CN110657079B - 用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，包括加压机构和液压系统；加压机构包括泵体，泵体中部设有圆形孔，圆形孔中设有与其滑动密封配合的加压环，加压环与圆形孔底面之间连接有压簧，加压环中部设有与加压环滑动配合的泵柱塞；泵体上方连接有与泵柱塞滑动配合的盖体；泵体上的第一油孔和第二油孔通过液压系统与液压缸连通；第一油孔通过液控换向阀与油箱连接，第一油孔通过背压阀与液压缸连接；第二油孔通过第二单向阀与液压缸连接，第二油孔依次通过第二单向阀和背压阀与第一油孔连接，第二油孔通过第一单向阀与油箱连接；液压系统还包括转阀。该加压泵能够使长行程液压缸在空载时快速运行，工作行程时慢速运动，有利于节省整体加压时间。

Description

用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵

技术领域

本发明涉及加压设备领域，尤其是涉及用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵。

背景技术

长行程液压缸液压装置一般指加压泵需要多个行程来完成液压缸推顶工作的液压装置。在一些简易的机械装置中，经常会用到行程较长的液压装置（如手动液压千斤顶）进行物体的推顶工作，这些液压装置在产生工作压力之前，基本上都要经过一定长度的空载行程，然后才可以进行压力行程。但长行程液压装置由于自身的缺陷，必须使油缸慢慢走完没有负载的空行程，浪费了很多时间和能源。为了提高液压装置的工作效率，在空载行程时，需要液压缸的工作活塞快速运动，在空载行程结束后，再需要液压缸的工作活塞以大压力和慢速运动对物体进行推顶，而目前所使用的液压缸用的加压系统还不具有使液压缸快速完成空行程，慢速进行物体推顶的双速加压装置。

目前手动加压的液压装置基本上采用的是固定的增压比，即采用的工作液压缸直径和柱塞泵直径之比为一定值，使液压缸输出的工作压力与手动力之比不变。由于采用手动加压方式，加压作用力有限，为了实现大的工作压力，就需要加压机构具有大的增压比，而增压比越大，要让液压缸产生相同的工作行程，就需要柱塞泵具有大的加压行程或多的加压行程次数，这样就增压了人工工作量和施压时间，从而使其工作效率降低。如果采用较大的泵柱塞，则在加压的后期，需要对泵柱塞施加较大的压力，因为是采用手工加压，会增加人的手动力，甚至造成推顶物体困难的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，该加压泵在对长行程液压缸进行加压过程中，能够使长行程液压缸在空载时快速运行，工作行程时慢速运动，有利于节省整体加压时间。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，包括加压机构以及连通加压机构与液压缸的液压系统；所述加压机构包括泵体，所述泵体中部设有圆形孔，圆形孔中设有与圆形孔的内壁滑动密封配合的加压环，加压环与圆形孔底面之间连接有能够使加压环上移回程的压簧，加压环中部同轴设有与加压环滑动配合的泵柱塞，泵柱塞上部设有用于带动泵柱塞进行上下往复运动的杠杆加压单元，泵柱塞中部设有一圈用于带动加压环随泵柱塞一同下移的凸起；泵体上方固定连接有盖体，所述泵柱塞与盖体滑动配合；泵体上部设有与圆形孔连通的第一油孔，泵体下部设有与圆形孔底部连通的第二油孔，第一油孔和第二油孔通过液压系统与液压缸连通；所述液压系统包括背压阀、第二单向阀、第一单向阀、液控换向阀以及转阀；第一油孔的其中一路通过液控换向阀与油箱连接以实现加压机构的进油和出油，第一油孔的其中一路通过背压阀与液压缸连接；第二油孔的其中一路通过第二单向阀与液压缸连接以将圆形孔中的油液泵入液压缸，第二油孔的其中一路依次通过第二单向阀和背压阀与第一油孔连接，第二油孔的其中一路通过第一单向阀与油箱连接以实现加压机构的进油；转阀一端连接至液控换向阀与油箱之间，另一端与液压缸连接，在加压工作时，转阀处于关闭状态；液控换向阀的另一工作油口与液压缸连接。

进一步地，盖体中部设有第一通孔，加压环中部设有与第一通孔同轴的第二通孔，第一通孔和第二通孔均与泵柱塞滑动密封配合。

进一步地，所述加压环包括大外径的上圆环和小外径的下圆环，所述压簧分别与上圆环的下底面和圆形孔的底面连接。

进一步地，背压阀在加压环随泵柱塞一同下移时处于关闭状态，在泵柱塞相对于加压环上下移动时处于导通状态；液控换向阀的设定压力与背压阀的导通压力一致。

有益效果：

如上所述，本发明的用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，具有以下有益效果：

1、当液压装置处于压力较小的空载行程时，该加压泵能够利用杠杆加压单元带动泵柱塞使泵柱塞和加压环一起在泵体中进行上下往复运动，能够产生较多的排液（油）量，实现液压缸活塞的快速运动；当处于工作行程，液压系统需要增压时，借助液压系统使圆形孔的上腔具有较大的压力，加压环上表面的压力远大于压簧的反力，当加压环下行到圆形孔的底部时，加压环的下表面与泵体的圆形孔下表面接触而封闭，使圆形孔的下腔失去油压，迫使加压环处于下始点停止运动；横截面积较小的泵柱塞单独运动，实现液压缸活塞的慢速运动，由于增加了加压环，使液压缸的活塞在空载时得以快速运动。整体节省了时间，提高了工作效率，降低了工人的劳动强度。

2、该加压泵用泵柱塞的截面积较小，因此该液压系统具有较大的增压比，可以得到大的增压效果，且推顶物体的效率高。

下面结合实施例附图和具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中泵柱塞和加压环处于上始点时加压泵的结构示意图。

图2是本发明中加压环处于下死点时加压泵的结构示意图。

图3是本发明中加压环处于下死点、泵柱塞处于上位时加压泵的结构示意图。

图示标记，1、泵柱塞，2、盖体，3、泵体，301、圆形孔，4、加压环，5、压簧，6、第二油孔，7、第一单向阀，8、第二单向阀，9、转阀，10、液控换向阀，11、背压阀，12、第一油孔。

具体实施方式

需要说明的是，本发明中术语“包含”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。本发明中所称的“第一”、“第二”并不是对相应技术特征在数量上的限定，而是为区分相关技术特征而作出的命名。

本发明的核心是提供用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，该加压泵能够使液压缸在空载时快速运行，工作行程时慢速运动。

需要说明的是，本发明中的“慢速运动”是相对于快速运动而言的，其实际运动速度为大部分液压装置的正常运动速度。

如图1~图3所示，该加压泵包括加压机构和液压系统，所述加压机构包括泵体3，所述泵体3中部设有圆形孔301，圆形孔301中设有与圆形孔301的内壁滑动密封配合的加压环4，加压环4与圆形孔301底面之间连接有能够使加压环4上移回程的压簧5，加压环4中部同轴设有与加压环4滑动配合的泵柱塞1，泵柱塞1上部设有用于带动泵柱塞1进行上下往复运动的杠杆加压单元，泵柱塞1中部设有一圈用于带动加压环4随泵柱塞1一同下移的凸起；泵体3上方固定连接有盖体2，所述泵柱塞1与盖体2滑动配合；泵体3上部设有与圆形孔301连通的第一油孔12，泵体3下部设有与圆形孔301底部连通的第二油孔6，第一油孔12和第二油孔6通过液压系统与液压缸连通。

所述液压系统包括背压阀11、第二单向阀8、第一单向阀7、液控换向阀10以及转阀9；第一油孔12的其中一路通过液控换向阀10与油箱连接以实现加压机构的进油和出油，第一油孔12的其中一路通过背压阀11与液压缸连接；第二油孔6的其中一路通过第二单向阀8与液压缸连接以将圆形孔301中的油液泵入液压缸，第二油孔6的其中一路依次通过第二单向阀8和背压阀11与第一油孔12连接，第二油孔6的其中一路通过第一单向阀7与油箱连接以实现加压机构的进油；转阀9一端连接至液控换向阀10与油箱之间，另一端与液压缸连接，在加压工作时，转阀9处于关闭状态；液控换向阀10的另一工作油口与液压缸连接。背压阀11在加压环4随泵柱塞1一同下移时处于关闭状态，在泵柱塞1相对于加压环4上下移动时处于导通状态；液控换向阀10的设定压力与背压阀11的导通压力一致。

详细地，盖体2中部设有第一通孔，加压环4中部设有与第一通孔同轴的第二通孔，第一通孔和第二通孔均与泵柱塞1滑动密封配合。泵柱塞1中部的凸起能够对泵柱塞1的上行位置进行限制，防止泵柱塞1从泵体3中滑出。

其中，所述加压环4包括同轴设置的大外径的上圆环和小外径的下圆环，所述压簧5分别与上圆环的下底面和圆形孔301的底面连接。

具体地，本实施例所述压簧的数量为一个，套设在加压环4下部的压簧5与加压环4同轴放置，压簧5的作用力能够使液压缸的活塞产生较小压力的空行程。在其他实施例中，压簧5的数量也可以为两个或多个，压簧5均匀分布并与加压环4上圆环的下底面和圆形孔301的底面连接，各压簧5产生的合力能够使液压缸的活塞产生较小压力的空行程即可。

为详细描述该加压泵的工作原理和工作过程，圆形孔301内的加压环4将圆形孔301内的空间分为两个空腔，定义加压环4上方的空腔为上腔，定义加压环4下方的空腔为下腔，上腔和下腔的容积随加压环4的移动而相应地发生变化。该加压泵的动作原理为：利用杠杆加压单元带动泵柱塞1下行，加压环4在泵柱塞1中部凸起的作用下同步下行，压簧5被压缩，使下腔的容积变小（如图1~2），下腔中的油液通过泵体3下部的第二油孔 6泵入液压系统，经第二单向阀8进入液压缸，使液压缸的工作活塞运动，同时上腔的容积变大，通过液控换向阀10从油箱吸油。泵柱塞1回程，加压环4在压簧5的弹力作用下同步回程，下腔的容积变大，经第一单向阀7从油箱中吸油，同时，上腔的油液经第一油孔 12通过液控换向阀10流回油箱。在该循环过程中，由于加压环4和泵柱塞1同步运动，具有大的排油速度，使液压缸活塞快速运动。

当液压装置处于工作行程，再次加压时，液压装置从空行程转到工作行程，液压缸的下腔压力升高，超过液控换向阀10与背压阀11的设定压力时，液控换向阀10关闭，压力油经背压阀11进入泵体3的上腔，且加压环4下行到下死点后与泵体3中部的圆形孔301底面接触（如图2），使加压环4下表面的失去油压，加压环4的上表面的压力远大于压簧5的反力，并且液控换向阀10关闭。背压阀11方向截止，导致上腔不能排油，迫使加压环4在下死点停止不动；泵柱塞1回程，泵柱塞1底面与加压环4中部的第二通孔组成的油腔增大，经第一单向阀7从油箱中吸油（如图3）；泵柱塞1下行，泵柱塞1底面与加压环4中部的通孔组成的油腔变小，经第二单向阀8向液压缸泵油，如此反复，可以使液压缸活塞继续运动，此时由于只有泵柱塞1工作，截面积较小，产生的排油量较少，使液压缸活塞慢速运动，同样因为泵柱塞1的截面积较小，因此具有较大的增压比，可以得到大的增压效果。

转动转阀9使其导通，液压缸回程，压力油通过转阀9流进油箱，系统压力降低，液控换向阀10导通，加压环4恢复运动功能。

该加压泵的工作过程如下：

(1)、如图1所示，使转阀9处于关闭状态，液控换向阀10导通。

(2)、通过杠杆加压单元使泵柱塞1下行，带动加压环4克服压簧5的弹力同步下行，如图2所示，使圆形孔301下腔内的油液泵出，通过第二单向阀8进入液压缸的下腔，推动液压缸活塞快速上行；同时圆形孔301上腔通过液控换向阀10从油箱中吸油。

(3)、上移泵柱塞1，加压环4在压簧5的弹力作用下随泵柱塞1同步上行，圆形孔301下腔的容积增大，通过第一单向阀7从油箱中吸油，上腔通过液控换向阀10向油箱中排油。

(4)、重复(2)、(3)动作，可以使活塞快速上行完成空行程。在此过程中泵柱塞1与加压环4一起上下运动，具有较大的加压面积，从而具有较大的泵油效率。

(5)、空行程完成后，液压缸工作活塞受到阻力后，液压缸下腔及油路的油压增加，使液控换向阀10关闭；泵柱塞1下行，带动加压环4克服压簧5的弹力同步下行，使圆形孔301下腔的油泵出，通过第二单向阀8和背压阀11进入圆形孔301上腔，多余的油通过第二单向阀8进入液压缸的下腔，推动液压缸活塞快速上行；由于背压阀11反向封闭，且因为液控换向阀10关闭，使圆形孔301上腔被关闭而处于压力状态，加压环4被控制在圆形孔301的下位不能回复，如图2所示。

(6)、上移泵柱塞1，加压环4中部的第二通孔形成的油腔容积增加，通过第一单向阀7从油箱中吸油，如图3所示。

(7)、泵柱塞1再次下行，使加压环4中部的第二通孔形成的油腔内的油液通过第二单向阀8泵入液压缸的下腔，推动活塞上行；此时，由于只有泵柱塞1向下运动，泵出的油较少，液压缸活塞慢速上行，但同样由于泵柱塞1的截面积小，通过杠杆加压单元作用在泵柱塞1上相同的力，可以产生较大的油压，从而对活塞产生较大的力。

(8)、重复动作(6)和动作(7)，可以使活塞在较高压力下上行，实现物体的上顶动作。

(9)、转动转阀9使其导通，压力系统卸载，活塞回程，同时液控换向阀10导通，圆形孔301上腔失压。

其中，该加压泵可以与液压装置分体设计，也可以与液压装置集成设计。该加压泵在对长行程液压缸进行加压过程中，能够使长行程液压缸在空载时快速运行，工作行程时慢速运动，有利于节省整体加压时间，提高效率。

以上对本发明所提供的用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和具体实施方式进行了阐述，上述实施例仅用来帮助理解本发明的方法和核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，其特征在于，包括加压机构以及连通加压机构与液压缸的液压系统；

所述加压机构包括泵体(3)，所述泵体(3)中部设有圆形孔(301)，圆形孔(301)中设有与圆形孔(301)的内壁滑动密封配合的加压环(4)，加压环(4)与圆形孔(301)底面之间连接有能够使加压环(4)上移回程的压簧(5)，加压环(4)中部同轴设有与加压环(4)滑动配合的泵柱塞(1)，泵柱塞(1)上部设有用于带动泵柱塞(1)进行上下往复运动的杠杆加压单元，泵柱塞(1)中部设有一圈用于带动加压环(4)随泵柱塞(1)一同下移的凸起；泵体(3)上方固定连接有盖体(2)，所述泵柱塞(1)与盖体(2)滑动配合；泵体(3)上部设有与圆形孔(301)连通的第一油孔(12)，泵体(3)下部设有与圆形孔(301)底部连通的第二油孔(6)，第一油孔(12)和第二油孔(6)通过液压系统与液压缸连通；

所述液压系统包括背压阀(11)、第二单向阀(8)、第一单向阀(7)、液控换向阀(10)以及转阀(9)；第一油孔(12)的其中一路通过液控换向阀(10)与油箱连接以实现加压机构的进油和出油，第一油孔(12)的其中一路通过背压阀(11)与液压缸连接；第二油孔(6)的其中一路通过第二单向阀(8)与液压缸连接以将圆形孔(301)中的油液泵入液压缸，第二油孔(6)的其中一路依次通过第二单向阀(8)和背压阀(11)与第一油孔(12)连接，第二油孔(6)的其中一路通过第一单向阀(7)与油箱连接以实现加压机构的进油；转阀(9)一端连接至液控换向阀(10)与油箱之间，另一端与液压缸连接，在加压工作时，转阀(9)处于关闭状态；液控换向阀(10)的另一工作油口与液压缸连接。

2.根据权利要求1所述的用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，其特征在于，盖体(2)中部设有第一通孔，加压环(4)中部设有与第一通孔同轴的第二通孔，第一通孔和第二通孔均与泵柱塞(1)滑动密封配合。

3.根据权利要求2所述的用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，其特征在于，所述加压环(4)包括同轴设置的大外径的上圆环和小外径的下圆环，所述压簧(5)分别与上圆环的下底面和圆形孔(301)的底面连接。

4.根据权利要求1所述的用于长行程液压缸液压装置的双速手动加压泵，其特征在于，背压阀(11)在加压环(4)随泵柱塞(1)一同下移时处于关闭状态，在泵柱塞(1)相对于加压环(4)上下移动时处于导通状态；液控换向阀(10)的设定压力与背压阀(11)的导通压力一致。

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