CN212177557U - 一种连续增压油缸 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于液压设备领域，尤其涉及一种连续增压油缸。其包括：缸体，缸体内部设有内腔；活塞件，活塞件设置在内腔内并将内腔分为若干不同的压力区形成不同的压力腔；平衡阀，设有连通外部的外接进油口和连通内腔各个压力腔的油路集成，通过油路集成送油调控各个压力腔的油压带动活塞运动；出液阀，出液阀连通内腔并设有流出口。本实用新型能够对油液实现连续高频的增压和稳定输出；结构简洁且稳定，加工方便，安装方便；工作过程稳定，性能可靠，不易产生回流导致油缸损坏等问题发生。
Description
技术领域
本实用新型属于液压设备领域，尤其涉及一种连续增压油缸。
背景技术
在特定的液压系统周期内，有时候需要在很短时间内输出一个高压，而其他时间段只需要维持固定低压的情况。这就导致定量输出系统中设定低压则无法满足要求，而设定高压则其他时间段内不必要的高压需通过泄压阀来减压，致使系统工作效率降低。增压油缸是结合油缸的优点而改进设计的，目的是在恒定的系统低压油液供给下，液压缸能在低负荷状态下快速激活进行低压行程以及在高负荷状态下自动转换成进行高压行程的模式，从而按需输出所需强度的力。增压缸将在液压泵站、机床、装夹机械等设备上得到广泛应用。
但现有的增压油缸无法实现连续高频的增压操作，因此仍存在一定的改进空间。
如中国专利局于2013年12月18日公开的增压油缸、增压系统及密封性实验台的实用新型专利授权，授权公开号为CN203717519U，其公开了一种增压油缸结构，但其同样存在无法实现连续高频的增压工作。
发明内容
为解决现有的增压油缸无法实现连续高频的增压的问题，本实用新型提供了一种连续增压油缸。本实用新型的目的在于：一、能够实现对油液的连续高频的增压和输出；二、提高连续增压油缸的结构稳定性；三、提高连续增压油缸的工作稳定。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
一种连续增压油缸，包括：
缸体，缸体内部设有内腔；
活塞件，活塞件设置在内腔内并将内腔分为若干不同的压力区形成不同的压力腔；
平衡阀，设有连通外部的外接进油口和连通内腔各个压力腔的油路集成，通过油路集成送油调控各个压力腔的油压带动活塞运动；
出液阀，出液阀连通内腔并设有流出口。
作为优选，
所述活塞件由固接的高压活塞和低压活塞组成；
所述高压活塞和低压活塞将内腔分隔为高压腔、低压腔和卸荷腔。
作为优选，
所述平衡阀的油路集成分别连通高压腔、低压腔和卸荷腔，出液阀连通高压腔。
作为优选，
所述卸荷腔设有连通外部的卸油口。
作为优选，
还包括进液阀，进液阀设置在平衡阀连通高压腔的油路上；
所述平衡阀连通高压腔的油路与出液阀连通高压腔的油路相通。
作为优选，
所述出液阀和进液阀均为单向阀。
作为优选，
所述平衡阀为液控平衡阀。
本实用新型的有益效果是：
1）能够对油液实现连续高频的增压和稳定输出；
2）结构简洁且稳定，加工方便，安装方便；
3）工作过程稳定，性能可靠，不易产生回流导致油缸损坏等问题发生。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1缸体，101缸筒，102左缸盖，103右缸盖，1031高压油出口，104内腔，1041低压腔，1042卸荷腔，1043高压腔，2活塞件，201高压活塞，202低压活塞，203连接杆，3平衡阀，301外接进油口，4出液阀，401流出口，5进液阀。
具体实施方式
以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
如图1所示的一种连续增压油缸，其包括：
缸体1，所述缸体1由筒状的缸筒101以及固接在缸筒101左右两侧的左缸盖102和右缸盖103，左缸盖102和右缸盖103通过螺栓螺母与缸筒101配合固接形成缸体1，缸筒101、左缸盖102和右缸盖103相互配合在缸筒101内形成内腔104，内腔104如图1所示呈两段式，截面呈类似“凸”字形；
活塞件2，活塞件2为适配内腔104形状的活塞结构，即呈一端与油液的作用面积大、一端与油液作用面积小的结构，其设置在内腔104内并将内腔104分隔为不同的压力区形成若干压力腔，在各个压力腔之间油压差的作用下活塞实现滑动，并且在压力腔的油压差不断改变中实现连续的往复运动以及自响应调节往复运动的状态，进而实现增压、卸荷和保压等功能，并且根据液压系统的需求可实现连续增压的目的；
平衡阀3，平衡阀3是一种由单向阀和顺序阀组成的常见的阀结构，本实用新型中所采用的平衡阀3为液控平衡阀3，也称动态压差平衡阀3，且本实用新型结构中的平衡阀3设有外接进油口301连接低压进油管道，即外接进油口301作为一个低压油的进液口，平衡阀3通过如图1所示的若干油路形成油路集群，分别连通内腔104的不同压力腔，低压油通过不同的油路流入到缸筒101内腔104的不同压力腔中，在各个压力腔产生油压形成动态变化的油压差带动活塞件2进行往复运动，并且活塞件2在往复运动过程中对内腔104内的油实现连续增压；
出液阀401，其设有流出口401同样设有油路连通内腔104用以出液，并且出液阀401所连通处的压力腔为用以实现油液增压功能的增压腔，实现低压油流入内腔104和增压后的出液，如图1所示出液阀401可设置在右缸盖103内，并且右缸盖103相对应出液阀401的流出口401设有高压油出口1031，高压油出口1031连接需要高压给油的部件或设备；
上述所有油路在经过左缸盖102与缸筒101、右缸盖103与缸筒101之间连接端面所对应的位置均开有相互独立的密封槽，密封槽内设有密封圈进行静密封处理以提高油路的密闭性，防止渗漏油问题发生；
在上述结构运作时，油液首先通过平衡阀3的外接进油口301通过的油路LP进入到平衡阀3，此时油路A关闭，油路P1和油路P2处于开放状态，经平衡阀3分配后油液首先依次通过油路P1和P2流入增压腔，在增压腔蓄满并将活塞件2推至最左端后增压腔内的油液开始增压、油压值上升，并且通过另一油路PL“回流”至平衡阀3处对平衡阀3产生作用，使得平衡阀3开放油路A，油液通过油路A进入内腔104，推动活塞向右运动实现油液的增压推出，增压后的油液通过与出液阀401连通的油路P3流入出液阀401中，依次通过出液阀401的进液口、从出液阀401的流出口401被压出后经高压油出口1031送出，可送至其余需要高压给油的设备或结构中使用，实现连续性的增压给油。
进一步的，活塞件2如图所示其由高压活塞201、低压活塞202和连接杆203组成，其中连接杆203可替换为任意具有连接高压活塞201和低压活塞202功能的连接件结构；
并且高压活塞201的右端面面积小于低压活塞202的左端面面积，图中整体活塞件2的截面呈工字形，高压活塞201的对油液的作用面积小于低压活塞202对油液的作用面积，以此形成油压差对油液进行增压，高压活塞201始终在内腔104右段中移动、低压活塞202始终在内腔104左段中移动；
所述高压活塞201和低压活塞202将缸筒101的内腔104分隔为高压腔1043、低压腔1041和卸荷腔1042，高压腔1043位于高压活塞201和右缸盖103之间、低压腔1041位于低压活塞202和左缸盖102之间、卸荷腔1042处于高压活塞201和低压活塞202之间，并结合油路进行说明，在对活塞件2进行改造限定后，如图所示平衡阀3通过油路A连通低压腔1041、通过油路B连通卸荷腔1042、通过油路P1和P2连通高压腔1043，高压腔1043顶端通过油路PL连通平衡阀3，油液首先通过油路P1和P2流入高压腔1043，推动活塞件2向左移动至行程终端，随后油液从高压腔1043中满溢进入到油路PL中，经过油路PL对平衡阀3产生作用使得平衡阀3开放油路A，油液通过油路A流入低压腔1041推动活塞件2向右运动并使得高压腔1043内的油液被增压推出，依次通过油路P3、出液阀401和高压油出口1031送出油缸，随后油路A关闭活塞件2由在油液所产生的油压差作用下向左移动至终端，重复上述过程实现活塞件2的往复运动和油液的连续增压；
所述卸荷腔1042用于储置过量的油液，为配合卸荷腔1042使用，卸荷腔1042顶部可设置连通外部的卸油口，以进一步确保油缸内的油压不会过高导致油缸受损的问题发生；
上述油路P2和油路P3还可相互连通，以减少油路排布的复杂程度，但出液阀401的底端高度需不低于高压腔1043的顶端高度；
上述油路LP还可侧向设置油路P4连通至油路P1，以提高向高压腔1043送油的速率，能够显著提高活塞件2往复运动的频率，即显著提高连续增压油缸的增压频率。
更进一步的，油路P1和油路P2之间设有进液阀5，进液阀5和出液阀401均选用单向阀；
进液阀5的设置能够进一步避免油液从油路P1和油路P2回流导致设备故障的问题发生。
工作时：
活塞件2的初始状态为处于内腔104的最右端，即此时高压腔1043被压缩至零，油路PL处于正常工况中高压腔1043顶端的开口处位于卸荷腔1042中，因此平衡阀3的上位控制压力的提供原油路PL提供的压力近乎于零，阀芯上移平衡阀3工作于下工位，封闭油路P1且油路A和油路B相互连通，此时低压油从左缸盖102的外接进油口301首先依次通过油路P4直接接入油路P1的中段，随后依次通过进液阀5、油路P2进入到缸筒101的内腔104推动活塞件2向左移动，实现“打开”高压腔1043，同时部分油液进入到平衡阀3并通过油路B进入到卸荷腔1042，可通过油路DR实现对外给油，当活塞件2向左运动至终端后，油路PL与内腔104的连接开口处于高压腔1043中、与高压腔1043连通，随着油液不断进入到高压腔1043，高压腔1043内的油压逐渐升高，并且通过油路PL作用在平衡阀3上，当油路PL作用于平衡阀3上的压力大于外接进油口301的低压油液的初始压力时，平衡阀3的阀芯下移，使得整体连续增压油缸实现如图1所示状态进行工作、油路A开放，此时外接进油口301流入的低压油液经过平衡阀3和油路A流入低压腔1041，推动活塞件2向右移动并压缩高压腔1043，使得高压腔1043内的油液流向出液阀401，经过出液阀401和高压油出口1031实现出油，并且由于进液阀5和出液阀401均为单向阀，油液无法回流，实现稳定出油；
当活塞移动至内腔104的最右端后恢复初始状态，再次启动上述的循环。
通过上述工作，本实用新型的连续增压油缸能够实现连续且稳定的高频增压动作并连续输出高压油液，且由于高压腔1043内高压压力与低压油液的低压压力比值会等于低压活塞202与高压活塞201的端面面积比，故而低压活塞202与高压活塞201的端面面积比越大、增压效果越显著。
当外部负载设备上升至最大压力后，连续增压油缸能够进入自动保压阶段，自动保压阶段为：
当高压腔1043内的油液无法流出，而活塞件2在右移过程中达到高压腔1043和低压腔1041的油压差基本为零时，活塞件2的往复运动停止，直至高压油出口1031连接的外部负载减小或者泄漏等因素造成高压腔1043内的压力降低时，活塞件2失去力学平衡继续进行往复运动，实现连续增压；
或当平衡阀3移动至中位时，进液阀5和出液阀401的单向阀结构能够实现对高压腔1043的保压，而低压腔1041则通过卸荷腔1042进入到卸荷状态。
Claims (7)
1.一种连续增压油缸，其特征在于，包括：
缸体，缸体内部设有内腔；
活塞件，活塞件设置在内腔内并将内腔分为若干不同的压力区形成不同的压力腔；
平衡阀，设有连通外部的外接进油口和连通内腔各个压力腔的油路集成，通过油路集成送油调控各个压力腔的油压带动活塞运动；
出液阀，出液阀连通内腔并设有流出口。
2.根据权利要求1所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
所述活塞件由固接的高压活塞和低压活塞组成；
所述高压活塞和低压活塞将内腔分隔为高压腔、低压腔和卸荷腔。
3.根据权利要求2所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
所述平衡阀的油路集成分别连通高压腔、低压腔和卸荷腔，出液阀连通高压腔。
4.根据权利要求3所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
所述卸荷腔设有连通外部的卸油口。
5.根据权利要求3所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
还包括进液阀，进液阀设置在平衡阀连通高压腔的油路上；
所述平衡阀连通高压腔的油路与出液阀连通高压腔的油路相通。
6.根据权利要求5所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
所述出液阀和进液阀均为单向阀。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种连续增压油缸，其特征在于，
所述平衡阀为液控平衡阀。
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|---|---|---|---|
| CN202020438726.4U CN212177557U (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种连续增压油缸 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115898827A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-04-04 | 上海羿弓氢能科技有限公司 | 一种新型的隔膜压缩机用高频动作减压缸 |
| CN116658470A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-08-29 | 烟台核信环保设备有限公司 | 一种增压器及自增压油缸 |
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