CN1281871C - 节能交替动作油缸的液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能交替动作油缸的液压控制系统，油路系统主要的控制元件只有两个换向阀，其中一个是个普通的三位四通换向阀，而关键的第二只状态阀是一个三位五通换向阀，只靠这两只阀就可实现两组油缸节能型交替工作、同时工作、全压力交替工作及停止。节能型交替工作状态利用工作油缸的回油管路压力，使回程油缸回位，节约了能源又提高了工作效率，可实现两组油缸交替工作，本系统还可实现两组油缸同时工作，也可以使两组油缸在全压力下交替工作，性能可靠、操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压控制系统，尤其是节能交替动作油缸的液压控制系统。
背景技术
液压油缸是目前多数液压系统的主要工作部件，大多数液压系统都有多个油缸，很多采用两组油缸交替动作，完成某些特定工作。一直以来实现这种工作状态，其油路的组成通常包括一个油泵、两套液压换向阀等，通过油路分别控制两组油缸的动作，两组油缸都是独立操作，每组油缸的伸出及收缩动作都是利用油泵输出的压力油通过换向阀的换向单独实现，在操作时需同时操作两个换向阀，使第一组油缸活塞伸出，第二组油缸活塞缩回，到位后把两个换向阀同时换向，使第一组油缸活塞缩回，第二组油缸活塞伸出，如此交替循环操作。例如混凝土输送泵、液压静力压桩机的压桩机构等液压控制系统，就是采用上述结构。
但是，上述的液压控制系统存在操作工作效率较低、能耗高、操作复杂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用工作油缸的回油管路压力，使回程油缸复位，既节约了能源又提高了工作效率的节能交替动作油缸的控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能交替动作油缸的液压控制系统，包括两个换向阀、两组油缸、油管、油泵、油箱，油泵一端与油箱相连，另一端与三位四通换向阀中的进油口相连，三位四通换向阀的回油箱油口通过回油管与油箱相连，三位四通换向阀的第一出油口通过油管与一个三位五通换向阀的第一个进油口相连，三位四通换向阀的第二出油口通过油管与三位五通换向阀的第二个进油口相连，三位五通换向阀的第一出油口通过油管与A组油缸的下腔相连，A组油缸的上腔通过油管与三位五通换向阀的第二出油口相连，三位五通换向阀的第三出油口通过油管与B组油缸的上腔相连，B组油缸的下腔通过油管与连接在三位五通换向阀和三位四通换向阀中间的油管相通。
在A组油缸上腔与三位五通换向阀之间油路上连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包。
在B组油缸上腔与三位五通换向阀之间油路上连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包。
所述的A组油缸或B组油缸可以分别由1～5单体油缸并联而成。最好分别由2个单体油缸并联而成。
本发明的有益效果是：利用工作油缸的回油管路压力，使回程油缸复位，节约了能源又提高了工作效率，可实现两组油缸节能型交替工作又可实现两组油缸同时工作，也可以使两组油缸在全压力下工作。
附图说明
图1为本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统处于停止状态的实施例油路连接状态图。
图2a和图2b分别为本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统处于节能交替工作状态的实施例油路连接状态图。
图3a为本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统处于同时收缩状态的实施例油路连接状态图。
图3b为本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统处于同时伸出状态的实施例油路连接状态图。
图4a和图4b分别为本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统处于全压力交替工作状态的实施例油路连接状态图。
图中：1、A组油缸蓄能气包；2、A组油缸；3、B组油缸蓄能气包；4、B组油缸；5、三位五通换向阀；6、三位四通换向阀；7、油泵；8、溢流阀；9、油箱；10，11，12，13，14，15，16，17、油管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1所示，本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统，包括两个换向阀、两组油缸、油管、油泵7、油箱9，油泵7一端与油箱9相连，另一端与三位四通换向阀6中的进油口相连，三位四通换向阀6的回油箱油口通过回油管11与油箱9相连，三位四通换向阀6的第一出油口通过油管12与一个三位五通换向阀5的第一个进油口相连，三位四通换向阀6的第二出油口通过油管13与三位五通换向阀5的第二进油口相连，三位五通换向阀5的第一出油口通过油管15与A组油缸2的下腔相连，A组油缸2的上腔通过油管17与三位五通换向阀5的第二出油口相连，三位五通换向阀5的第三出油口通过油管16与B组油缸4的上腔相连，B组油缸4的下腔通过油管14与连接在三位五通换向阀5和三位四通换向阀6中间的油管13相通。在A组油缸2上腔与三位五通换向阀5之间连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包1。在B组油缸4上腔与三位五通换向阀5之间连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包3。
所述的A组油缸2可以由1～5单体油缸并联而成。本实施例中由2个单体油缸并联而成。
所述的B组油缸4可以由1～5单体油缸并联而成。本实施例中由2个单体油缸并联而成。
在油泵7的出油口和油箱9之间连接有溢流阀8。
三位五通换向阀5实际上是控制状态的状态阀，三位四通换向阀6是工作阀。
下面，通过具体的工作过程，对本发明做进一步详细的说明：
如图1所示，当三位四通换向阀6处于中间位置时，整个系统为停止状态。液压油从油泵7流出后经油管10、三位四通换向阀6、从油管11流回油箱9，对外不做功。
如图2a所示，当三位五通换向阀5处于中间位置时整个系统为节能交替工作状态，此时当三位四通换向阀6处于左位时，两个蓄能气包1、3首先工作，工作油进入B组油缸4上腔推动其活塞向下移动一定距离，其下腔的回油通过油管14、油管13及三位四通阀6从油管11流回油箱9，油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管12、三位五通换向阀5及油管15进入A组油缸2，使A组油缸2活塞杆伸出，油缸2的回油通过油管17、三位五通换向阀5及油管16流进B组油缸4，使B组油缸4的活塞杆缩回，B组油缸4的活塞杆缩到位后，A组油缸2剩余的上腔回油被压入两个蓄能气包1、3，使两个蓄能气包1、3蓄能，B组油缸4的回油通过油管14、油管13及三位四通阀6从油管11流回油箱9；实现A组油缸2活塞伸出、B组油缸4活塞缩回。
如图2b所示，当三位五通换向阀5处于中间位置时整个系统也为节能交替工作状态，三位四通换向阀6处于右位时，两个蓄能气包1、3首先工作，工作油进入A组油缸上腔推动其活塞向下一定距离，下腔的回油通过油管15、三位五通换向阀5、油管12及三位四通换向阀6从油管11流回油箱9；油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管13及油管14进入B组油缸4，使B组油缸4活塞杆伸出，油缸的回油通过油管16、三位五通换向阀5及油管17流进A组油缸2，使A组油缸2活塞杆缩回，A组油缸2的活塞杆缩到位后，B组油缸4剩余的上腔回油被压入两个蓄能气包1、3，使两个蓄能气包1、3蓄能，A组油缸2回油管的油通过油管15、三位五通换向阀5、油管12及三位四通换向阀6从油管11流回油箱9；实现B组油缸4活塞杆伸长、A组油缸2活塞杆缩短。
如图3a所示，当三位五通换向阀5处于左位时整个系统为同时工作状态，此时当三位四通换向阀6处于左位时，油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管12及三位五通换向阀5，液压油一部分通过油管17进入A组油缸2，使A组油缸2活塞杆缩回，一部分通过油管16进入B组油缸4，使B组油缸4的活塞杆缩回，油缸A的回油通过油管15、三位五通换向阀5在油管13中与B组油缸4通过油管14的回油汇合，经三位四通换向阀6从油管11流回油箱9；实现A组油缸2与B组油缸4活塞杆同时缩回。
如图3b所示，当三位五通换向阀5处于左位时整个系统为同时工作状态，此时当三位四通换向阀6处于右位时，油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管13，一部分通过三位五通换向阀5及油管15进入A组油缸2，一部分通过油管14流向B组油缸4，使A组及B组油缸活塞杆同时伸出，A组油缸2的回油通过油管17、在三位五通换向阀5中与B组油缸通过油管16流出的回油汇合，通过油管12、三位四通换向阀6及油管11流回油箱9，实现两组油缸的同时伸出。
如图4a所示，当三位五通换向阀5处于右位时整个系统为全压力交替工作状态，此时当三位四通换向阀6处于左位时，油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管12、三位五通换向阀5及油管15、16进入分别进入A组及B组油缸，使A组油缸2活塞杆伸出，B组油缸4活塞杆缩回，并为蓄能气包3加压，A组油缸的回油通过油管17、阀5在油管13中与B组油缸通过油管14流出的回油汇合，通过阀6及油管11流回油箱。实现A伸、B缩及蓄能气包3蓄能。此时若把三位五通换向阀拨到中间位置时蓄能气包3将通过油管及三位五通换向阀5向蓄能气包1蓄能使两个蓄能气包能量平衡。
如附图4b所示，当三位五通换向阀5处于右位时整个系统为全压力交替工作状态，此时当三位四通换向阀6处于右位时，油泵7所泵出的液压油通过油管10、三位四通换向阀6、油管13，一部分通过阀5及油管17进入A组油缸，使A组油缸2活塞杆缩回，并为蓄能气包1加压；一部分液压油通过油管14流向B组油缸4，B组油缸4活塞杆伸出，A组油缸2的回油通过油管15在三位五通换向阀5中与B组油缸4通过油管16流出的回油汇合，通过油管12、三位四通换向阀6及油管11流回油箱9，实现两组油缸在全压力状态下的A缩、B伸并为蓄能气包1蓄能。
蓄能气包1、3保证了节能交替工作状态的精确度，可以补偿工作中油路系统中的渗漏，保证活塞杆的回位都能彻底。
本发明的节能交替动作油缸的液压控制系统是一种全新的交替动作油缸控制系统，这种油路系统巧妙地利用工作油缸的回油管路压力，使回程油缸回位，节约了能源又提高了工作效率，可实现两组油缸交替工作又可实现两组油缸同时工作，也可以使两组油缸在全压力下工作。完成上述复杂的动作操作却很简单，只是通过个换向阀，其中一个是个普通的三位四通换向阀，而关键的第二只状态阀是一个新型的三位五通换向阀，只靠这两只阀就可实现两组油缸节能型交替工作、同时工作、全压力交替工作及停止。其中全压力交替工作状态其工作原理与现有技术的原理相同，油缸活塞杆的伸缩都是由油泵泵出的液压油直接推动，此状态又可实现从同时伸缩工作状态到节能型交替工作状态的转换，使油缸处于一组全部伸出一组全部缩回的状态，并为两个蓄能气包中的一个蓄能。
本发明的节能交替工作状态，可节约能耗30％，提高工作效率40％，并且操作简单、使用可靠。配上简单的传感器或行位开关即可实现自动往复动作。
本发明的权利范围应以权利要求范围为基础进行解释。在权利要求范围内，具备本专业基本知识的人员，可以进行很多种变化。
Claims (7)
1、一种节能交替动作油缸的液压控制系统，包括两个换向阀、两组油缸、油管、油泵、油箱，其特征在于油泵(7)一端与油箱(9)相连，另一端与三位四通换向阀(6)中的进油口相连，三位四通换向阀(6)的回油箱油口通过回油管(11)与油箱(9)相连，三位四通换向阀(6)的第一出油口通过油管(12)与一个三位五通换向阀(5)的第一个进油口相连，三位四通换向阀(6)的第二出油口通过油管(13)与三位五通换向阀(5)的第二个进油口相连，三位五通换向阀(5)的第一出油口通过油管(15)与A组油缸(2)的下腔相连，A组油缸(2)的上腔通过油管(17)与三位五通换向阀(5)的第二出油口相连，三位五通换向阀(5)的第三出油口通过油管(16)与B组油缸(4)的上腔相连，B组油缸(4)的下腔通过油管(14)与连接在三位五通换向阀(5)和三位四通换向阀(6)中间的油管(13)相通。
2、根据权利要求1所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于在A组油缸(2)上腔与三位五通换向阀(5)之间油路上连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包(1)。
3、根据权利要求1所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于在B组油缸(4)上腔与三位五通换向阀(5)之间油路上连接有补偿工作中油路系统中油的渗漏并保证油缸的活塞杆彻底回位的蓄能气包(3)。
4、根据权利要求1、2或3所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于所述的A组油缸(2)由1～5个单体油缸并联而成。
5、根据权利要求1、2或3所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于所述的B组油缸(4)由1～5个单体油缸并联而成。
6、根据权利要求4所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于所述的A组油缸(2)由2个单体油缸并联而成。
7、根据权利要求5所述的节能交替动作油缸的液压控制系统，其特征在于所述的B组油缸(4)由2个单体油缸并联而成。
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