重載高速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重載尚速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓振動(dòng)技術(shù)在我國(guó)研究起步較晚。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始研制應(yīng)用于礦山開采、路面破碎等的液壓振動(dòng)裝置。20世紀(jì)90年代以來，國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，并在冶金、鑄造、機(jī)械加工等領(lǐng)域取得了眾多成果，其中，以浙江大學(xué)、燕山大學(xué)、東南大學(xué)、太原理工大學(xué)等高校為典型代表。然而，由于現(xiàn)階段高頻伺服閥或高速開關(guān)閥等核心元件的功率限制，目前的液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)多為小功率輸出裝置，無法滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)振動(dòng)沖擊裝置的“重載”、“大沖程”、“高速”等性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)沖壓速度慢、沖壓公稱力小，且能量損耗大的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括單出桿液壓缸、控制閥、高壓補(bǔ)油閥、切換閥、蓄能器、溢流閥、差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸、換向閥、主控閥閥芯和高壓油栗，控制閥出油口與單出桿液壓缸的無桿腔連接，進(jìn)油口分別與溢流閥、蓄能器連接；高壓補(bǔ)油閥的出油口與單出桿液壓缸的無桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接；切換閥的出油口與單出桿液壓缸的有桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接；控制閥和高壓補(bǔ)油閥集成一體，其閥芯為主控閥閥芯，主控閥閥芯與差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸連接，由差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸直接驅(qū)動(dòng)；差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸與換向閥相連，使擺動(dòng)缸一端常通高壓油，另一端通過換向閥切換分別與高壓油、油箱相連，形成差動(dòng)擺動(dòng)來驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯。
[0005]系統(tǒng)根據(jù)強(qiáng)制配流控制時(shí)序控制主控閥的開合，低載時(shí)液壓缸快進(jìn)，由蓄能器作為低壓壓力源通過控制閥進(jìn)行供油；重載沖壓時(shí)高壓補(bǔ)油閥提供高壓油，使液壓缸無桿腔內(nèi)的油液加壓到高壓油源的壓力；快退時(shí)，切換閥打開，提供高壓油并將液壓缸無桿腔的油液通過控制閥壓入蓄能器儲(chǔ)能，多余的油液經(jīng)第一溢流閥回油箱。
[0006]進(jìn)一步說，所述的液壓擺動(dòng)缸由一個(gè)兩位三通換向閥控制，形成差動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯；當(dāng)換向閥工作在左位時(shí)，液壓擺動(dòng)缸處于差動(dòng)式工作狀態(tài)，通過設(shè)計(jì)使擺動(dòng)缸左腔面積大于右腔面積，則液壓擺動(dòng)缸向右旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯打開或關(guān)閉閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)；當(dāng)換向閥工作在右位時(shí)，擺動(dòng)缸右腔接高壓油、左腔接油箱，則擺動(dòng)缸向左旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯關(guān)閉或打開閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)。
[0007]本發(fā)明沖壓速度高，沖壓公稱力大，操作簡(jiǎn)單安全，且工作效率高、能量損耗較小。
【附圖說明】
[0008]圖1重載高速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2液壓擺動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3強(qiáng)制配流的控制時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1和圖2所示，本實(shí)施例由單出桿液壓缸1、控制閥6、高壓補(bǔ)油閥7、切換閥2、蓄能器11、溢流閥3、12、差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸9、換向閥8、高壓油栗4和電機(jī)5等主要元件構(gòu)成?？刂崎y6出油口與單出桿缸I的無桿腔連接，進(jìn)油口與蓄能器11連接。高壓補(bǔ)油閥7的出油口與單出桿缸I的無桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接。切換閥2的出油口與單出桿缸I的有桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接。具體實(shí)施過程中將控制閥6和高壓補(bǔ)油閥7集成一體，閥芯10與差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸9連接，由擺動(dòng)缸9直接驅(qū)動(dòng)。差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸9與一個(gè)換向閥8相連，使擺動(dòng)缸9 一端常通高壓油，另一端通過換向閥8切換分別與高壓油和油箱相連，形成差動(dòng)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯10。
[0010]系統(tǒng)采用強(qiáng)制配流式液壓回路，主控閥是由控制閥6和高壓補(bǔ)油閥7集成一體的高速轉(zhuǎn)閥，其閥芯10由差動(dòng)式液壓擺缸9直接驅(qū)動(dòng)。根據(jù)強(qiáng)制配流控制時(shí)序控制主控閥的開合，低載時(shí)液壓缸快進(jìn)，由蓄能器11作為低壓壓力源通過控制閥6進(jìn)行供油，降低了系統(tǒng)功率。重載沖壓時(shí)高壓補(bǔ)油閥7提供高壓油，使液壓缸I無桿腔內(nèi)的油液加壓到高壓油源的壓力，該工作方式減小了高壓油液的流量，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)功率?？焱藭r(shí)，切換閥2打開提供高壓油并將液壓缸I無桿腔的油液通過控制閥6壓入蓄能器11儲(chǔ)能，多余的油液經(jīng)溢流閥12回油箱，從而極大地減少系統(tǒng)功率。主控閥和切換閥均集成在液壓缸I上，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)響應(yīng)。控制閥6和高壓補(bǔ)油閥7集成一體，構(gòu)成主控閥閥體，由同一個(gè)閥芯10驅(qū)動(dòng)，避免了各個(gè)控制閥之間出現(xiàn)信號(hào)延遲，使高壓補(bǔ)油閥7開啟之前，控制閥6完全關(guān)死。
[0011]液壓擺動(dòng)缸9由一個(gè)兩位三通換向閥8控制，形成差動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯10，提高主控閥的功率和響應(yīng)頻率。當(dāng)換向閥8工作在左位時(shí)，擺動(dòng)缸9處于差動(dòng)式工作狀態(tài)，通過設(shè)計(jì)使擺動(dòng)缸9左腔面積大于右腔面積，則擺動(dòng)缸向右旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯10打開(或關(guān)閉)閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)；當(dāng)換向閥8工作在右位時(shí)，擺動(dòng)缸9右腔接高壓、左腔接油箱，則擺動(dòng)缸9向左旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯10關(guān)閉(或打開)閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)。
[0012]具體的:當(dāng)換向閥8工作在左位時(shí)，擺動(dòng)缸9處于差動(dòng)式工作狀態(tài)，通過設(shè)計(jì)使擺動(dòng)缸左腔面積大于右腔面積，則擺動(dòng)缸9向右旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯10向右轉(zhuǎn)動(dòng)，使主控閥工作在下位，即控制閥6、高壓補(bǔ)油閥7工作在下位，切換閥2工作在下位，則蓄能器11與液壓缸I無桿腔連通，液壓缸I無桿腔通油箱，液壓缸I在高壓油源作用下快速下降。當(dāng)液壓缸I接觸工件時(shí)，換向閥8工作在右位，擺動(dòng)缸9右腔接高壓、左腔接油箱，則擺動(dòng)缸9向左轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)主控閥芯10向左轉(zhuǎn)動(dòng)，使主控閥工作在上位，切換閥2工作在下位時(shí)，蓄能器11與液壓缸I無桿腔不連通，高壓油源與液壓缸I無桿腔連通，液壓缸I在高壓油液作用下，實(shí)現(xiàn)工進(jìn)沖壓動(dòng)作。沖壓完成后，換向閥8工作在左位，液壓擺動(dòng)缸9向右旋轉(zhuǎn)，使主控閥工作在下位，切換閥2工作在上位，蓄能器11與液壓缸I無桿腔連通，高壓油源與液壓缸I無桿腔不連通，液壓缸I下部有桿腔與高壓油源連通，此時(shí)，液壓缸在高壓油液作用下，實(shí)現(xiàn)快退動(dòng)作。
[0013]如圖3可知主控閥6和高壓補(bǔ)油閥7在液壓缸I下降和上升時(shí)處于同一狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間為40ms，加壓工進(jìn)時(shí)間為20ms。因此液壓擺動(dòng)缸9向右旋轉(zhuǎn)，并在極限位置保持40ms，向左旋轉(zhuǎn)，并在極限位置保持20ms。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.重載高速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)，包括單出桿液壓缸、控制閥、高壓補(bǔ)油閥、切換閥、蓄能器、溢流閥、差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸、換向閥、主控閥閥芯和高壓油栗，其特征在于:控制閥出油口與單出桿液壓缸的無桿腔連接，進(jìn)油口分別與溢流閥、蓄能器連接；高壓補(bǔ)油閥的出油口與單出桿液壓缸的無桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接；切換閥的出油口與單出桿液壓缸的有桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接；控制閥和高壓補(bǔ)油閥集成一體，其閥芯為主控閥閥芯，主控閥閥芯與差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸連接，由差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸直接驅(qū)動(dòng)；差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸與換向閥相連，使擺動(dòng)缸一端常通高壓油，另一端通過換向閥切換分別與高壓油、油箱相連，形成差動(dòng)擺動(dòng)來驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯； 系統(tǒng)根據(jù)強(qiáng)制配流控制時(shí)序控制主控閥的開合，低載時(shí)液壓缸快進(jìn)，由蓄能器作為低壓壓力源通過控制閥進(jìn)行供油；重載沖壓時(shí)高壓補(bǔ)油閥提供高壓油，使液壓缸無桿腔內(nèi)的油液加壓到高壓油源的壓力；快退時(shí)，切換閥打開，提供高壓油并將液壓缸無桿腔的油液通過控制閥壓入蓄能器儲(chǔ)能，多余的油液經(jīng)第一溢流閥回油箱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載高速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)，其特征在于:所述的液壓擺動(dòng)缸由一個(gè)兩位三通換向閥控制，形成差動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯；當(dāng)換向閥工作在左位時(shí)，液壓擺動(dòng)缸處于差動(dòng)式工作狀態(tài)，通過設(shè)計(jì)使擺動(dòng)缸左腔面積大于右腔面積，則液壓擺動(dòng)缸向右旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯打開或關(guān)閉閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)；當(dāng)換向閥工作在右位時(shí)，擺動(dòng)缸右腔接高壓油、左腔接油箱，則擺動(dòng)缸向左旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯關(guān)閉或打開閥口，并使主控閥保持在該工作狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重載高速液壓振動(dòng)沖擊系統(tǒng)。該系統(tǒng)由單出桿液壓缸、控制閥、高壓補(bǔ)油閥、切換閥、蓄能器、溢流閥，差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸和換向閥等主要元件構(gòu)成?？刂崎y出油口與單出桿缸的無桿腔連接，進(jìn)油口與蓄能器連接。高壓補(bǔ)油閥的出油口與單出桿缸的無桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接。切換閥的出油口與單出桿缸的有桿腔連接，進(jìn)油口與高壓油路連接。本系統(tǒng)將控制閥和高壓補(bǔ)油閥集成一體，閥芯與差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸連接，由液壓擺動(dòng)缸直接驅(qū)動(dòng)。差動(dòng)式液壓擺動(dòng)缸與一個(gè)換向閥相連，使擺動(dòng)缸一端常通高壓油，另一端通過換向閥切換分別與高壓油和油箱相連，形成差動(dòng)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)主控閥閥芯。本發(fā)明沖壓速度高，沖壓公稱力大，操作簡(jiǎn)單安全。
【IPC分類】F15B13/02, F15B11/00, F15B1/02
【公開號(hào)】CN105134672
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510581286
【發(fā)明人】沈瑩杰, 蔡勇, 方輝, 劉碩
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)舟山海洋研究中心
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日