CN201925251U

CN201925251U - 一种液压救援系统及其液压增压装置

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Publication number: CN201925251U
Application number: CN2011200192198U
Authority: CN
Inventors: 方莹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-01-20

Abstract

本实用新型公告了一种液压救援系统及其液压增压装置。该液压增压装置包括增压缸和配油单元；增压缸包括：第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞杆；配油单元包括：二位四通阀、第一单向阀和压力传感器；二位四通阀的第一接口与低压液压油源连接，第三接口与第一缸腔连接，第四接口通过第一单向阀与压力传感器及高压液压执行单元连接，第二缸腔也与高压液压执行单元连接；压力传感器与二位四通阀电控连接。采用了本实用新型技术方案一种液压增压装置的液压救援系统，其可以将常见的低压液压油源的低压液压油，转换成高压液压油后供给液压救援设备等高压液压执行单元工作，因而可以在抢险救灾中发挥较大的优势，为抢救生命争取宝贵的时间。

Description

一种液压救援系统及其液压增压装置

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，具体涉及一种液压增压装置，以及包含该液压增压装置的一种液压救援系统。

背景技术

当今社会，生命被认为是最宝贵的财富，因此生命救援工作越来越被重视。而且随着现代工业的发展，近些年来气候有恶化的趋势，导致各种自然灾害频繁发生。为了人类社会更美好的未来，一方面我们在发展经济的时候要注意保护环境，做到可持续发展；另一方面，我们要不断加强抢险救灾的能力。而抢险救灾除了快速反应、指挥得当等软性条件之外，抢险救灾设备等硬性的条件也至关重要。

人类利用液压技术已经很多年，尤其是现在的大中型工程机械上普遍采用了液压技术，比如说最常见的各种挖掘机、液压装载机、自卸车等；而人类将液压技术利用到抢险救援设备上则还是近些年的事情，其中最常见的为各类液压钳、液压剪、液压扩张器等。据悉，小规格的液压救援设备甚至可以由救援者手动驱动，但是较大规格的液压救援设备，则需要配备高压泵站。在诸如汶川地震、玉树地震等情况下，交通往往被阻断，造成高压泵站运输不便，因而会大大限制液压救援设备的使用。

其实，当今液压设备已经较为广泛的采用了，因此在救援场所，一般都不难找到挖掘机等液压工程机械，只是一般液压工程机械的液压系统只能提供较低压力的液压油，一般不能满足液压救援设备的需求。而如何将低压液压油源，转换成高压液压油源来供应给液压救援设备，将成为液压技术的一个前沿研究热点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题之一是提供一种液压增压装置，解决低压油源不能为高压液压执行单元供油的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种液压增压装置，其用于将低压液压油源的低压液压油，转变为高压液压油后供应给后续的高压液压执行单元工作；该液压增压装置包括增压缸和配油单元；所述增压缸包括：第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞杆；所述第一缸腔的缸径大于第二缸腔的缸径，两者相连通且同轴设置；所述第一活塞设置在第一缸腔中，第二活塞设置在第二缸腔中，且第一活塞与第二活塞通过所述活塞杆刚性连接，且在第一活塞与第二活塞之间形成第三缸腔；所述配油单元包括：二位四通阀、第一单向阀和压力传感器；所述二位四通阀的第一接口与低压液压油源连接，第三接口与所述第一缸腔连接，第四接口通过所述第一单向阀与所述压力传感器及高压液压执行单元连接，所述第二缸腔也与高压液压执行单元连接；所述压力传感器与二位四通阀电控连接。

优选的技术方案中，所述配油单元还包括：液控单向阀、第二单向阀和副油箱；所述第二缸腔通过液控单向阀与高压液压执行单元连接；所述副油箱通过第二单向阀与第二缸腔连接。

优选的技术方案中，所述配油单元还包括：第三单向阀、第二单向阀、副油箱和控制单元；所述第二缸腔通过第三单向阀与高压液压执行单元连接；所述副油箱通过第二单向阀与第二缸腔连接；所述控制单元与二位四通阀电控连接。

优选的技术方案中，所述液压增压装置还包括换向单元，所述换向单元为三位四通阀；第二缸腔和第一单向阀均与三位四通阀的第一接口连接，并通过三位四通阀的第三接口和第四接口与高压液压执行单元连接。

进一步优选的技术方案中，所述液压增压装置还包括回油口，所述二位四通阀的第四接口与所述回油口连接。

优选的技术方案中，所述液压增压装置还包括回油口，所述二位四通阀的第四接口与所述回油口连接。

优选的技术方案中，所述液压增压装置还包括过滤器，所述二位四通阀的第一接口通过过滤器与低压液压油源连接。

优选的技术方案中，所述液压增压装置还包括监测单元，所述监测单元包括测量增压缸高压端压力的高压压力表，所述高压压力表与增压缸第二缸腔连接。

进一步优选的技术方案中，所述压力监测单元还包括测量增压缸低压端压力的低压压力表，所述低压压力表与增压缸的第一缸腔连接。

本实用新型所要解决的技术问题之二是相应提供一种液压救援系统，解决低压油源不能为具有高压液压执行单元的液压救援设备供油的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种液压救援系统，包括低压液压油源、高压液压执行单元，以及将所述低压液压油源的液压油增压后提供给所述高压液压执行单元的液压增压装置，所述低压液压油源通过液压增压装置与高压液压执行单元连接；所述液压增压装置为前述的一种液压增压装置。

本实用新型的有益效果是：

采用了本实用新型技术方案的一种液压增压装置，其可以将常见的低压液压油源的低压液压油，转换成高压液压油后供给液压救援设备等高压液压执行单元工作，因而可以在抢险救灾中发挥较大的优势，为抢救生命争取宝贵的时间。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式一中一种液压救援系统的原理示意图。

图2是本实用新型具体实施方式二中一种液压救援系统的原理示意图。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详述。

具体实施方式

实施例一

由图1可见，本具体实施方式提供的一种液压救援系统，包括：代表低压油源的挖掘机备用油口P，作为高压液压执行单元6的液压救援设备的高压液压油缸61，以及液压增压装置。所述液压增压装置包括：过滤器1、增压缸2、配油单元3、换向单元4和压力监测单元5；其用于从挖掘机液压系统的备用油口P等低压油源获取低压液压油，增压之后供应给后续液压救援设备等需要高压液压油的高压液压执行单元6。

本具体实施方式中，过滤器1设置在挖掘机备用油口P与配油单元3的输入口IN之间，用于对所获取的低压液压油进行过滤，去除可能的异物等，从而保证后续液压元件的正常工作。

所述增压缸2是实现增压的核心元件，但是需要与配油单元3配合使用。所述增压缸2包括：第一缸腔21、第二缸腔22、第一活塞23、第二活塞24和活塞杆25。第一缸腔21与第二缸腔22同轴设置、缸径不等且相连通，两者的缸径平方之比即为增压比(也就是第一活塞23和第二活塞24的面积之比)。本具体实施方式中第一缸腔21的缸径两倍于第二缸腔22的缸径，因此增压比为四，可将15兆帕左右的液压油增压至60兆帕左右，以满足高压液压执行单元的需求。第一活塞23设置在第一缸腔21中，第二活塞24相应设置在第二缸腔22中。第一活塞23与第二活塞24通过活塞杆25刚性连接成活塞组件(当然第一活塞23、第二活塞24、活塞杆25三者也可以设计成一体式的活塞组件)，且在第一活塞23与第二活塞24之间形成第三缸腔26。第三缸腔26实际上包含第一缸腔21的一部分和第二缸腔22的一部分，本具体实施方式中，第三缸腔26虽然不与其它任何元件连接，但是其上开设有气孔，用于在活塞运动而导致第三缸腔26容积变化时排气或者吸气。

所述配油单元3在本具体实施方式中包括：二位四通阀31、第一单向阀32、液控单向阀33、第二单向阀34、副油箱35和压力传感器36，此外还具有输入口IN和高压输出口H。

所述输入口IN用于与低压液压油源连接，本具体实施方式中，输入口IN通过所述过滤器1与挖掘机液压系统的备用油口P连接。所述高压输出口H用于与后续的高压液压执行单元6连接，为高压液压执行单元6提供高压液压油。

所述二位四通阀31的第一接口与输入口IN连接(或者说第一接口就是输入口IN，第一接口通过过滤器1与作为低压油源的挖掘机备用油口P连接)，第三接口与增压缸2的第一缸腔21连接，第四接口通过所述第二单向阀34与高压输出口H连接，第二接口与挖掘机的回油口T连接。增压缸2的第二缸腔22通过所述液控单向阀33与高压输出口H连接。所述副油箱35通过第一单向阀32与第二缸腔22连接，用于在必要时为第二缸腔22补充液压油。所述压力传感器36与高压输出口H连接，用于感应高压输出口H的压力，并控制二位四通阀31的动作。液控单向阀33的控制端与高压输出口H连接。

所述换向单元4设置在配油单元3的高压输出口H与后续的液压执行单元6之间，用于控制高压输出口H所输出的液压油的通断和/或方向。在本具体实施方式中，换向单元4包括三位四通阀40，更具体的说是一个三位四通手动换向阀。

所述三位四通阀40的第一接口与高压输出口H连接；第二输出口用于与挖掘机的回油口T(或者说是液压油箱)连接；第三接口和第四接口用于与后续的高压液压执行单元6连接，分别为高压液压执行单元6提供液压油和回油。

高压液压执行单元6在本具体实施方式中包括高压液压油缸61，在此仅为举例，实际的应用中可以是其它任意高压液压执行元件，数目可以是一个，若增压缸2的流量足够的话，高压液压执行元件也可以是两个或者两个以上。

本具体实施方式的液压增压装置，为了监测液压油的压力，避免出现因为压力过大而导致事故，还设置了所述压力监测单元5。压力监测单元5在本具体实施方式中包括：低压压力表51和高压压力表52。所述低压压力表51与供油口IN连接，用于显示输入增压缸2的低压液压油的压力；所述高压压力表52与高压输出口H连接，用于显示高压输出口H处液压油的压力。需要说明的是，压力监测单元5也可以只有一个高压压力表52，其能显示高压输出口H处的压力，也就能基本满足需要了。

实际使用时，当三位四通阀40处于图2所示的中位时，低压油源的液压油经过滤器1、二位四通阀31、第二单向阀34到达高压输出口H，然后经三位四通阀40后直接回油至挖掘机的回油口T；此时高压液压执行单元6不工作。

需要高压液压执行单元6正向工作时，使得三位四通阀40处于左位，此时低压油源的液压油经过滤器1、二位四通阀31、第二单向阀34到达高压输出口H，然后经三位四通阀40后进入到高压液压执行单元6，从而可以使得沿途管路建立起低压压力。压力建立起来后，所述压力传感器36会感知到压力并且触发二位四通阀31切换至左位。此后，低压液压油不再经第二单向阀34到达高压输出口H，而是从二位四通阀31进入到增压缸2的第一缸腔21，从而推动第一活塞23和第二活塞24向右运动，则第二缸腔22中的液压油就转换成了高压液压油，并通过液控单向阀33输出至高压输出口H，最终推动后续的高压液压执行单元6做功。

三位四通阀40处于右位时，压力建立及增压与三位四通阀40处于左位时是一样的，只是此时高压液压执行单元6反向做功。

当高压液压执行单元6做功完成后，使得三位四通阀40回到中位，此时三位四通阀40的四个接口均与回油口T，从而将压力卸掉，液压油通过回油口T最终回油之液压油箱。失去压力之后，压力传感器36会感知到并且触发二位四通阀31切换至右位，则活塞组件左移而复位，并且副油箱35中的液压油通过第一单向阀32补充至第二缸腔22，至此完成了一个完整的工作循环。

实施例二

本具体实施方式的一种液压救援系统及其包含的液压增压装置如图2所示，与实施例一的不同之处在于，增压缸2的第三缸腔26还与二位四通阀31的第三接口连接，此外，液控单向阀33被第三单向阀37所替换，高压液压执行单元6还包括高压液压旋转马达62。此外，关键的一点在于，所述液压增压装置还包括控制单元7，所述控制单元7与二位四通阀31连接，用于控制二位四通阀31以一定的频率反复切换，以实现持续增压。

当三位四通阀40处于图3所示的中位时，低压油源的液压油经过滤器1、二位四通阀31、第二单向阀34到达高压输出口H，然后经三位四通阀40后直接回油至挖掘机的回油口T；此时高压液压执行单元6不工作。

需要高压液压执行单元6正向工作时，使得三位四通阀40处于左位，此时低压油源的液压油经过滤器1、二位四通阀31、第二单向阀34到达高压输出口H，然后经三位四通阀40后进入到高压液压执行单元6，从而可以使得沿途管路建立起低压压力。同时，低压液压油经过二位四通阀31进入增压缸2的第三缸腔26，使得活塞组件左移，副油箱35中的液压油通过第一单向阀32补充至第二缸腔22。

压力建立起来后，所述压力传感器36会感知到压力并且触发二位四通阀31切换至左位，同时触发控制单元7开始工作，此后控制单元7会使得二位四通阀31以一定频率反复切换。

当二位四通阀31位于左位时，低压液压油不再经第二单向阀34到达高压输出口H，而是从二位四通阀31进入到增压缸2的第一缸腔21，从而推动第一活塞23和第二活塞24向右运动，则第二缸腔22中的液压油就转换成了高压液压油，并通过第三单向阀37输出至高压输出口H，最终推动后续的高压液压执行单元6做功。

需要注意的是，此时才进行了一次增压，高压液压执行单元6可能还需要持续不断的高压液压油。此时二位四通阀31在控制单元7的控制下再一次切换至右位。低压液压油源的低压液压油并不通过第二单向阀34到达高压输出口H，而是只进入到第三缸腔26而使得活塞组件向左复位，同时副油箱35对第二缸腔22补充液压油。当二位四通阀31在控制单元7的控制下再一次切换至左位时，活塞组件又向右运动，再次将第二缸腔22中的高压液压油通过第三单向阀37输送给高压液压执行单元6。如此往复，则可以实现多次增压。因此，当实施例一的一次增压不能满足需要的时候，采用本实施例通过多次增压则可以满足需求。

当高压液压执行单元6做功完成后，使得三位四通阀40回到中位，此时三位四通阀40的四个接口均与回油口T，从而将压力卸掉，液压油通过回油口T最终回油之液压油箱。失去压力之后，压力传感器36会感知到并且触发二位四通阀31切换至右位，同时控制单元7停止工作。

最后需要补充说明的是，本实用新型的一种液压增压装置，将低压液压油源转换成高压液压油后，不仅仅用于供应给需要高压液压有的液压救援设备，还可以供应其它需要高压液压油的液压执行机构，比如说手持式液压劈裂机、机载式液压劈裂机等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种液压增压装置，其用于将低压液压油源的低压液压油，转变为高压液压油后供应给后续的高压液压执行单元工作，其特征在于，该液压增压装置包括增压缸和配油单元；所述增压缸包括：第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞杆；所述第一缸腔的缸径大于第二缸腔的缸径，两者相连通且同轴设置；所述第一活塞设置在第一缸腔中，第二活塞设置在第二缸腔中，且第一活塞与第二活塞通过所述活塞杆刚性连接，且在第一活塞与第二活塞之间形成第三缸腔；所述配油单元包括：二位四通阀、第一单向阀和压力传感器；所述二位四通阀的第一接口与低压液压油源连接，第三接口与所述第一缸腔连接，第四接口通过所述第一单向阀与所述压力传感器及高压液压执行单元连接，所述第二缸腔也与高压液压执行单元连接；所述压力传感器与二位四通阀电控连接。

2.如权利要求1所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述配油单元还包括：液控单向阀、第二单向阀和副油箱；所述第二缸腔通过液控单向阀与高压液压执行单元连接；所述副油箱通过第二单向阀与第二缸腔连接。

3.如权利要求1所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述配油单元还包括：第三单向阀、第二单向阀、副油箱和控制单元；所述第二缸腔通过第三单向阀与高压液压执行单元连接；所述副油箱通过第二单向阀与第二缸腔连接；所述控制单元与二位四通阀电控连接。

4.如权利要求1所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括换向单元，所述换向单元为三位四通阀；第二缸腔和第一单向阀均与三位四通阀的第一接口连接，并通过三位四通阀的第三接口和第四接口与高压液压执行单元连接。

5.如权利要求4所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括回油口，所述二位四通阀的第四接口与所述回油口连接。

6.如权利要求1所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括回油口，所述二位四通阀的第四接口与所述回油口连接。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括过滤器，所述二位四通阀的第一接口通过过滤器与低压液压油源连接。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述液压增压装置还包括监测单元，所述监测单元包括测量增压缸高压端压力的高压压力表，所述高压压力表与增压缸第二缸腔连接。

9.如权利要求8所述的一种液压增压装置，其特征在于，所述压力监测单元还包括测量增压缸低压端压力的低压压力表，所述低压压力表与增压缸的第一缸腔连接。

10.一种液压救援系统，包括低压液压油源，其特征在于，所述液压救援系统还包括：高压液压执行单元，以及将所述低压液压油源的液压油增压后提供给所述高压液压执行单元的液压增压装置，所述低压液压油源通过液压增压装置与高压液压执行单元连接；所述液压增压装置为权利要求1至9中任意一项所述的一种液压增压装置。