CN112324732A - 一种液压扳手的电液控制系统及液压扳手装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压扳手的电液控制系统，包括泵源、具有至少两个工作联的多路阀和与两个工作联分别对应的顺序阀和增压器；泵源与多路阀的进油口连接，多路阀的回油口连接回油箱；工作联的第一工作口与对应的增压器的进油口连接；顺序阀的出油口与第二工作口连接，进油口与增压器的回油口连接，先导口与增压器的进油口连接；与两个工作联分别对应的两个增压器的工作口分别连接拧紧液压扳手和拆卸液压扳手的无杆腔，工作联的第二工作口分别与拧紧液压扳手和拆卸液压扳手的有杆腔连接。该电液控制系统，无需单独的高压泵站，可以集成到常规液压系统中，降低了成本。本发明还公开了一种具有上述电液控制系统的液压扳手装置，同样具有上述技术效果。

Description

一种液压扳手的电液控制系统及液压扳手装置

技术领域

本发明涉及液压技术领域，更具体地说，涉及一种液压扳手的电液控制系统。

背景技术

在一些特殊场合需要用到液压扳手拧松或拧紧螺栓，液压扳手操作时最高压力可达70MPa，属于超高压设备，一般情况下需要超高压泵源，这样整个系统的成本很高。另外，拧紧和拧松螺栓需要人工点动实现液压扳手的动作，工作效率低，自动化程度低。

综上所述，如何有效地解决超高压泵源驱动液压扳手拧紧或拧松操作造成系统成本高，以及打紧和拆卸自动化程度低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种液压扳手的电液控制系统，该液压扳手的电液控制系统的结构设计可以有效地解决超高压泵源驱动液压扳手拧紧或拧松操作造成系统成本高的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述液压扳手的电液控制系统的液压扳手装置。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种液压扳手的电液控制系统，包括泵源、具有至少两个工作联的多路阀和与两个所述工作联分别对应的顺序阀和增压器；

所述泵源与所述多路阀的进油口连接，所述多路阀的回油口连接回油箱；

各所述工作联的第一工作口与对应的所述增压器的进油口连接；

所述顺序阀的出油口与所述第二工作口B连接，进油口与所述增压器的回油口连接，先导口与所述增压器的进油口连接，当所述顺序阀的先导口压力大于预设压力时，所述顺序阀的出油口和进油口由断开状态切换到连通状态，以使所述增压器切换到高压状态；

与两个所述工作联分别对应的两个增压器的工作口分别连接拧紧液压扳手的无杆腔和拆卸液压扳手的无杆腔，两个所述工作联的第二工作口分别与所述拧紧液压扳手的有杆腔和拆卸液压扳手的有杆腔连接。

优选地，上述电液控制系统中，与两个所述工作联分别对应的设置有溢流阀，所述增压器的回油口与所述溢流阀的出油口连接，所述溢流阀进油口与所述增压器的进油口连接。

优选地，上述电液控制系统中，还包括分别与各所述工作联的第一工作口和第二工作口分别连接的压力传感器。

优选地，上述电液控制系统中，还包括与所述压力传感器电连接的控制器，所述控制器与所述多路阀电连接，用于根据所述压力传感器反馈的压力信号控制所述多路阀的切换。

优选地，上述电液控制系统中，两个所述工作联均具有三个工作位，第一个所述工作位对应所述多路阀的进油口与所述第一工作口连通，回油口与所述第二工作口连通；第二个所述工作位对应所述第一工作口和所述第二工作口均切断；第三个所述工作位对应所述多路阀的进油口与所述第二工作口连通，回油口与所述第一工作口连通。

优选地，上述电液控制系统中，所述增压器包括升压阀、进液单向阀、出液单向阀和液控单向阀；所述升压阀的进油口与所述液控单向阀的进油口和所述进液单向阀的进油口连接并作为所述增压器的进油口，所述升压阀的工作口连接所述进液单向阀的出油口和所述出液单向阀的进油口，所述液控单向阀的回油口和所述出液单向阀的回油口连接并作为所述增压器的工作口，所述升压阀的回油口与所述液控单向阀的控制口连接。

应用本发明提供的液压扳手的电液控制系统，多路阀的两个不同工作联分别通过顺序阀连接增压器，两个增压器的工作口又分别连接锁紧液压扳手和拆卸液压扳手的无杆腔，以通过多路阀控制拧紧液压扳手和拆卸液压扳手的状态。且通过多路阀能够实现供油流量的控制，进而调节液压扳手的速度。通过顺序阀控制增压器的工作模式，当顺序阀的先导口压力大于预设压力时，顺序阀的出油口和进油口由断开状态切换到连通状态，增压器切换到高压状态，故能够迅速提升向拧紧液压扳手或拆卸液压扳手提供的压力，从而便于相应拧紧液压扳手或拆卸液压扳手完成锁紧或拆卸工作。综上，本发明提供的电液控制系统，不需要单独的高压泵站，可以继集成到常规的液压系统中，降低了成本。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种液压扳手装置，该液压扳手装置包括拧紧液压扳手、拆卸液压扳手和上述任一种电液控制系统。由于上述的电液控制系统具有上述技术效果，具有该电液控制系统的液压扳手装置也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明一个具体实施例的液压扳手的电液控制系统的原理示意图。

附图中标记如下：

泵源1、油箱2、多路阀3、压力传感器4、顺序阀5、溢流阀6、升压阀7、进液单向阀8、液控单向阀9、出液单向阀10、拧紧液压扳手11，拆卸液压扳手12，第一工作口A，第二工作口B。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种液压扳手的电液控制系统，以降低系统成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的液压扳手的电液控制系统的原理示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的液压扳手的电液控制系统包括泵源1、多路阀3和顺序阀5及增压器。

多路阀3具有至少两个工作联，与两个工作联分别对应的设置有顺序阀5和增压器，也就是两个工作联每个工作联均对应设置顺序阀5和增压器。多路阀3的具体结构请参考常规多路阀3设置，此处不做具体限定。

泵源1与多路阀3的进油口连接，多路阀3的回油口连接回油箱2。泵源1即用于提供液压油的设备，其与多路阀3的进油口连通，用于向多路阀3供油。多路阀3的回油口连接回油箱2，以回收液压油。

两个工作联的第一工作口A分别与对应的增压器的进油口P连接，两个工作联的第二工作口B分别与拧紧液压扳手11的有杆腔和拆卸液压扳手12的有杆腔连接，与两个工作联分别对应的两个增压器的工作口HP分别连接拧紧液压扳手11的无杆腔和拆卸液压扳手12的无杆腔。也就是两个工作联分别对应控制拧紧液压扳手11和拆卸液压扳手12，其中一个工作联的第一工作口A通过一增压器与拧紧液压扳手11的无杆腔连通，第二工作口B与拧紧液压扳手11的有杆腔连通。另一个工作联的第一工作口A通过另一增压器与拆卸液压扳手12的无杆腔连接，第二工作口B与拆卸液压扳手12的有杆腔连接。

与两个工作联对应的分别设置顺序阀5，两个顺序阀5的出油口分别与两个工作联的第二工作口B连接，进油口与对应的增压器的回油口T连接，顺序阀5的先导口与增压器的进油口P连接，当顺序阀5的先导口压力大于预设压力时，顺序阀5的出油口和进油口由断开状态切换到连通状态，以使增压器切换到高压状态。

为了更清晰的说明本申请的技术方案，以多路阀3对应拧紧液压扳手11的工作联为例，该工作联的第一工作口A与对应增压器的进油口P连接，第二工作口B与拧紧液压扳手11有杆腔连接，该增压器的工作口HP连接拧紧液压扳手11的无杆腔，该增压器的回油口T连接对应顺序阀5的进油口，顺序阀5的先导口与增压器的进油口P连接，顺序阀5的出油口与该工作联的第二工作口B连接。对于多路阀3对应拆卸液压扳手12的工作联，其结构与之类似不再赘述。

应用本发明提供的液压扳手的电液控制系统，多路阀3的两个不同工作联分别通过顺序阀5连接增压器，两个增压器的工作口又分别连接拧紧液压扳手11和拆卸液压扳手12的无杆腔，以通过多路阀3控制拧紧液压扳手11和拆卸液压扳手12的状态。且通过多路阀3能够实现供油流量的控制，进而调节液压扳手的速度。通过顺序阀5控制增压器的工作模式，当顺序阀5的先导口压力大于预设压力时，顺序阀5的出油口和进油口由断开状态切换到连通状态，增压器切换到高压状态，故能够迅速提升向拧紧液压扳手11或拆卸液压扳手12提供的压力，从而便于相应拧紧液压扳手11或拆卸液压扳手12完成锁紧或拆卸工作。综上，本发明提供的电液控制系统，不需要单独的高压泵站，可以继集成到常规的液压系统中，降低了成本。顺序阀5设置高低速切换的扭矩。采用电液比例控制，液压扳手的打紧或打松的速度可调。

具体的，增压器包括升压阀7、进液单向阀8、出液单向阀10和液控单向阀9；升压阀7的进油口与液控单向阀9的进油口和进液单向阀8的进油口连接并作为增压器的进油口P，升压阀7的工作口连接进液单向阀8的出油口和出液单向阀10的进油口，液控单向阀9的回油口和出液单向阀10的回油口连接并作为增压器的工作口HP，升压阀7的回油口与液控单向阀9的控制口连接。为了便于说明，以下均以对应拧紧液压扳手11的工作联及其液压回路进行说明，对应拆卸液压扳手12的工作联及其液压回路相应设置即可。升压阀7的进油口连接液控单向阀9和进液单向阀8的进油口，三者的进油口也就是增压器的进油口P。升压阀7的工作口连接进液单向阀8的出油口和出液单向阀10的进油口，液控单向阀9和出液单向阀10的回油口相连，二者用作增压器的工作口，与拧紧液压扳手11的无杆腔连接，升压阀7的回油口与液控单向阀9的控制口相连，并用作增压器的回油口T。增压器的其他结构，如内控换向阀及其连接关系等具体请参考现有技术，此处不再赘述。

在增压器采用上述结构时，拧紧液压扳手11运行在低压状态时，泵源1压力油经多路阀3的进油口P口进入多路阀3，再从多路阀3的与拧紧液压扳手11对应的工作联的第一工作口A流出进入增压器的进油口P口，此时大部分油液通过液控单向阀9直接进入拧紧液压扳手11的无杆腔，其余油液通过进液单向阀8、出液单向阀10进入拧紧液压扳手11的无杆腔，实现快速供油。当增压器进油口P口压力没有达到顺序阀5的开启压力时，顺序阀5处于关闭状态，升压阀7的回油口T口没有油液经过，升压阀7此时不起作用，油液只能走进液单向阀8和液控单向阀9，系统不存在流量损失，即运行在快速低压冲液状态。

当拧紧液压扳手11受到的负载大于顺序阀5设定压力的时候，液控单向阀9因压力平衡自动关闭，增压器进入增压阶段，系统压力迅速上升。增压器增压阶段的具体工作原理请参考现有技术，此处不再赘述。当系统压力上升到顺序阀5的开启压力时，此时顺序阀5开启，与顺序阀5先导口连接的升压阀7进入工作状态，迅速将压力升到终止压力值。

增压器采用上述结构并与顺序阀5配合，能够精准实现系统高低压力的切换。且通过顺序阀5开启压力的设置，能够实现切换压力(扭矩)的调整。

进一步地，与两个工作联分别对应的设置有溢流阀6，增压器的回油口T与溢流阀6的出油口连接，溢流阀6进油口与增压器的进油口P连接。也就是溢流阀6的进油口与对应工作联的第一工作口A连接，通过溢流阀6的设置限制进油的最大压力，进而能够实现系统对应输出的拧紧液压扳手11及拆卸液压扳手12的最大扭矩控制。通过调节溢流阀6的调定压力实现最大扭矩的调节，且扭矩可调范围大。

在上述各实施例中，还包括分别与各工作联的第一工作口A和第二工作口B分别连接的压力传感器4。以对应拧紧液压扳手11的工作联为例，其第一工作口A和第二工作口B分别连接有压力传感器4，第一工作口A连接的压力传感器4测量拧紧液压扳手11的无杆腔的压力，第二工作口B连接的压力传感器4测量拧紧液压扳手11的有杆腔的压力，通过压力传感器4测得压力便于切换液压扳手的状态。

进一步地，还包括与压力传感器4电连接的控制器，控制器与多路阀3电连接，用于根据压力传感器4反馈的压力信号控制多路阀3的切换。具体的，当第一工作口A压力高于第二工作口B压力时，则控制器控制多路阀3切换至多路阀3的进油口与第一工作口A连通，多路阀3的回油口与第二工作口B连通；当第二工作口B口压力达到设定压力时，控制器控制多路阀3继续切换到第一工作位。通过上述设置，能够实现自动打螺栓，不需要人工点动切换。提高了打紧和拆卸自动化程度。

在上述各实施例中，多路阀3的两个工作联均具有三个工作位，第一个工作位对应多路阀3的进油口与第一工作口A连通，多路阀3的回油口与第二工作口B连通；第二个工作位对应第一工作口A和二工作口B均切断；第三个工作位对应多路阀3的进油口与第二工作口B连通，多路阀3的回油口与第一工作口A连通。也就是两个工作联分别具有三种工作状态，分别控制拧紧液压扳手11和拆卸液压扳手12的伸出、缩回和保压。两个工作联的第一个工作位对应第一工作口A进油，第二工作口B回油，拧紧液压扳手11的内置油缸或拆卸液压扳手12的内置油缸伸出以工作；第二个工作位则对应第一工作口A切断，第二工作口B切断，拧紧液压扳手11或拆卸液压扳手12保压；第三个工作位则对应第二工作口B进油，第一工作口A回油，拧紧液压扳手11的内置油缸或拆卸液压扳手12的内置油缸缩回以复位。

以图1所示实施例中的液压扳手的电液控制系统为例来说明拧紧液压扳手11打紧的工作过程。

多路阀3的第一联对应拧紧液压扳手11，拧紧液压扳手11打紧工作时，多路阀3第一联切换到第一工作位，首先进入快速低压冲液状态，泵源1压力油经多路阀3的进油口P口进入多路阀3，再从多路阀3的第一工作口A流出进入增压器的进油口P口，大部分油液通过液控单向阀9直接进入拧紧液压扳手11的无杆腔，其余油液通过进液单向阀8、出液单向阀10进入拧紧液压扳手11的无杆腔，实现快速供油。当增压器的进油口P口压力没有达到顺序阀5的开启压力时，顺序阀5处于关闭状态，升压阀7的回油口T口没有油液经过，升压阀7不起作用，油液只能走进液单向阀8和液控单向阀9，系统不存在流量损失。

当拧紧液压扳手11受到负载大于顺序阀5的开启压力时，液控单向阀9因压力平衡自动关闭，增压器进入增压阶段，系统压力迅速上升到顺序阀5的开启压力，此时顺序阀5开启，升压阀7进入工作状态，迅速将压力升到终止压力值。升压阀7的流量由多路阀3决定，多余流量将由溢流阀6分流回到油箱2。

在拧紧液压扳手11打紧过程中，当拧紧液压扳手11的内置油缸运动到止点位置后，无杆腔快速上升到工作设定的最大压力，开始进入自动保压状态。

而后，多路阀3的第一联换向到第二工作位，拧紧液压扳手11的无杆腔实现保压，有杆腔卸荷。

再然后，多路阀3的第一联换向到第三工作位，增压器反向进油，增压器开始卸荷，增压器的回油口T口进油将打开液控单向阀9，拧紧液压扳手11的无杆腔的液压油通过液控单向阀9流回到增压器的进油口P口，再通过多路阀3流回油箱2。

若拧紧液压扳手11还未打紧到位，则多路阀3的第一联重新切换到第一工作位，重复上述步骤直至拧紧液压扳手11打紧到位。

具体上述多路阀3第一联各工作位的切换，可由控制器根据连接于第一工作口A和第二工作口B的压力传感器4反馈的压力信号控制自动切换。具体的，当多路阀3不得电时第一联工作在第二个工作位；当多路阀3上电后，控制器将多路阀3切换到第一个工作位，具体控制器可以在多路阀上电预设时间后控制多路阀3切换到第一个工作位，或者也可以在多路阀3上电后，人工通过控制按钮、遥控器等手动切换到第一个工作位；而后，当第一工作口A口的压力达到设定压力时，控制器控制多路阀3切换至第三个工作位；当第二工作口B口压力达到设定压力时，控制器控制多路阀3继续切换到第一个工作位，也就是拧紧液压扳手11的内置油缸伸缩通过传感器4反馈的压力信号传递到控制器，然后经过控制程序运算后控制拧紧液压扳手11的内置油缸的伸缩(拧紧液压扳手11工作-复位-工作的循环)。且控制器对于打紧液压扳手11打紧到位的判定为：切换过程中，当连续两次(或多次，具体根据控制器的控制程序设定)拧紧液压扳手11开始工作时间段的第一工作口A口的压力传感器4反馈的压力大于设定压力时，证明打紧液压扳手11已经打紧到位。控制器在判断打紧液压扳手11打紧到位后具体控制多路阀3换向到第三个工作位，继续进行下一个螺栓的打紧作业。当作业均完成后断电。

拆卸液压扳手12打松的工作原理和拧紧液压扳手11打紧工作原理一样，其工作过程不再赘述。具体的，控制器对于拆卸液压扳手12拆卸到位的判定为：拆卸液压扳手12对应的第二联第一工作口A口的压力传感器4反馈的压力在设定时间段内始终未达到设定压力时，证明已经拆卸到位。

基于上述实施例中提供的电液控制系统，本发明还提供了一种液压扳手装置，该液压扳手装置包括拧紧液压扳手、拆卸液压扳手和上述实施例中任意一种电液控制系统。由于该液压扳手装置采用了上述实施例中的电液控制系统，所以该液压扳手装置的有益效果请参考上述实施例。另外，该控制系统体积小，便携，可适用于空间狭小的地方。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种液压扳手的电液控制系统，其特征在于，包括泵源、具有至少两个工作联的多路阀和与两个所述工作联分别对应的顺序阀和增压器；

所述泵源与所述多路阀的进油口连接，所述多路阀的回油口连接回油箱；

两个所述工作联的第一工作口与对应的所述增压器的进油口连接；

各所述顺序阀的出油口与对应的所述第二工作口连接，进油口与对应所述增压器的回油口连接，先导口与对应所述增压器的进油口连接，当所述顺序阀的先导口压力大于预设压力时，所述顺序阀的出油口和进油口由断开状态切换到连通状态，以使所述增压器切换到高压状态；

与两个所述工作联分别对应的两个增压器的工作口分别连接拧紧液压扳手的无杆腔和拆卸液压扳手的无杆腔，两个所述工作联的第二工作口分别与所述拧紧液压扳手的有杆腔和拆卸液压扳手的有杆腔连接。

2.根据权利要求1所述的液压扳手的电液控制系统，其特征在于，与两个所述工作联分别对应的设置有溢流阀，所述增压器的回油口与所述溢流阀的出油口连接，所述溢流阀进油口与所述增压器的进油口连接。

3.根据权利要求1所述的液压扳手的电液控制系统，其特征在于，还包括分别与各所述工作联的第一工作口和第二工作口分别连接的压力传感器。

4.根据权利要求3所述的液压扳手的电液控制系统，其特征在于，还包括与所述压力传感器电连接的控制器，所述控制器与所述多路阀电连接，用于根据所述压力传感器反馈的压力信号控制所述多路阀的切换。

5.根据权利要求1所述的液压扳手的电液控制系统，其特征在于，两个所述工作联均具有三个工作位，第一个所述工作位对应所述多路阀的进油口与所述第一工作口连通，回油口与所述第二工作口连通；第二个所述工作位对应所述第一工作口和所述第二工作口均切断；第三个所述工作位对应所述多路阀的进油口与所述第二工作口连通，回油口与所述第一工作口连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液压扳手的电液控制系统，其特征在于，所述增压器包括升压阀、进液单向阀、出液单向阀和液控单向阀；所述升压阀的进油口与所述液控单向阀的进油口和所述进液单向阀的进油口连接并作为所述增压器的进油口，所述升压阀的工作口连接所述进液单向阀的出油口和所述出液单向阀的进油口，所述液控单向阀的回油口和所述出液单向阀的回油口连接并作为所述增压器的工作口，所述升压阀的回油口与所述液控单向阀的控制口连接。

7.一种液压扳手装置，包括拧紧液压扳手和拆卸液压扳手，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的液压扳手的电液控制系统。

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