CN110307191B - 液控自动补偿式增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液控自动补偿式增压装置，其解决了现有液压装置成本高、工作效率低的技术问题，其包括主高压阀和先导阀，主高压阀包括主阀体、主阀左盖和主阀右盖，主高压阀内设有主高压阀芯；先导阀包括先导阀左盖、先导阀右盖和先导阀体，先导阀内部设有先导阀芯，主阀体与先导阀体固定连接；主高压阀芯的中部设有两个圆形部，主高压阀内设有左油腔和右油腔；先导阀芯的中部设有两个圆形部，先导阀内设有先导油腔X1和先导油腔X2；先导阀体设有低压油进油口PP、回油口TT、P口、A口、B口、左侧T口和右侧T口；主阀体设有高压油出油口P1、U口、V口、W口、M口和N口；本发明广泛用于液压控制技术领域。

Description

液控自动补偿式增压装置

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体而言，涉及一种液控自动补偿式增压装置。

背景技术

目前，在机床上的横梁与立柱之间以及实现主轴刀具的高压拉紧功能，都需要很大的液压夹紧力，则要液压系统提供高压油来满足液压夹紧力的要求。

常规做法是通过大功率的电机带动高压泵旋转，调节高压溢流阀来实现高压油的。这种做法存在以下缺点：高压泵的采购成本较高；由于大功率电机带动高压泵一直在工作，电机的无用功率损耗大，高压泵的磨损严重；泵输出的高压油通过溢流阀溢流而产生的温升较大，液压油箱需要设计足够大的容积来散热，甚至需要配备额外的降温制冷设备，增加运行成本。

还有采用增压缸来实现高压场合需求的。具体做法是，需要高压油的机械结构内部设置增压缸，液压缸内部活塞杆两端的面积不同，低压进油与活塞大端相通，活塞杆小端与高压油口相通，依靠电磁换向阀换向增压。这种做法的不足是，需额外的电气控制，只能单方向上加压，工作效率低。

发明内容

本发明就是为了解决现有机床上采用大功率电机和高压泵提供高压油成本高、电机的无用功率损耗大、高压泵磨损严重，采用增压缸提供高压油时需额外的电气控制、只能单方向上加压、工作效率低的技术问题，提供了一种成本低、节约能源、工作效率高的液控自动补偿式增压装置。

本发明提供的液控自动补偿式增压装置，包括主高压阀、先导阀、第一左单向阀、第二左单向阀、第一右单向阀和第二右单向阀，主高压阀包括主阀体、主阀左盖、主阀右盖和主高压阀芯，主阀左盖和主阀右盖分别与主阀体固定连接，主高压阀设有主阀腔，主高压阀芯设于主阀体的主阀腔内；先导阀包括先导阀芯、先导阀左盖、先导阀右盖和先导阀体，先导阀左盖和先导阀右盖分别与先导阀体固定连接，先导阀设有先导阀腔，先导阀芯设于先导阀腔内；主阀体与先导阀体固定连接；主高压阀芯的中部设有两个圆形部，两个圆形部之间为中间油腔，主高压阀芯的左端与主阀左盖之间形成左油腔，主高压阀芯的右端与主阀右盖之间形成右油腔；

先导阀芯的中部设有两个圆形部，先导阀芯的两个圆形部之间形成中间油腔，先导阀芯的左端与先导阀左盖之间形成先导油腔X1，先导阀芯的右端与先导阀右盖之间形成先导油腔X2；

先导阀体设有低压油进油口PP、回油口TT、P口、A口、B口、左侧T口和右侧T口；

主阀体设有高压油出油口P1、U口、V口、W口、M口和N口；

第一左单向阀和第二左单向阀分别与主阀左盖连接，第一左单向阀通过孔道与主高压阀的左油腔连通，第二左单向阀通过孔道与主高压阀的左油腔连通，低压油进油口PP通过第一进油孔道与第一左单向阀连通；第一右单向阀和第二右单向阀分别与主阀右盖连接，第一右单向阀通过孔道与右油腔连通，第二右单向阀通过孔道与右油腔连通，低压油进油口PP通过第二进油孔道与第一右单向阀连通；主阀体上的高压油出油口P1通过第一出油孔道与第二左单向阀连通，主阀体的高压油出油口P1通过第二出油孔道与第二右单向阀连通；

先导阀体上的低压油进油口PP通过孔道与P口连通，A口通过孔道与U口连通，B口通过孔道与V口连通；主阀体的M口通过孔道与先导阀的先导油腔X1连通，N口与先导阀的先导油腔X2连通，W口通过孔道与回油口TT连通。

优选地，主阀右盖上连接有手动溢流阀，手动溢流阀的入口与第二右单向阀的出口连通，手动溢流阀的出口通过孔道与回油口TT连通。

优选地，主阀左盖连接有压力表，压力表的检测入口与高压油出油口P1和第二左单向阀之间的孔道连通。

本发明的有益效果是，降低设备成本，节约能源，保证增压的高效连续性。主高压阀芯的面积差得到高压油的，增压比为阀芯两侧的大小面积比值，四个插装式单向阀控制油路的方向。当高压出口压力由于泄露等原因而减小时，主高压阀芯的左右受力不相等，阀芯会自动移动，使其达到力平衡，产生的高压油用以补偿系统损失的压力。主高压阀芯移动到一端后，低压油与先导阀芯的先导油腔相通，使先导阀芯移动到另一端后，低压油进入主高压阀芯的反向油腔，使得主高压阀芯换向。主高压阀芯换向后，阀芯小端压缩封闭的补油油腔给系统加压，通过单向阀输出到系统工作口，实现自动连续增压。主高压阀芯反向时的增压过程与上述油路的走向相反。

本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是液控自动补偿式增压装置的液压原理图；

图2是阀芯位置图；

图3是液控自动补偿式增压装置的侧视图；

图4是图3中A-A方向的剖视图；

图5是图4中B-B方向的剖视图；

图6是图4中C-C方向的剖视图；

图7是图3中D-D方向的剖视图；

图8是整个装置的总装外形图。

图中符号说明：

1.先导阀芯，2.第一左单向阀，3.主高压阀芯，4.第二左单向阀，5.第一右单向阀，6.第二右单向阀，7.手动溢流阀，8.压力表，9.主阀左盖，10.主阀右盖，11.先导阀左盖，12.先导阀右盖，13.主阀体，14.先导阀体，15.螺钉，16螺塞。图6中的PP表示低压油进油口，TT表示回油口。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2和4所示，主高压阀包括主阀体13、主阀左盖9、主阀右盖10和主高压阀芯3，主高压阀芯3装于主阀体13的主阀腔内部。先导阀包括先导阀芯1、先导阀左盖11、先导阀右盖12和先导阀体14，先导阀芯1装于先导阀体14的先导阀腔内部，主阀体13与先导阀体14通过螺钉固定连接。主阀左盖9和主阀右盖10分别通过螺钉固定连接在主阀体13上，主高压阀芯3的中部设有圆形部Y1和圆形部Y2，圆形部Y1、圆形部Y2和主阀体13之间形成中间油腔，主高压阀芯3的左端与主阀左盖9之间形成左油腔X3，主高压阀芯3的右端与主阀右盖10之间形成右油腔X4。先导阀左盖11和先导阀右盖12分别通过螺钉固定连接在先导阀体14上，先导阀芯1的中部设有两个圆形部，两个圆形部和先导阀体14之间形成中间油腔，先导阀芯1的左端与先导阀左盖11之间形成先导油腔X1，先导阀芯2的右端与先导阀右盖12之间形成先导油腔X2。参考图8和6，先导阀体14设有低压油进油口PP和回油口TT。如图5、1和2所示，第一左单向阀2和第二左单向阀4安装于主阀左盖9上，第一左单向阀2通过孔道与左油腔X3连通，第二左单向阀4通过孔道与左油腔X3连通，低压油进油口PP通过第一进油孔道与第一左单向阀2连通；第一右单向阀5和第二右单向阀6安装于主阀右盖10上，第一右单向阀5通过孔道与右油腔X4连通，第二右单向阀6通过孔道与右油腔X4连通，低压油进油口PP通过第二进油孔道与第一右单向阀5连通；主阀体13上的高压油出油口P1通过第一出油孔道与第二左单向阀4连通，高压油出油口P1通过第二出油孔道与第二右单向阀6连通。如图7所示，手动溢流阀7装于主阀右盖10上，通过旋拧其外六方来调节下端的弹簧力；手动溢流阀7的入口K1与第二右单向阀6的出口连通，手动溢流阀7的出口K2通过孔道与回油口TT连通。压力表8直接螺纹旋入主阀左盖9内，压力表8的检测入口G与高压油出油口P1和第二左单向阀4之间的孔道连通。零部件之间结合面的孔道连接处均用密封圈封住；各孔道的工艺孔用螺塞16封堵。

如图4和5所示，主阀体13设有U口、V口、W口、M口、N口。

如图6所示，先导阀体14设有P口、A口、B口、左侧T口、右侧T口，先导阀体14上的低压油进油口PP通过孔道与P口连通。A口通过孔道与U口连通，B口通过孔道与V口连通。主阀体13的M口通过孔道与先导阀的先导油腔X1连通，主阀体13的N口与先导阀的先导油腔X2连通。主阀体13的W口通过孔道与回油口TT连通。

本发明的液压原理如图1所示，当主高压阀芯3与先导阀芯1在左端位时(如图2)，低压油从低压油进油口PP进入后分三路，第一路经过左侧的第一左单向阀2进入主高压阀芯3的左油腔X3，第二路经过右侧的第一右单向阀5进入主高压阀芯3的右油腔X4，第三路经过先导阀体14的P口(先导阀体14的P口与A口相通)，先导阀体14的A口通过孔道与主阀体13的U口相通，U口的低压油作用在主高压阀芯3的左端面S1面积上，主高压阀芯3的左右作用面积大小不同决定了其整体受力是向右的，致使主高压阀芯3向右移动，主高压阀芯3右端面S2面积处的右油腔X4容积减小而增压，增压比为S1与S2的面积比值。右油腔X4的高压经过第二右单向阀6输出到高压油出油口P1。与此同时，主阀体13的V口与先导阀体14的B口相通，B口又与右侧的T口相通，一起流回回油口TT。

在主高压阀芯3向右移动过程中，主阀体13的W口与回油口TT相通，保证主高压阀的中间油腔实时充满油液、无液阻压力和负压；当圆形部Y1外圆实时压住M口，圆形部Y2外圆实时压住N口，所以主阀体13的M口与先导阀的先导油腔X1形成封闭，主阀体13的N口与先导阀的先导油腔X2形成封闭,油液被封在各自的孔通道内(如图4)，可使先导阀芯1牢固的锁定在左端。

当主高压阀芯3移动到右端时，先导油腔X1、M口与U口相通，低压油PP经过P口、A口、U口作用在先导阀芯1的X1腔内，先导油腔X2口、N口与W口相通至TT回油口。在先导油腔X1口压力的作用下，致使先导阀芯1移动到右端。先导阀芯1移动到右端以后，P口与B口、V口相通，U口与A口、左侧的T口相通至TT回油口，V口的低压油作用在主高压阀芯3的S2面积上，主高压阀芯3的左右作用面积大小不同决定了其整体受力是向左的，致使主高压阀芯3向左移动，S1面积腔容积减小而增压，增压比为S1与S2的面积比值。S1面积腔的高压经过第二左单向阀4输出到P1高压出油口。

在主高压阀芯3向左移动过程中，其W口与TT回油口相通，保证主高压阀芯3的中间油腔实时充满油液、无液阻压力和负压；圆形部Y1外圆实时压住M口，圆形部Y2外圆实时压住N口，所以主高压阀芯3的M口与先导阀芯1的先导油腔X1口形成封闭，主高压阀芯3的N口与先导阀芯1的先导油腔X2口形成封闭。

当高压油出油口P1口处的高压油达到主高压阀芯3的受力平衡后，主高压阀芯3停止左右运动；当高压油出油口P1口处的高压压力下降时，主高压阀芯3自动左右运动来补偿P1口处的压力损失。

装置设有压力表8与手动溢流阀7，用来观测与卸荷输出压力(如图7)。

配合本发明装置工作的液压泵站，可选用小功率电机带动低压泵的方式，节约成本与能源。

以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。

Claims (3)

1.一种液控自动补偿式增压装置，其特征在于，包括主高压阀、先导阀、第一左单向阀、第二左单向阀、第一右单向阀和第二右单向阀，所述主高压阀包括主阀体、主阀左盖、主阀右盖和主高压阀芯，所述主阀左盖和主阀右盖分别与主阀体固定连接，所述主高压阀设有主阀腔，所述主高压阀芯设于主阀体的主阀腔内；所述先导阀包括先导阀芯、先导阀左盖、先导阀右盖和先导阀体，所述先导阀左盖和先导阀右盖分别与先导阀体固定连接，先导阀设有先导阀腔，所述先导阀芯设于先导阀腔内；所述主阀体与先导阀体固定连接；所述主高压阀芯的中部设有两个圆形部，所述两个圆形部之间为中间油腔，所述主高压阀芯的左端与主阀左盖之间形成左油腔，所述主高压阀芯的右端与主阀右盖之间形成右油腔；

所述先导阀芯的中部设有两个圆形部，先导阀芯的两个圆形部之间形成中间油腔，先导阀芯的左端与先导阀左盖之间形成先导油腔X1，先导阀芯的右端与先导阀右盖之间形成先导油腔X2；

所述先导阀体设有低压油进油口PP、回油口TT、P口、A口、B口、左侧T口和右侧T口；

所述主阀体设有高压油出油口P1、U口、V口、W口、M口和N口；

所述第一左单向阀和第二左单向阀分别与主阀左盖连接，所述第一左单向阀通过孔道与主高压阀的左油腔连通，第二左单向阀通过孔道与主高压阀的左油腔连通，所述低压油进油口PP通过第一进油孔道与第一左单向阀连通；所述第一右单向阀和第二右单向阀分别与主阀右盖连接，所述第一右单向阀通过孔道与右油腔连通，第二右单向阀通过孔道与右油腔连通，所述低压油进油口PP通过第二进油孔道与第一右单向阀连通；主阀体上的高压油出油口P1通过第一出油孔道与第二左单向阀连通，所述主阀体的高压油出油口P1通过第二出油孔道与第二右单向阀连通；

所述先导阀体上的低压油进油口PP通过孔道与P口连通，A口通过孔道与U口连通，B口通过孔道与V口连通；所述主阀体的M口通过孔道与先导阀的先导油腔X1连通，N口与先导阀的先导油腔X2连通，W口通过孔道与回油口TT连通。

2.根据权利要求1所述的液控自动补偿式增压装置，其特征在于，所述主阀右盖上连接有手动溢流阀，手动溢流阀的入口与第二右单向阀的出口连通，手动溢流阀的出口通过孔道与回油口TT连通。

3.根据权利要求2所述的液控自动补偿式增压装置，其特征在于，所述主阀左盖连接有压力表，压力表的检测入口与高压油出油口P1和第二左单向阀之间的孔道连通。