CN114207295A - 液压系统 - Google Patents

Abstract

一种液压系统，包括油箱、第一控制阀和第二控制阀。第一控制阀包括第一入油阀口、第一回油阀口、第一输出阀口和第二输出阀口，第一输出阀口与第一腔连通，第二输出阀口与第二腔连通。第二控制阀包括第二入油阀口、第二回油阀口、第一控制阀口和第二控制阀口。所述第二控制阀设置为当第二入油阀口与第一控制阀口连通时，使液压油作用于第一控制阀，以将第一入油阀口与第二输出阀口连通，第一回油阀口与第一输出阀口连通。所述第二控制阀还设置为当第二入油阀口与第二控制阀口连通时，使液压油作用于第一控制阀，以将第一入油阀口与第一输出阀口连通，第一回油阀口与第二输出阀口连通。

Description

液压系统

技术领域

本申请涉及液压技术领域，例如涉及一种液压系统。

背景技术

相关技术中，船舶上使用的液压舵机主要有三种类型，即摆缸式液压舵机、拨叉式液压舵机和转叶式液压舵机。当液压系统的压力为预定值时，摆缸式和拨叉式液压舵机的输出扭矩会随着舵叶的转动角度不同而发生变化，转叶式液压舵机的输出扭矩不会随舵叶角度的变化而变化，且转叶式液压舵机的舵机输出扭矩曲线为一条直线。因此，转叶式液压舵机与舵的匹配性能优于摆缸式和拨叉式液压舵机，越来越多的转叶式液压舵机被安装在每种船舶中。

转叶式液压舵机的执行机构内部设置有动叶、静叶等部件，将执行机构内部的空腔分成高压区和低压区。动叶和静叶之间的密封条分别采用C型密封条，密封条的两侧为第一腔和第二腔。为了保证在舵机没有转动时密封条的密封性能，以隔绝第一腔和第二腔，相关技术中的结构是在密封条内安装弹簧等弹性体，对密封条实施以预紧力。但是该方案存在一定的缺陷:弹性体的预紧力难于计算，如预紧力过大则密封条安装困难，使用中的摩擦力增大，密封条的磨损加剧，缩短了舵机的使用寿命，如预紧力过小则不能保证密封条的密封性能。

发明内容

本申请提供了一种液压系统，能够在控制执行机构转动的基础上，保证密封条的密封性能。

一种液压系统，包括：油箱；第一控制阀，所述第一控制阀包括第一入油阀口、第一回油阀口、第一输出阀口和第二输出阀口，所述第一入油阀口和所述第一回油阀口分别与所述油箱连通，所述第一输出阀口与所述第一腔连通，所述第二输出阀口与所述第二腔连通；第二控制阀，所述第二控制阀包括第二入油阀口、第二回油阀口、第一控制阀口和第二控制阀口，所述第二入油阀口和所述第二回油阀口分别与所述油箱连通；所述第二控制阀设置为当所述第二入油阀口与所述第一控制阀口连通时，使液压油作用于所述第一控制阀，以将所述第一入油阀口与所述第二输出阀口连通，所述第一回油阀口与所述第一输出阀口连通；所述第二控制阀设置为当所述第二入油阀口与所述第二控制阀口连通时，使所述液压油作用于所述第一控制阀，以将所述第一入油阀口与所述第一输出阀口连通，所述第一回油阀口与所述第二输出阀口连通。

附图说明

图1是本申请一实施例所提供的液压系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例所提供的液压系统的另一结构示意图。

图中：

1、第一控制阀；2、第二控制阀；3、入油油路；31、第一入油支路；32、第二入油支路；33、第三入油支路；

4、顺序阀；41、第一出油阀口；42、第二出油阀口；43、第三入油阀口；

5、第一节流阀；

6、液压锁组；61、第一液压锁；62、第二液压锁；

7、第一溢流阀；8、第二溢流阀；9、第三溢流阀；10、第一压力表；11、第二压力表；12、回油油路；13、第一压力表开关；14、第二压力表开关；15、油箱；16、第一测压油路；17、第二测压油路；

A1、第一输出阀口；B1、第二输出阀口；P1、第一入油阀口；T1、第一回油阀口；

A2、第二控制阀口；B2、第一控制阀口；P2、第二入油阀口；T2、第二回油阀口；

A3、第一控制连通口；B3、第二控制连通口；P3、总入油口；T3、总回油口；

U1、第一上游阀口；D1、第一下游阀口；

U2、第二上游阀口；D2、第二下游阀口；

U3、第三上游阀口；D3、第三下游阀口。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

转叶式液压舵机的执行机构内部设置有动叶、静叶等部件，将执行机构内部的空腔分成高压区和低压区。动叶和静叶之间的密封条分别采用C型密封条，密封条的两侧为第一腔和第二腔。为了保证在舵机没有转动时密封条的密封性能，以隔绝第一腔和第二腔，相关技术中的结构是在密封条内分布安装弹簧等弹性体，对密封条实施以预紧力。但是该方案存在一定的缺陷:弹簧或者弹性体的预紧力难于计算，若预紧力过大则密封条安装困难，使用中的摩擦力增大，密封条的磨损加剧，缩短了舵机的使用寿命，如预紧力过小则不能保证密封条的密封性能。因此，本实施例提供了一种液压系统以解决上述问题。

本实施例的液压系统所控制的执行机构的密封条与动叶之间具有预紧腔，密封条内设置有相连通的第一连通油路和第二连通油路。第一连通油路的两端分别与第一腔和第二腔连通，第二连通油路的第一端与第一连通油路连通，第二连通油路的第二端与预紧腔连通。

如图1和图2所示，该液压系统包括油箱15、第一控制阀1和第二控制阀2。第一控制阀1包括第一入油阀口P1、第一回油阀口T1、第一输出阀口A1和第二输出阀口B1，第一入油阀口P1和第一回油阀口T1分别与油箱15连通，第一输出阀口A1与第一腔连通，第二输出阀口B1与第二腔连通。当第一控制阀1不受第二控制阀2的影响时，第一入油阀口P1分别与第一输出阀口A1和第二输出阀口B1连通。即液压油从第一入油阀口P1进入第一控制阀1，并分别从第一输出阀口A1经过第一控制连通口A3进入第一腔，从第二输出阀口B1经过第二控制连通口B3进入第二腔，由于此时第一腔和第二腔不存在油压差，执行机构处于不扭转的中间位置。同时，液压油依次进入密封条内的第一连通油路和第二连通油路，到达预紧腔内，即可使密封条受到预紧力作用，加强密封条与动叶之间的密封，从而保证了后续动叶旋转时密封条的密封性能。

第二控制阀2包括第二入油阀口P2、第二回油阀口T2、第一控制阀口B2和第二控制阀口A2，第二入油阀口P2和第二回油阀口T2分别与油箱15连通。在一实施例中，第一控制阀1为液动换向阀，第二控制阀2为电磁阀。

电磁阀设置为控制液动换向阀，当电磁阀的右端通电时，电磁阀的第二入油阀口P2与第一控制阀口B2连通。液压油从第一控制阀口B2流经图中左侧虚线所代表的第一控制油路，进入液动换向阀的左端。液压油推动液动换向阀内的阀芯移动，以使液动换向阀的第一入油阀口P1与第二输出阀口B1连通，第一回油阀口T1与第一输出阀口A1连通。即液压油将进入第一腔，相对来说，第一腔即为高压区，第二腔即为低压区。第一腔与第二腔的油压差将推动执行机构朝第一方向转动，第一方向为顺时针方向或逆时针方向。

此时预紧腔内的预紧力会随着第一腔内油压的升高而升高，以使预紧腔内的预紧力能够满足在高压区油压较大时的密封需要。

当电磁阀的左端通电时，电磁阀的第二入油阀口P2与第二控制阀口A2连通。液压油从第二控制阀口A2流经图中右侧虚线所代表的第二控制油路，进入液动换向阀的右端。液压油推动液动换向阀的阀芯沿反向移动，以使液动换向阀的第一入油阀口P1与第一输出阀口A1连通，第一回油阀口T1与第二输出阀口B1连通。即液压油将进入第二腔，相对来说，此时第二腔为高压区，第一腔为低压区。第二腔与第一腔的油压差将推动执行机构朝第二方向转动，第二方向与第一方向相反。

同理，此时预紧腔内的预紧力会随着第二腔内油压的升高而升高，以使预紧腔内的预紧力能够满足在高压区油压较大时的密封需要。因此，该液压系统能够在控制执行机构转动的基础上，保证密封条的密封性能。

为了保证进入第一控制油路或第二控制油路的油压稳定，在一实施例中，该液压系统还包括入油油路3、顺序阀4和第一节流阀5。其中，入油油路3的第一端与总入油口P3连通，总入油口P3与油箱15连通。入油油路3的第二端分叉为第一入油支路31、第二入油支路32和第三入油支路33。

其中，第一入油支路31的端部与第一入油阀口P1连通，以使液压油进入液动转向阀。第二入油支路32的端部与第二入油阀口P2连通。顺序阀4包括第三入油阀口43、第一出油阀口41和第二出油阀口42，第三入油支路33的端部与第三入油阀口43连通，以使液压油进入顺序阀4。第一节流阀5设置在第二入油支路32上，第一出油阀口41与第一节流阀5的下游连通，第二出油阀口42与油箱15连通。

液压油可通过第二入油支路32和第一节流阀5进入第二入油阀口P2，或同时经过顺序阀4进入第二入油阀口P2。在一实施例中，当油压小于顺序阀4的设定压力时，顺序阀4的第一出油阀口41与第三入油阀口43连通，液压油进入第二入油阀口P2。当油压大于顺序阀4的设定压力时，顺序阀4的第二出油阀口42与第三入油阀口43连通，进入第三入油支路33的液压油回到油箱15。第一节流阀5与顺序阀4的配合使用，可一定程度上保证通过电磁阀进入第一控制油路或第二控制油路的油压稳定。

为了进一步控制第一控制油路和第二控制油路的油压和进油量，在一实施例中，第一控制油路上设置有第二节流阀，第二控制油路上设置有第三节流阀，以保证液动换向阀能够正常工作。

在一实施例中，该液压系统还包括第三溢流阀9，第三溢流阀9包括第三上游阀口U3和第三下游阀口D3，第三上游阀口U3与第一出油阀口41连通，第三下游阀口D3与油箱15连通。即第三溢流阀9与第二入油支路32连通，且连通位置位于第一节流阀5的下游，即当第二入油支路32中的油压仍然过高时，可通过第三溢流阀9进行泄压，以保证电磁阀和液动换向阀的正常工作。

在一实施例中，该液压系统还包括液压锁组6，液压锁组6包括第一液压锁61和第二液压锁62。其中，所述第一液压锁61设置在所述第一输出阀口A1与所述第一控制连通口A3之间的连通管路上，所述第二液压锁62设置在所述第二输出阀口B1与所述第二控制连通口B3之间的连通管路上，即，第一液压锁61设置在第一输出阀口A1与第一腔之间的连通管路上，第二液压锁62设置在第二输出阀口B1与第二腔之间的连通管路上。液压锁组6的设置可确保即使在执行机构的负载发生超载现象时，液动换向阀也能处于正的负载压力。体现在舵机的工作现象上即为：即使舵机的负载增大，舵机仍然可以稳定在设定的角度上，保证了舵机的稳舵性能。

当舵受到波浪、海流及其它漂浮物等特大外负载作用时，舵的扭矩超出转叶式舵机的设定输出扭矩，即会对该液压系统造成伤害。为了应对上述情况的发生，当舵的扭矩超出舵机的设定输出扭矩时，就需要对整个液压系统进行卸载，防止整个液压系统过载，从而保护液压系统，在一实施例中，该液压系统还包括第一溢流阀7和第二溢流阀8。在一实施例中，第一溢流阀7包括第一上游阀口U1和第一下游阀口D1，第一上游阀口U1与第一腔连通，第一下游阀口D1与油箱15连通。第二溢流阀8包括第二上游阀口U2和第二下游阀口D2，第二上游阀口U2与第二腔连通，第二下游阀口D2与油箱15连通。

为了实时检测入油油路3内的油压，该液压系统还包括第一压力表10和第一测压油路16，第一测压油路16的第一端连通于入油油路3，第一测压油路16的第二端连接第一压力表10。在一实施例中，该液压系统还包括第一压力表开关13，第一压力表开关13设置在第一测压油路16上。

在一实施例中，该液压系统还包括回油油路12，回油油路12的第一端通过总回油口T3与油箱15连通，回油油路12的第二端分叉且分别连通于第一回油阀口T1、第二回油阀口T2、第一下游阀口D1、第二下游阀口D2、第三下游阀口D3和第二出油阀口42，以实现回油。

为了实时检测回油油路12内的油压，该液压系统还包括第二压力表11和第二测压油路17，第二测压油路17的第一端连通于回油油路12，第二测压油路17的第二端连接第二压力表11。在一实施例中，该液压系统还包括第二压力表开关14，第二压力表开关14设置在第二测压油路17上。

当该液压系统的第二控制阀2的第二入油阀口P2与第一控制阀口B2连通时，能够使液压油作用于第一控制阀1，以使第一控制阀1的第一入油阀口P1与第二输出阀口B1连通，第一回油阀口T1与第一输出阀口A1连通。即液压油将从油箱15依次经过第一入油阀口P1和第二输出阀口B1进入第二腔，使得第二腔的油压高于第一腔的油压。液压油的油压差即可推动执行机构朝第一方向转动。

当第二控制阀2被配置为第二入油阀口P2与第二控制阀口A2连通时，能够使液压油作用于第一控制阀1，以使在第一控制阀1内，第一入油阀口P1与第一输出阀口A1连通，第一回油阀口T1与第二输出阀口B1连通。即液压油将从油箱15依次经过第一入油阀口P1和第一输出阀口A1进入第一腔，使得第一腔的油压高于第二腔的油压。液压油的油压差即可推动执行机构朝第二方向转动，第二方向与第一方向相反。

无论第一腔内的油压大于、小于或者等于第二腔内的油压，液压油总会经过第一连通油路和第二连通油路进入预紧腔，以使密封条与动叶之间保持预紧密封状态。且预紧腔内的预紧力会随着第一腔和第二腔内液压油的油压调整而自行调整，以使预紧腔内的预紧力能够满足在高压区油压较大时的密封需要。因此，该液压系统能够在控制执行机构转动的基础上，保证密封条的密封性能。

Claims (10)

1.一种液压系统，其中，包括：

油箱(15)；

第一控制阀(1)，所述第一控制阀(1)包括第一入油阀口(P1)、第一回油阀口(T1)、第一输出阀口(A1)和第二输出阀口(B1)，所述第一入油阀口(P1)和所述第一回油阀口(T1)分别与所述油箱(15)连通，所述第一输出阀口(A1)与所述第一腔连通，所述第二输出阀口(B1)与所述第二腔连通；

第二控制阀(2)，所述第二控制阀(2)包括第二入油阀口(P2)、第二回油阀口(T2)、第一控制阀口(B2)和第二控制阀口(A2)，所述第二入油阀口(P2)和所述第二回油阀口(T2)分别与所述油箱(15)连通；

所述第二控制阀(2)设置为当所述第二入油阀口(P2)与所述第一控制阀口(B2)连通时，使液压油作用于所述第一控制阀(1)，以将所述第一入油阀口(P1)与所述第二输出阀口(B1)连通，所述第一回油阀口(T1)与所述第一输出阀口(A1)连通；

所述第二控制阀(2)还设置为当所述第二入油阀口(P2)与所述第二控制阀口(A2)连通时，使所述液压油作用于所述第一控制阀(1)，以将所述第一入油阀口(P1)与所述第一输出阀口(A1)连通，所述第一回油阀口(T1)与所述第二输出阀口(B1)连通。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其中，包括入油油路(3)、顺序阀(4)、第一节流阀(5)，所述入油油路(3)的第一端与所述油箱(15)连通，所述入油油路(3)的第二端分叉为第一入油支路(31)、第二入油支路(32)和第三入油支路(33)，所述第一入油支路(31)与所述第一入油阀口(P1)连通，所述第二入油支路(32)与所述第二入油阀口(P2)连通，所述顺序阀(4)包括第三入油阀口(43)、第一出油阀口(41)和第二出油阀口(42)，所述第三入油支路(33)与所述第三入油阀口(43)连通，所述第一节流阀(5)设置在所述第二入油支路(32)上，所述第一出油阀口(41)与所述第一节流阀(5)的下游连通，所述第二出油阀口(42)与所述油箱(15)连通。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第一控制连通口(A3)、第二控制连通口(B3)、第一液压锁(61)和第二液压锁(62)，所述第一液压锁(61)设置在所述第一输出阀口(A1)与所述第一控制连通口(A3)之间的连通管路上，所述第二液压锁(62)设置在所述第二输出阀口(B1)与所述第二控制连通口(B3)之间的连通管路上。

4.根据权利要求2所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第一溢流阀(7)，所述第一溢流阀(7)包括第一上游阀口(U1)和第一下游阀口(D1)，所述第一上游阀口(U1)与所述第一腔连通，所述第一下游阀口(D1)与所述油箱(15)连通。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第二溢流阀(8)，所述第二溢流阀(8)包括第二上游阀口(U2)和第二下游阀口(D2)，所述第二上游阀口(U2)与所述第二腔连通，所述第二下游阀口(D2)与所述油箱(15)连通。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第三溢流阀(9)，所述第三溢流阀(9)包括第三上游阀口(U3)和第三下游阀口(D3)，所述第三上游阀口(U3)与所述第一出油阀口(41)连通，所述第三下游阀口(D3)与所述油箱(15)连通。

7.根据权利要求2所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第一压力表(10)和第一测压油路(16)，所述第一测压油路(16)的第一端连通于所述入油油路(3)，所述第一测压油路(16)的第二端连接所述第一压力表(10)。

8.根据权利要求6所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括回油油路(12)，所述回油油路(12)的第一端与所述油箱(15)连通，所述回油油路(12)的第二端分叉且分别连通于所述第一回油阀口(T1)、所述第二回油阀口(T2)、所述第一下游阀口(D1)、所述第二下游阀口(D2)、所述第三下游阀口(D3)和所述第二出油阀口(42)。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其中，所述液压系统还包括第二压力表(11)和第二测压油路(17)，所述第二测压油路(17)的第一端连通于所述回油油路(12)，所述第二测压油路(17)的第二端连接所述第二压力表(11)。

10.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述第一控制阀(1)为液动换向阀，所述第二控制阀(2)为电磁阀。

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