CN85100827A

CN85100827A - 定量泵液压系统

Info

Publication number: CN85100827A
Application number: CN 85100827
Authority: CN
Inventors: 钱祥生; 张铁华
Original assignee: Huazhong College Of Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1985-12-20
Also published as: CN85100827B

Abstract

一种可广泛用于液压传动及控制技术中的定量泵液压系统，主要采用柱塞、活塞互套三通液压缸，系统原理如图示。本系统能大幅度地节约能耗、减少提升，且控制元件少，仅需两个电磁铁来实现快、慢、进、退、暂停等工况的自动循环控制，泵流量为4或6升/分，配套电机0.55 或0.75千瓦，除一个切换阀外，其它元件均可选用最小规格，组成结构紧凑的通用整体或动力部件，适用于类似循环动作要求的各种场合。

Description

本发明属于定量泵液压系统的改进。

现有的定量泵液压系统，为适应变速时流量的不同需要，必须配用溢流阀，构成定量泵恒压系统。这种系统的设计和调整通常是以最大流量和最大压力需要为依据的，相应驱动电机电能消耗也是恒定的。可是实际需要的动力输出是多变的，而且运动速度和负载变化范围很大。以液压动力滑台为例，参看《组合机床液压设计》（大连组合机床研究所编），七种规格组成的HY新系列液压动力滑台，其技术性能要求，流量差可达3050～8000倍，负载则从空载到最大额定进给力之间变化（最大进给力从630～10000公斤），定量泵系统液压源输出与实际需要不相适应，会带来下列缺点：

能量利用率极低。平均能耗超过90%，而且都以发热的方式消耗掉，而油液发热又是液压系统许多故障最主要的诱发原因，并影响元件和系统工作的可靠性和寿命。所以，除小功率外，未采取相应措施的定量泵液压系统是不能使用的。

现有解决流量适应的方法之一，是采用双联泵，由低压大流量泵和高压小流量泵分别满足快、慢速运动的需要。这种方法效果是有限的，而且元件数量多，系统复杂，成本高，可靠性低。

国外主要以提高元件本身效率和发展变量泵为主，国内亦采用限压式变量泵系统，虽然达到了流量适应，但是由压力增高为代价换取的，若调整不当，则达不到节能目的。而且变量泵价格高，寿命低，噪音大，使用维护要求高。

以节能、提高可靠性为目的，类似的典型液压驱动部件的研究，国外亦有。如专利SU-213332元件数多，使系统复杂化。元件数多，系统本身就是与提高可靠性有矛盾的。而且与常规系统比较，没有根本性的改变，节能效果亦有限。针对以上存在问题，本发明则以最佳效益为目标，选择了定量泵液压系统。

本发明的要点是采用柱、活塞互套三通液压缸（见附图），只需使用两个二位五通电磁阀（附图1中1，2）就能完成快、慢、进、退、暂停等工况自动循环的切换。调速阀（附图1中5）设置在靠近液压缸的位置，背压阀（附图1中3）是可调式的，蓄能器通过单向阀（见附图1中7和8）与泵出口相连，并为二位五通阀（附图1中1）所封闭，可实现随时补充充液，工作进给中供液的作用。单向阀（附图1中6）通过阀1使泵口与液压缸背腔常通。压力继电器接在活塞大腔入口，无需暂停工况要求时，可以省去。

这种更新的定量泵系统简单、通用。去掉蓄能器和配套的入口单向阀，只要换接一根管路就能形成更简单的负载传感适应系统（见附图2）。加串节流阀（或调速阀）亦能实现二次工进等其他工作循环（附图略）。结构上做成动力部件或高度集中为一个整体电液缸的形式。

附图1，当系统处于图示位置时，液压泵来油经阀2回油箱，液压泵卸荷，该系统处于原位停止。快进时，1CT，2CT（附图1）同时得电，阀1左位和阀2右位接入系统，液压泵来油经阀2进入小柱塞腔，大活塞的背腔油经阀1和阀3回油箱，大活塞向右运动。与此同时，大活塞的大腔经阀2和油箱接通，借助大气压力获得补油。由于柱塞作用面积小，液压泵的来油全部进入液压缸的柱塞腔，因此可获得空载快速运动。工进时，仅1CT（附图1）得电，阀1左位接入系统，油泵来油经阀2卸荷。蓄能器来油经阀1和调速阀5进入小柱塞腔，同时再经阀（2）进入大活塞腔，大活塞背腔回油经阀（1）和背压阀（3）回油箱。工进速度由阀（5）调节。工作进给到行程终点，碰到死档铁，迫使系统压力升高，压力继电器发讯给时间继电器控制停留时间。快退时，只2CT（附图1）得电，阀（2）右位接入系统，卸荷通道被切断，液压泵来油经阀（6）和阀（1）进入大活塞背腔，由于大活塞背腔作用面积比小柱塞作用面积大，因此小柱塞腔油液亦经阀（2）、阀（6）和阀（1）进入大活塞背腔，此刻，大活塞腔油液经阀（2）回油箱，故能实现差动快退。

附图2，当系统处于图示位置时，液压泵来油经阀（2）和阀（1）回油箱，液压泵卸荷，活塞处于原位停止状态。快进时，1CT和2CT同时得电，阀（1）左位和阀（2）右位接入系统，液压泵来油经阀（2）进入小柱塞腔，同时大活塞大腔经阀（2）和油箱接通，借助大气压力补油。大活塞的背腔油经阀（1）和阀（6）汇入大腔，活塞向右运动。由于柱塞作用面积小，所以可获得空载快速运动。工进时，仅1CT得电，阀（1）左位接入系统，液压泵来油只能经阀（5）进入小柱塞腔，同时经阀（2）进入大活塞腔，大活塞背腔油经阀（1）和阀（3）回油箱。工进速度由阀（5）调节。工作进给到行程终点，碰到死档铁，迫使系统压力升高，压力继电器发讯给时间继电器控制停留时间。快退时，2CT得电，阀（2）右位接入系统，液压泵来油经阀（1）进入大活塞背腔，由于大活塞背腔作用面积比小柱塞作用面积大，因此小柱塞腔油液亦经阀（2）和阀（1）汇入大活塞背腔，此时大活塞腔油液经阀（2）回油箱，故可实现差动快退。

本发明与现有系统相比，在满足同样输出性能技术参数不变的条件下，有以下效果：

（1）能耗小。只需用小流量（4升/分）单泵供油，约为原流量的20%，驱动电机功率仅需0.55～0.75千瓦。在实现自动循环的过程中，泵常处于卸荷状态，加之元件数少，管路短，效率可提高10倍以上。

（2）元件数最少。除辅助件外，基本控制元件个数可减少30～40%。

（3）通用性大，只要用2～3种规格的泵源就可取代原来我国液压动力滑合系统的七种规格。成本下降至少10～20%。

（4）结构紧凑，油箱缩小4～5倍以上。大多用6～10升/分以下元件。

（5）可靠性高。因元件数少和电磁铁数少，温升下降，故障必然会减少。

系统的全部元件（除泵站外）安装在一块阀块上，该阀板又兼作液压缸的后端盖。即将阀板和液压缸组成一体。

将液压泵和驱动电机固定在一块底板上，底板可固定在床身的侧面上。

动力部件采用微、小型液压件，并可与液压缸全部做成一整体。以小油箱座作基底，液压泵和驱动电机安装在油箱的左壁上;将阀板（即液压缸后端盖）和液压缸安装在油箱的右侧壁上;（该阀板左侧和油箱右侧贴紧，其右侧与液压缸后端面紧连。）三者用螺钉固定，阀类元件则安装在阀板的四周侧面上，构成通用整体式的部件-电液缸。

Claims

1、一个由定量泵驱动的自动循环系统，其特征在于：

(1)系统采用柱、活塞互套液压缸，它有三个进出口；

(2)实现自动循环前，泵总是处于卸荷状态；

(3)快进时，柱塞腔进油；

(4)工进时，柱塞腔、活塞腔同时进油；

(5)快退时，背腔进油，柱塞腔回油汇入背腔；

(6)系统配用蓄能器加调速阀，或压力反馈溢流阀加节流阀实现调速，亦可串用两个调速元件。

2、根据权利要求1所述系统，其特征在于工作进给时，泵总是处于卸荷状态，或者实现压力适应控制。

3、根据权利要求1、2所述系统，其特征在于使用最小规格的泵4升/分或10升/分。

4、根据权利要求3所述系统，其特征在于除一个二位五通阀外，其他液压元件规格均可采用10升/分以下，或6升/分的。

5、根据权利要求3所述系统，其特征在于只需两个电磁铁，就能实现自动循环的切换。

6、根据权利要求3所述系统，其特征在于驱动电机功率仅需0.55～0.75千瓦。

7、根据权利要求6所述系统，其特征在于液压缸、阀组、泵、油箱可构成通用动力部件形式。

8、根据权利要求6所述的系统，其特征在于把缸、泵、阀、油箱集中成一体，组成整体式电液缸。