CN113700695B - 一种用于不同介质的动力传递装置及使用方法 - Google Patents

一种用于不同介质的动力传递装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于液压动力传递设备技术领域，具体是一种不同介质的动力传递装置及使用方法。包括端盖、缸筒、活塞杆和阀板，缸筒的两端均设置有端盖，且右侧的端盖内侧安装阀板，缸筒内部设置有左右两个腔室，缸筒内安装有活塞杆，活塞杆左端安装有左侧活塞并设置在左侧腔室内，活塞杆右端安装有右侧活塞并设置在右侧腔室内，所述的阀板上设置有A1口、A2口、B1口和B2口，A1腔体通过A1油口内部通道与阀板上A1口连接，B1腔体通过B1油口内部通道与阀板上B1口连接，A2腔体通过A2油口内部通道与阀板上A2口连接，B2腔体通过B2油口内部通道与阀板上B2口连接。本发明在工作中可以起到“转换介质+泵”的作用，减小了油箱的体积。

Description

一种用于不同介质的动力传递装置及使用方法
技术领域
本发明属于液压动力传递设备技术领域，具体是一种不同介质的动力传递装置及使用方法。
背景技术
20世纪80年代至今，机械设计制造领域逐渐发展成熟化。随着社会的进步，对机械设备也提出越来越高的要求，越来越多的工况需求机械设备具备体积小且功率大的特点。在工程机械中，大部分设备采用液压系统作为动力源，不同的工况下可能使用不同的工作介质，比如常规液压系统使用液压油作为工作介质、传动齿轮循环润滑使用齿轮油作为工作介质等等。由于不同的工作介质不能混用，导致整体液压系统需要多几组泵或阀，增加了系统的整体体积和重量。因此有必要发明一种新式元件，可以实现不同动力源之间的动力传递，减少整体系统元件总数量，减少系统总重量，实现机械设备功率体积比大大增加。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种不同介质的动力传递装置及使用方法。
本发明采取以下技术方案：一种不同介质的动力传递装置，包括端盖、缸筒、活塞杆和阀板，缸筒的两端均设置有端盖，且右侧的端盖内侧安装阀板，缸筒内部设置有左右两个腔室，缸筒内安装有活塞杆，活塞杆左端安装有左侧活塞并设置在左侧腔室内，活塞杆右端安装有右侧活塞并设置在右侧腔室内，所述的阀板上设置有A1口、A2口、B1口和B2口，左侧腔室由左侧活塞分为A1腔体和B1腔体，左侧活塞左边为A1腔体，左侧活塞右边为B1腔体，右侧腔室由右侧活塞分为A2腔体和B2腔体，右侧活塞左边为B2腔体，右侧活塞右边为A2腔体，A1腔体通过A1油口内部通道与阀板上A1口连接，B1腔体通过B1油口内部通道与阀板上B1口连接，A2腔体通过A2油口内部通道与阀板上A2口连接，B2腔体通过B2油口内部通道与阀板上B2口连接。
进一步的，左侧的端盖与缸筒通过4根固定螺钉I紧固连接，左侧的端盖与缸筒的接触面有密封圈Ⅰ，阀板与缸筒通过4根固定螺钉紧固连接，阀板与缸筒的接触面有密封圈Ⅰ。
进一步的，左侧活塞、右侧活塞与活塞杆通过螺纹连接，接触面有密封圈Ⅴ。
进一步的，左侧活塞、右侧活塞与缸筒内壁的接触面设有密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ和密封圈Ⅳ。
活塞杆与缸筒内部的接触面有密封圈Ⅵ、密封圈Ⅶ以及密封圈Ⅷ。
一种不同介质的动力传递装置的液压系统，不同介质的动力传递装置的A1口接介质2控制阀的A口，B1口接介质2控制阀的B口，介质2控制阀的P口与介质1泵的出口连接，介质1泵的进口与介质1油箱连接，介质1泵（9）的出口还与介质1控制阀的P口连接，介质1控制阀的工作口A、B分别与介质1执行机构的进油口和回油口连接；不同介质的动力传递装置的A2、B2口通过管路分别与介质2执行机构的进油口和回油口连接，并且该管路之间连接介质2补油油箱。
一种不同介质的动力传递装置的液压系统的使用方法，包括以下步骤。
S1～当介质1泵启动后，第一种介质在泵的作用下由油箱传递到控制阀的P口和控制阀的P口，执行机构在控制阀的动作下实现伸出和缩回，完成第一种工况的工作。
S2～控制阀控制第一种介质由控制阀P口通向控制阀A口或B口，当控制阀在第一位工作状态时，第一种介质由控制阀的P口通向控制阀的A口，同时进入不同介质的动力传递装置的A1口，B1口与控制阀的B口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向前运动实现压力传递。
S3～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的A2口压入执行机构的大腔，执行机构的小腔油液由B2回油到本发明中，从而推动执行机构伸出，若有多余的油液可通过油箱泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由油箱补充。
S4～当控制阀在第二位工作状态时，第一种介质由控制阀的P口通向控制阀的B口，同时进入不同介质的动力传递装置的B1口，A1口与控制阀的A口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向后运动实现压力传递。
S5～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的B2口压入执行机构的小腔，执行机构大腔油液由A2回油到本发明中，从而推动执行机构缩回。若有多余的油液可通过油箱泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由油箱补充。
与现有技术相比，本发明中介质1有单独的油箱，实现介质1执行机构的全部工作供油和回油，介质2配有补油油箱，油箱大小只需为执行机构大小腔容积差，大大减小了油箱的体积。同时介质1有单独的泵，介质2没有泵，减少放置介质2泵的空间，工作压力通过本发明进行传递。本发明通过A1腔体和B1腔体的压力差推动内部活塞运动，实现压力传递到A2腔和B2腔。通过本发明在图中所示液压回路的连接，使发明在工作中可以起到“转换介质+泵”的作用，与介质2的执行机构组成闭式回路，介质2的油箱只需补偿缺少油液，减小了油箱的体积。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为阀板结构示意图；
图3为本发明液压系统图；
图4为原两种工作介质工作的液压系统图；
图5为内部孔道示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。
如图1所示，一种不同介质的动力传递装置，包括端盖1、缸筒2、活塞杆4和阀板5，缸筒2的两端均设置有端盖1，且右侧的端盖1内侧安装阀板5，缸筒2内部设置有左右两个腔室，缸筒2内安装有活塞杆4，活塞杆4左端安装有左侧活塞3.1并设置在左侧腔室内，活塞杆4右端安装有右侧活塞3.2并设置在右侧腔室内，所述的阀板5上设置有A1口、A2口、B1口和B2口，左侧腔室由左侧活塞3.1分为A1腔体和B1腔体，左侧活塞3.1左边为A1腔体，左侧活塞3.1右边为B1腔体，右侧腔室由右侧活塞3.2分为A2腔体和B2腔体，右侧活塞3.2左边为B2腔体，右侧活塞3.2右边为A2腔体，A1腔体通过A1油口内部通道14与阀板5上A1口连接，B1腔体通过B1油口内部通道16与阀板5上B1口连接，A2腔体通过A2油口内部通道15与阀板5上A2口连接，B2腔体通过B2油口内部通道17与阀板5上B2口连接。在缸筒2和阀板5上钻孔道，并通过螺堵2.1将缸筒2和阀板5上无用的工艺孔堵住，实现缸筒2内部通过孔道与和阀板5将四个工作腔体油液引出到阀板5的端面上，详细内部孔道可见图5。同时在缸筒2与阀板5的4个钻孔连接面有4个密封圈2.2，防止内部油液通过缸筒2与阀板5的连接面泄漏。
端盖1与缸筒2通过4根固定螺钉1.1紧固连接，接触面有密封圈Ⅰ6.1，阀板5与缸筒2通过4根固定螺钉5.1紧固连接，接触面有密封圈Ⅰ6.1。
左侧活塞3与活塞杆4通过螺纹连接，接触面有密封圈Ⅴ6.5，右侧活塞3与活塞杆4通过螺纹连接，接触面有密封圈Ⅴ6.5。
左侧活塞3安装在缸筒2内部左侧，与缸筒内壁接触面有密封圈Ⅱ6.2、密封圈Ⅲ6.3、密封圈Ⅳ6.4，右侧活塞3安装在缸筒2内部右侧，与缸筒内壁接触面有密封圈Ⅱ6.2、密封圈Ⅲ6.3、密封圈Ⅳ6.4。
活塞杆4与缸筒2内部的接触面有密封圈Ⅵ6.6、密封圈Ⅶ6.7、密封圈Ⅷ6.8。
本装置可以起到减少液压元件，并且实现不同介质的动力传递的功能。
当没有使用本元件时，使用两种工作介质工作时的液压系统图如图4所示：两种工作介质需要有单独的油箱、单独的泵、单独的阀，并且油箱需满足执行机构的全部所需流量。
加入本发明时，使用两种工作介质工作时的液压系统图如图3所示：
一种不同介质的动力传递装置的液压系统，不同介质的动力传递装置的A1口接介质2控制阀11的A口，B1口接介质2控制阀11的B口，介质2控制阀11的P口与介质1泵9的出口连接，介质1泵9的进口与介质1油箱10连接，介质1泵9的出口还与介质1控制阀8的P口连接，介质1控制阀8的工作口A、B分别与介质1执行机构7的进油口和回油口连接；不同介质的动力传递装置的A2、B2口通过管路分别与介质2执行机构12的进油口和回油口连接，并且该管路之间连接介质2补油油箱13。
一种不同介质的动力传递装置的液压系统的使用方法，包括以下步骤。
S1～当介质1泵9启动后，第一种介质在泵的作用下由油箱10传递到控制阀8的P口和控制阀11的P口，执行机构7在控制阀8的动作下实现伸出和缩回，完成第一种工况的工作；
S2～控制阀11控制第一种介质由控制阀P口通向控制阀A口或B口，当控制阀11在第一位工作状态时，第一种介质由控制阀11的P口通向控制阀11的A口，同时进入不同介质的动力传递装置的A1口，B1口与控制阀11的B口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向前运动实现压力传递；
S3～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的A2口压入执行机构12的大腔，执行机构12的小腔油液由B2回油到本发明中，从而推动执行机构12伸出，若有多余的油液可通过油箱13泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由油箱13补充；
S4～当控制阀11在第二位工作状态时，第一种介质由控制阀11的P口通向控制阀11的B口，同时进入不同介质的动力传递装置的B1口，A1口与控制阀11的A口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向后运动实现压力传递；
S5～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的B2口压入执行机构12的小腔，执行机构12大腔油液由A2回油到本发明中，从而推动执行机构12缩回。若有多余的油液可通过油箱13泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由油箱13补充。
介质1有单独的油箱，实现介质1执行机构的全部工作供油和回油，介质2配有补油油箱，油箱大小只需为执行机构大小腔容积差，大大减小了油箱的体积。同时介质1有单独的泵，介质2没有泵，减少放置介质2泵的空间，工作压力通过本发明进行传递。本发明通过A1腔体和B1腔体的压力差推动内部活塞运动，实现压力传递到A2腔和B2腔。
本发明实现不同介质的压力传递。通过活塞杆4与两个活塞3的左右螺纹连接，组成一个“工字型”的活塞，通过活塞的左右运动，实现压力的传递，使A1腔体压力=A2腔体压力，B1腔体压力=B2腔体压力。
通过本发明在图中所示液压回路的连接，使发明在工作中可以起到“转换介质+泵”的作用，与介质2的执行机构组成闭式回路，介质2的油箱只需补偿缺少油液，减小了油箱的体积。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种不同介质的动力传递装置的液压系统，其特征在于：所述装置包括端盖（1）、缸筒（2）、活塞杆（4）和阀板（5），缸筒（2）的两端均设置有端盖（1），且右侧的端盖（1）内侧安装阀板（5），缸筒（2）内部设置有左右两个腔室，缸筒（2）内安装有活塞杆（4），活塞杆（4）左端安装有左侧活塞（3.1）并设置在左侧腔室内，活塞杆（4）右端安装有右侧活塞（3.2）并设置在右侧腔室内，所述的阀板（5）上设置有A1口、A2口、B1口和B2口，左侧腔室由左侧活塞（3.1）分为A1腔体和B1腔体，左侧活塞（3.1）左边为A1腔体，左侧活塞（3.1）右边为B1腔体，右侧腔室由右侧活塞（3.2）分为A2腔体和B2腔体，右侧活塞（3.2）左边为B2腔体，右侧活塞（3.2）右边为A2腔体，A1腔体通过A1油口内部通道（14）与阀板（5）上A1口连接，B1腔体通过B1油口内部通道（16）与阀板（5）上B1口连接，A2腔体通过A2油口内部通道（15）与阀板（5）上A2口连接，B2腔体通过B2油口内部通道（17）与阀板（5）上B2口连接；
所述液压系统包括：不同介质的动力传递装置的A1口接介质2控制阀（11）的A口，B1口接介质2控制阀（11）的B口，介质2控制阀（11）的P口与介质1泵（9）的出口连接，介质1泵（9）的进口与介质1油箱（10）连接，介质1泵（9）的出口还与介质1控制阀（8）的P口连接，介质1控制阀（8）的工作口A、B分别与介质1执行机构（7）的进油口和回油口连接；不同介质的动力传递装置的A2、B2口通过管路分别与介质2执行机构（12）的进油口和回油口连接，并且该管路之间连接介质2补油油箱（13）。
2.根据权利要求1所述的不同介质的动力传递装置的液压系统，其特征在于：左侧的端盖（1）与缸筒（2）通过4根固定螺钉I（1.1）紧固连接，左侧的端盖（1）与缸筒（2）的接触面有密封圈Ⅰ（6.1），阀板（5）与缸筒（2）通过4根固定螺钉（5.1）紧固连接，阀板（5）与缸筒（2）的接触面有密封圈Ⅰ（6.1）。
3.根据权利要求2所述的不同介质的动力传递装置的液压系统，其特征在于：所述的左侧活塞（3.1）、右侧活塞（3.2）与活塞杆（4）通过螺纹连接，接触面有密封圈Ⅴ（6.5）。
4.根据权利要求3所述的不同介质的动力传递装置的液压系统，其特征在于：所述的左侧活塞（3.1）、右侧活塞（3.2）与缸筒（2）内壁的接触面设有密封圈Ⅱ（6.2）、密封圈Ⅲ（6.3）和密封圈Ⅳ（6.4）。
5.根据权利要求4所述的不同介质的动力传递装置的液压系统，其特征在于：所述的活塞杆（4）与缸筒（2）内部的接触面有密封圈Ⅵ（6.6）、密封圈Ⅶ（6.7）以及密封圈Ⅷ（6.8）。
6.一种如权利要求1所述的不同介质的动力传递装置的液压系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1～当介质1泵（9）启动后，第一种介质在泵的作用下由介质1油箱（10）传递到介质1控制阀（8）的P口和介质2控制阀（11）的P口，介质1执行机构（7）在介质1控制阀（8）的动作下实现伸出和缩回，完成第一种工况的工作；
S2～介质2控制阀（11）控制第一种介质由控制阀P口通向控制阀A口或B口，当介质2控制阀（11）在第一位工作状态时，第一种介质由介质2控制阀（11）的P口通向介质2控制阀（11）的A口，同时进入不同介质的动力传递装置的A1口，B1口与介质2控制阀（11）的B口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向前运动实现压力传递；
S3～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的A2口压入介质2执行机构（12）的大腔，介质2执行机构（12）的小腔油液由B2回油到本发明中，从而推动介质2执行机构（12）伸出，若有多余的油液可通过介质2补油油箱（13）泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由介质2补油油箱（13）补充；
S4～当介质2控制阀（11）在第二位工作状态时，第一种介质由介质2控制阀（11）的P口通向介质2控制阀（11）的B口，同时进入不同介质的动力传递装置的B1口，A1口与介质2控制阀（11）的A口连接同时实现回油，在压差的作用下推动不同介质的动力传递装置向后运动实现压力传递；
S5～第二种工作介质在本发明的作用下，由不同介质的动力传递装置的B2口压入介质2执行机构（12）的小腔，介质2执行机构（12）大腔油液由A2回油到本发明中，从而推动介质2执行机构（12）缩回，若有多余的油液可通过介质2补油油箱（13）泄掉，若有缺少的油液也可在压力的作用下由介质2补油油箱（13）补充。
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