CN211550114U - 一种增压液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增压液压系统，属于液压系统技术领域。一种增压液压系统，包括：放大油缸、工作油缸以及油箱；放大油缸的内腔中设有活塞，活塞与放大油缸的侧壁滑动配合，并且活塞将放大油缸的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，第二腔体与工作油缸的内腔连通；放大油缸的侧壁设有相互连通的第一油孔和第二油孔，第一油孔与油箱连通，第二油孔与第一腔体连通；工作油缸的内腔直径大于放大油缸的内腔直径。本实用新型基于帕斯卡原理，当放大油缸的内腔直径小于工作油缸的内腔直径时，可以通过液压油压力实现载荷按照一定比例放大，从而实现大载荷和超大载荷的液压加载，在同等加载条件下，简化了结构，减小了系统体积，降低了成本。

Description

一种增压液压系统

技术领域

本实用新型涉及液压系统技术领域，具体涉及一种增压液压系统。

背景技术

传统的工作液压油缸，一般采用阀控制缸的技术，要实现大载荷与超大载荷的加载与保压，必须配备多套高压力、大流量的液压泵，及其多组大功率的电机，液压系统庞大复杂，一些工况还需要配备冷却系统，制造成本非常昂贵，耗能严重，造成了极大的资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增压液压系统，以解决现有大载荷和超大载荷的液压加载系统庞大复杂，成本较高的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种增压液压系统，包括：放大油缸、工作油缸以及油箱；

放大油缸的内腔中设有活塞，活塞与放大油缸的侧壁滑动配合，并且活塞将放大油缸的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，第二腔体与工作油缸的内腔连通；

放大油缸的侧壁设有相互连通的第一油孔和第二油孔，第一油孔与油箱连通，第二油孔与第一腔体连通；

工作油缸的内腔直径大于放大油缸的内腔直径。

本实用新型从第一油孔和第二油孔向第一腔体中注入一定压力的液压油，液压油推动活塞移动，由于放大油缸与工作油缸连通，工作油缸中的液压油压力增大，基于帕斯卡原理，当放大油缸的内腔直径小于工作油缸的内腔直径时，可以通过液压油压力实现载荷按照一定比例放大，从而实现大载荷和超大载荷的液压加载，在同等加载条件下，简化了结构，减小了系统体积，降低了成本。

进一步地，上述放大油缸的侧壁设有第三油孔和截断组件；第三油孔的两端分别与第一油孔和第二腔体连通；截断组件横向穿过第三油孔并与第三油孔密封配合。

本实用新型在加载前，可以从第三油孔向第二腔体和工作油缸内注入液压油，对工作油缸进行预加载，工作油缸内的液压油具有一定压力后，通过截断组件截断第三油孔，之后，再向第一腔体中注入液压油，实现加载。

进一步地，上述放大油缸的侧壁还设有第四油孔，第四油孔的两端分别与第三油孔和第二腔体连通；截断组件还与第四油孔位于第三油孔处的孔口密封配合。

本实用新型的第四油孔可以实现对工作油缸的升起和预加载，过程为：(1)通过第一油孔和第二油孔向第一腔体中注入液压油，液压油推动活塞运动；(2)活塞越过第四油孔的孔口后，第四油孔与第一腔体连通，液压油进入第四油孔；(3)液压油推动截断组件，此时，油箱中的液压油从第一油孔和第三油孔进入第二腔体中，并最终进入工作油缸的内腔中，实现工作油缸的内腔、第一腔体、第二腔体、第一油孔、第二油孔、第三油孔以及第四油孔中的油压一致，活塞停止移动，此时通过控制油箱输出的液压油的压力，液压油经第三油孔快速使工作油缸升起并进行预加载。

进一步地，上述放大油缸的侧壁设有安装孔；截断组件包括备紧螺母、衬套、顶杆和阀芯；备紧螺母与安装孔的孔口连接；衬套与安装孔的侧壁密封配合，衬套的两端分别与备紧螺母和安装孔的侧壁接触；顶杆位于备紧螺母的内部并且顶杆套设有弹簧，弹簧的两端分别与备紧螺母和顶杆接触；阀芯与衬套的侧壁滑动并密封配合，阀芯的两端分别与顶杆和安装孔的孔底接触；

第三油孔穿过衬套的侧壁与安装孔连通，第四油孔与安装孔的孔底连通并且第四油孔的与阀芯相对应。

本实用新型液压油进入第四油孔中后，会挤压阀芯，阀芯在衬套中滑动并最终让开对第三油孔的截断，此时液压油从第三油孔进入到第二腔体中，实现预加载。在液压油的压力减小后，弹簧会回弹，阀芯再次对第三油孔进行截断。

进一步地，上述放大油缸的侧壁还设有第五油孔，第五油孔分别与安装孔和工作油缸连通，并且第五油孔位于安装孔侧壁的孔口靠近安装孔的孔口。

由于衬套与安装孔之间的密封作用，以及阀芯与衬套之间的密封作用，导致安装孔孔口和孔底的压力并不相同。本实用新型的第五油孔用于在预加载完成后，使安装孔孔口和孔底的压力相同，实现弹簧的回弹。

预加载完成后，工作油缸中的液压油通过第五油孔进入安装孔靠近孔口的位置，由于安装孔的孔底压力与工作油缸的内腔、第一腔体、第二腔体、第一油孔、第二油孔、第三油孔以及第四油孔中的油压一致，由于第五油孔的连通，使安装孔孔口和孔底的压力相同，弹簧实现回弹，从而可以使阀芯将第三油孔和第四油孔进行截断或封堵。

进一步地，上述第五油孔通过二位三通换向阀与工作油缸连通，二位三通换向阀的三个接口分别与第五油孔、工作油缸以及油箱连通。

本实用新型的二位三通换向阀可以使第五油孔与工作油缸连通，或者使第五油孔与油箱连通，从而可以分别实现弹簧的回弹和液压油的回流。

进一步地，上述活塞朝向第一腔体的一端设有支撑块。

本实用新型的支撑块可以避免活塞与放大缸体的内腔端壁接触，保证第一腔体的存在。

进一步地，上述第一油孔通过二位三通比例阀与油箱连通，二位三通比例阀的一个接口与第一油孔连通，另外两个接口均与油箱连通。

本实用新型的二位三通比例阀可以精确的控制液压油的压力，并可以将液压油回流至油箱中。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型增压液压系统基于帕斯卡原理，当放大油缸的内腔直径小于工作油缸的内腔直径时，可以通过液压油压力实现载荷按照一定比例放大，从而实现大载荷和超大载荷的液压加载，在同等加载条件下，简化了结构，减小了系统体积，降低了成本。

(2)本实用新型的增压液压系统还具有响应速度快、控制波动小、运行平稳、低噪声、低能耗等优点，同时压力油液不发热，不需要冷却系统，简化了液压系统的复杂结构，降低了系统成本。

(3)本实用新型的增压液压系统在加载前可以实现预加载。

附图说明

图1为本实用新型的增压液压系统的结构示意图；

图2为本实用新型的放大油缸的结构示意图；

图3为本实用新型的截断组件的结构示意图。

图中：10-放大油缸；11-第一腔体；12-第二腔体；13-第一油孔；14-第二油孔；15-第三油孔；16-第四油孔；17-安装孔；18-第五油孔；20-工作油缸；30-油箱；40-活塞；41-支撑块；50-截断组件；51-备紧螺母；52-衬套；53-顶杆；54-阀芯；55-弹簧；60-二位三通换向阀；70-二位三通比例阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

请参照图1，一种增压液压系统，包括：放大油缸10、工作油缸20以及油箱30，放大油缸10、工作油缸20和油箱30依次连通。放大油缸10的内腔中设有活塞40，放大油缸10的侧壁设有截断组件50。放大油缸10的内腔直径小于工作油缸20的内腔直径，依据帕斯卡原理实现大载荷和超大载荷的液压加载。

请参照图1和图2，活塞40位于放大油缸10的内腔中，将放大油缸10的内腔分隔为第一腔体11和第二腔体12，活塞40与放大油缸10的内腔侧壁滑动配合，随着活塞40的滑动，第一腔体11和第二腔体12的容积相应增大或减小，活塞40的侧面设有密封圈，使活塞40与放大油缸10的内腔侧壁之间实现密封配合。第二腔体12通过油管与工作油缸20连通。

为了避免活塞40与放大油缸10的内腔端壁接触，导致第一腔体11被完全覆盖，活塞40朝向第一腔体11的一端设有支撑块41，保证第一腔体11一直存在。在本实施例中，活塞40与支撑块41一体成型。

放大油缸10的侧壁设有第一油孔13和第二油孔14。第一油孔13通过二位三通比例阀70与油箱30连通，二位三通比例阀70的一个接口与所述第一油孔13连通，二位三通比例阀70的另外两个接口分别与油箱30的进油口和出油口连通。第二油孔14的两端分别与第一油孔13和第一腔体11连通。在本实施例中，即使支撑块41与放大油缸10的内腔端壁接触，第二油孔14也会与第一腔体11连通。

为了在加载前实现工作油缸20的快速升起与预加载，放大油缸10的侧壁还设有第三油孔15和截断组件50。第三油孔15的两端分别与第一油孔13和第二腔体12连通，截断组件50横向穿过第三油孔15并与第三油孔15密封配合，能够将第三油孔15截断。在加载前，截断组件50与第三油孔15分离，液压油从第一油孔13和第三油孔15进入第二腔体12和工作油缸20中，工作油缸20中的压力达到设定值后，截断组件50与第三油孔15密封配合，将第三油孔15截断，从而实现工作油缸20的快速升起与预加载。

为了在加载前实现工作油缸20的快速升起与预加载，放大油缸10的侧壁还设有第四油孔16，第四油孔16的两端分别第三油孔15和第二腔体12连通，同时，截断组件50与第四油孔16位于第三油孔15处的孔口密封配合。活塞40在放大油缸10的内腔中滑动后，第四油孔16与第一腔体11连通，液压油进入第四油孔16后，会推动截断组件50，使截断组件50与第三油孔15分离，液压油进入第二腔体12中，此时，工作油缸20的内腔、第一腔体11、第二腔体12、第一油孔13、第二油孔14、第三油孔15以及第四油孔16中的油压一致，通过调节二位三通比例阀70，使工作油缸20的内腔中的油压达到预先设定值，从而实现工作油缸20的快速升起与预加载。

请参照图1至图3，放大油缸10的侧壁还设有安装孔17，第三油孔15从两个方向延伸至安装孔17的侧壁，即安装孔17将第三油孔15分开成两段。第四油孔16延伸至安装孔17的孔底，并且第四油孔16通过安装孔17与第三油孔15连通。

截断组件50包括备紧螺母51、衬套52、顶杆53以及阀芯54。备紧螺母51与安装孔17的孔口连接。衬套52位于安装孔17内并且衬套52与安装孔17滑动配合，衬套52的外侧壁设有密封圈，衬套52的外侧壁通过密封圈与安装孔17的孔壁密封配合。衬套52的两端分别与备紧螺母51和安装孔17内的凸台接触，使衬套52可以通过备紧螺母51固定在安装孔17内。衬套52的侧壁设有通孔，第三油孔15通过通孔与衬套52的内腔连通。在本实施例中，衬套52与安装孔17内的凸台之间也设有密封圈，使液压油可以直接从第三油孔15进入衬套52内。

顶杆53伸入到备紧螺母51的内部，并可以在备紧螺母51的内部滑动，顶杆53套设有弹簧55，弹簧55的两端分别与备紧螺母51内部的凸台和顶杆53上的凸台接触。阀芯54穿过衬套52，并且阀芯54与衬套52滑动并密封配合，即阀芯54能够将第三油孔15截断，也能够与第三油孔15分离，实现液压油的流通，阀芯54的两端分别与顶杆53和安装孔17的孔底接触，并且阀芯54与安装孔17的孔底密封配合，第四油孔16与阀芯54相对，使得阀芯54的端部与第四油孔16位于第三油孔15处的孔口密封配合，使阀芯54可以将第四油孔16进行封堵。

为了实现弹簧55的回弹，使阀芯54截断第三油孔15并封堵第四油孔16，放大油缸10的侧壁还设有第五油孔18，第五油孔18的一端位于放大油缸10的外侧壁，另一端靠近位于安装孔17的内侧壁并靠近安装孔17的孔口，同时，第五油孔18通过油管与工作油缸20连通。当安装孔17两端的压力一致，并且弹簧55处于压缩状态时，弹簧55会回弹，使阀芯54截断第三油孔15并封堵第四油孔16。

为了实现安装孔17中液压油回流，第五油孔18通过二位三通换向阀60与工作油缸20连通，二位三通换向阀60的三个接口分别与第五油孔18、工作油缸20以及油箱30的进油口连通。

本实用新型增压液压系统的原理：

一、工作油缸20的快速升起与预加载过程：(1)将油箱30中的液压油从第一油孔13和第二油孔14注入第一腔体11中，液压油推动活塞40在放大油缸10的内腔中滑动，第一腔体11的体积增大，第二腔体12的体积减小；(2)活塞40越过第四油孔16后，液压油进入第四油孔16；(3)液压油推动阀芯54在衬套52中滑动，使阀芯54与第三油孔15分离，液压油从第三油孔15进入第二腔体12，并最终进入工作油缸20中，此时工作油缸20、第一腔体11、第二腔体12、第一油孔13、第二油孔14、第三油孔15以及第四油孔16中的油压一致，活塞40停止移动；(4)控制油箱30输出的液压油的压力，液压油经第三油孔15快速使工作油缸20升起并进行预加载。

二、加载过程：二位三通换向阀60换向，使工作油缸20与第五油孔18连通，液压油进入安装孔17中，此时安装孔17靠近孔口的油压与靠近孔底的油压一致，弹簧55推动阀芯54反向运动，使阀芯54将第三油孔15截断以及将第四油孔16进行封堵，第一腔体11与第二腔体12不连通，同时，二位三通比例阀70调节油箱30输出的液压油的油压，液压油经过第一油孔13、第二油孔14进入第一腔体11中，推动活塞40移动，基于帕斯卡原理，当放大油缸10的内腔直径小于工作油缸20的内腔直径时，可以通过液压油压力实现载荷按照一定比例放大，从而实现大载荷和超大载荷的液压加载，从而在在同等加载条件下，简化了结构，减小了系统体积，降低了成本。

三、加载完成后，液压油回流过程：(1)二位三通换向阀60换向，第五油孔18与油箱30连通，安装孔17中的液压油回流至油箱30；(2)二位三通比例阀70换向，液压油从第一腔体11进入第四油孔16中，液压油将阀芯54推开，第一腔体11内的液压油沿第二油孔14和第一油孔13或者沿第四油孔16、第三油孔15和第一油孔13回流至油箱30，第二腔体12中的液压油沿第三油孔15和第一油孔13回流至油箱30，由于安装孔17的孔底处一直具有压力，阀芯54不会反向运动，直到油压回复到正常值，此时阀芯54回弹，实现液压油的回流。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增压液压系统，其特征在于，包括：放大油缸(10)、工作油缸(20)以及油箱(30)；

所述放大油缸(10)的内腔中设有活塞(40)，所述活塞(40)与所述放大油缸(10)的侧壁滑动配合，并且所述活塞(40)将所述放大油缸(10)的内腔分隔为第一腔体(11)和第二腔体(12)，所述第二腔体(12)与所述工作油缸(20)的内腔连通；

所述放大油缸(10)的侧壁设有相互连通的第一油孔(13)和第二油孔(14)，所述第一油孔(13)与所述油箱(30)连通，所述第二油孔(14)与所述第一腔体(11)连通；

所述工作油缸(20)的内腔直径大于所述放大油缸(10)的内腔直径。

2.根据权利要求1所述的增压液压系统，其特征在于，所述放大油缸(10)的侧壁设有第三油孔(15)和截断组件(50)；所述第三油孔(15)的两端分别与所述第一油孔(13)和第二腔体(12)连通；所述截断组件(50)横向穿过所述第三油孔(15)并与所述第三油孔(15)密封配合。

3.根据权利要求2所述的增压液压系统，其特征在于，所述放大油缸(10)的侧壁还设有第四油孔(16)，所述第四油孔(16)的两端分别与所述第三油孔(15)和第二腔体(12)连通；所述截断组件(50)还与所述第四油孔(16)位于第三油孔(15)处的孔口密封配合。

4.根据权利要求3所述的增压液压系统，其特征在于，所述放大油缸(10)的侧壁设有安装孔(17)；所述截断组件(50)包括备紧螺母(51)、衬套(52)、顶杆(53)和阀芯(54)；所述备紧螺母(51)与所述安装孔(17)的孔口连接；所述衬套(52)与所述安装孔(17)的侧壁密封配合，所述衬套(52)的两端分别与所述备紧螺母(51)和安装孔(17)的侧壁接触；所述顶杆(53)位于所述备紧螺母(51)的内部并且所述顶杆(53)套设有弹簧(55)，所述弹簧(55)的两端分别与所述备紧螺母(51)和顶杆(53)接触；所述阀芯(54)与所述衬套(52)的侧壁滑动并密封配合，所述阀芯(54)的两端分别与所述顶杆(53)和所述安装孔(17)的孔底接触；

所述第三油孔(15)穿过所述衬套(52)的侧壁与所述安装孔(17)连通，所述第四油孔(16)与所述安装孔(17)的孔底连通并且所述第四油孔(16)的与所述阀芯(54)相对应。

5.根据权利要求4所述的增压液压系统，其特征在于，所述放大油缸(10)的侧壁还设有第五油孔(18)，所述第五油孔(18)分别与所述安装孔(17)和工作油缸(20)连通，并且所述第五油孔(18)位于所述安装孔(17)侧壁的孔口靠近所述安装孔(17)的孔口。

6.根据权利要求5所述的增压液压系统，其特征在于，所述第五油孔(18)通过二位三通换向阀(60)与所述工作油缸(20)连通，所述二位三通换向阀(60)的三个接口分别与所述第五油孔(18)、工作油缸(20)以及油箱(30)连通。

7.根据权利要求1至6任一项所述的增压液压系统，其特征在于，所述活塞(40)朝向所述第一腔体(11)的一端设有支撑块(41)。

8.根据权利要求7所述的增压液压系统，其特征在于，所述第一油孔(13)通过二位三通比例阀(70)与所述油箱(30)连通，所述二位三通比例阀(70)的一个接口与第一油孔(13)连通，另外两个接口均与所述油箱(30)连通。

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