所述双向调速液压控制回路包括三位四通电磁换向阀、调速阀、桥式双向底板和液压缸；设定液压缸产生负负载的腔为B腔，相对的另一回油腔为A腔；所述桥式双向底板串联在三位四通电磁换向阀的A口与B口上；所述液压缸的A腔、B腔通过管道连接在桥式双向底板上且与三位四通电磁换向阀的A口与B口相对应；所述调速阀通过管道串联在液压缸的A腔上。
进一步的，所述液压缸为一对并联设置的液压缸单元。
进一步的，所述三位四通电磁换向阀的b电磁铁得电，A口出油,油液经过桥式双向底板、调速阀进入液压缸A腔；随着液压力提高，活塞杆伸出对设备做功，同时，B腔油液经过电磁换向阀的B口流回油箱；此行程为正负载、进油侧调速；电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀复位，活塞杆保持负载伸出状态。
进一步的，所述三位四通电磁换向阀的a电磁铁得电，液压缸A腔的油液在负负载作用下，经过桥式双向底板、调速阀、三位四通电磁换向阀的A口流回油箱，活塞杆在负负载作用下缩回；同时，液压缸B腔形成真空状态，三位四通电磁换向阀B口的油液立即补充；此行程为负负载、回油侧调速；其负负载力的平衡，通过调速阀的前置减压特性实现；a电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀复位，活塞杆保持缩回状态。
进一步的，所述液压缸的运动速度通过手动或电动调节调速阀实现。
本发明的优点在于：
1）本发明中使用调速阀更节能：调速阀和平衡阀均可实现对负负载的平衡，但打开平衡阀至少需要在负负载腔增加2MPa的液压力，而使用平衡阀仅是对负负腔补油；减少了回路用阀数量：同样的系统，如果用平衡阀，要实现对速度的控制还需在进油腔增加一个调速阀，也就是说，平衡阀只限力而不限速；而调速阀具有限速又限力的功能，仅用了一个桥式双向底板，其结构简单，故障率低。
2）本发明可实现油缸超低速运动无爬行现象：使用平衡阀的回路，液压缸的速度靠供油腔流量控制元件实现，属开环或预控速度，其无法实现对目标的动静摩擦力及惯性的控制，因此，在低速下容易使液压缸产生爬行，以致震动；而调速阀是装在回油路上的，属于后控速度，其速度的控制值为最终流量，流量稳定了，即使是超低速度，也不会产生爬行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统的结构液压原理图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，包括油箱1、动力泵2、油源压力整定阀组3和双向调速液压控制回路4。
动力泵2通过驱动电机驱动，且动力泵2的输入端通过管道伸入到油箱1中，所述动力泵2的输出端通过管道连接在双向调速液压控制回路4上；所述油源压力整定阀组3并联在动力泵2的输出管道与油箱1的回油口之间。
双向调速液压控制回路4包括三位四通电磁换向阀41、调速阀42、桥式双向底板43和液压缸44；设定液压缸44产生负负载的腔为B腔，相对的另一回油腔为A腔；所述桥式双向底板43串联在三位四通电磁换向阀41的A口与B口上；所述液压缸44的A腔、B腔通过管道连接在桥式双向底板43上且与三位四通电磁换向阀41的A口与B口相对应；所述调速阀42通过管道串联在液压缸44的A腔上。
液压缸44为一对并联设置的液压缸单元。
本发明的工作原理是：
三位四通电磁换向阀41的b电磁铁得电，A口出油,油液经过桥式双向底板43、调速阀42进入液压缸44A腔；随着液压力提高，活塞杆伸出对设备做功，同时，B腔油液经过三位四通电磁换向阀41的B口流回油箱；此行程为正负载、进油侧调速；电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀41复位，活塞杆保持负载伸出状态。
三位四通电磁换向阀41的a电磁铁得电，液压缸A腔的油液在负负载作用下，经过桥式双向底板43、调速阀42、三位四通电磁换向阀41的A口流回油箱，活塞杆在负负载作用下缩回；同时，液压缸B腔形成真空状态，三位四通电磁换向阀41的B口的油液立即补充；此行程为负负载、回油侧调速；其负负载力的平衡，通过调速阀42的前置减压特性实现；a电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀41复位，活塞杆保持缩回状态。
液压缸44的运动速度通过手动或电动调节调速阀42实现。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：包括油箱、动力泵、油源压力整定阀组和双向调速液压控制回路；
所述动力泵通过驱动电机驱动，且动力泵的输入端通过管道伸入到油箱中，所述动力泵的输出端通过管道连接在双向调速液压控制回路上；所述油源压力整定阀组并联在动力泵的输出管道与油箱的回油口之间；
所述双向调速液压控制回路包括三位四通电磁换向阀、调速阀、桥式双向底板和液压缸；设定液压缸产生负负载的腔为B腔，相对的另一回油腔为A腔；所述桥式双向底板串联在三位四通电磁换向阀的A口与B口上；所述液压缸的A腔、B腔通过管道连接在桥式双向底板上且与三位四通电磁换向阀的A口与B口相对应；所述调速阀通过管道串联在液压缸的A腔上。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：所述液压缸为一对并联设置的液压缸单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：所述三位四通电磁换向阀的b电磁铁得电，A口出油,油液经过桥式双向底板、调速阀进入液压缸A腔；随着液压力提高，活塞杆伸出对设备做功，同时，B腔油液经过电磁换向阀的B口流回油箱；此行程为正负载、进油侧调速；电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀复位，活塞杆保持负载伸出状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：所述三位四通电磁换向阀的a电磁铁得电，液压缸A腔的油液在负负载作用下，经过桥式双向底板、调速阀、三位四通电磁换向阀的A口流回油箱，活塞杆在负负载作用下缩回；同时，液压缸B腔形成真空状态，三位四通电磁换向阀B口的油液立即补充；此行程为负负载、回油侧调速；其负负载力的平衡，通过调速阀的前置减压特性实现；a电磁铁失电后，三位四通电磁换向阀复位，活塞杆保持缩回状态。
5.根据权利要求1所述的一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统，其特征在于：所述液压缸的运动速度通过手动或电动调节调速阀实现。
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