CN1117118A - 液压自动控制往复泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压自动控制往复泵,主要用于各种气液体的输出,此泵由连接体、与连接体相接的油缸、与油缸相接的带有进排液阀的缸头、置于连接体中孔内的两端接有活塞的活塞杆等组成,其特征是:在连接体内纵向设有可移动的换向阀杆,阀杆分别设有换向时与连接体上油口相对应的凹槽,以保证往复自动换向。本装置改变了现有技术中活塞杆兼作阀杆、连接体兼作阀体的结构。

Description

液压自动控制往复泵
本发明涉及液压技术领域中的一种泵,尤其是一种在泵体内液压自动控制换向的往复泵。
目前在液压传动系统中,控制往复泵换向运行的方法主要是采用电控方式,也就是利用电磁阀换向或者感应换向。这些方法不可避免地造成设备结构复杂,制造成本高,其致命缺点是极易出现电控失灵现象,难以检找原因。为了解决上述问题,在现有技术中,将换向部分设计在泵体内,如中国专利局一九九四年三月二十三日公开的发明名称为“节能型超高压气(液)体输出装置”中所涉及的一种泵(公开号为CN1084254A),在附图5中揭示了该泵的具体结构,其中部为连接体,两侧接有油缸,两端分别与活塞相接的活塞杆置于连接体的中孔内,并在中孔中可轴向移动,两侧油缸的端头分别带有进排液阀门,活塞杆本身作为换向阀杆。这种结构虽然得到了简化,但是存在如下的缺点:由于活塞杆本身作为换向阀阀杆,连接体作为换向阀阀体,按常规设计活塞杆直径为油缸直径的60%左右,即活塞杆直径较大,又由于阀杆与阀体之间配合精度要求较高,所以对于较大尺寸的来讲,加工时尺寸精度和表面粗造度均难以达到设计要求,特别是使用一段时间后,兼作阀杆的活塞杆和兼作阀体的连接体之间的间隙加大,造成泄漏,影响换向效果,最终会导致换向失灵。这种结构,由于活塞和活塞杆的自身重量会产生偏磨现象。另外在活塞运动到端点换向时还会产生脉动冲击。
本发明的目的是提供一种便于加工、容易达到加工精度,换向时与活塞杆和连接体之间的配合无关的液压自动控制往复泵,以保证换向灵活可靠。
本发明的技术解决方案是:一种液压自动控制往复泵,它包括连接体、与连接体两侧相接的油缸,油缸的端头接有带排液阀和进液阀的缸头,两端与活塞相接的活塞杆置于连接体中孔内,并可轴向移动,活塞与油缸匹配,油缸上设有进排油的油口,其特征在于:连接体内纵向设有一个空腔,换向阀杆置于空腔内,阀杆外圆分别设有与连接体上的油口相对应的凹槽,油口分别与连接体上的空腔相通。阀杆的轴心线处还设有轴向中心孔,两端设有与中心孔相通的泄油孔。阀杆上左、右端的凹槽分别与中心孔相通。
所述的活塞的外缘低部还设有空腔,空腔与油缸的内腔相连通,并设有单向阀,空腔的外边缘是靠油缸的内壁面封闭的。依靠空腔中的高压油来支撑活塞和活塞杆。
所述的活塞杆8的中部设有凹槽36,两端还设有台阶41、42。连接体7上分别设有当活塞杆8移动到中间位置时与凹槽36相通的油口38、39、当活塞杆移动到右端时与台阶41左侧相通的油口37、当活塞杆移动到左端时与台阶42右侧相通的油口40,油口39与连接体43上的油口44相接,连接体43上还设有油口61、45,两侧接有油缸58和48,油缸的端头接有带排液阀和进液阀的缸头,两端分别与活塞相接的活塞杆59置于连接体43的中孔内,并可轴向移动,活塞位于油缸内,油缸上设有油口60、46、连接体43内纵向设有一个空腔,换向阀杆68置于空腔内,阀杆外圆上分别设有与连接体上油口44、45、61换向时相对应的凹槽,油口分别与连接体上的空腔相通,阀杆68轴心线处还设有轴向中心孔,两端设有与中心孔相通的泄油孔,阀杆68上左、右端的凹槽分别与中心孔相通,油口37、38、40分别与换向阀62的液控口相接,换向阀62的油口分别与换向阀63的液控口和连接体43上的油口45、61相接,换向阀63的油口分别与油口44、46、60及油箱相接。
本发明与现有技术相比,其结构特点是在连接体内加工有一个空腔,换向所使用的阀杆置于空腔内,靠两侧的活塞来推动阀杆在空腔内轴向运动,达到换向的目的。由于阀杆直径远远小于活塞杆直径,对于尺寸较小的零件在机械加工时很容易达到设计要求,改变了现有技术中活塞杆兼作阀杆的结构,因此本发明具有加工简单,容易达到加工精度的要求,经久耐用,换向灵活可靠的优点,即降低了加工成本,又降低了使用过程中的维修成本。因在活塞的外缘低部与油缸内壁之间设有一个带单向阀的空腔,在工作时可充入高压油,由于有单向阀的控制,高压油无法泄漏出去,因此也解决了由于活塞杆和活塞本身的自重造所的磨偏现象。两个或两个以上的结构相似的泵体相连接后(如图2所示),再与换向阀相接,即主动泵体控制一个或多个从动泵体运动可以有效地解决液压系统中的脉动冲击,原因是泵体内的活塞始终以不同的先后顺序到达端点。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述:图1是本发明具体实施方式的结构及工作原理图;图2是本发明具体实施方式中主、从泵体相接的结构及工作原理图。
如图1所示:7为连接体,材料选用耐磨铸铁,连接体7的两侧螺栓连接有油缸4和20,油缸4和20的端头上螺栓连接有缸头1和21,缸头上的排液阀2和22均选用液压系统中通常使用的单向阀,保证缸内的液体自油缸排出,并防止液体回流。缸头上的进液阀3和23采用与排液阀2和22相同的单向阀,只是安装方向相反即可。活塞杆8置于连接体7的中孔内,并可轴向移动,其配合间隙为0.03~0.05毫米。活塞杆8的两个端头分别固定连接活塞6和24,并用螺母5将活塞紧固。活塞与其相匹配的油缸之间设有密封胶圈(参看图1)。
在活塞6和24的外缘低部加工有一个空腔11和10,所述空腔与油缸内腔之间装有单向阀,当油缸内腔为高压油时,保证空腔10和11内自单向阀处充入高压油,用来支撑活塞克服活塞杆和活塞自重产生的磨偏现象,空腔10和11的外边缘是靠油缸的内壁面封闭的。一个活塞的低部最好设有两个互成120度角的空腔,以保证均匀而稳定的克服活塞及活塞杆的自重。
如图1所示:在连接体7的内部纵向加工一个与换向阀杆9相匹配的空腔,阀杆9置于该空腔内,并可轴向运动。连接体7上还加工有与所述的空腔换向时相通的油口33、34、35,阀杆9的外圆分别加工有凹槽28、29、31,所述的凹槽与所述油口之间的位置关系为:当阀杆9移动右端(如图1所示的位置)时,凹槽28与油口33相通,凹槽29分别与油口34、35相通。当阀杆9移动到左端时,凹槽31与油口35相通,凹槽29分别与油口33、34相通。阀杆9的轴心线处还加工有中心孔30,凹槽28、31分别与中心孔30相通,中心孔30还与阀杆9两端的泄油孔27、32相通。
在油缸4和20上还设有油口25和26。
其工作过程为:如图1所示:两位四通阀12的液控孔分别与油口33、35相接,进出油口分别与油口25、26油泵16的出油口和油箱14相接。油泵16的出油口还接有溢流阀17和油口34,吸油口接有滤油器15。排液阀2、22与总排液口相接,进液阀3、23与总进液口相接。当电机13带动油泵16工作时,油泵16泵出的高压油经过油口34,凹槽29、油口35控制二位四通阀12的阀杆处于右位,而二位四通阀右侧的控制油经油口33、凹槽28、中心孔30、泄油口32、油口26流回与油箱,高压油经二位四通阀油口25进入油缸4的内腔,推动活塞6并带动活塞杆8、活塞24一起向左侧移动,使活塞6左侧油缸4内的液体自排液阀2排至总排液口,此时进液阀3关闭,进液阀23打开,排液阀22关闭,油缸20内的油液经油口26排至油箱14。当活塞移动至左端点,活塞24碰撞阀杆9的右端头,使阀杆9移向左侧位置,油口33、34经凹槽29连通,油口35经凹槽31、中心孔30和泄油孔27与油缸4内腔相通,高压油经油口34、凹槽29、油口33至二位四通阀12的右侧液控口,使二位四通阀换向,而二位四通阀左侧的控制油经油口35,凹槽31、中心孔30、泄油口27、油口25与油箱14相通、排回油箱。高压油经二位四通阀、油口26进入油缸20的内腔,使活塞及活塞杆一起向右移动,此时排液阀22打开,将油缸20内的液体排至总排液口,进液阀23、排液阀2关闭,进液阀3打开。以此循环,达到吸入和排出液体的目的,并具有较大的压力,也可以用来吸入和泵出其它气、液体。
如图2所示:下部为主动泵体,上部为从动泵体,由上、下两部分组成一个双体泵。从图2可知,上部的泵体与以上所述的泵体相同。下部的泵体与上部的泵体基本相同,所不同之处j:下部的主动泵体上的活塞杆8中间加工有凹槽36,两侧还加工有台阶41和42。连接体7上加工有油口37、38、39、40。当活塞杆8移动至中间位置时,凹槽36将油口38、39连通。油口39与油口44为常通油路,油口37、38、40分别与换向阀62的液控口相接,换向阀62的油口分别与61、45相接,换向阀63的油口分别与油口60、46、高压油源和油箱相接。排液阀2、22、51、54分别与总排液口相接,进液阀3、23、50、55分别与总进液口相接。本装置的目的是消除往复泵运动过程中的脉动冲击现象。
其工作过程为:如图2所示:当电机13带动泵16工作时,下部的主动泵体可按着以上所述的工作过程工作,而上部的从动泵体的工作是靠换向阀62、63共同控制的,当活塞杆8上的凹槽36移动至中间位置,使油口38、39连通,导致换向阀62的液控口与泵16泵出的高压油相通,换向阀62的阀芯移动,使换向阀62上的油口A与A′、B与B′接通,此时换向阀62即可控制换向阀63两侧的液控口,从而只有活塞杆8移动至中间位置,即凹槽36将油口38、39接通时,换向阀62才接通而控制换向阀63使活塞杆59运动,也就是保证了当活塞杆8移动到端头换向时,活塞杆59正处于运动状态,两活塞杆始终保持差动,而消除换向时液压系统中的脉动冲击,本发明不只限于上述的实施方式,任何可能的实施方式均属于本发明的基本思想。

Claims (4)

1.一种液压自动控制往复泵,它包括连接体[7]、与连接体[7]两侧相接的油缸[4]和[20],油缸[4]的端头接有带排液阀[2]和进液阀[3]的缸头[1],油缸[20]的端头接有带排液阀[22]和进液阀[23]的缸头[21],两端与活塞[6]和[24]相接的活塞杆[8]置于连接体[7]中孔内,并可轴向移动,活塞[6]与油缸[4]匹配,活塞[24]与油缸[20]匹配,油缸[4]上设有油口[25],油缸[20]上设有油口[26],其特征在于:连接体[7]内纵向设有一个空腔,换向用的阀杆[9]置于空腔内,阀杆[9]外圆分别设有与连接体[7]上的油口[33]、[34]、[35]换向时相对应的凹槽[28]、[29]、[31],油口[33]、[34]、[35]分别与连接体[7]上的空腔相通,阀杆[9]的轴心线处还设有轴向中心孔[30],两端设有与中心孔[30]相通的泄油孔[27]、[32],凹槽[28]、[31]分别与中心孔[30]相通。
2.根据权利要求1所述的液压自动控制往复泵,其特征在于:所述的活塞[6]和[24]的外缘低部还设有空腔[10]和[11],空腔[10]和[11]与油缸[20]、[4]的内腔相连通,并设有单向阀,空腔[10]和[11]的外边缘是靠油缸[20]、[4]的内壁面封闭的。
3.根据权利要求1或2所述的液压自动控制往复泵,其特征在于:所述的活塞杆[8]的中部设有凹槽[36],两端还设有台阶[41]、[42],连接体[7]上分别设有当活塞杆[8]移动到中间位置时与凹槽[36]相通的油口[38]、[39]、当活塞杆[8]移动到右端时与台阶[41]左侧相通的油口[37]、当活塞杆[8]移动到左端时与台阶[42]右侧相通的油口[40],油口[39]与连接体[43]上的油口[44]为常通油路,连接体[43]上还设有油口[61]、[45],两侧接有油缸[58]和[48],油缸[58]的端头接有带排液阀[54]和进液阀[55]的缸头[56],油缸[48]的端头接有带排液阀[51]和进液阀[50]的缸头[49],两端分别与活塞[57]、[47]相接的活塞杆[59]置于连接体[43]的中孔内,并可轴向移动,活塞[57]位于油缸[58]内,活塞[47]位于油缸[48]内,油缸[58]上设有油口[60]、油缸[48]上设有油口[46],连接体[43]内纵向设有一个空腔,换向用的阀杆[68]置于空腔内,阀杆[68]外圆上分别设有与连接体[43]上油口[44]、[45]、[61]换向时相对应的凹槽[67]、[65]、[69],油口[44]、[45]、[61]分别与连接体[43]上的空腔相通,阀杆[68]轴心线处还设有轴向中心孔[66],两端设有与中心孔[66]相通的泄油孔[64]、[70],凹槽[65]、[69]分别与中心孔[66]相通,油口[37]、[38]、[40]分别与换向阀[62]的液控口相接,换向阀[62]的油口分别与换向阀[63]的液控口和连接体[43]上的油口[45]、[61]相接,换向阀[63]的油口分别与压力油源、油口[46]、[60]及油箱相接。
4.根据权利要求3所述的液压自动控制往复泵,其特征在于:所述的活塞[47]、[57]的外缘低部还设有空腔[52]、[53],空腔[52]、[53]与油缸[48]、[58]的内腔相连通,并设有单向阀,空腔[52]、[53]的外边缘是靠油缸[48]、[58]的内壁面封闭的。
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