CN204041367U - 一种三级液压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三级液压泵，包括三级泵头、阀组、动力机和油箱，三级泵头包括高压柱塞副集合、高压油路、低压柱塞副集合、低压油路、中压柱塞副集合、中压油路、凸轮轴、低压卸荷阀和中压卸荷阀，油箱分别通过高、低、中压柱塞副集合与高、低、中压油路连接，低压油路和中压油路的输出端接入高压油路，高压油路的输出端连接阀组，高压油路与低、中压油路之间分别设置有低压单向阀和中压单向阀，低、中压油路分别通过低、中压卸荷阀连接油箱，低压卸荷阀和中压卸荷阀分别连接高压油路的输出端，检测高压油路输出端的液压油的压力,有效地解决了小输入功率液压泵，输出高压力和大流量的矛盾，提高了液压工具的工作效率。

Description

一种三级液压泵

技术领域

本实用新型涉及液压设备技术领域，特别涉及一种三级液压泵。

背景技术

随着经济的发展和社会进步，液压工具广泛应用在各行各业，人们已经认识到了液压工具工作稳定可靠的特点，但对液压工具的工作效率不满意主要原因是作为液压工具的动力源---液压泵流量小造成的。用于液压工具的液压泵由于使用范围广泛，一般最高工作压力设计为70MPa，同时要求液压泵体积小，重量轻，携带方便，这就要求液压泵的动力机输入功率尽量小。根据能量守恒定律，动力机输入功率为1KW，且液压泵输出压力为70MPa时，液压油的流量只有0.8L/Min，由此会造成液压工具在使用过程中动作缓慢，影响效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种三级液压泵，用以解决现有技术中在输入功率较小时液压油流量较小，影响效率的问题。

本实用新型提供的一种三级液压泵，包括三级泵头、阀组、动力机和油箱，所述三级泵头包括高压柱塞副集合、高压油路、低压柱塞副集合、低压油路、中压柱塞副集合、中压油路、凸轮轴、低压卸荷阀和中压卸荷阀，所述油箱分别通过所述高压柱塞副集合、低压柱塞副集合、中压柱塞副集合与所述高压油路、低压油路、中压油路连接，所述低压油路和中压油路的输出端接入高压油路，所述高压油路的输出端连接所述阀组，所述凸轮轴与动力机的转子连接，并在所述转子的驱动下旋转，压缩高压柱塞副集合、低压柱塞副集合和中压柱塞副集合，以使所述液压油分别进入所述高压油路、低压油路和中压油路，所述低压油路与高压油路之间以及中压油路与高压油路之间分别设置有低压单向阀和中压单向阀，位于所述低压单向阀与低压柱塞副集合之间的低压油路通过所述低压卸荷阀连接油箱，位于所述中压单向阀与中压柱塞副集合之间的中压油路通过所述中压卸荷阀连接油箱，所述低压卸荷阀和中压卸荷阀分别连接高压油路的输出端，检测所述高压油路输出端的液压油的压力；

若所述高压油路输出端的液压油的压力低于所述低压卸荷阀的卸荷压力，则所述低压单向阀和中压单向阀打开，低压卸荷阀和中压卸荷阀关闭，所述高压油路、低压油路和中压油路内的液压油共同输出至所述阀组；

若所述高压油路输出端的液压油的压力高于或等于所述低压卸荷阀的卸荷压力，且低于所述中压卸荷阀的卸荷压力，则所述低压单向阀和中压卸荷阀关闭，中压单向阀和低压卸荷阀打开，所述高压油路和中压油路内的液压油共同输出至所述阀组，所述低压油路内的液压油经所述低压卸荷阀输出至所述油箱内；

若所述高压油路输出端的液压油的压力高于或等于所述中压卸荷阀的卸荷压力，所述低压单向阀和中压单向阀关闭，低压卸荷阀和中压卸荷阀打开，所述高压油路内的液压油输出至所述阀组，所述低压油路和中压油路内的液压油分别经所述低压卸荷阀和中压卸荷阀输出至所述油箱内。

进一步地，所述三级泵头还包括高压安全阀，所述高压安全阀与所述高压油路的输出端连接，若所述高压油路输出端的液压油的压力高于所述高压安全阀的设定压力时，所述高压安全阀开启，所述高压油路内的液压油通过所述高压安全阀溢流泄压。

进一步地，所述三级泵头还包括三个过滤器，所述过滤器设置在高压柱塞副集合与油箱之间、低压柱塞副集合与油箱之间以及中压柱塞副集合与油箱之间。

进一步地，所述阀组包括送油管路、回油管路、快插接头、换向阀、压力表、高压调压阀和背压调压阀，所述送油管路与所述三级泵头的高压油路的输出端连接，所述回油管路与所述油箱连接，所述快插接头通过换向阀连接送油管路，所述压力表设置在所述送油管路上，所述高压调压阀的一端连接所述送油管路，另一端连接所述回油管路，所述背压调压阀的一端连接在所述快插接头与换向阀之间，另一端连接所述回油管路。

进一步地，所述快插接头设有两个接插端子，分别通过第一接插通路和第二接插通路连接所述换向阀，所述背压调压阀连接于所述第二接插通路；

进一步地，当所述换向阀处于第一状态时，所述送油管路通过换向阀与第一接插通路接通，当所述换向阀处于第二状态时，所述送油管路通过换向阀与第二接插通路接通。

进一步地，所述高压柱塞副集合包括多个高压柱塞副，所述低压柱塞副集合包括多个低压柱塞副，所述中压柱塞副集合包括多个中压柱塞副。

进一步地，所述高压柱塞副、低压柱塞副和中压柱塞副均采用径向柱塞副结构。

进一步地，所述动力机为电动机、气动马达、汽油发动机或者柴油发动机。

进一步地，所述低压卸荷阀、中压卸荷阀、高压安全阀、低压单向阀和中压单向阀均采用插装阀结构。

进一步地，所述换向阀为手动换向阀、电磁换向阀或气控换向阀。

本实用新型有益效果如下：

1、有效地解决了小输入功率液压泵，输出高压力和大流量的矛盾，提高了动力机的利用率和液压工具的工作效率。

2、三级泵头上安装的所有控制阀都采用插装阀结构设计，这样减少了三级泵头体的体积和重量，降低了三级泵头的设计和加工制造难度。

3、三级泵头上安装的多个柱塞副都采用径向柱塞副结构设计，使三级液压泵输出不同的高、低压流量，调整起来更加方便灵活。

4、三级泵头自动完成了低压大流量和高压小流量的切换，同时完成液压泵的超压卸荷的安全防护功能。

5、三级泵头内低压油路和中压油路的输出端接入高压油路后，再由高压油路接入阀组，因此只有一个液压油输出口(高压油路的输出端)与阀组连接，这样的设计使普通液压泵快速升级到三级液压泵成为可能，只需将三级泵头与普通液压泵的阀组连接上便可以实现升级，无需再对阀组进行复杂的设计和加工。

6、三级泵头上设计安装的低压或中压卸荷阀不是普通的溢流阀，这个低压卸荷阀或中压卸荷阀打开后被控制的低压油路或中压油路完全与油箱连通，低压油路或中压油路的液压油直接输入至油箱，使得低压油路或中压油路内的液压油压力为零，而普通的溢流阀打开后，油路内的液压油压力为溢流阀的设定压力，因此本实用新型的设计可以使低压大流量时的压力更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种三级液压泵的外部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种三级液压泵的管路结构示意图；

图3为换向阀处于第一状态是的结构示意图；

图4为换向阀处于第二状态是的结构示意图；

图中，1为阀组，11为高压调压阀，12为快插接头，13为背压调压阀，14为换向阀，15为压力表，16为送油管路，17为回油管路，2为三级泵头，21为高压柱塞副集合，22为低压柱塞副集合，23为低压单向阀，24为低压卸荷阀，25为过滤器，26为高压安全阀，27为中压柱塞副集合，28为中压单向阀，29为中压卸荷阀，3为动力机，4为油箱。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。

实施例

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种三级液压泵，包括三级泵头2、阀组1、动力机3和油箱4。油箱4用于为整个液压泵提供液压油，动力机3可以采用电动机、气动马达、汽油发动机或者柴油发动机，能够通过其转子的转动来驱动三级泵头，使得油箱内的液压油能够通过三级泵头2输入阀组1，再由阀组1输出至与其连接的液压工具。

其中，三级泵头2包括高压柱塞副集合21、高压油路、低压柱塞副集合22、低压油路、中压柱塞副集合27、中压油路、凸轮轴和低压卸荷阀24、中压卸荷阀29。每个高压柱塞副集合包括多个高压柱塞副，每个低压柱塞副集合包括多个低压柱塞副，每个中压柱塞副集合包括多个中压柱塞副，本实施例中设置的个数均为4个。每个高压柱塞副、中压柱塞副和低压柱塞副均采用径向柱塞副结构，使三级液压泵输出不同的高、中、低压流量，调整起来更加方便灵活。

油箱4分别通过高压柱塞副集合21、低压柱塞副集合22、中压柱塞副集合27与高压油路、低压油路、中压油路连接，低压油路和中压油路的输出端接入高压油路，在由高压油路的输出端通过一根送油管路接入阀组1，凸轮轴与动力机的转子连接，并在转子的驱动下旋转，压缩高压柱塞副集合、低压柱塞副集合和中压柱塞副集合，以使液压油分别进入高压油路、低压油路和中压油路。低压油路与高压油路之间以及中压油路与高压油路之间分别设置有低压单向阀23和中压单向阀28，位于低压单向阀23与低压柱塞副集合22之间的低压油路通过低压卸荷阀24连接油箱4，位于中压单向阀28与中压柱塞副集合27之间的中压油路通过中压卸荷阀29连接油箱4，低压卸荷阀24和中压卸荷阀29分别连接高压油路的输出端，检测高压油路输出端的液压油的压力。

此外，还可以在油箱4与高压柱塞副集合21、低压柱塞副集合22以及中压柱塞副集合27之间分别设置过滤器25，来对输入油路中的液压油进行过滤，防止液压油中含有杂质而影响液压输出。对于可能出现的高压油路中压力过大的情况，本实施例中在三级泵头中设置了一个高压安全阀26，高压安全阀26与高压油路的输出端连接，若高压油路输出端的液压油的压力高于高压安全阀的设定压力时，高压安全阀26开启，高压油路内的液压油通过高压安全阀溢流泄压。

三级泵头2上安装的所有控制阀都采用插装阀结构设计，这样减少了三级泵头体的体积和重量，降低了三级泵头的设计和加工制造难度。

三级泵头的工作原理如下：

动力机启动后，动力机3的转子旋转带动三级泵头中的凸轮轴，油箱4中的液压油经过过滤器25在高、低、中压柱塞副各自复位弹簧的作用力下被吸入到高、低、中压柱塞副内，然后在凸轮轴上的凸轮推压力作用下，低压柱塞副集合22将液压油压入泵头体内的低压油路中，高压柱塞副集合21将液压油压入泵头体内的高压油路中，中压柱塞副集合27将液压油压入泵头体内的中压油路中。

当三级泵头内高压油路输出端的液压油的压力小于低压卸荷阀24的卸荷压力6.5MPa时，低压单向阀23和中压单向阀28打开，低压卸荷阀24和中压卸荷阀29关闭，低压油路和中压油路内的液压油进入高压油路中，与高压油路内的液压油共同输出至阀组1。

当高压油路输出端的液压油的压力等于或者超过低压卸荷阀24的卸荷压力6.5MPa，且低于中压卸荷阀29的设定压力30MPa时，低压单向阀23和中压卸荷阀29关闭，中压单向阀28和低压卸荷阀24打开，使低压油路与油箱连通，而中压油路内的液压油进入高压油路中，与高压油路内的液压油共同输出至阀组1。由于高压油路与低压油路之间被关闭的低压单向阀23阻挡，因此高压油路中的液压油直接通过送油管路16输送到阀组1。

当高压油路输出端的液压油的压力等于或者超过中压卸荷阀29的卸荷压力30MPa，低压单向阀23和中压单向阀28关闭，低压卸荷阀24和中压卸荷阀29打开，由于高压油路与低压油路之间被关闭的低压单向阀23阻挡，高压油路与中压油路之间被关闭的中压单向阀28阻挡，因此低压油路和中压油路内的液压油分别经低压卸荷阀24和中压卸荷阀29输出至油箱4内，高压油路内的液压油输出至阀组1。在上述过程中，当高压油路中的液压油压力超过液压泵的最高设计压力72MPa时，高压安全阀26会开启，溢流卸压，保证液压泵的安全。

本实施例中的阀组1包括送油管路16、回油管路17、快插接头12、换向阀14、压力表15、高压调压阀11和背压调压阀13。送油管路16与三级泵头的高压油路的输出端连接，低压油路和中压油路的输出端接入高压油路后，再由高压油路接入阀组1，因此只有一个液压油输出口(高压油路的输出端)与阀组1连接，这样的设计使普通液压泵快速升级到三级液压泵成为可能，只需将三级泵头与普通液压泵的阀组连接上便可以实现升级，无需再对阀组进行复杂的设计和加工。

回油管路17与油箱4连接，快插接头12通过换向阀14连接送油管路16，压力表15设置在送油管路16上，高压调压阀11的一端连接送油管路16，另一端连接回油管路17，背压调压阀13的一端连接在快插接头12与换向阀14之间，另一端连接回油管路17。其中，快插接头设有两个接插端子，分别通过第一接插通路A和第二接插通路B连接换向阀14，背压调压阀13连接于第二接插通路B。

换向阀14可以采用手动换向阀、电磁换向阀或气控换向阀，且能够切换两种状态。当换向阀处于第一状态时，送油管路16通过换向阀14与第一接插通路A接通，即第一接插通路A输出，第二接插通路B回油，如图3所示。从三级泵头输送来的液压油通过换向阀14抵达第一接插通路A的接插端子，同时液压油经高压调压阀11由回油管路17溢流回油箱，此时，压力表15显示的是高压调压阀11调定的压力。

当换向阀处于第二状态时，送油管路16通过换向阀14与第二接插通路B接通，即第二接插通路B输出，第一接插通路A回油，如图4所示。在第二状态下，当高压调压阀11调定的压力低于背压调压阀13设定压力8MPa时，从三级泵头输送来的液压油通过换向阀14抵达第二接插通路B的接插端子，同时经高压调压阀11溢流回油箱，此时，压力表15显示的是高压调压阀11调定的压力；当高压调压阀11调定的压力高于背压调压阀13设定压力8MPa时，从三级泵头输送来的液压油通过换向阀14抵达第二接插通路B的接插端子，同时经背压调压阀13溢流回油箱，此时，压力表15显示的是背压调压阀13设定的压力。

若本实施例提供的三级液压泵在动力机输入功率为1KW时，三级液压泵输出压力(高压油路输出端压力)为30MPa至70MPa之间时的液压油流量为0.8L/Min；三级液压泵输出压力为6.5MPa至30MPa之间时的液压油流量为1.6L/Min；三级液压泵输出压力小于6.5MPa时的液压油流量为8.7L/Min。

采用该三级液压泵驱动液压扭矩扳手等液压工具时，在液压扭矩扳手受到大阻力之前，三级液压泵输出大流量液压油8.7L/Min供给液压扭矩扳手，使螺栓或螺母快速锁紧。当使螺栓或螺母轻微锁紧后，液压扭矩扳手内的液压油的压力快速升高，当液压油的压力超过三级液压泵头上低压卸荷阀的设定压力6.5MPa时，低压卸荷阀及低压单向阀动作，三级液压泵输出中流量液压油1.6L/Min供给液压扭矩扳手，根据螺栓的大小和等级不同，所需扭矩设定的液压油压力不同。有些工况，达到螺栓所需扭矩的液压油压力小于30MPa时，三级液压泵输出较大流量液压油1.6L/Min供给液压扭矩扳手很快即可达到螺栓所需扭矩。当液压油的压力超过三级液压泵头上中压卸荷阀的设定压力30MPa时，中压卸荷阀及中压单向阀动作，三级液压泵输出小流量液压油0.8L/Min供给液压扭矩扳手。由于液压扭矩扳手在工作过程中，需要液压扭矩扳手中的活塞往复运动多次。在液压扭矩扳手中的活塞每次退回时，没有负载阻挡液压油压力小于6.5MPa，使得低压单向阀23和中压单向阀28打开，低压卸荷阀24和中压卸荷阀29关闭，回到初始状态，三级液压泵输出大流量液压油8.7L/Min使扭矩扳手中的活塞快速退回，由此提高了液压工具的效率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种三级液压泵，其特征在于，包括三级泵头、阀组、动力机和油箱，所述三级泵头包括高压柱塞副集合、高压油路、低压柱塞副集合、低压油路、中压柱塞副集合、中压油路、凸轮轴、低压卸荷阀和中压卸荷阀，所述油箱分别通过所述高压柱塞副集合、低压柱塞副集合、中压柱塞副集合与所述高压油路、低压油路、中压油路连接，所述低压油路和中压油路的输出端接入高压油路，所述高压油路的输出端连接所述阀组，所述凸轮轴与动力机的转子连接，并在所述转子的驱动下旋转，压缩高压柱塞副集合、低压柱塞副集合和中压柱塞副集合，以使所述液压油分别进入所述高压油路、低压油路和中压油路，所述低压油路与高压油路之间以及中压油路与高压油路之间分别设置有低压单向阀和中压单向阀，位于所述低压单向阀与低压柱塞副集合之间的低压油路通过所述低压卸荷阀连接油箱，位于所述中压单向阀与中压柱塞副集合之间的中压油路通过所述中压卸荷阀连接油箱，所述低压卸荷阀和中压卸荷阀分别连接高压油路的输出端，检测所述高压油路输出端的液压油的压力；

若所述高压油路输出端的液压油的压力低于所述低压卸荷阀的卸荷压力，则所述低压单向阀和中压单向阀打开，低压卸荷阀和中压卸荷阀关闭，所述高压油路、低压油路和中压油路内的液压油共同输出至所述阀组；

若所述高压油路输出端的液压油的压力高于或等于所述低压卸荷阀的卸荷压力，且低于所述中压卸荷阀的卸荷压力，则所述低压单向阀和中压卸荷阀关闭，中压单向阀和低压卸荷阀打开，所述高压油路和中压油路内的液压油共同输出至所述阀组，所述低压油路内的液压油经所述低压卸荷阀输出至所述油箱内；

若所述高压油路输出端的液压油的压力高于或等于所述中压卸荷阀的卸荷压力，所述低压单向阀和中压单向阀关闭，低压卸荷阀和中压卸荷阀打开，所述高压油路内的液压油输出至所述阀组，所述低压油路和中压油路内的液压油分别经所述低压卸荷阀和中压卸荷阀输出至所述油箱内。

2.根据权利要求1所述的三级液压泵，其特征在于，所述三级泵头还包括高压安全阀，所述高压安全阀与所述高压油路的输出端连接，若所述高压油路输出端的液压油的压力高于所述高压安全阀的设定压力时，所述高压安全阀开启，所述高压油路内的液压油通过所述高压安全阀溢流泄压。

3.根据权利要求1所述的三级液压泵，其特征在于，所述三级泵头还包括三个过滤器，所述过滤器设置在高压柱塞副集合与油箱之间、低压柱塞副集合与油箱之间以及中压柱塞副集合与油箱之间。

4.根据权利要求1所述的三级液压泵，其特征在于，所述阀组包括送油管路、回油管路、快插接头、换向阀、压力表、高压调压阀和背压调压阀，所述送油管路与所述三级泵头的高压油路的输出端连接，所述回油管路与所述油箱连接，所述快插接头通过换向阀连接送油管路，所述压力表设置在所述送油管路上，所述高压调压阀的一端连接所述送油管路，另一端连接所述回油管路，所述背压调压阀的一端连接在所述快插接头与换向阀之间，另一端连接所述回油管路。

5.根据权利要求4所述的三级液压泵，其特征在于，所述快插接头设有两个接插端子，分别通过第一接插通路和第二接插通路连接所述换向阀，所述背压调压阀连接于所述第二接插通路；

当所述换向阀处于第一状态时，所述送油管路通过换向阀与第一接插通路接通，当所述换向阀处于第二状态时，所述送油管路通过换向阀与第二接插通路接通。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的三级液压泵，其特征在于，所述高压柱塞副集合包括多个高压柱塞副，所述低压柱塞副集合包括多个低压柱塞副，所述中压柱塞副集合包括多个中压柱塞副。

7.根据权利要求6所述的三级液压泵，其特征在于，所述高压柱塞副、低压柱塞副和中压柱塞副均采用径向柱塞副结构。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的三级液压泵，其特征在于，所述动力机为电动机、气动马达、汽油发动机或者柴油发动机。

9.根据权利要求2-5中任意一项所述的三级液压泵，其特征在于，所述低压卸荷阀、中压卸荷阀、高压安全阀、低压单向阀和中压单向阀均采用插装阀结构。

10.根据权利要求4或5所述的三级液压泵，其特征在于，所述换向阀为手动换向阀、电磁换向阀或气控换向阀。