CN206694348U - 一种气动节能液压油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气动节能液压油泵，包括通过泵体座连接的气缸部和油缸部，所述气缸部包括气缸端盖、气缸缸体和气缸活塞组件，所述气缸活塞组件将气缸缸体分为气缸有杆腔和气缸无杆腔，气缸端盖连接于气缸缸体的气缸无杆腔一侧，气缸端盖内集成有相连接的进气口和气压控制模块，所述气压控制模块包括一个机械阀和一个主控阀，所述机械阀与气缸活塞组件连接，所述主控阀通过气管分别连接气缸无杆腔和气缸有杆腔，机械阀和主控阀在进气口压力作用下复位；所述油缸部包括油缸端盖、油缸缸体和油缸活塞组件，所述油缸活塞组件与气缸活塞组件固定连接，所述油缸端盖内设有进油阀。与现有技术相比，本实用新型具有节能、结构简单、工作寿命长等优点。

Description

一种气动节能液压油泵

技术领域

本实用新型涉及一种液压油泵，尤其是涉及一种气动节能液压油泵。

背景技术

目前，工业上所用的液压系统多数以电能为动力源，通过电机带动液压泵体输出所需压力和流量的液压油，液压泵必须一直运转输出较大的流量来达到保压的目的，多出的流量通过溢流阀经过冷却装置流回油箱。实际应用中执行机构绝大部分时间是处在不耗能的状态，就是静止保压状态不需要高压油产生流量。这样整个液压系统耗能非常大，消耗的能量主要进入液压油使液压油升温，液压油升温不止要增加冷却装置而且损伤整体油路的密封性，大大降低设备的使用寿命，高油温还会带来一系列的安全隐患。

针对目前所用的液压系统的缺点出现了气动增压装置，现在市场上用的增压器基本结构和运行方式有两种：

一种是典型的双油缸增压器，由一个主控阀和两个机械阀及四个油压配流单向阀控制运行。机械阀和单向阀都在增压器的两端，这样工作时一般是横向放置，安装复杂，管路会占用很大空间造成整个装置体积相对较大，并且运行和运输过程中管路容易损坏，横向放置使得换向时间会延长，流量相对小，活塞受重力影响会降低密封圈的使用寿命。

另一种是单油缸增压缸，控制气路和双油缸一样复杂，这种油缸有两种工作形式：一是无杆腔吸油出油，二是无杆腔和有杆腔都吸油出油。第一种形式由一个主控阀和两个机械阀及两个油压配流单向阀控制运行，工作时因为吸油和出油是一个腔体完成所以吸油时没有压力输出，整体输出压强图形呈矩齿型，流量非常小，自然吸油时打开的单向阀和吸油时进气压很难匹配，匹配不好或工作中进气压发生变化时都会直接减少输出的流量。第二种形式由一个主控阀和两个机械阀及四个油压配流单向阀控制运行，工作时无杆腔和有杆腔都出油，因为有杆腔和无杆腔的增压比不可能相同，所以输出压强不同，保压系统无法采用这种形式。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单的气动节能液压油泵。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种气动节能液压油泵，包括通过泵体座连接的气缸部和油缸部，所述气缸部包括气缸端盖、气缸缸体和气缸活塞组件，所述气缸活塞组件将气缸缸体分为气缸有杆腔和气缸无杆腔，所述气缸端盖连接于气缸缸体的气缸无杆腔一侧，气缸端盖内集成有相连接的进气口和气压控制模块，所述气压控制模块包括均与进气口连接的一个机械阀和一个主控阀，所述机械阀与气缸活塞组件连接，所述主控阀通过气管分别连接气缸无杆腔和气缸有杆腔，所述机械阀和主控阀在进气口压力作用下复位；

所述油缸部包括油缸端盖、油缸缸体和油缸活塞组件，所述油缸活塞组件与气缸活塞组件固定连接，所述油缸端盖内设有进油阀。

所述机械阀包括机械阀阀套、机械阀阀芯、机械阀挡块和机械阀阀芯拉杆，所述机械阀阀套嵌设于气缸端盖内，并与所述进气口连接，所述机械阀阀芯设置于机械阀阀套和机械阀挡块围设成的空间内，所述机械阀阀芯拉杆与机械阀阀芯连接，所述机械阀阀芯拉杆与气缸活塞组件连接。

所述机械阀阀芯设计成大头端和小头端，所述大头端与机械阀阀芯拉杆连接。

所述主控阀包括主控阀阀套和设置于主控阀阀套内的主控阀阀芯。

所述气缸活塞组件包括气缸活塞、活塞杆和活塞固定块，所述气缸活塞套设于活塞杆外，活塞固定块分别与气缸活塞、活塞杆固定连接。

所述活塞杆为空心杆，所述机械阀穿过活塞固定块插入活塞杆内。

所述油缸活塞组件包括油缸活塞和梯形螺钉，所述梯形螺钉的螺钉部与气缸活塞组件固定连接，所述油缸活塞套设于梯形螺钉的梯形螺头部外，形成一单向阀结构。

所述油缸活塞与气缸活塞组件间连接有第一弹簧。

所述进油阀为单向阀，包括依次连接的进油阀阀座、进油阀挡块和进油阀阀芯，所述进油阀阀芯和进油阀挡块间设置有第二弹簧，所述进油阀阀座设置于油缸端盖上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的节能液压油泵组成的系统比传统的液压系统节能，系统执行装置处于静态保压情况下泵体有压力输出但是不产生流量，理论上是零损耗。静态保压是指：由油缸和活塞组成的执行装置中，油腔内进高压油，活塞和连接的活塞杆就向另一方向移动，活塞杆产生一定的推力或者拉力作用于工件，当作用的工件固定后，活塞移动组件就不能再移动，不产生流量，但必须有压力输出。

2、本实用新型将控制主控阀的机械阀设计成一个，由机械阀阀芯拉杆的位置设定来确定机械阀的信号触发，且机械阀设计成一个也大大简化了气管管路，有利于阀组的模块化。

3、本实用新型中机械阀阀芯设计为上下端横截面积存在一个差值，不进气压时阀芯受到很小的外力可自由移动，随着进气的压力增大，阀芯向下的推力就越大，也越稳定，不会因无杆腔排气的压力把阀芯推向上方，实现自锁功能；且当活塞组件把机械阀阀芯推到上方位后，机械阀控制主控阀进入第二工作位，无杆腔进气，气压通过主控阀B口作用于气缸活塞同时也作用于机械阀的大头端，因为大头端面积比内部截面面积差值还要大，所以主控阀B口气压能保证机械阀阀芯不会因自锁的推力和重力作用向下移动，从而达到互锁，这样完全避免了由于长时间保压而使主控阀控制气压下降造成的误动作。

4、机械阀和主控阀设计成由进气口压力自动复位，无需专门配套弹簧，安装和维修简单。

5、机械阀和主控阀模块化，全部集成在气缸端盖内，完全简化阀与阀、阀与缸体间的气管管路，节省了气缸部分气管管路占用的空间，避免了外接气管管路因各种原因引起的漏气，提高稳定性。

6、油缸活塞设计成单向阀，使原本需要四个单向阀才能完成的功能现在简化成两个单向阀就能达到，并且输出流量比四个单向阀输出流量理论上增大15％，这样完全去除了外接的单向阀和配套复杂的油管管路，节省了油缸部分油管管路占用的空间；避免了外接油管管路因各种原因引起的泄漏，提高稳定性

7、本实用新型机械阀和主控阀模块化、且油缸活塞设计成单向阀，使液压油泵体积大为减小，便于安装，且运行和运输过程中不易损坏。因为泵体体积很小、所以可做成非常小巧的液压系统，做成的液压系统节能、省液压油，而且运行时不会使油温升高，有利延长液压系统和执行机构的使用寿命。

8、连接气缸和油缸的活塞杆为空心杆，减轻了杆件重量，加快活塞换向的响应时间，减小输出油压的脉动。

9、市场上的液压单向阀一般是在高压系统中间用，不作吸油用，为了关阀响应时间短，所以设有一个开阀压强一般在是0.1MPa到0.5MPa之间，但是自然吸油的压强最大时就是一个大气压为0.101MPa，如果用市场上的单向阀或是按市场上的标准设计的单向阀吸油时可能吸不进或是油腔不能吸满，就要增加辅助装置提高进油压强。本实用新型进油阀阀芯设计为倒梯形，加大了进油口的单向阀横截面积，且本实用新型减小了单向阀开阀弹簧弹力，使吸油过程不需增加辅助装置，可实现充分吸油。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的纵向部视图；

图3为本实用新型气缸活塞上行时的主控阀阀芯位置示意图；

图4为本实用新型气缸活塞上行时的机械阀阀芯位置示意图；

图5为本实用新型气缸活塞下行时的主控阀阀芯位置示意图；

图6为本实用新型气缸活塞下行时的机械阀阀芯位置示意图。

图中标号：1、气缸端盖，2、气缸缸体，3、气缸活塞，4、活塞杆，5、泵体座，6、油缸活塞，7、油缸缸体，8、进油阀阀座，9、油缸端盖，10、进油阀阀芯，11、进油阀挡块，12、梯形螺钉，13、锁紧螺母，14、键，15、活塞固定块，16、主控阀阀套，17、主控阀阀芯，18、机械阀阀芯，19、机械阀阀套，20、机械阀挡块，21、机械阀阀芯拉杆，22、第二弹簧，23、主控阀B口，24、主控阀A口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图2所示，本实施例提供一种气动节能液压油泵，包括通过泵体座5连接的气缸部和油缸部，其中，气缸部包括气缸端盖1、气缸缸体2和气缸活塞组件，气缸活塞组件将气缸缸体2分为气缸有杆腔和气缸无杆腔，气缸端盖1连接于气缸缸体2的气缸无杆腔一侧，气缸端盖1内集成有相连接的进气口和气压控制模块，气压控制模块包括均与进气口连接的一个机械阀和一个主控阀，机械阀与气缸活塞组件连接，主控阀通过气管与气缸有杆腔连接，机械阀和主控阀在进气口压力作用下复位；油缸部包括油缸端盖9、油缸缸体7和油缸活塞组件，油缸活塞组件与气缸活塞组件固定连接，油缸端盖9内设有进油阀，油缸活塞组件将油缸缸体7分隔为油缸有杆腔和油缸无杆腔。

机械阀包括机械阀阀套19、机械阀阀芯18、机械阀挡块20和机械阀阀芯拉杆21，机械阀阀套19嵌设于气缸端盖1内，并与进气口连接，机械阀阀芯18设置于机械阀阀套19和机械阀挡块20围设成的空间内，机械阀阀芯拉杆21与机械阀阀芯18连接，机械阀阀芯拉杆21与气缸活塞组件连接，机械阀挡块20上设有排气孔。机械阀阀芯18两端大小不相等，设计成相连接的大头端和小头端，大头端与机械阀阀芯拉杆21连接。机械阀阀芯18设计为上下端横截面积存在一个差值，不进气压时阀芯受到很小的外力可自由移动，随着进气的压力增大，阀芯向下的推力就越大，也越稳定，不会因无杆腔排气的压力把阀芯推向上方，实现原位自锁功能；且当活塞组件把机械阀阀芯推到上方位后，机械阀控制主控阀进入第二工作位，无杆腔进气，气压通过主控阀B口23作用于气缸活塞同时也作用于机械阀的大头端，因为大头端面积比内部截面面积差值还要大，所以主控阀B口23气压能保证机械阀阀芯不会因自锁的推力和重力作用向下移动，从而到到互锁，这样完全避免了由于长时间保压而使主控阀控制气压下降造成的误动作。

主控阀包括主控阀阀套16和设置于主控阀阀套16内的主控阀阀芯17，主控阀阀套16上设有用于通气的主控阀A口24和主控阀B口23。

气缸活塞组件包括气缸活塞3、活塞杆4和活塞固定块15，气缸活塞3套设于活塞杆4外，活塞固定块15分别与气缸活塞3、活塞杆4固定连接。本实施例中，活塞杆4为空心杆，机械阀穿过活塞固定块15与活塞杆4连接。

油缸活塞组件包括油缸活塞6和梯形螺钉12，梯形螺钉12的螺钉部与气缸活塞组件固定连接，油缸活塞6套设于梯形螺钉12的梯形螺头部外，形成一单向阀结构。油缸活塞6与气缸活塞组件间连接有第一弹簧。

进油阀为单向阀，包括依次连接的进油阀阀座8、进油阀挡块11和进油阀阀芯10，油阀阀芯10为倒梯形，进油阀阀芯10和进油阀挡块11间设置有第二弹簧22，进油阀阀座8设置于油缸端盖9上，通过第二弹簧22作用使得进油阀能够提前关闭，减小单向阀要依靠外力关阀时的阀值损耗。

上述气动节能液压油泵的工作原理为：

如图2-图6所示，液压油泵通过进气口接入一定压力的气体，气压使机械阀、主控阀均处于第一工作位，气体经主控阀进入气缸有杆腔，气缸无杆腔排气，气缸活塞3上行；活塞上行无杆油腔形成负压，油缸进油口进油阀在大气压作用下自动打开，无杆腔进油，由油缸活塞6和梯形螺钉12组成的单向阀关闭，油缸有杆腔的液压油从出油口输出；气缸活塞3向上运行一直到活塞固定块15把机械阀阀芯18推入第二工作位，气压经过机械阀推动主控阀阀芯17移动至第二工作位，气缸无杆腔进气，气缸有杆腔排气，由于气缸无杆腔进高压气体的作用，机械阀阀芯18与主控阀产生互锁，气缸活塞3下行；由油缸活塞6和梯形螺钉12组成的单向阀打开，油缸有杆腔和油缸无杆腔相通，油缸进油口单向阀关闭，因为油缸无杆腔和油缸有杆腔有容积差，液压油从油缸无杆腔流向油缸有杆腔，容积差部分经油缸有杆腔从出油口输出；气缸活塞3向下运行一直到活塞固定块15把机械阀阀芯拉杆21和连接一起的机械阀阀芯18拉入第一工作位，控制主控阀的气压经机械阀挡块20排气孔排出，进气口气压使主控阀移动至第一工作位，气压经主控阀进入气缸有杆腔，气缸无杆腔排气，气缸活塞3上行；循环上述过程。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气动节能液压油泵，其特征在于，包括通过泵体座(5)连接的气缸部和油缸部，所述气缸部包括气缸端盖(1)、气缸缸体(2)和气缸活塞组件，所述气缸活塞组件将气缸缸体(2)分为气缸有杆腔和气缸无杆腔，所述气缸端盖(1)连接于气缸缸体(2)的气缸无杆腔一侧，气缸端盖(1)内集成有相连接的进气口和气压控制模块，所述气压控制模块包括均与进气口连接的一个机械阀和一个主控阀，所述机械阀与气缸活塞组件连接，所述主控阀通过气管分别连接气缸无杆腔和气缸有杆腔，所述机械阀和主控阀在进气口压力作用下复位；

所述油缸部包括油缸端盖(9)、油缸缸体(7)和油缸活塞组件，所述油缸活塞组件与气缸活塞组件固定连接，所述油缸端盖(9)内设有进油阀。

2.根据权利要求1所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述机械阀包括机械阀阀套(19)、机械阀阀芯(18)、机械阀挡块(20)和机械阀阀芯拉杆(21)，所述机械阀阀套(19)嵌设于气缸端盖(1)内，并与所述进气口连接，所述机械阀阀芯(18)设置于机械阀阀套(19)和机械阀挡块(20)围设成的空间内，所述机械阀阀芯拉杆(21)与机械阀阀芯(18)连接，所述机械阀阀芯拉杆(21)与气缸活塞组件连接。

3.根据权利要求2所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述机械阀阀芯(18)包括相连接的大头端和小头端，所述大头端与机械阀阀芯拉杆(21)连接。

4.根据权利要求1所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述主控阀包括主控阀阀套(16)和设置于主控阀阀套(16)内的主控阀阀芯(17)。

5.根据权利要求1所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述气缸活塞组件包括气缸活塞(3)、活塞杆(4)和活塞固定块(15)，所述气缸活塞(3)套设于活塞杆(4)外，活塞固定块(15)分别与气缸活塞(3)、活塞杆(4)固定连接。

6.根据权利要求5所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述活塞杆(4)为空心杆，所述机械阀穿过活塞固定块(15)插入活塞杆(4)内。

7.根据权利要求1所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述油缸活塞组件包括油缸活塞(6)和梯形螺钉(12)，所述梯形螺钉(12)的螺钉部与气缸活塞组件固定连接，所述油缸活塞(6)套设于梯形螺钉(12)的梯形螺头部外，形成一单向阀结构。

8.根据权利要求7所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述油缸活塞(6)与气缸活塞组件间连接有第一弹簧。

9.根据权利要求1所述的气动节能液压油泵，其特征在于，所述进油阀为单向阀，包括依次连接的进油阀阀座(8)、进油阀挡块(11)和进油阀阀芯(10)，所述进油阀阀芯(10)和进油阀挡块(11)间设置有第二弹簧(22)，所述进油阀阀座(8)设置于油缸端盖(9)上。