CN108644092A - 一种液压驱动的往复式空压机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压驱动的往复式空压机，包括连接块，所述连接块的左右两端分别安装有第一缸体和第二缸体；所述连接块内滑动连接与活塞杆，所述活塞杆的左端位于所述第一缸体内，右端位于所述第二缸体内；所述第一缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的第一活塞，所述第二缸体内滑动连接有与所述活塞杆的右端相连的第二活塞；所述连接块上设有用于控制所述活塞杆左右往复运动的换向阀；所述第一缸体的左端安装有第一单向阀和用于控制空气排出的第二单向阀，所述第二缸体的右端安装有用于控制空气进入的第三单向阀和用于控制空气排出的第四单向阀；该空压机的第一缸体和第二缸体整体连接结构更加紧凑，而且活塞的往复运动无需电控。

Description

一种液压驱动的往复式空压机
技术领域
本发明涉及空压机技术领域，具体为一种液压驱动的往复式空压机。
背景技术
随着大型机械设备的大规模应用，液压驱动作为一种很重要的驱动方式得到广泛采用，液压***及其相关技术也日趋成熟。特别是在空压机应用技术领域，传统的空压机是采用曲柄连杆机构实现活塞在缸体内往复运动进而将空气压缩，这种方式的空压机输出脉冲大、不平稳，而且在恶劣工况下容易卡住，另外在目前的液压空压机中实现活塞往复运动的换向阀，大多采用电磁换向阀和位移传感器相配合控制换向，都由接近开关控制传感器，换向不稳定、不可靠，结构复杂，更换不方便；换向装置的控制电路部分采用的是电路板控制，因为线路板是非标件，而且制作加工比较困难，损坏后维修就非常困难，同时如果出现问题后也不方便查找原因，大大降低了生产效率；现有的换向装置，如果长期持续通电，很容易损坏小器件，能满足长期通电的要求，也在一定程度上影响到了生产效率。而某些领域有极其严格的防爆要求，要求尽量的简化***，无需外界干预，如应用在石油矿井、煤炭灌注、天然气压缩站等领域中的空压机(有防爆要求)，客观需要一种液压驱动的往复式空压机来满足无需人员近距离的干预即能自行换向而且还满足防爆的需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术上的缺陷，提供一种结构简单、加工方便、无需电控制的液压驱动的往复式空压机。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供了一种液压驱动的往复式空压机，包括连接块，所述连接块的左右两端分别安装有第一缸体和第二缸体；所述连接块内滑动连接与活塞杆，所述活塞杆的左端位于所述第一缸体内，右端位于所述第二缸体内；所述第一缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的第一活塞，所述第二缸体内滑动连接有与所述活塞杆的右端相连的第二活塞；所述连接块上设有用于控制所述活塞杆左右往复运动的换向阀；所述第一缸体的左端安装有用于控制空气进入的第一单向阀和用于控制空气排出的第二单向阀，所述第二缸体的右端安装有用于控制空气进入的第三单向阀和用于控制空气排出的第四单向阀；通过上述设置该空压机的第一缸体和第二缸体整体连接结构更加紧凑，而且第一活塞和第二活塞的往复运动无需电控。所述换向阀包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体，所述阀体的左右两端分别安装有第一螺堵和第二螺堵，所述阀体内滑动连接有用于控制油口通断的阀芯；所述阀芯的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩、第二台肩、第三台肩，所述第一台肩和所述第一螺堵之间形成第一控制腔，所述第三台肩和所述第二螺堵之间形成第二控制腔，所述阀芯内设有与第一控制腔相通的第一流道和与第二控制腔相通的第二流道；所述阀芯位于右边位置时，所述P油口与所述B油口相通，所述A油口与所述T油口相通；所述阀芯位于左边位置时，所述P油口与所述A油口相通，所述B油口与所述T油口相通；所述阀芯上设有连通第一流道和A油口的第一通流孔；所述第二台肩和第三台肩的侧面上分别设有与第二流道相通的第二通流孔和第三通流孔；所述阀芯的左右移动可改变所述第二通流孔与P油口的通断和所述第三通流孔与T油口的通断；所述阀体内还设有用于控制阀芯处于初始位置的弹簧对中装置。
进一步的技术方案中，所述阀芯处于初始位置时，所述第二通流孔与所述P油口相通，所述第三通流孔与所述T油口相通；所述阀芯由初始位置向左运动时，所述第二通流孔保持与所述P油口相通，所述第三通流孔与T油口逐渐隔断；所述阀芯由初始位置向右运动时，所述第二通流孔与P油口逐渐隔断，所述第三通流孔保持与T油口相通。
进一步的技术方案中，所述弹簧对中装置包括位于第一控制腔内的第一弹簧和第一垫片及位于第二控制腔内的第二弹簧和第二垫片；所述第一垫片套设在阀芯左端的小径上，所述第一弹簧一端抵在所述第一垫片上，另一端抵在所述第一螺堵上；所述第二垫片套设在阀芯右端的小径上，所述第二弹簧一端抵在所述第二垫片上，另一端抵在所述第二螺堵上。
进一步的技术方案中，所述阀芯第一流道内设有第一阻尼器，所述第一阻尼器上设有第一阻尼孔；所述阀芯第二流道内设有第二阻尼器，所述第二阻尼器上设有第二阻尼孔。
进一步的技术方案中，所述连接块上设有用于连通所述A油口与所述第二缸体的第二流道，以及用于连通所述B油口与所述第一缸体的第一流道。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：该液压驱动的往复式空压机的第一缸体和第二缸体整体连接结构更加紧凑，而且第一活塞和第二活塞的往复运动无需电控；另外该换向阀在P油口进油之前，由弹簧对中装置使阀芯处于初始位置，第二通流孔与P油口相通，第三通流孔与T油口相通；当P油口进油时，油液经第二通流孔、第二流道进入第二控制腔，第一控制腔的油液通过第一流道流入A油口，阀芯在P油口和A油口的压差下开始向左移动，第三通流孔与T口逐渐隔断，当阀芯运动到左限位时P油口与A油口相通，B油口与T油口相通，外接的液压缸开始移动；当外接的液压缸运动到头后，油液不再流动，P油口和A油口之间的压差消失，阀芯在弹簧对中装置的作用下开始向右移动，而在向右移动过程中，第三通流孔与T口连通使第二控制腔的压力小于第一控制腔的压力，阀芯继续右移到右限位，此时第二通流孔与P口隔断，第二控制腔与T油口压力相等，P油口与B油口相通、A油口与T油口相通，A油口和T油口之间的压差使阀芯保持在右限位位置，液压缸开始向反向移动；当液压缸反向移动到头后，油液不再流动A油口和T油口之间的压差消失，阀芯在弹簧对中装置的作用下向左移动到初始位置，至此形成循环，无需电控控制，而且该阀结构简单、加工方便。
附图说明
图1为本实施例中液压驱动的往复式空压机的结构示意图；
图2为本实施例中换向阀的结构示意图；
图3为本实施例中换向阀的液压原理图。
具体实施方式
请参阅图1-3，本发明提供一种液压驱动的往复式空压机，包括连接块9，所述连接块9的左右两端分别安装有第一缸体10和第二缸体11；所述连接块9内滑动连接与活塞杆12，所述活塞杆12的左端位于所述第一缸体10内，右端位于所述第二缸体11内；所述第一缸体10内滑动连接有与所述活塞杆12左端相连的第一活塞13，所述第二缸体11内滑动连接有与所述活塞杆12的右端相连的第二活塞14；所述连接块9上设有用于控制所述活塞杆12左右往复运动的换向阀15；所述第一缸体10的左端安装有用于控制空气进入所述第一缸体10无杆腔内的第一单向阀16和用于控制空气排出所述第一缸体10无杆腔的第二单向阀17，所述第二缸体11的右端安装有用于控制空气进入第二缸体11无杆腔内的第三单向阀18和用于控制空气排出第二缸体11无杆腔内的第四单向阀19；通过上述设置该空压机的第一缸体10和第二缸体11整体连接结构更加紧凑，而且第一活塞13和第二活塞14的往复运动无需电控。所述换向阀15包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体1，阀体1的左右两端分别安装有第一螺堵7a和第二螺堵7b，阀体1内滑动连接有用于控制油口通断的阀芯3；阀芯3的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩3a、第二台肩3b、第三台肩3c，第一台肩3a和第一螺堵7a之间形成第一控制腔1a，第三台肩3c和第二螺堵7b之间形成第二控制腔1b，阀芯3内设有与第一控制腔1a相通的第一流道3.1和与第二控制腔1b相通的第二流道3.5；阀芯3位于右边位置时，P油口与B油口相通，A油口与T油口相通；阀芯3位于左边位置时，P油口与A油口相通，B油口与所述T油口相通；阀芯3上设有连通第一流道3.1和A油口的第一通流孔3.2；第二台肩3b和第三台肩3c的侧面上分别设有与第二流道3.5相通的第二通流孔3.3和第三通流孔3.4；阀芯3的左右移动可改变第二通流孔3.3与P油口的通断和第三通流孔3.4与T油口的通断；阀体1内还设有用于控制阀芯3处于初始位置的弹簧对中装置。
所述阀芯3处于初始位置时，第二通流孔3.3与P油口相通，第三通流孔3.4与T油口相通；阀芯3由初始位置向左运动时，第二通流孔3.3保持与P油口相通，第三通流孔3.4与T油口逐渐隔断；阀芯3由初始位置向右运动时，第二通流孔3.3与P油口逐渐隔断，第三通流孔3.4保持与T油口相通。
所述弹簧对中装置包括位于第一控制腔1a内的第一弹簧6a和第一垫片2a及位于第二控制腔内1b的第二弹簧6b和第二垫片2b；第一垫片2a套设在阀芯3左端的小径上，第一弹簧6a一端抵在第一垫片2a上，另一端抵在第一螺堵7a上；第二垫片2b套设在阀芯3右端的小径上，第二弹簧6b一端抵在第二垫片2b上，另一端抵在第二螺堵7b上。
所述阀芯3第一流道3.1内设有第一阻尼器4a，第一阻尼器4a上设有第一阻尼孔4a1；阀芯3第二流道3.5内设有第二阻尼器4b，第二阻尼器4b上设有第二阻尼孔4b1。
所述连接块9上设有用于连通所述A油口与所述第二缸体11有杆腔的第二流道902，以及用于连通所述B油口与所述第一缸体10有杆腔的第一流道901。
使用时将P油口和T油口与液压油源相连，A油口和B油口分别与第二缸体21的有杆腔和第一缸体20的有杆腔连通，在P油口进油之前，所述换向阀15由弹簧对中装置使阀芯3处于初始位置，第二通流孔3.3与P油口相通，第三通流孔3.4与T油口相通；当P油口进油时，油液经第二通流孔3.3、第二阻尼孔4b1进入第二控制腔1b，第一控制腔1a的油液通过第一阻尼孔4a1流入A油口，阀芯3在P油口和A油口的压差下开始向左移动，第三通流孔3.4与T口逐渐隔断导致第二控制腔1b的压力越来越高最终和P油口压力相等，当阀芯3运动到左限位时P油口与A油口相通，B油口与T油口相通，使得第二缸体11的有杆腔内压力上升进而驱动第二活塞14向右运动将第二缸体11无杆腔内的空气进行压缩并且排出，同时通过活塞杆12带动位于所述第一缸体10内的第一活塞13向右运动，使得第一缸体10无杆腔内形成负压进而将空气吸入。当第二活塞14向右运动到头后，油液不再流动，P油口和A油口之间的压差消失，阀芯3在弹簧对中装置的作用下开始向右移动，而在向右移动过程中，第三通流孔3.4与T油口连通使第二控制腔1b的压力小于第一控制腔1a的压力，阀芯3继续右移到右限位，此时第二通流孔3.3与P油口隔断，第二控制腔1b与T油口压力相等，P油口与B油口相通、A油口与T油口相通，A油口和T油口之间的压差使阀芯3保持在右限位位置，使得第一缸体10的有杆腔内压力上升进而驱动第一活塞13向左运动将第一缸体10无杆腔内的空气进行压缩并且排出，同时通过活塞杆12带动位于所述第二缸体11内的第二活塞14向左运动，使得第二缸体11无杆腔内形成负压进而将空气吸入。当第一活塞13向左运动到头后，油液不再流动A油口和T油口之间的压差消失，阀芯3在弹簧对中装置的作用下向左移动到初始位置，至此形成循环，活塞杆12在本发明的控制下来回自动运动，无需电控控制。
上部所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种液压驱动的往复式空压机，其特征在于，包括连接块，所述连接块的左右两端分别安装有第一缸体和第二缸体；所述连接块内滑动连接与活塞杆，所述活塞杆的左端位于所述第一缸体内，右端位于所述第二缸体内；所述第一缸体内滑动连接有与所述活塞杆左端相连的第一活塞，所述第二缸体内滑动连接有与所述活塞杆的右端相连的第二活塞；所述连接块上设有用于控制所述活塞杆左右往复运动的换向阀；所述第一缸体的左端安装有用于控制空气进入的第一单向阀和用于控制空气排出的第二单向阀，所述第二缸体的右端安装有用于控制空气进入的第三单向阀和用于控制空气排出的第四单向阀；所述换向阀包括内部设有P油口、A油口、B油口、T油口的阀体，所述阀体的左右两端分别安装有第一螺堵和第二螺堵，所述阀体内滑动连接有用于控制油口通断的阀芯；所述阀芯的侧面上沿其轴向从左向右依次设有第一台肩、第二台肩、第三台肩，所述第一台肩和所述第一螺堵之间形成第一控制腔，所述第三台肩和所述第二螺堵之间形成第二控制腔，所述阀芯内设有与第一控制腔相通的第一流道和与第二控制腔相通的第二流道；所述阀芯位于右边位置时，所述P油口与所述B油口相通，所述A油口与所述T油口相通；所述阀芯位于左边位置时，所述P油口与所述A油口相通，所述B油口与所述T油口相通；
所述阀芯上设有连通第一流道和A油口的第一通流孔；所述第二台肩和第三台肩的侧面上分别设有与第二流道相通的第二通流孔和第三通流孔；所述阀芯的左右移动可改变所述第二通流孔与P油口的通断和所述第三通流孔与T油口的通断；
所述阀体内还设有用于控制阀芯处于初始位置的弹簧对中装置。
2.根据权利要求1所述的一种液压驱动的往复式空压机，其特征在于，所述阀芯处于初始位置时，所述第二通流孔与所述P油口相通，所述第三通流孔与所述T油口相通；所述阀芯由初始位置向左运动时，所述第二通流孔保持与所述P油口相通，所述第三通流孔与T油口逐渐隔断；所述阀芯由初始位置向右运动时，所述第二通流孔与P油口逐渐隔断，所述第三通流孔保持与T油口相通。
3.根据权利要求2所述的一种液压驱动的往复式空压机，其特征在于，所述弹簧对中装置包括位于第一控制腔内的第一弹簧和第一垫片及位于第二控制腔内的第二弹簧和第二垫片；所述第一垫片套设在阀芯左端的小径上，所述第一弹簧一端抵在所述第一垫片上，另一端抵在所述第一螺堵上；所述第二垫片套设在阀芯右端的小径上，所述第二弹簧一端抵在所述第二垫片上，另一端抵在所述第二螺堵上。
4.根据权利要求1所述的一种液压驱动的往复式空压机，其特征在于，所述阀芯第一流道内设有第一阻尼器，所述第一阻尼器上设有第一阻尼孔；所述阀芯第二流道内设有第二阻尼器，所述第二阻尼器上设有第二阻尼孔。
5.根据权利要求1所述的一种液压驱动的往复式空压机，其特征在于，所述连接块上设有用于连通所述A油口与所述第二缸体的第二流道，以及用于连通所述B油口与所述第一缸体的第一流道。
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