CN201896802U - 单向差动调速液压控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单向差动调速液压控制装置，属于液压传动技术领域。该装置包括换向阀和单出杆液压缸，单出杆液压缸的有杆腔通过第一管路经第一单向调速阀后接换向阀的第一接口；单出杆液压缸的无杆腔通过第二管路经单向减压阀后接换向阀的第二接口；第一管路经第二单向调速阀以及第一液控单向阀接第二管路；第一液控单向阀的受控端接自第二接口。本实用新型可以平衡液压缸重载时的受力，在控制好动作速度的同时，调控好液压缸压差，延长其使用寿命。

Description

单向差动调速液压控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种液压控制装置，尤其是一种单向差动调速液压控制装置，属于液压传动技术领域。

背景技术

液压系统的调速具有多种方式，常规采用的多为双向或单向节流调速，即通过限制油缸(液压马达)的进、出流量来实现执行元件的速度控制。常规差动回路一般为满足执行机构某一阶段的流量需求而设计，其主要着眼点在于充分利用油缸两腔压力差，进而满足油缸速度的控制需求。

随着液压传动技术的发展，调速元件从单一的固定节流阀不断向比例阀方向阀、比例流量阀发展，从而使速度控制的精度不断提升。然而，通过精确调整执行元件进、出液压油流量虽然可以实现速度的良好控制，但是对于承受较大受拉负载的双作用液压缸而言，在工作过程中要求同时实现内部负载的合理匹配以及工作流量的优化，现有技术难以满足该要求。结果，在液压缸尺寸较大、速度较高、重载受拉的场合，容易因液压缸内部受力不合理而导致泄露、磨损，缩短了使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于：提供一种单向差动调速液压控制装置，从而实现油缸朝重载方向动作时速度可调、压差可控，使液压缸处于良好的受力状态，延长其使用寿命。

本实用新型进一步的目的在于：提出一种可以避免局部超载、冲击、气穴产生的单向差动调速液压控制装置，从而确保使用安全、可靠。

为了达到以上目的，本实用新型的单向差动调速液压控制装置基本技术方案为：包括三位四通换向阀和单出杆液压缸，所述单出杆液压缸的有杆腔通过第一管路经第一单向调速阀后接所述换向阀的第一接口；所述单出杆液压缸的无杆腔通过第二管路经单向减压阀后接所述换向阀的第二接口；所述第一管路经第二单向调速阀以及第一液控单向阀接第二管路；所述第一液控单向阀的受控端接自所述第二接口；当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆缩回位置时，液压油由所述第一接口经第一单向调速阀后进入液压缸有杆腔，所述液压缸无杆腔的液压油经单向减压阀的回流油箱；当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆伸出位置时，液压油由所述第二接口经单向减压阀的主流道后进入液压缸无杆腔，并打开所述第一液控单向阀，所述液压缸有杆腔的液压油经第二单向调速阀补流到液压缸无杆腔。因此，可以平衡液压缸重载时的受力，在控制好动作速度的同时，调控好液压缸压差，延长其使用寿命。

为了达到进一步的目的，所述第二管路还经第二液控单向阀接回流油箱，所述第二液控单向阀的受控端接自所述第一接口。这样，当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆缩回状态时，可以与单向减压阀共同确保具有足够回流通畅；当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆伸出状态时，若油缸运行速度较快，第二液控单向阀可以自系统回油管路补充油液进入无杆腔，从而有效避免局部形成气穴，确保使用安全、可靠。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的液压原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明：

本实施例的单向差动调速液压控制装置基本结构如图1所示，单出杆液压缸8的有杆腔通过第一管路经第一单向调速阀2.1后接三位四通换向阀1的第一接口。单出杆液压缸8的无杆腔通过第二管路经单向减压阀4后接换向阀1的第二接口。第一管路经第二单向调速阀2.2以及第一液控单向阀6.2接第二管路。第一液控单向阀6.2的受控端接自换向阀1的第二接口。第二管路还经第二液控单向阀6.1接回流油箱，第二液控单向阀6.1的受控端接自换向阀1的第一接口。第一管路还经安全阀3接换向阀1的第一接口，从而在超压时确保安全。图中7是单向阀，5.1、5.2是控制阀。

当换向阀处于控制液压缸活塞杆缩回位置时，液压油由第一接口经第一单向调速阀后进入液压缸有杆腔，液压缸无杆腔的液压油经单向减压阀和第二液控单向阀回流油箱；当换向阀处于控制液压缸活塞杆伸出位置时，液压油由第二接口经单向减压阀的主流道后进入液压缸无杆腔，并打开第一液控单向阀，液压缸有杆腔的液压油经第二单向调速阀补流到液压缸无杆腔，此时若油缸运行速度较快，第二液控单向阀可以自系统回油管路补充油液进入无杆腔，从而有效避免局部形成气穴。

更具体而言，1是中位机能为“Y”型的三位四通电液换向阀，当“a”端电磁铁得电时，压力油P连通B口，回油T口和A口接通，压力油通过单向调速阀2.1直接通向油缸有杆腔，单向调速阀2.1仅允许油液自换向阀向油缸有杆腔单向流动，并可以通过调节手柄调节油的通流面积实现油缸速度设定。第一液控单向阀6.2实际为液压锁，在换向阀电磁铁“a”端得电时不会开启，系统压力油不会自B1管路流向A1管路，从而保证了A1、B1两个工作回路的隔离。当“a”端电磁铁得电时，另一液压锁6.1(第二液控单向阀)被引自换向阀B口的压力油开启，允许油缸无杆腔液压油回流至T管；另一部分无杆腔液压油通过单向减压阀4经换向阀A口回T管。由于油缸有杆腔进入压力油，无杆腔和回油管路接通，从而实使缸克服负载，实现活塞杆缩回的动作。

当三位四通电液换向阀的“b”端电磁铁得电时，换向阀A口和压力油P口连通，B口和回油T口连通。此时，系统压力油将会开启液压锁6.2，并经单向减压阀4减压后进入油缸无杆腔。油缸有杆腔压力在负载“F”的作用下本身具有一定压力，同时在无杆腔进入压力油后压力进一步增加，根据力的相互作用关系，其增加值是油缸无杆腔和有杆腔活塞面积差与减压阀压力之积，由于活塞杆降低了有杆腔活塞的有效作用面积，因此有杆腔压力和无杆腔压力比肯定大于1，活塞尺寸不变的条件下，活塞杆直径选值越大该比值越高。因此，在负载“F”较大的情况下，为避免油缸有杆腔的压力超出油缸公称压力的现象，改善油缸工况，设置了减压阀4以降低无杆腔的进油压力。有杆腔的压力油通过单向调速阀2.2和已经开启的液压锁6.2进入油缸的无杆腔，调速阀2.2可以控制油缸活塞杆伸出的运行速度。由于正常工作时油缸无杆腔的压力会低于安全阀3的设定压力，而单向节流阀2.1也不允许油液自阀件的B口向A口流动，因此，油缸有杆腔的油液不会通过换向阀1的T口回油箱。由于差动回路的工作，使得有杆腔的压力油直接参与工作而不是回油箱，一方面有效降低了通过减压阀4和换向阀1的流量，同时也降低了压力油直接释放回油箱的发热问题。对于速度要求较快的大型油缸，为了避免瞬时启动时可能存在的流量不足引起的气穴问题，液压锁6.1可以自动补充无杆腔所需流量。

在电液换向阀处于失电状态时，油缸有杆腔油液无处流动，处于保压状态。其中旁通回路处于双向锁止状态，阀件2.1等同于单向阀，油缸被锁紧。安全阀3的压力依据油缸的公称压力或系统允许最高压力进行设定，以确保油缸在受外部负载冲击或异常受力时，能够实现对油缸和相关设备的保护。

由于本控制方式针对油缸受单向重载力而设计，因此能够非常良好的适用于该工况。同时，对于大型、大质量的单液压缸拖动工况也具有适用性，其具备的降低设备投资、降低液压系统装机功率、节能的特点仍然完全可以得到体现。

实验证明，本实施例设计简单巧妙，有效降低了液压控制设备规格和体积，更容易实现集成化和小型化，并已经在现场得到应用验证。其先进性不仅体现在控制方式本身所具备的优化设备内部受力、提高设备寿命、减少维护成本、降低液压系统冲击等使用和性能方面，更体现在降低设备投资、减少电机装机功率和液压系统发热、节能降耗等优势。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种单向差动调速液压控制装置，包括三位四通换向阀和单出杆液压缸，所述单出杆液压缸的有杆腔通过第一管路经第一单向调速阀后接所述换向阀的第一接口；其特征是：所述单出杆液压缸的无杆腔通过第二管路经单向减压阀后接所述换向阀的第二接口；所述第一管路经第二单向调速阀以及第一液控单向阀接第二管路；所述第一液控单向阀的受控端接自所述第二接口；当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆缩回位置时，液压油由所述第一接口经第一单向调速阀后进入液压缸有杆腔，所述液压缸无杆腔的液压油经单向减压阀的回流油箱；当所述换向阀处于控制液压缸活塞杆伸出位置时，液压油由所述第二接口经单向减压阀的主流道后进入液压缸无杆腔，并打开所述第一液控单向阀，所述液压缸有杆腔的液压油经第二单向调速阀补流到液压缸无杆腔。

2.根据权利要求1所述的单向差动调速液压控制装置，其特征在于：所述第二管路还经第二液控单向阀接回流油箱，所述第二液控单向阀的受控端接自所述第一接口。

3.根据权利要求2所述的单向差动调速液压控制装置，其特征在于：所述第一管路还经安全阀接所述换向阀的第一接口。

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