CN201747684U - 快速液压驱动系统 - Google Patents

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本实用新型涉及一种快速液压驱动系统,包括储油箱、油泵、换向阀和油缸,油缸内设置有活塞从而由活塞分为第一密闭腔体和第二密闭腔体,活塞连接有活塞杆,活塞杆穿设第二密闭腔体并穿出油缸,储油箱通过油泵经由换向阀的供油路与第一密闭腔体油路连接,第二密闭腔体充满气体,较佳地,油缸还具有缓冲腔,快速液压驱动系统还包括储气罐、气路单向阀、泄油箱、油路单向阀、蓄能器、油路压力表、溢流阀、溢油箱、滤油器、温度控制器和控制单元,所述控制单元分别电路连接所述油泵和所述换向阀,本实用新型的快速液压驱动系统液压驱动速度快,液压活塞运动频率高,而且成本低、结构简单,适于大规模推广应用。

Description

快速液压驱动系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及驱动系统技术领域,特别涉及液压驱动系统技术领域,具体是一 种快速液压驱动系统,其较常规的液压驱动系统速度要快,液压活塞运动频率高。
背景技术
[0002] 目前,液压系统的应用已经越来越广泛,已经应用在多个领域,例如可以用在太阳 能设备的制造领域,用于冲床打孔和翻边工艺。
[0003] 液压系统是以油液作为工作介质,利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵 液压执行机构工作的整套装置,液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。
[0004] 一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元 件(附件)和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压 系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。油泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱 塞泵;执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负 载作直线往复运动或回转运动;控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体 的压力、流量和方向;辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球 阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位计、油温计等;液压油是液压系统中传递能量的工作 介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
[0005] 但是现有普通液压系统的主要缺点是速度慢,且结构复杂,所用元件多。而现有的 快速液压驱动系统则需采用伺服阀或比例阀,其不但能耗大,成本高,且对油液污染敏感, 也不便实现计算机控制。
[0006] 因此,期望一种快速液压系统,其液压驱动速度快,液压活塞运动频率高,而且成 本低、结构简单。
实用新型内容
[0007] 本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种快速液压驱动系 统,其液压驱动速度快,液压活塞运动频率高,而且成本低、结构简单,适于大规模推广应 用。
[0008] 为了实现上述目的,本实用新型的快速液压驱动系统采用了如下技术方案:
[0009] 该快速液压驱动系统,包括储油箱、油泵、换向阀和油缸,所述油缸内设置有活塞 从而由所述活塞分为第一密闭腔体和第二密闭腔体,所述活塞连接有活塞杆,所述活塞杆 穿设所述第二密闭腔体并穿出所述油缸,其特点是,所述储油箱通过所述油泵经由所述换 向阀的供油路与所述第一密闭腔体油路连接,所述第二密闭腔体充满气体。
[0010] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括储气罐和气路单向阀,所述储气罐通过所 述气路单向阀与所述第二密闭腔体气路连接。
[0011] 较佳地,所述油缸还具有缓冲腔,所述缓冲腔与所述第二密闭腔体气路连通。
[0012] 更佳地,所述气路单向阀是气源二联件。
3[0013] 更佳地,所述快速液压驱动系统还包括气路压力表,所述气路压力表连接在连接 所述储气罐和所述气路单向阀之间的气路中。
[0014] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括泄油箱,所述泄油箱通过所述换向器的泄 油路与所述第一密闭腔体油路连接。
[0015] 更佳地,所述储油箱和所述泄油箱为同一油箱。
[0016] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括油路单向阀,所述储油箱通过所述油路单 向阀与所述换向阀油路连接。
[0017] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括蓄能器,所述蓄能器连接在连接所述储油 箱和所述换向阀之间的油路中。
[0018] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括油路压力表,所述油路压力表连接在连接 所述储油箱和所述换向阀之间的油路中。
[0019] 更佳地,所述油路压力表是电接点压力表。
[0020] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括溢流阀和溢油箱,所述溢油箱通过所述溢 流阀连接在连接所述储油箱和所述换向阀之间的油路中。
[0021] 更佳地,所述溢流阀是电磁溢流阀。
[0022] 更佳地,所述溢油箱和所述储油箱为同一油箱。
[0023] 较佳地,所述换向阀是电磁换向阀。
[0024] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括滤油器,所述储油箱通过所述滤油器与所 述油泵油路连接。
[0025] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括温度控制器,所述温度控制器连接在连接 所述储油箱和所述换向阀之间的油路中。
[0026] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括控制单元,所述控制单元分别电路连接所 述油泵和所述换向阀。
[0027] 本实用新型的有益效果具体如下:
[0028] 1、本实用新型运用创新设计理念,油缸的第一密闭腔体内为液油,第二密闭腔体 内为气体,从而油-气交替运作,使液压系统的高压平稳和气动系统的高速高效有机结合, 成功实现了高压+高速的目标,液压驱动速度快,液压活塞运动频率高,而且成本低、结构 简单,适于大规模推广应用。
[0029] 2、本实用新型的蓄能器连接在连接所述储油箱和所述换向阀之间的油路中,从而 当活塞向第一密闭腔体运动时(主要是在不需要供油时),油泵会将高压油存储进入蓄能 器中,当需要供油时,油会从蓄能器和油泵同时供给油缸,从而快速下压,同时能够起到缓 冲作用,使得油缸中的油压平稳,设计巧妙独特,提升了系统性能,适于大规模推广应用。
附图说明
[0030] 图1是本实用新型的一具体实施例的结构连接示意图。 具体实施方式
[0031] 为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明,其目 的仅在于更好理解本实用新型的内容而非限制本实用新型的保护范围。
4[0032] 请参见图1所示,本实用新型的快速液压驱动系统包括储油箱1、油泵2、换向阀3 和油缸4,所述油缸4内设置有活塞5从而由所述活塞5分为第一密闭腔体41和第二密闭 腔体42,所述活塞5连接有活塞杆6,所述活塞杆6穿设所述第二密闭腔体42并穿出所述 油缸4,所述储油箱1通过所述油泵2经由所述换向阀3的供油路与所述第一密闭腔体41 油路连接,所述第二密闭腔体42充满气体。
[0033] 如果第二密闭腔体42的气密性非常好,则可以不使用储气罐7。较佳地,所述快 速液压驱动系统还包括储气罐7和气路单向阀8,所述储气罐7通过所述气路单向阀8与 所述第二密闭腔体42气路连接。在本实用新型的具体实施例中,所述气路单向阀8是气源 二联件。气源二联件是一个单向阀,也是一个调压阀,仅允许气体从储气罐7到油缸4的第 二密闭腔体42中,而且保证第二密闭腔体42中的气压不低于设定值。当活塞5向第二密 闭腔体42运动时,第二密闭腔体42中的气压会高于设定值,此时,第二密闭腔体42中的气 体不会流至储气罐7中,当活塞5向第二密闭腔体42运动到底时,第二密闭腔体42空间为 0,此时气体会储存在第二密闭腔体42和气源二联件之间的管道中。当然,活塞5可以不向 第二密闭腔体42运动到底,根据工作要求而定;当活塞5向第一密闭腔体41运动时,第二 密闭腔体42中的气压不断减小,如果低于设定值,该气源二联件会打开送气,储气罐7起到 补充气体的作用。
[0034] 如果不使用储气罐7,在本实用新型的另一具体实施例中,还可以采用如下替代方 案:所述油缸4还具有缓冲腔(未示出),所述缓冲腔与所述第二密闭腔体42气路连通。保 证活塞5向第二密闭腔体42运动到底时,气体可以容纳在缓冲腔中。
[0035] 在本实用新型的具体实施例中,所述快速液压驱动系统还包括气路压力表9,所述 气路压力表9连接在连接所述储气罐7和所述气路单向阀8之间的气路中。
[0036] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括泄油箱10,所述泄油箱10通过所述换向器 3的泄油路与所述第一密闭腔体41油路连接。在本实用新型的具体实施例中,所述储油箱 1和所述泄油箱10为同一油箱。从而从泄油路出来的液油将直接流回储油箱1中,直接重 复利用。
[0037] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括油路单向阀11,所述储油箱1通过所述油 路单向阀11与所述换向阀3油路连接。
[0038] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括蓄能器12,所述蓄能器12连接在连接所述 储油箱1和所述换向阀3之间的油路中。在本实用新型的具体实施例中,所述蓄能器12连 接在连接所述油路单向阀11和所述换向阀3之间的油路中。从而在活塞5向第一密闭腔 体41运动时(主要是在不需要供油时),油泵2会将高压油存储进入蓄能器12中,当需要 供油时,油会从蓄能器12和油泵2同时供给油缸4,从而快速作用活塞5使其压向第二密闭 腔体42,同时蓄能器12能够起到缓冲作用,使得油压达到一定的数值,保证压力稳定,从而 使得油缸4中的油压平稳。
[0039] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括油路压力表13,所述油路压力表13连接在 连接所述储油箱1和所述换向阀3之间的油路中。在本实用新型的具体实施例中,所述油 路压力表13是电接点压力表,所述电接点压力表连接在连接所述油路单向阀11和所述换 向阀3之间的油路中。电接点压力表可以实时指示油压数值,便于观察和监控,避免出现油 压过高造成危险。[0040] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括溢流阀14和溢油箱15,所述溢油箱15通 过所述溢流阀14连接在连接所述储油箱1和所述换向阀3之间的油路中。在本实用新型 的具体实施例中,所述溢流阀14是电磁溢流阀,所述电磁溢流阀连接在连接所述油路单向 阀11和所述换向阀3之间的油路中,所述溢油箱15和所述储油箱1为同一油箱。从而从 溢流阀14出来的液油将直接流回储油箱1中,直接重复利用。电磁溢流阀可以保持油压不 超过设定值,当油压超过设定值时,多余的油将泄出并回收,其为单向阀,可以根据需要设 定其泄流压力值。
[0041 ] 所述换向阀3可以是任何合适的换向阀。在本实用新型的具体实施例中,所述换 向阀3是电磁换向阀。
[0042] 在本实用新型的具体实施例中,所述快速液压驱动系统还包括滤油器16,所述储 油箱1通过所述滤油器16与所述油泵2油路连接。
[0043] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括温度控制器17,所述温度控制器17连接在 连接所述储油箱1和所述换向阀3之间的油路中。在本实用新型的具体实施例中,所述温 度控制器17连接至所述滤油器16。
[0044] 较佳地,所述快速液压驱动系统还包括控制单元(未示出),所述控制单元分别电 路连接所述油泵2和所述换向阀3。在本实用新型的具体实施例中,所述控制单元分别电 路连接所述油泵2、所述电磁换向阀、所述气源二联件、所述气路压力表9、所述油路单向阀 11、所述蓄能器12、所述电接点压力表、所述电磁溢流阀及所述温度控制器16。
[0045] 上述快速液压驱动系统的工作原理简述如下:由于电磁换向阀直接与油缸4相连 接,供油时,电磁换向阀的供油路打开,从油泵2出来的高压油通过电磁换向阀的供油路快 速进入油缸4的第一密闭腔体41,推动活塞5移向第二密闭腔体42,同时压缩第二密闭腔 体42中的压缩气体;使压缩气体压力增加;在实现活塞杆6下移完成动作(例如冲压)后, 电磁换向阀换向,泄油路打开,油压为0,第一密闭腔体41快速卸压,此时第二密闭腔体42 中压缩气体气压最高,由于第二密闭腔体42中压缩气体的作用,使活塞5快速移向第一密 闭腔体41,油流回储油箱1里面,重复使用。
[0046] 该系统运用创新设计理念,采用油-气交替运作,使液压系统的高压平稳和气动 系统的高速高效有机结合,成功实现了高压+高速的目标。
[0047] 使用该系统的数控液压冲床(XS8-12T)工作平稳,操作方便,精度高,速度快。系 统工作时,油泵2出口处压力调定在100〜120Kg/cm2,油缸4的第二密闭腔体42的压缩气 体压力在8〜9Kg/cm2时,在行程为50mm时,单点冲压速度达每分钟90次往复,单缸冲裁 压力达15吨。完全满足太阳能内外桶冲孔和反孔的要求。
[0048] 通过对油-气双作用压力缸(即上述油缸4)的合理布置,数控液压冲床能一次完 成太阳能内外桶冲孔和反孔全部工艺;不同规格可以在PLC人机界面上方便切换,工作效
率非常高。
[0049] 综上,本实用新型的快速液压驱动系统液压驱动速度快,液压活塞运动频率高,而 且成本低、结构简单,适于大规模推广应用。
[0050] 在此说明书中,本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以 做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。

Claims (11)

  1. 一种快速液压驱动系统,包括储油箱、油泵、换向阀和油缸,所述油缸内设置有活塞从而由所述活塞分为第一密闭腔体和第二密闭腔体,所述活塞连接有活塞杆,所述活塞杆穿设所述第二密闭腔体并穿出所述油缸,其特征在于,所述储油箱通过所述油泵经由所述换向阀的供油路与所述第一密闭腔体油路连接,所述第二密闭腔体充满气体。
  2. 2.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括储气罐和气路单向阀,所述储气罐通过所述气路单向阀与所述第二密闭腔体气路连 接。
  3. 3.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述油缸还具有缓冲腔,所 述缓冲腔与所述第二密闭腔体气路连通。
  4. 4.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括泄油箱,所述泄油箱通过所述换向器的泄油路与所述第一密闭腔体油路连接。
  5. 5.根据权利要求4所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述储油箱和所述泄油箱 为同一油箱。
  6. 6.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括油路单向阀,所述储油箱通过所述油路单向阀与所述换向阀油路连接。
  7. 7.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括蓄能器,所述蓄能器连接在连接所述储油箱和所述换向阀之间的油路中。
  8. 8.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括溢流阀和溢油箱,所述溢油箱通过所述溢流阀连接在连接所述储油箱和所述换向阀之 间的油路中。
  9. 9.根据权利要求8所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述溢油箱和所述储油箱 为同一油箱。
  10. 10.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括温度控制器,所述温度控制器连接在连接所述储油箱和所述换向阀之间的油路中。
  11. 11.根据权利要求1所述的快速液压驱动系统,其特征在于,所述快速液压驱动系统还 包括控制单元,所述控制单元分别电路连接所述油泵和所述换向阀。
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