CN117231453A - 一种柱塞式液压元件及其回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压技术领域，更具体而言，涉及一种柱塞式液压元件及其回路，包括壳体、传动轴、柱塞驱动单元和柱塞滑靴单元，传动轴转动设置在壳体上，柱塞驱动单元在传动轴上设置有至少一个，壳体上设置有至少三个柱塞腔，柱塞滑靴单元设置在柱塞腔中并由柱塞驱动单元进行驱动，任一柱塞腔均连接有液压阀组，任一液压阀组至少包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀；第一控制阀为两位两通阀Ⅰ；第二控制阀为单向阀，第三控制阀为单向阀。本发明柱塞腔分别通过第一、第二、第三控制阀与低压油源、液压缸的控制阀连通，通过第一控制阀控制泵的输出流量，泵的排量任意可调，避免了通过配流盘进行调节，实现快速流量调整。

Description

一种柱塞式液压元件及其回路

技术领域

本发明涉及液压技术领域，更具体而言，涉及一种柱塞式液压元件及其回路。

背景技术

在诸如液压挖掘机和装载机等多执行器的液压系统中，具有多个有杆腔和无杆腔面积不一致的液压缸，也称非对称缸。针对多个非对称缸，现有液压系统中，绝大部分是采用开式回路，非对称缸的进油口和回油口通过控制阀与液压泵的排油口和低压油源连通，通过控制阀来控制进入液压缸的流量，控制液压缸的速度，那么控制阀口会存在比较大的节流损失。如果一个开式系统中存在多个同时动作的非对称缸，那么由于多缸间的负载差导致的节流损失会非常高，这也是目前诸如液压挖掘机和装载机系统中面临的一个重要的技术问题。

在闭式系统的方案中，采用闭式液压泵直接驱动非对称缸，这种系统没有了控制阀，彻底消除了节流损失，因此能量效率很高，很节能。但是，闭式系统中的非对称缸的负载必须为正负载，负载方向必须保持不变，如果负载方向多变，那么用于驱动非对称缸的闭式系统难以控制缸的速度，非对称缸的速度会发生突变，导致出现危险，因此在诸如液压挖掘机和装载机等多执行器的液压系统中，目前泵直接控制缸的闭式系统仍然不成熟。

随着微计算机、传感器技术和数字控制阀的发展，通过高速开关阀对液压泵和液压变压器的吸排油进行离散控制，可以实现很高的容积效率和机械效率。因此，结合数字液压技术，有必要对现有液压泵和液压变压器的技术进行改进。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种通过高速开关阀对吸排油进行离散控制、容积效率高、机械效率高的柱塞式液压元件及其回路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种柱塞式液压元件，包括壳体、传动轴、柱塞驱动单元和柱塞滑靴单元，传动轴转动设置在壳体上，柱塞驱动单元在传动轴上设置有至少一个，壳体上设置有至少三个柱塞腔，柱塞滑靴单元设置在柱塞腔中并由柱塞驱动单元进行驱动，任一所述柱塞腔均连接有液压阀组，任一所述液压阀组至少包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，柱塞腔分别与第一、第二、第三控制阀的A口连通；

所述第一控制阀为两位两通阀Ⅰ，第一控制阀的B口与低压油源连通；

所述第三控制阀为单向阀，第三控制阀的进口、出口分别为A口、B口。

进一步的，所述第二控制阀为单向阀，第二控制阀的进口、出口分别为B口、A口；

为了应用于液压变压器，所述液压阀组还包括第四控制阀，所述第四控制阀为两位两通阀或单向阀,第四控制阀A口与柱塞腔连通；

当第四控制阀为单向阀时，第四控制阀的进口、出口分别为B口、A口。

为了减小柱塞腔长度，提高容积效率，所述柱塞滑靴单元为一体结构，包括柱塞段、滑靴段和用于连接柱塞段、滑靴段的中间段，柱塞段设置有与柱塞腔配合的球形作用面。

优选的，所述柱塞驱动单位包括两侧对称的双斜面斜盘，双斜面斜盘转动设置在壳体中，壳体内腔的左右两侧均设置有柱塞腔，柱塞滑靴单元设置在柱塞腔中，柱塞滑靴单元的滑靴与双斜面斜盘对应侧的斜面滑动配合。

优选的，所述柱塞驱动单元包括单斜面斜盘，所述单斜面斜盘在传动轴上设置有两个，两个单斜面斜盘的斜面对称设置，所述壳体中部的左右两侧均设置有柱塞腔，柱塞滑靴单元设置在柱塞腔中，柱塞滑靴单元的滑靴与对应侧的单斜面斜盘的斜面滑动配合。

优选的，所述柱塞腔在壳体上设置有两组，每组柱塞腔为6个，任一一组柱塞腔沿传动轴的周向均布，不同组柱塞腔的相位差为30°；

两组柱塞腔内的柱塞滑靴单元与两个柱塞驱动单元的斜盘分别滑动配合，或两组柱塞腔内的柱塞滑靴单元与单个柱塞驱动单元的两个斜面分别滑动配合。

一种柱塞式液压元件的回路，还包括阀岛，任一所述第二控制阀的B口连接有n个两位两通阀Ⅱ的B口，与不同第二控制阀连接的第i个两位两通阀Ⅱ的A口均相互连通；任一所述第三控制阀的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅲ的B口，与不同第三控制阀连接的第i个两位两通阀Ⅲ的A口均相互连通；

与第二控制阀连通的第i个两位两通阀Ⅱ的A口均与阀岛的T_i口连通，与第三控制阀连通的第i个两位两通阀Ⅲ的A口均与阀岛的P_i口连通；

所述阀岛T口设置有n个，分别为T₁至T_n，阀岛P口设置有n个，分别为P₁至P_n；

其中，n为≥1的整数，i为从1至n的整数。

进一步的，还包括执行单元，所述执行单元设置有n个，第i个执行单元的P口与阀岛的P_i口连通，第i个执行单元的T口与阀岛的T_i口连通；

i为从1至n的整数。

为了实现不同液压泵之间的合流，所述柱塞式液压元件设置有两个，第一柱塞式液压元件、第二柱塞式液压元件分别连接有第一阀岛、第二阀岛；

第一阀岛的高压口分别为P₁...P_n1-1、P_n1，低压口分别为T₁...T_n1-1、T_n1，第二阀岛的高压口分别为P₁...P_n2-1、P_n2，低压口分别为T₁...T_n2-1、T_n2，n2≤n1，n1和n2为大于等于1的整数；

当第一阀岛连接有k个执行单元时，第1...k个执行单元的P口、T口分别与第一阀岛的P₁...P_k口、第一阀岛的T₁..T_k口连通；当第二阀岛连接有g个执行单元时，第1...g个执行单元的P口、T口分别与第二阀岛的P₁...P_g口、第二阀岛的T₁..T_g口连通； g≤n2,k≤n1,k、g为大于等于1的整数；

n2≤n1≤k+g；

当k＜n1，第一阀岛的P_n1...P_k+1分别与第二阀岛的P₁...P_n1-k口连通，第一阀岛的T_n1...T_k+1分别与第二阀岛的T₁...T_n1-k口连通，

当g＜n2，第二阀岛的P_n2...P_g+1分别与第一阀岛的P₁...P_n2-g口连通, 第二阀岛的T_n2...T_g+1分别与第一阀岛的T₁...T_n2-g口连通。

进一步的，所述第四控制阀连通有高压油源，当第四控制阀为单向阀时，第四控制阀的B口与高压油源之间设置有两位两通阀；

进一步的，还包括阀岛，任一第二控制阀的B口均连接有两位两通阀Ⅱ的B口，两位两通阀Ⅱ的A口与阀岛的T口连通，任一所述第三控制阀的B口均连通有两位两通阀Ⅲ的B口，两位两通阀Ⅲ的A口与阀岛的P口连通。

进一步的，所述壳体一侧设置有角位移传感器，角位移传感器的探头与传动轴之间具有微小间隙。

进一步的，所述执行单元为三位四通阀与液压马达的组合或三位四通阀与液压缸的组合或数字缸。

进一步的，所述两位两通阀Ⅰ、两位两通阀Ⅱ、两位两通阀Ⅲ均为高速开关阀。

进一步的，还包括高压泵，所述高压泵的P口与执行单元的P口连通，当执行单元P口连接有高压泵时，执行单元T口连接有低压油源；

所述高压泵的数量≤n-1。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、本发明柱塞腔分别通过第一、第二、第三控制阀与低压油源、液压缸的控制阀连通，通过第一控制阀控制泵的输出流量，泵的排量任意可调，避免了通过配流盘进行调节，实现快速流量调整。

2、本发明液压缸的回油可以直接回到柱塞腔，通过第三控制阀及连接的两位两通阀控制柱塞腔的数目和进入柱塞腔的流量，实现液压缸的闭式回路。节流损失小，能量效率高。

3、本发明柱塞腔连接有一个高速开关阀和多个开关阀，相比与多个高速开关阀的方案，可以显著减小与柱塞腔相连通的油道的容积。

附图说明

下面将通过附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

图1为实施例1的系统原理图；

图2为实施例1的结构示意图；

图3a、图3b分别为图2中A-A、B-B向截面示意图；

图4为图3b中C-C向结构示意图；

图5为实施例2的结构示意图；

图6为a、图6b分别为图5中A-A、B-B向截面示意图；

图7为图6b中C-C向结构示意图；

图8为实施例3的结构示意图a；

图9为实施例3的结构示意图b；

图10为实施例7的结构示意图a；

图11为实施例7的结构示意图b；

图12为实施例4的结构示意图a；

图13为实施例4的结构示意图b；

图14a、14b、14c为三种不同执行单元结构示意图；

图15为实施例5的系统原理图；

图16为实施例5的正视剖面图；

图17为图16的侧视示意图；

图18为图17中的A-A向剖面图；

图19为实施例6的液压回路图。

图中：1-壳体，2-传动轴，3-柱塞驱动单元，3.1-双斜面斜盘，3.2-单斜面斜盘，4-柱塞滑靴单元，5-柱塞腔，6-液压阀组，6.1-第一控制阀，6.2-第二控制阀，6.3-第三控制阀，6.4-第四控制阀，7-低压油源，8-两位两通阀Ⅱ,9-T口，10-两位两通阀Ⅲ，11-P口，12-执行单元，12.1-三位四通阀与液压马达的组合，12.2-三位四通阀与液压缸的组合，12.3-数字缸，16-高压泵，17-第一柱塞式液压元件，18-第二柱塞式液压元件，19-高压油源，20-角位移传感器，21-阀岛，21.2-第一阀岛，21.2-第二阀岛。

具体实施方式

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。

如图1至图4所示，一种柱塞式液压元件，可应用于数字液压泵，包括壳体1、传动轴2、柱塞驱动单元3和柱塞滑靴单元4，传动轴2转动设置在壳体1上，柱塞驱动单元3为两侧对称的双斜面斜盘3.1，柱塞驱动单元3设置在传动轴2上并与传动轴2同步转动，壳体1内腔的左右两侧分别设置有一组柱塞腔，柱塞腔内设置有柱塞滑靴单元4，任一一组柱塞腔5的多个柱塞沿传动轴2的周向均布，位于壳体1左侧的一组柱塞滑靴单元4与双斜面斜盘3.1的左侧斜面滑动配合，位于壳体1右侧的一组柱塞滑靴单元4与双斜面斜盘3.1的右侧斜面滑动配合，柱塞滑靴单元4的滑靴通过柱塞回程单元抵紧在斜面上。

柱塞滑靴单元4采用一体结构，包括柱塞段4.1、滑靴段4.2和用于连接柱塞段4.1、滑靴段4.2的中间段4.3，柱塞段4.1设置有与柱塞腔5配合的球形作用面。

优选的，每组柱塞腔5的数量为6个，两组柱塞腔之间的限位差角α为30°。

任一柱塞腔5均连接有液压阀组6，任一液压阀组6至少包括第一控制阀6.1、第二控制阀6.2和第三控制阀6.3，柱塞腔5分别与第一、第二、第三控制阀的A口连通；第一控制阀6.1为两位两通阀Ⅰ，第一控制阀6.1的B口与低压油源连通，两位两通阀Ⅰ的左工作位为A口、B口双向连通状态，两位两通阀Ⅰ的右工作位为B口向A口单向连通状态；第二控制阀6.2为单向阀，第二控制阀6.2的进口、出口分别为B口、A口；第三控制阀6.3为单向阀，第三控制阀6.3的进口、出口分别为A口、B口。

通过第一控制阀控制泵的输出流量，泵的排量任意可调，避免了通过配流盘进行调节，实现快速流量调整。

壳体1一侧设置有角位移传感器20，角位移传感器20的探头与传动轴2之间具有微小间隙。两位两通阀Ⅰ6.1、两位两通阀Ⅱ6.2、两位两通阀Ⅲ6.3均为高速开关阀。

如图1、图5-7所示，本实施例与实施例1的区别在于：壳体1、柱塞驱动单元3的结构以及柱塞腔5的布置形式不同。具体的：

一种柱塞式液压元件，柱塞驱动单元3采用单斜面斜盘3.2，单斜面斜盘3.2在传动轴2上设置有两个，两个单斜面斜盘3.2的斜面对称设置，壳体1中部的左右两侧分别设置有一组柱塞腔，柱塞滑靴单元4设置在柱塞腔5中，左右两侧的柱塞腔5内的柱塞滑靴单元4与两个柱塞驱动单元3的斜盘分别滑动配合。

任一柱塞腔5均连接有液压阀组6，液压阀组6的结构及连接关系与实施例1相同。

如图8至图11所示，一种柱塞式液压元件的回路，可用于数字泵，包括实施例1或2的柱塞式液压元件和阀岛21，柱塞式液压元件每组柱塞腔5的数量采用6个。为了实现对执行单元12做功，第一控制阀6.1的B口相互连通并与低压油源7连通，通过第一控制阀控制泵的输出流量。

如图8所示，当采用一个柱塞式液压元件对单个执行单元12做功时，阀岛21的P口、T口均设置为一个，任一第二控制阀6.2的B口均连接有一个两位两通阀Ⅱ8，第二控制阀6.2与两位两通阀Ⅱ8的B口连通，12个两位两通阀Ⅱ8的A口相互连通并与阀岛21的T口9连通；任一第三控制阀6.3的B口均连接有一个两位两通阀Ⅲ10，并与两位两通阀Ⅲ10的B口连通，12个两位两通阀Ⅲ10的A口相互连通并与阀岛21的P口11连通。

执行单元12的P口与阀岛21的P口11连通，执行单元12的T口与阀岛21的T口9连通。

当采用一个柱塞式液压元件对多个执行单元12做功时，设定执行单元12的数量为n，n为≥1的整数，阀岛21的P口、T口也设置为n个，分别为P₁...P_n-1、P_n和T₁...T_n-1、T_n。

任一第二控制阀6.2的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅱ8并与两位两通阀Ⅱ8的B口连通，将与不同第二控制阀6.2连接的第i个两位两通阀Ⅱ8设定为一组，i为从1至n的整数，则共n组，每组为12个两位两通阀Ⅱ8。每组两位两通阀Ⅱ8的A口相互连通并与阀岛21的其中一个T口连通，则n组两位两通阀Ⅱ8分别与阀岛21的T₁...T_n-1、T_n口连通；

任一第三控制阀6.3的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅲ10并与两位两通阀Ⅲ10的B口连通，将与不同第三控制阀6.3连接的第i个两位两通阀Ⅲ10设定为一组，i为从1至n的整数，则共n组，每组为12个两位两通阀Ⅲ10。每组两位两通阀Ⅲ10的A口相互连通并与阀岛21的其中一个P口连通，则n组两位两通阀Ⅲ10分别与阀岛21的P₁...P_n-1、P_n口连通。

将阀岛21的不同P口与不同执行单元的P口连通，将阀岛21的不同T口与不同执行单元的T口连通，通过控制不同两位两通阀Ⅱ8、两位两通阀Ⅲ10的启闭，即可实现对多个执行单元12的控制。

如图11所示，以n=3为例，阀岛21的P口、T口分别设置为3个，分别为P₁、P₂、P₃和T₁、T₂、T₃，任一第二控制阀6.2的B口并联连接有3个两位两通阀Ⅱ8，3组两位两通阀Ⅱ8分别与阀岛21的T₁、T₂、T₃口连通；任一第三控制阀6.3的B口并联连接有3个两位两通阀Ⅲ10，3组两位两通阀Ⅲ10分别与阀岛21的P₁、P₂、P₃口连通。阀岛21的P₁口、T₁口分别与第一执行单元12的P口、T口连通，阀岛21的P₂口、T₂口分别与第二执行单元12的P口、T口连通，阀岛21的P₃口、T₃口分别与第三执行单元12的P口、T口连通。

两位两通阀Ⅱ8、两位两通阀Ⅲ10的左工作位为双向连通，右工作位为双向断开。

优选的，如图14所示，执行单元12为三位四通阀与液压马达的组合12.1或三位四通阀与液压缸的组合12.2或数字缸12.3。

数字泵的工作过程：

（1）任一柱塞腔5的吸油：打开第一控制阀6.1，柱塞腔5从低压油源7吸油；

（2）任一柱塞腔5的排油：打开第三控制阀6.3连接的阀岛中的两位两通阀Ⅲ10，通过控制第一控制阀6.1的占空比，调节排出的流量；

（3）任一柱塞腔5的进油：打开第二控制阀6.2连接的阀岛中的两位两通阀Ⅱ8，通过控制第一控制阀6.1的占空比，调节由执行元件T口进入柱塞腔的流量；

对于数字泵与执行单元构成的回路，通过控制任一柱塞腔的排油，控制进入执行单元的流量；通过控制任一柱塞腔的进油，控制执行单元的T口进入柱塞腔的流量；

如图12、图13所示，一种柱塞式液压元件的回路，在实施例3的基础上，为了实现双泵合流，更好地控制执行单元12的动作，柱塞式液压元件设置有两个，分别为第一柱塞式液压元件17和第二柱塞式液压元件18。第一柱塞式液压元件17、第二柱塞式液压元件18分别连接有第一阀岛21.1、第二阀岛21.2。

第一阀岛21.1的P口、T口均设置为n1个，第一阀岛21.1的高压口分别为P₁...P_n1-1、P_n1，低压口分别为T₁...T_n1-1、T_n1，第二阀岛21.2的高压口分别为P₁...P_n2-1、P_n2，低压口分别为T₁...T_n2-1、T_n2，n2≤n1，n1和n2为大于等于1的整数；

当第一阀岛21.1连接有k个执行单元12时，第1...k个执行单元12的P口、T口分别与第一阀岛21.1的P₁...P_k口、第一阀岛21.1的T₁..T_k口连通；当第二阀岛21.2连接有g个执行单元12时，第1...g个执行单元的P口、T口分别与第二阀岛21.2的P₁...P_g口、第二阀岛21.2的T₁..T_g口连通； g≤n2,k≤n1, k、g为大于等于1的整数；

n2≤n1≤k+g；

当k＜n1，第一阀岛21.1的P_n1...P_k+1分别与第二阀岛21.2的P₁...P_n1-k口连通，第一阀岛21.1的T_n1...T_k+1分别与第二阀岛21.2的T₁...T_n1-k口连通，

当g＜n2，第二阀岛21.2的P_n2...P_g+1分别与第一阀岛21.1的P₁...P_{n2-g口连通, 第二阀岛21.2的Tn2...Tg+1}分别与第一阀岛21.1的T₁...T_n2-g口连通。

以n1=n2=2，k=g=1为例，如图12所示：

第一阀岛21.1连接有1个执行单元12，执行单元12的P口、T口分别与第一阀岛21.1的P₁口、第一阀岛21.1的T₁口连通；

第二阀岛21.2连接有1个执行单元12，执行单元的P口、T口分别与第二阀岛21.2的P₁口、第二阀岛21.2的T₁口连通。

第一阀岛21.1的P₂口与第二阀岛21.2的P₁口连通，第一阀岛21.1的T₂口与第二阀岛21.2的T₁口连通。

第二阀岛21.2的P₂口与第一阀岛21.1的P₁口连通，第二阀岛21.2的T₂口与第一阀岛21.1的T₁口连通。

以n1=4，n2=3，k=g=2为例，如图13所示：

第一阀岛21.1连接有2个执行单元12，两个执行单元12的P口分别与第一阀岛21.1的P₁口、P₂口连通，两个执行单元12的T口分别与第一阀岛21.1的T₁口、T₂口连通。

第二阀岛21.2连接有2个执行单元12，两个执行单元12的P口分别与第二阀岛21.2的P₁口、P₂口连通，两个执行单元12的T口分别与第二阀岛21.2的T₁口、T₂口连通。

第一阀岛21.1的P₄口、P₃口分别与第二阀岛21.2的P₁口、P₂口连通，第一阀岛21.1的T₄口、T₃口与第二阀岛21.1的T₁口、T₂口连通。

第二阀岛21.2的P₃口与第一阀岛21.1的P₁口连通，第二阀岛21.2的T₃口与第一阀岛21.1的T₁口连通。

如图15至18所示，一种柱塞式液压元件，为了使柱塞式液压元件可应用于液压变压器，在实施例1或2的基础上，液压阀组6还包括第四控制阀6.4，第四控制阀6.4连通有高压油源19。

第四控制阀6.4为两位两通阀或单向阀，当第四控制阀6.4为单向阀时，第四控制阀6.4的进口、出口分别为B口、A口，A口与柱塞腔连通，B口与高压油源19连通。

当第四控制阀6.4采用单向阀时，第四控制阀6.4的B口与高压油源19之间也可设置两位两通阀。

一种柱塞式液压元件的回路，如图19所示，包括实施例5所述的一种柱塞式液压元件和阀岛，任一第二控制阀6.2的B口均连接有一个两位两通阀Ⅱ8的B口，两位两通阀Ⅱ8的A口与阀岛的T口连通，任一所述第三控制阀6.3的B口均连通有一个两位两通阀Ⅲ10的B口，两位两通阀Ⅲ10的A口与阀岛的P口连通，阀岛的P口、T口分别与执行单元的P口、T口连通。

数字变压器的工作过程：

（1）任一柱塞腔5的吸油：打开第一控制阀6.1，柱塞腔5从低压油源吸油；

（2）任一柱塞腔5的排油：打开第三控制阀6.3连接的阀岛中的两位两通阀Ⅲ10，通过控制第一控制阀6.1的占空比，调节排出的流量；

（3）任一柱塞腔5的进油：打开第二控制阀6.2连接的阀岛中的两位两通阀Ⅱ8，通过控制第一控制阀6.1的占空比，调节由执行元件T口进入柱塞腔的流量；

（4）任一柱塞腔5的高压进油：打开第四控制阀6.4连接的阀岛中的两位两通阀Ⅳ，通过控制第一控制阀6.1的占空比，调节高压油源19进入柱塞腔5的流量；

对于数字变压器与执行单元构成的回路，通过控制任一柱塞腔的排油，控制进入执行单元的流量；通过控制任一柱塞腔的进油，控制执行单元的T口进入柱塞腔的流量；通过控制任一柱塞腔的高压进油，使数字变压器的转速接近所设定的转速。

本实施例中，柱塞式液压元件也可连接多个执行元件，当执行元件数量为n时，任一第二控制阀6.2的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅱ8并与两位两通阀Ⅱ8的B口连通，将与不同第二控制阀6.2连接的第i个两位两通阀Ⅱ8设定为一组，i为从1至n的整数，则共n组。每组两位两通阀Ⅱ8的A口相互连通并与阀岛21的其中一个T口连通，则n组两位两通阀Ⅱ8分别与阀岛21的T₁...T_n-1、T_n口连通；

任一第三控制阀6.3的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅲ10并与两位两通阀Ⅲ10的B口连通，将与不同第三控制阀6.3连接的第i个两位两通阀Ⅲ10设定为一组，i为从1至n的整数，则共n组。每组两位两通阀Ⅲ10的A口相互连通并与阀岛21的其中一个P口连通，则n组两位两通阀Ⅲ10分别与阀岛21的P₁...P_n-1、P_n口连通。

将阀岛21的不同P口与不同执行单元的P口连通，将阀岛21的不同T口与不同执行单元的T口连通，通过控制不同两位两通阀Ⅱ8、两位两通阀Ⅲ10的启闭，即可实现对多个执行单元12的控制。

本实施例中，也可进行两个柱塞式液压元件的合流，合流规则与实施例3规则相同。

如图10、图11所示，一种柱塞式液压元件的回路，柱塞式液压元件还可与普通高压泵进行合流，具体的，在实施例3的基础上，还包括高压泵16，高压泵16的P口与执行单元12的P口连通，当执行单元12的P口连接有高压泵16时，执行单元17T口连接有低压油源7。

执行单元12的数量为n，高压泵16的数量≤n-1。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种柱塞式液压元件，包括壳体（1）、传动轴（2）、柱塞驱动单元（3）和柱塞滑靴单元（4），传动轴（2）转动设置在壳体（1）上，柱塞驱动单元（3）在传动轴（2）上设置有至少一个，壳体（1）上设置有至少三个柱塞腔（5），柱塞滑靴单元（4）设置在柱塞腔（5）中并由柱塞驱动单元（3）进行驱动，其特征在于：

任一所述柱塞腔（5）均连接有液压阀组（6），任一所述液压阀组（6）至少包括第一控制阀（6.1）、第二控制阀（6.2）和第三控制阀（6.3），柱塞腔（5）分别与第一、第二、第三控制阀的A口连通；

所述第一控制阀（6.1）为两位两通阀Ⅰ，第一控制阀（6.1）的B口与低压油源连通；

所述第二控制阀（6.2）为单向阀；

所述第三控制阀（6.3）为单向阀，第三控制阀（6.3）的进口、出口分别为A口、B口。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述第二控制阀（6.2）的进口、出口分别为B口、A口。

3.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述液压阀组（6）还包括第四控制阀（6.4），所述第四控制阀（6.4）为两位两通阀或单向阀，第四控制阀（6.4）A口与柱塞腔（5）连通；

当第四控制阀（6.4）为单向阀时，第四控制阀（6.4）的进口、出口分别为B口、A口。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述柱塞滑靴单元（4）为一体结构，包括柱塞段（4.1）、滑靴段（4.2）和用于连接柱塞段（4.1）、滑靴段（4.2）的中间段（4.3），柱塞段（4.1）设置有与柱塞腔（5）配合的球形作用面。

5.根据权利要求1或3所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述柱塞驱动单位（3）包括两侧对称的双斜面斜盘（3.1），双斜面斜盘（3.1）转动设置在壳体（1）中，壳体（1）内腔的左右两侧均设置有柱塞腔（5），柱塞滑靴单元（4）设置在柱塞腔（5）中，柱塞滑靴单元（4）的滑靴与双斜面斜盘（3.1）对应侧的斜面滑动配合。

6.根据权利要求1或3所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述柱塞驱动单元（3）包括单斜面斜盘（3.2），所述单斜面斜盘（3.2）在传动轴（2）上设置有两个，两个单斜面斜盘（3.2）的斜面对称设置，所述壳体（1）中部的左右两侧均设置有柱塞腔（5），柱塞滑靴单元（4）设置在柱塞腔（5）中，柱塞滑靴单元（3）的滑靴与对应侧的单斜面斜盘（3.2）的斜面滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件，其特征在于：所述柱塞腔（5）在壳体（1）上设置有两组，每组柱塞腔（5）为6个，任一一组柱塞腔（5）沿传动轴（2）的周向均布，不同组柱塞腔（5）的相位差为30°；

两组柱塞腔（5）内的柱塞滑靴单元（4）与两个柱塞驱动单元（3）的斜盘分别滑动配合，或两组柱塞腔（5）内的柱塞滑靴单元（4）与单个柱塞驱动单元（3）的两个斜面分别滑动配合。

8.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：还包括阀岛（21），任一所述第二控制阀（6.2）的B口连接有n个两位两通阀Ⅱ（8）的B口，与不同第二控制阀（6.2）连接的第i个两位两通阀Ⅱ（8）的A口均相互连通；任一所述第三控制阀（6.3）的B口并联连接有n个两位两通阀Ⅲ（10）的B口，与不同第三控制阀（6.3）连接的第i个两位两通阀Ⅲ（10）的A口均相互连通；

与第二控制阀（6.2）连通的第i个两位两通阀Ⅱ（8）的A口均与阀岛（21）的T_i口连通，与第三控制阀（6.3）连通的第i个两位两通阀Ⅲ（10）的A口均与阀岛（21）的P_i口连通；

所述阀岛（21）T口设置有n个，分别为T₁至T_n，阀岛（21）P口设置有n个，分别为P₁至P_n；

其中，n为≥1的整数，i为从1至n的整数。

9.根据权利要求8所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：还包括执行单元（12），所述执行单元（12）设置有n个，第i个执行单元（12）的P口与阀岛（21）的P_i口（11）连通，第i个执行单元（12）的T口与阀岛（21）的T_i口（9）连通；

i为从1至n的整数。

10.根据权利要求8所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：所述柱塞式液压元件设置有两个，第一柱塞式液压元件（17）、第二柱塞式液压元件（18）分别连接有第一阀岛（21.1）、第二阀岛（21.2）；

第一阀岛（21.1）的高压口分别为P₁...P_n1-1、P_n1，低压口分别为T₁...T_n1-1、T_n1，第二阀岛（21.2）的高压口分别为P₁...P_n2-1、P_n2，低压口分别为T₁...T_n2-1、T_n2，n2≤n1，n1和n2为大于等于1的整数；

当第一阀岛（21.1）连接有k个执行单元（12）时，第1...k个执行单元（12）的P口、T口分别与第一阀岛（21.1）的P₁...P_k口、第一阀岛（21.1）的T₁..T_k口连通；当第二阀岛（21.2）连接有g个执行单元（12）时，第1...g个执行单元的P口、T口分别与第二阀岛（21.2）的P₁...P_g口、第二阀岛（21.2）的T₁..T_g口连通； g≤n2,k≤n1, k、g为大于等于1的整数；

n2≤n1≤k+g；

当k＜n1，第一阀岛（21.1）的P_n1...P_k+1分别与第二阀岛（21.2）的P₁...P_n1-k口连通，第一阀岛（21.1）的T_n1...T_k+1分别与第二阀岛（21.2）的T₁...T_n1-k口连通；

当g＜n2，第二阀岛（21.2）的P_n2...P_g+1分别与第一阀岛（21.1）的P₁...P_{n2-g口连通, 第二阀岛（21.2）的Tn2...Tg+1}分别与第一阀岛（21.1）的T₁...T_n2-g口连通。

11.根据权利要求3所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：所述第四控制阀（6.4）连通有高压油源（19），当第四控制阀（6.4）为单向阀时，第四控制阀（6.4）的B口与高压油源（19）之间设置有两位两通阀。

12.根据权利要求11所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：还包括阀岛，任一第二控制阀（6.2）的B口均连接有两位两通阀Ⅱ（8）的B口，两位两通阀Ⅱ（8）的A口与阀岛的T口连通，任一所述第三控制阀（6.3）的B口均连通有两位两通阀Ⅲ（10）的B口，两位两通阀Ⅲ（10）的A口与阀岛的P口连通。

13.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：所述壳体（1）一侧设置有角位移传感器（20），角位移传感器（20）的探头与传动轴（2）之间具有微小间隙。

14.根据权利要求1所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：所述执行单元（12）为三位四通阀与液压马达的组合（12.1）或三位四通阀与液压缸的组合（12.2）或数字缸（12.3）。

15.根据权利要求7所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：所述两位两通阀Ⅰ（6.1）、两位两通阀Ⅱ（6.2）、两位两通阀Ⅲ（6.3）均为高速开关阀。

16.根据权利要求9所述的一种柱塞式液压元件的回路，其特征在于：还包括高压泵（16），所述高压泵（16）的P口与执行单元（12）的P口连通，当执行单元（12）P口连接有高压泵（16）时，执行单元（12）T口连接有低压油源（7）；

所述高压泵（16）的数量≤n-1。