CN105398928A - 非对称偏置重力下行控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开非对称偏置重力下行控制***，包括控制器本体结构和重力下行机构，在图1：重力负载使下行机构（扶梯15或踏板16）沿箭头示意方向下行。在图2中，盖板6、10和控制阀主体3连接固定，多级柱塞7及其支撑体2绕中控阀主体转动；处于中间位置的伺服阀芯5在控制阀主体3，内受弹簧4及外接调控力作用，调控转速！柱塞在支撑体内运动并受弹簧1及低压油作用伸长，增大控制器转动的力矩，使控制器可以在小负载的情况下也能被驱动。柱塞受复位轨道11作用压缩向高压储能罐压油。伺服阀设计的双区简化了控制机制，提高了重力势能的利用率以及控制的稳定性和灵活性。本发明用一个简单的结构实现了重力下行机构的调速和储能。

Description

非对称偏置重力下行控制***

技术领域

本发明涉及重力下行的调速控制，尤其是涉及非对称偏置重力下行方案的调速机构。

背景技术

地球生存环境是人类生活的命运共同体，正在不断地持续地被工业、生活消耗污染而变差，减排及节能成为人类面对的最重要的课题。重力势能是一种能量也是一种资源，然而在许多场合下重力势能都被无意义的浪费掉了，有时还会变成负能量必须以其他能量消耗而克服。因此研发重力节能环保的设备具有广阔的市场需求。以重力势能为动力开发的下行机构是本发明的主攻方向。在大多数重力下行的机械装置中，如想实现其有用的功能，就必须对其机构设定变速功能机构。当前下行的机构其调速或变速的方法主要有齿轮、电机变频调速和液压调速等。齿轮变速可靠性高，结构简单但需要控制操纵机构。电机变频调速伺服控制性好，可以实现远程控制但只能用于用电场合。液压调速具有调速平稳、抗震性好等优点在工程机械、通用机械和交通工具中得以广泛应用。如常见的液压调速装置、调速马达等，这些装置都具有相同的特点：即都是以回路的方式（即分立元件组合成回路和高压腔都是通过控制元件与低压腔链接形成回路）构成***实现功能作用，适应于多数场合，但对一些要求结构简单效率不高且使用空间有限的场所则略显不适。

为了开发以重力势能为动力的下行装置，针对现有的下行扶梯和传送带类机构，本发明以重力势能利用为根本，以节能环保为目的重新设计了控制机构，改善了负载动力的作用效果，使下行机构运行更加可靠。

发明内容

实现了重力下行负载的可控利用，简化控制机构，降低空间要求和成本、以及实现调速输出等问题，形成非对称偏置重力下行控制***。

本发明采用的技术方案如下：

非对称偏置重力下行控制***中，柱塞支撑体2与多级柱塞可以同时围绕控制阀主体3转动。渐开线复位轨道13与控制阀主体3位置固定不变。控制阀主体上双区结构将重力势能分解为下行转矩能量和高压复位储能，并通过高压储能对助力导向轮14的作用，实现了小负载大转矩启动和大负载势能转变为液压能的储能功能。

在图一中的：负载（下行人员）出现在下行踏板16之上时在重力的作用下产生下行动力，中控伺服阀内压增大打开储能油罐11通往助力导向轮14的通道，推动下行轨道端部的助力导向轮14，使下行机构运行。下行踏板16沿着引导下行踏板方向的下行轨道15运动，同时在吸油区的多级柱塞7随动吸入低压储油罐12的低压油伸长，不断加大中控伺服阀主体3和柱塞支撑体2之间的转矩，又同时在压油区域的多级柱塞7受力在中控阀主体内产生压力不断的把多余的势能转化为液压能流入储能罐11。多级柱塞采用渐开线复位轨道13能有效的减少柱塞上的反转力矩，在复位轨道中间是图二所示的中控伺服控制阀。在图二中控制阀中包括左端盖板10，盖板的紧固螺钉9（8个），伺服阀芯复位弹簧8，多级柱塞7；右端盖板6也通过螺钉9与阀芯主体联接接，特别的是置于中间的伺服阀芯5和控制阀主体3，在控制阀主体上设置双区结构引导液压油方向，在阀芯5上设置弹簧4用于调节阀芯的运动，其目的是改变多级柱塞上的阻尼大小影响柱塞的回缩速度从而改变下行机构的下行速度！伺服中控阀位于柱塞支撑体2中并且支撑体围绕中控阀本体3转动，柱塞在支撑体内运动并受弹簧1作用。阻尼柱塞7可以通过复位轨道盘的开放口伸出并抵紧在下行踏板16下，多级柱塞柱塞随着下行踏板并在区域内受弹簧液压油作用而增长，其结果是作用于控制器本体上的转矩加大了，控制器的柱塞支撑体受力矩不断转动。

进一步的，所述中控伺服阀主体上设有双区结构不断改变柱塞的工作方式和作用

进一步的，所述的多级柱塞复位弹簧端与中控伺服阀芯之间的油孔连通，在压油区把重力势能转化成液压能。

进一步的，所述的渐开线复位导轨与转动控制器本体之间形成非对称偏置状态，所述半开放渐开线复位导轨与伺服阀本体之间之角度形成吸油和压油双区结构。

进一步的，所述的液压储能罐和液压储油罐分别置于图2、图5所示连接点上，承担相应功能。

本发明具有以下有益效果：

1.将调速回路功能集成为一体，在一个简单的结构内实现调速，降低了空间要求和成本。

2.通过中控伺服阀本体的双区结构使多级柱塞吸油压油对应了复位轨道的逻辑关系，统一调控，提高了重力势能的利用率，简化了控制机制，控制速度的稳定性和灵活性更好。

3.本机构为可变力矩设计能在小负载的情况下重力运行，并通过伺服控制阀芯运动调节液压油阻尼大小实现分级分速输出。

4.以高压油为介质，摈弃了复杂的变速机构，传动链短，机构运行噪声小，通过助力导向轮的牵引改善了下行踏步的受力情况，使下行踏步运动处于相对固定的匀速运动。

附图说明

图1是：非对称偏置重力下行控制***原理示意图

图2是：非对称偏置重力下行控制***的控制阀原理图

图3是：控制阀的主体结构图

图4是：控制阀的阀芯示意图

图5是：非对称偏置重力下行控制***的液压流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1、2、3、45所示，非对称偏置重力下行的控制器本体结构，柱塞支撑体2与多级柱塞7可以同时围绕控制阀主体3转动。渐开线复位轨道与控制阀主体3位置固定不变。下行负载出现时下行踏板14沿着引导下行踏板方向的下行轨道13在重力的作用下产生下行动力，同时在压油区域的多级柱塞受力在中控阀主体内产生压力打开储能油罐推动下行轨道端部的助力导向轮12，使下行机构运行。多级柱塞采用渐开线复位轨道11能有效的减少柱塞上的反转力矩，中控伺服控制阀设置在复位轨道中间。中控制阀中包括左端盖板10和右端盖板6，盖板的紧固螺钉9把中控阀主体3分别和盖板6和10固定不动处于静止状态，伺服阀芯复位弹簧8，多级柱塞7，特别的是置于中间的伺服阀芯5和控制阀主体3，在控制阀主体上设置双区结构引导液压油方向，在阀芯5上设置弹簧4用于调节阀芯的运动，其目的是改变多级柱塞上的阻尼大小影响柱塞的回缩速度从而改变下行机构的下行速度！伺服中控阀位于柱塞支撑体2中并且支撑体围绕中控阀本体转动，柱塞在支撑体内运动并受弹簧1作用。阻尼柱塞可以通过复位轨道盘的开放口伸出并抵紧在扶梯的踏步下，多级柱塞随着扶梯踏步运动并在区域内受弹簧液压油作用而增长，其结果是作用于控制器本体上的转矩加大了，控制器的柱塞支撑体受力矩开始转动。

本新型实施案列之一：重力下行扶梯控制调速

本新型实施案列之二：本机构以液压技术和机械结构相互作用，展示了液压技术与机械装置之间的互动关系和功能原理。特别是该装置涉及液压回路的变形设计、机械结构的功能设计、加工装配工艺设计等是液压技术应用教学中创新教育的理想教具，即可以理论教学也可以作为实习设备拆装训练。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.非对称偏置自动下行控制***，包括控制器本体结构和重力下行机构，在图一中的：下行踏板14，引导下行踏板方向的下行轨道13，下行轨道端部的助力导向轮12，多级柱塞渐开线复位轨道11，在复位轨道中间是图二所示的中控伺服控制阀，在图二中控制阀中包括左端盖板10，盖板的紧固螺钉9（8个），伺服阀芯复位弹簧8，多级柱塞7（12个）；右端盖板6，特别的是置于中间的伺服阀芯5和控制阀主体3，在阀芯5上设置弹簧4用于调节阀芯的运动，伺服中控阀位于柱塞支撑体2中并且支撑体围绕中控阀主体转动，柱塞在支撑体内运动并受弹簧1作用，下行机构以示意图表示。

2.根据权利要求1所述的非对称偏置自动下行控制***，其特征在于：所述的柱塞复位轨道盘11压油区域采用渐开线曲线。

3.根据权利要求1所述的非对称偏置自动下行控制***，其特征在于：所述的中控伺服阀主体3上设置吸油压油功能双区并通过伺服阀芯5调控下行速度。

4.根据权利要求1所述的非对称偏置自动下行控制***，其特征在于：所述的多级柱塞的柱塞复位弹簧端与中控伺服阀主体3之间通过油孔连接。

5.根据权利要求1所述的非对称偏置自动下行控制***，其特征在于：所述的转动控制器本体与渐开线复位导轨间形成非对称偏置状态，使半开放渐开线复位导轨11与伺服控制阀主体3之角度形成90度吸油角和180度压油角位置。

6.根据权利要求1所述的非对称偏置自动下行控制***，其特征在于：所述的伺服阀芯上吸油区对应联通低压储油罐，压油区对应联通高压储能罐。