專利名稱：液控自動(dòng)往復(fù)油缸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于F03B中的液力機(jī)械技術(shù)，具體涉及到液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及部件的結(jié)構(gòu)。
在工程領(lǐng)域有很多地方需要大行程的勻速的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如牛頭刨、油田里的抽油機(jī)、泥漿泵等。這種復(fù)往運(yùn)動(dòng)可以從簡(jiǎn)單的曲柄聯(lián)桿機(jī)構(gòu)中得到，但它們?nèi)秉c(diǎn)是在整個(gè)行程中速度不均勻，這種運(yùn)動(dòng)作用在柱塞泵上就形成脈動(dòng)，對(duì)輸出流量要求平穩(wěn)的場(chǎng)合下無(wú)疑是個(gè)很大的缺陷。若用液壓傳動(dòng)的油缸控制則可獲得勻速的直線運(yùn)動(dòng)，可以得到平直的流量曲線，用少量液壓件代替曲柄連桿一整套機(jī)械系統(tǒng)，且壽命長(zhǎng)、成本低，但也還存在一個(gè)換向控制問題。目前對(duì)大行程直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸換向控制常見的有(1)用機(jī)械碰撞行程閥控制換向，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壽命低；(2)用電氣控制換向則它的頻率響應(yīng)低，對(duì)電源要求苛刻，不適于長(zhǎng)期地在工程礦場(chǎng)的較惡劣的條件下應(yīng)用；(3)用液壓自動(dòng)控制換向則可以克服前兩者的缺點(diǎn)，有頻率響應(yīng)高，噪聲低，少磨損，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的自動(dòng)控制換向的機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)工礦較惡劣的使用條件，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。
按如上構(gòu)思，本方案所提供液壓控制自動(dòng)往復(fù)油缸系統(tǒng)是由油泵(2)、油池(1)、換向控制機(jī)構(gòu)、油缸及負(fù)載(17)所組成，它的技術(shù)特征是其換向控制機(jī)構(gòu)是由兩端都帶有控制器(5)的二位四通換向先導(dǎo)閥(4)和二位四通換向閥(3)及相應(yīng)的油路組成的它的油缸是一個(gè)在接近兩端蓋處接出換向信號(hào)油路的雙活塞桿活塞(7或13)的缸體(6或12)，它可以是帶緩沖裝置的，也可以不帶緩沖裝置。它的換向先導(dǎo)閥兩端的控制器(5)是由小油缸(9)、平衡活塞(10)、及使換向先導(dǎo)閥換位的推桿(11)構(gòu)成的。它的油路布置是自油泵輸出壓力油的及工作后返回到油池的兩條管路同時(shí)接到換向先導(dǎo)閥(E、F)和換向閥(A、B)，從換向閥接出的兩油管(C、D)連到油缸的兩端(M、N或U、V)，同時(shí)還接到控制器小油缸的內(nèi)端(K、L)，從先導(dǎo)閥接出來的兩油管(G、H)連到換向閥(3)的兩工作油腔(I、J)，從油缸接出的兩個(gè)換向信號(hào)油管(O、P或S、T)接到兩控制器小油缸的外端(Q、R)。
它的不帶緩沖裝置的油缸是由缸體(6)、雙活塞桿活塞(7)、缸蓋(8)所組成，其進(jìn)出油路接到端蓋上，換向信號(hào)的油管接口設(shè)在距離端蓋大于活塞厚度的位置上。它的帶有緩沖裝置的油缸是由缸體(12)、兩端面帶有相同的緩沖柱塞的雙活塞桿活塞(13)、及帶有與緩沖柱塞相配合的排油腔的兩端蓋(14)所構(gòu)成，該油缸的進(jìn)出油口設(shè)在端蓋的排油腔(16)內(nèi)，且在端蓋的環(huán)形平面上接有一個(gè)限制只能進(jìn)油而不能出油的單向閥的油路，油缸上兩個(gè)換向信號(hào)油路的接口設(shè)在接近端蓋平面且與端蓋平面的距離應(yīng)小于緩沖柱塞高度的范圍內(nèi)。
以下結(jié)合
本方案過程。
圖1是本方案的機(jī)構(gòu)原理圖。
圖2是帶有緩沖裝置的油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中(1)－油泵；(2)－油池；(3)－換向二位四通閥；(4)－換向二位四通型先導(dǎo)閥；(5)－控制器；(6)－缸體；(7)－雙活塞桿活塞；(8)－端蓋；(9)－小油缸；(10)－平衡活塞；(11)－推桿；(12)－缸體；(13)－兩端都帶有緩沖柱塞的雙活塞桿活塞；(14)－帶有排油腔的端蓋；(15)－單向閥；(16)－排油腔；(17)－負(fù)載，以雙作用式的泥漿泵為例。按圖1所示的具體工作位置說明其工作過程。工作時(shí)油泵(2)輸出的壓力油經(jīng)E、G到I確定了換向閥的位置，壓力油還經(jīng)A、C到M推動(dòng)活塞右行，同時(shí)經(jīng)C、K進(jìn)入控制器小油缸，它與自O(shè)、Q進(jìn)入小油缸的油等壓，因此平衡活塞(10)穩(wěn)定不動(dòng)。此時(shí)活塞右端的油近于零壓經(jīng)N、D、B泄入油池，L和R也是等壓的，其平衡活塞穩(wěn)定不動(dòng)。當(dāng)活塞右行到其后邊緣超過了P點(diǎn)接近右端蓋時(shí)，P點(diǎn)和M、O等壓，因此R處的壓力高于L，平衡活塞向左運(yùn)動(dòng)通過推桿使先導(dǎo)閥換位，壓力油經(jīng)E、H送到J，使換向閥換位，壓力油經(jīng)A、D到N，使活塞反向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)又呈現(xiàn)P、N等壓，M、O等壓，使先導(dǎo)閥和換向閥處于穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。不帶緩沖裝置的油缸的換位信號(hào)取自活塞的后方，而帶緩沖 裝置的油缸其換位信號(hào)取自活塞的前方。當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)S、V、W處于等壓狀態(tài)，此時(shí)T、V處于近零壓，當(dāng)活塞行至右端時(shí)緩沖柱塞與排油腔開始接觸，由于X管路設(shè)有單向閥，油路不通，此時(shí)端蓋圓環(huán)部分面對(duì)的區(qū)域的油快速升壓引起R、L的不平衡、使先導(dǎo)閥換位，進(jìn)而使換向閥換位。
使用中經(jīng)調(diào)整壓力油的流量可以得到不同的油缸運(yùn)動(dòng)速度，以適應(yīng)不同負(fù)載的需要。在本方案中，油缸中采用了不等徑的雙活塞桿，以適應(yīng)負(fù)載泥漿泵的單活塞桿造成的活塞兩端面積的差別。本方案的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)小巧，油路封閉，工作穩(wěn)定，壽命高，可以長(zhǎng)期在惡劣的如露天的場(chǎng)礦環(huán)境下工作。
采用本方案能體現(xiàn)如下優(yōu)越性(1)它的控制系統(tǒng)的先導(dǎo)閥工作靈敏度高、頻響高，經(jīng)它將信號(hào)放大后控制換向閥能得到可靠的控制，因此使整系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作；(2)在工作中無(wú)碰撞元件，無(wú)發(fā)熱元件，因此故障少、壽命高；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、適應(yīng)性廣；(4)使用及維修方便。
實(shí)施例圖1為本方案的最佳實(shí)施例。其負(fù)載是油田用的泥漿泵。該系統(tǒng)的油泵為排量350ml／r，電機(jī)為15KW，n＝1500轉(zhuǎn)／分油缸直徑∮63，行程180mm，工作頻率82次／分。泥漿輸出流量300升／分，輸出壓力20MPa。
本方案有廣泛的適應(yīng)性，可用在曲柄滑塊引起的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)械。經(jīng)本方案樣品的試驗(yàn)證明，它工作可靠、穩(wěn)定，且壽命長(zhǎng)，深受用戶的好評(píng)。
權(quán)利要求1.一種液控自動(dòng)往復(fù)油缸系統(tǒng)，它是由油泵(2)、油池(1)、換向控制機(jī)構(gòu)、油缸、及負(fù)載(17)所組成的，其特征是它的換向控制機(jī)構(gòu)是由兩端都帶有控制器(5)的二位四通換向先導(dǎo)閥(4)和二位四通換向閥(13)及相應(yīng)的油路構(gòu)成的；它的油缸是一個(gè)在接近兩端蓋處接出換向信號(hào)油路的雙活塞桿活塞的缸體，其中它的換向先導(dǎo)閥(4)兩端的控制器(5)是由小油缸(9)、平衡活塞(10)及使換向先導(dǎo)閥換位的推桿(11)所構(gòu)成，其總體油路的布置是自油泵(2)輸出壓力油的、及工作之后返回到油池(1)的兩條管路同時(shí)地接到換向先導(dǎo)閥(E、F)和換向閥(A、B)，從換向閥接出的兩油管(C、D)連接到油缸的兩端，同時(shí)還接到控制器小油缸的內(nèi)端(K、L)，從先導(dǎo)閥接出來的兩油管(G、H)連接到換向閥的兩工作油腔(I、J)，從油缸接出的兩換向信號(hào)的油管接到兩控制器小油缸的外端(Q、R)。
2.按照權(quán)利要求1所述的液控自動(dòng)往復(fù)油缸系統(tǒng)，其特征是它的油缸是由缸體(6)、雙活塞桿活塞(7)、端蓋(8)所組成，進(jìn)出油路(M、N)接到端蓋(8)上，換向信號(hào)的兩油管接口(O、P)設(shè)在距離端蓋大于活塞厚度的位置上。
3.按照權(quán)利要求1所述的液控自動(dòng)往復(fù)油缸系統(tǒng)，其特征是它的油缸是帶有緩沖裝置的油缸，它是由缸體(12)、兩端都帶有緩沖柱塞的雙活塞桿活塞(13)、帶有與緩沖柱塞相配合的排油腔的兩端蓋(14)所組成，進(jìn)出油路的管口(U、V)設(shè)在端蓋的排油腔(16)內(nèi)，且兩端蓋的環(huán)形平面上接有一個(gè)限制只能進(jìn)油不能出油的單向閥(15)的油路，油缸上兩個(gè)換向信號(hào)油路的接口(S、T)設(shè)在接近端蓋平面且與端蓋平面的距離應(yīng)在小于緩沖柱塞高度的范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于液力機(jī)械技術(shù)。該方案提供一個(gè)新型的液控自動(dòng)換向的往復(fù)油缸系統(tǒng)，它由油缸中取出換向信號(hào)，經(jīng)換向先導(dǎo)閥控制換向閥換位，使油缸得到勻速的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制部分靈敏小巧，無(wú)碰撞元件及發(fā)熱元件且油路封閉，因此它壽命高，故障少，工作穩(wěn)定，有廣泛的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)F15B15/17GK2073048SQ9021756
公開日1991年3月13日 申請(qǐng)日期1990年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月11日
發(fā)明者劉曉軍, 陳密夏, 劉貴生 申請(qǐng)人:天津理工學(xué)院