CN204152867U - 闭式液压系统及包括该液压系统的钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及闭式液压系统及包括该液压系统的钻机。液压系统包括闭式液压泵,工作缸和溢流阀,活塞将缸室分为无杆腔和活塞杆腔,泵出油口和回油口分别与无杆腔和活塞杆腔油口连通,溢流阀并联在工作缸和泵之间,溢流阀进油口接在无杆腔油口和泵出油口之间,溢流阀排油口与油箱线连通,在溢流阀进油口之前串联设置先导单向阀,其进油口与溢流阀进油口连通,其出油口接在无杆腔油口和泵出油口之间,在工作缸和泵之间并联设置顺序阀,其出油口与先导单向阀的控制口连通,其进油口接在泵回油口和活塞杆腔油口之间。钻机包括上述液压系统。液压系统能在工作缸操作期间自己自动补充和泄放压力油而无需电控制部件的辅助。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于驱动液压缸的液压系统,特别是利用闭式液压泵来驱动液压缸的闭式液压系统。本实用新型还涉及包括这种液压系统的钻机,特别用于在矿场中钻炮眼。
背景技术
根据压力油的循环方式,可以将液压系统分为闭式系统和开式系统。在对油箱体积有限制要求的工况下,如钻凿机械,行走机械,起重机械等中,因为空间有限,通常采用闭式液压系统。闭式液压系统与开式液压系统相比省去了一些部件,所以油箱体积可以做得相对较小。不过,为了补偿液压系统中的泄漏(主要由于使用闭式液压泵),通常需要进行补油。
图1显示了一种传统的用于驱动液压工作缸的闭式液压系统,其能够自动地进行补充压力油和泄放多余的压力油。如图1所示,该液压系统包括闭式液压泵1’,液压工作缸4’,电子开关阀(图中为常闭式二位二通电磁换向阀5’)和溢流阀6’。在图1中,液压工作缸4’为单(活塞杆)双作用缸,缸室被活塞(未标出)分为两个腔,左腔为无杆腔,右腔为活塞杆腔,活塞杆与工作部件(未示出)相连接,以传递运动。如图1所示,液压泵1’的出油口B1和回油口A1分别与液压工作缸4’的无杆腔油口B4和活塞杆腔油口A4相连通,二位二通电磁换向阀5’和溢流阀6’并联在液压工作缸4’和液压泵1’之间,其中溢流阀6’的控制口B6’与电子开关阀的进油口A5’相连,溢流阀6’的进油口C6’接在液压工作缸4’的无杆腔油口B4和液压泵1’的出油口B1之间,溢流阀6’的排油口A6’和电子开关阀的出油口B5’则分别与油箱线相连通。在液压工作缸4’的活塞杆腔油口A4和液压泵1’的回油口A1之间还设置了一个单向阀2’,该单向阀2’的进油口A2与补油线2相连通,出油口B2与液压泵1’的回油口A1相连通。此外,为防止液压工作缸4’的活塞运动不平稳(液压缸垂直或倾斜放置时,工作部件因重力作用而下落所致),该液压系统中在液压泵1’的回油口A1和活塞杆腔油口A4之间串联设置了一个平衡阀3’,其控制口C3也接在液压泵1’的出油口B1和液压工作缸4’的无杆腔油口B4之间。在图1中,平衡阀3’为单向顺序阀的形式,由一个顺序阀和一个与之并联的单向阀组成。
图1所示的闭式液压系统运行如下。当液压工作缸4’要延伸(向右运动)时,压力油从液压泵1’的出油口B1流动到液压工作缸4’的无杆腔油口B4;同时,压力油也连通至溢流阀6’的进油口C6’和平衡阀3’的控制口C3。此时,二位二通电磁换向阀5’仍处于“关闭”位置,因此溢流阀6’处于高压力水平,这意味着溢流阀处于关闭状态,压力油不能通过溢流阀6’从进油口C6’流动到排油口A6’。随着液压泵从出油口B1泵送压力油进入无杆腔油口B4,推动液压工作缸4’的活塞向右运动,压力油从活塞杆腔油口A4流动到平衡阀3‘的油口B3。由于平衡阀3’的控制口C3处的压力,使其顺序阀打开,所以压力油通过平衡阀3’从油口B3流动到油口A3,然后回流到闭式泵1’的回油口A1。此外,由于闭式泵1’通常存在泄漏,所以该液压系统还设置了补油线1,用以补充压力油给闭式泵的补油口C1,以补偿液压系统中的泄漏。但是,由于液压缸4’的无杆腔和活塞杆腔具有不同的容积,因此还需要在液压工作缸4’延伸时补充压力油给闭式泵1’的回油口A1。因此,该液压系统还存在补油线2,用于在延伸时自动补充压力油,从单向阀2’的进油口A2经出油口B2到回油口A1。
当液压工作缸4’要回缩(向左运动)时,压力油从闭式泵1’的回油口A1流动到单向阀2’的出油口B2和平衡阀3’的油口A3。此时,压力油可以自由地通过平衡阀3’(经其单向阀)从油口A3流动到油口B3,然后流到液压缸4’的活塞杆腔油口A4。然后,压力油推动液压缸4’的活塞向左运动,使压力油从无杆腔油口B4流动到溢流阀6’的进油口C6’,平衡阀3’的控制口C3和闭式泵1’的出油口B1。同样,由于闭式泵1’存在泄漏,补油线1会补充压力油给闭式泵的补油口C1,以补偿液压系统中的泄漏。同样,由于液压缸4’的无杆腔和活塞杆腔具有不同的容积,因此在液压工作杠4’回缩时需要泄放压力油到油箱。当液压缸4’回缩时,二位二通电磁换向阀5’此时已在电控制部件的作用下处于“打开”位置,使溢流阀6’打开。这使得多余的压力油可以通过溢流阀6’经油箱线流动到油箱中。
上述传统的采用闭式泵的自动闭式液压系统的缺点是:虽然系统能够自动进行补油和泄油,但是需要额外的电控制部件来控制二位二通电磁换向阀5’,使得整个液压系统比较复杂;成本较高;更容易故障。
发明内容
根据本实用新型的第一方面,提供一种闭式液压系统,用于驱动液压工作缸。该液压系统包括闭式液压泵,液压工作缸和溢流阀,液压工作缸的活塞将缸室分为无杆腔和活塞杆腔,其中所述液压泵的出油口和回油口分别与所述液压工作缸的无杆腔和活塞杆腔的油口相连通,所述溢流阀并联在所述液压工作缸和液压泵之间,其中所述溢流阀的进油口接在所述液压工作缸的无杆腔油口和所述液压泵的出油口之间,所述溢流阀的排油口与油箱线相连通,其特征在于,在所述溢流阀的进油口之前还串联设置先导单向阀,该先导单向阀的进油口与所述溢流阀的进油口相连通,其出油口接在所述液压工作缸的无杆腔油口和所述液压泵的出油口之间,并且,在所述液压工作缸和液压泵之间并联设置了顺序阀,该顺序阀的出油口与所述先导单向阀的控制口相连通,该顺序阀的进油口接在所述液压泵的回油口和所述液压工作缸的活塞杆腔油口之间。以此方式,所述液压系统能在工作缸操作期间自己自动补充和泄放液压油,而无需任何电控制部件的辅助。
优选地,闭式液压泵还包括补油口,其与第一补油线相连通,用以补偿液压系统中压力油的泄漏。
优选地,在液压工作缸的活塞杆腔的油口和液压泵的回油口之间还设置了单向阀,该单向阀的进油口与第二补油线相连通,出油口与液压泵的回油口相连通。在实施例中,该单向阀的出油口也与所述顺序阀的进油口相连通。以此方式,可以在液压工作缸回缩时自动补充压力油给液压泵的回油口。
优选地,该液压系统中在液压泵的回油口和液压工作缸的活塞杆腔的油口之间串联设置了平衡阀,其控制口接在液压泵的出油口和液压工作缸的无杆腔的油口之间。在实施例中,平衡阀为单向顺序阀的形式。
在实施例中,所述顺序阀为二位三通阀的形式,其另一油口与所述油箱线相连通。
根据本实用新型的第二方面,提供一种钻机,其包括上述的液压系统。
本实用新型特别适合用于钻机。根据本实用新型的液压系统高效,控制顺畅、平稳、精确。
附图说明
本实用新型的实施方式将在附图中更详细地说明,其中
图1是传统的闭式液压系统的油路示意图,并且
图2是根据本实用新型的闭式液压系统的油路示意图。
在附图中,本实用新型的实施方式为清楚起见被简化地示出,且类似的部件采用相似的附图标记来表示。
附图标记列表
1’ 闭式液压泵
2’ 单向阀
3’ 平衡阀(单向顺序阀)
4’ 液压工作缸
5’ 二位二通电磁换向阀
6’ 溢流阀
1 闭式液压泵
2 单向阀
3 平衡阀(单向顺序阀)
4 液压工作缸
5 顺序阀
6 溢流阀
7 先导单向阀
A1 液压泵回油口
B1 液压泵出油口
C1 液压泵补油口
A2 单向阀的进油口
B2 单向阀的出油口
A3 平衡阀的油口
B3 平衡阀的油口
C3 平衡阀的控制口
A4 液压缸的活塞杆腔油口
B4 液压缸的无杆腔油口
A5 顺序阀的进油口
B5 顺序阀的出油口
C5 顺序阀的油口
A5’ 电子开关阀的进油口
B5’ 电子开关阀的出油口
A6 溢流阀的排油口
B6 溢流阀的进油口
A6’ 溢流阀的排油口
B6’ 溢流阀的控制口
C6’ 溢流阀的进油口
A7 先导单向阀的进油口
B7 先导单向阀的出油口
C7 先导单向阀的控制口
具体实施方式
下面参照图2描述根据本实用新型的液压系统。
图2示出了根据本实用新型的一种闭式液压系统,其也能够自动地进行补充压力油和泄放多余的压力油。如图2所示,该液压系统包括闭式液压泵1,液压工作缸4,和溢流阀6。在图2中,液压工作缸4为单(活塞杆)双作用缸,缸室被活塞分为两个腔,左腔为无杆腔,右腔为活塞杆腔,活塞杆与工作部件(未示出)相连接,以传递运动。如图2所示,液压泵1的出油口B1和回油口A1分别与液压工作缸4的无杆腔油口和活塞杆腔油口相连通,溢流阀6并联在液压工作缸4和液压泵1之间,其中溢流阀6的进油口B6接在液压工作缸4的无杆腔油口B4和液压泵1的出油口B1之间,溢流阀6的排油口A6则与油箱线相连通。在液压工作缸4的活塞杆腔油口A4和液压泵1的回油口A1之间还设置了一个单向阀2,该单向阀2的进油口A2与补油线2相连通,单向阀2的出油口B2与液压泵1的回油口A1连通。为防止液压工作缸4的活塞运动不平稳,该液压系统中在液压泵1的回油口A1和活塞杆腔油口A4之间也串联设置了一个平衡阀3,其控制口C3接在液压泵1的出油口B1和液压工作缸4的无杆腔油口B4之间。在图2中,平衡阀3也为单向顺序阀的形式,由一个顺序阀和一个与之并联的单向阀组成。
此外,如图2所示,在溢流阀6的进油口B6之前还串联设置一个先导单向阀7,其进油口A7与溢流阀6的进油口B6相连通,出油口B7则接在液压工作缸4的无杆腔油口B4和液压泵1的出油口B1之间。而且,代替传统闭式液压系统中的并联设置的电子开关阀,该液压系统设置了顺序阀5,其出油口B5与先导单向阀7的控制口C7相连通,顺序阀5的进油口A5则与液压泵1的回油口A1连通。在图2中,顺序阀5为二位三通阀的形式,其油口C5也与油箱线相连通。
本实用新型的液压系统运行如下。当液压工作缸4要延伸时,压力油从泵的出油口B1流动到工作缸的无杆腔油口B4;同时,压力油也连通至先导单向阀7的出油口B7和平衡阀3的控制口C3。此时,顺序阀5的出油口B5与油口C5相通,先导单向阀7未打开,因此其出油口B7与进油口A7不通,压力油不能通过先导单向阀7从出油口B7流动到进油口A7。随着液压泵1从出油口B1泵送压力油进入无杆腔油口B4,推动液压工作缸4的活塞向右运动,压力油从活塞杆腔油口A4流动到平衡阀3的油口B3。由于平衡阀3的控制口C3处的压力,使其顺序阀打开,压力油通过平衡阀3从油口B3流动到油口A3,然后回流到闭式泵1的回油口A1。同样,由于闭式泵存在泄漏,所以补油线1会补充压力油给补油口C1,以补偿系统中的泄漏。但是,由于工作缸4的无杆腔和活塞杆腔具有不同的容积,因此需要在工作缸4延伸时补充压力油给闭环泵1的回油口A1。因此,还存在补油线2,用于在延伸时自动补充压力油从单向阀2的进油口A2经出油口B2到回油口A1。
当液压工作缸4要回缩时,压力油从液压泵1的回油口A1流动到单向阀2的出油口B2,顺序阀5的进油口A5和平衡阀3的油口A3。压力油的压力达到顺序阀5的设定压力时,顺序阀5的出油口B5与进油口A5相通,使压力油可从进油口A5流动到出油口B5,然后到达先导单向阀7的控制口C7。因此,先导单向阀7打开。此外,压力油还通过平衡阀3(经其单向阀)自由地从油口A3流动到油口B3,然后流入工作缸4的活塞杆腔油口A4。然后,压力油推动液压缸4的活塞向左运动,使压力油从无杆腔油口B4流动到单向阀7的出油口B7,平衡阀3的控制口C3和液压泵1的出油口B1。同样,由于闭式泵1存在泄漏,补油线1会补充压力油给补油口C1,以补偿系统中的泄漏。但是,由于工作缸4的无杆腔和活塞杆腔具有不同的容积,因此在液压工作缸4回缩时需要泄放压力油到油箱。而由于先导单向阀7此时是打开的,因此其出油口B7与进油口A7相通,这使压力油可以自由地从出油口B7流动到进油口A7,所以多余的压力油会自动地通过先导单向阀7和溢流阀6并经油箱线流到油箱中。
根据本实用新型的闭式液压系统带来的优点是:所有功能均通过液压系统自己实现,无需额外的电控制部件;成本得到减小;液压系统故障较少。
虽然本实用新型参照的是液压系统,但是可以理解的是,本实用新型的构思也可以适用于气压系统。
在一些情况下,说明书所述的特征可以与其它特征无关地照此使用。另一方面,说明书所述的特征也可以根据需要组合起来,从而提供各种组合。
附图和相关描述仅用于说明本实用新型的构思。本实用新型的细节可在权利要求书的范围内变化。
Claims (7)
1.一种闭式液压系统,用于驱动液压工作缸,该液压系统包括闭式液压泵,液压工作缸和溢流阀,所述液压工作缸的活塞将缸室分为无杆腔和活塞杆腔,其中所述液压泵的出油口和回油口分别与所述液压工作缸的无杆腔和活塞杆腔的油口相连通,所述溢流阀并联在所述液压工作缸和液压泵之间,其中所述溢流阀的进油口接在所述液压工作缸的无杆腔油口和所述液压泵的出油口之间,所述溢流阀的排油口与油箱线相连通,其特征在于,在所述溢流阀的进油口之前还串联设置先导单向阀,该先导单向阀的进油口与所述溢流阀的进油口相连通,其出油口接在所述液压工作缸的无杆腔油口和所述液压泵的出油口之间,并且,在所述液压工作缸和液压泵之间并联设置了顺序阀,该顺序阀的出油口与所述先导单向阀的控制口相连通,该顺序阀的进油口接在所述液压泵的回油口和所述液压工作缸的活塞杆腔油口之间。
2.根据权利要求1所述的闭式液压系统,其特征在于,所述闭式液压泵还包括补油口,其与第一补油线相连通。
3.根据权利要求1或2所述的闭式液压系统,其特征在于,在所述液压工作缸的活塞杆腔油口和所述液压泵的回油口之间设置了单向阀,该单向阀的进油口与第二补油线相连通,该单向阀的出油口与所述液压泵的回油口相连通。
4.根据权利要求1或2所述的闭式液压系统,其特征在于,在所述液压泵的回油口和所述液压工作缸的活塞杆腔油口之间串联设置了平衡阀,该平衡阀的控制口接在所述液压泵的出油口和所述液压工作缸的无杆腔油口之间。
5.根据权利要求4所述的闭式液压系统,其特征在于,所述平衡阀为单向顺序阀的形式。
6.根据权利要求1或2所述的闭式液压系统,其特征在于,所述顺序阀为二位三通阀的形式,该顺序阀的另一油口与所述油箱线相连通。
7.一种钻机,其特征在于,其包括根据权利要求1-6中任一项所述的闭式液压系统。
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