CN108679007B - 一种紧凑型单作用液压增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种紧凑型单作用液压增压器，其特征在于：包括阀壳，具有柱塞腔的左缸身和右缸身，具有轴向通道且呈T字形的活塞，大阀芯和小阀芯，大阀芯的直径大于阀口的直径，柱塞，柱塞设于左缸身内并能左右滑移，柱塞的内端与活塞的轴向通道的左端连接与能随活塞左右滑移。本液压增压器具有集成度高、体积紧凑。且因为第一通流孔的第二出口端在与回油腔和左活塞腔连通时，活塞左右两端都与相对应的缸身的底面有一定的距离，这就保证了可以在活塞与两端盖碰撞前完成液控换向阀组件的换向，因此无撞击振动、噪音小。

Description

一种紧凑型单作用液压增压器
技术领域
本发明属于一种液压增压器，具体涉及一种紧凑型单作用液压增压器。
背景技术
液压增压器是利用活塞两端作用面积不同而受力大小相同的原理，将液压压力放大的一种超高压液压元件，液压增压器可以将低压压力增大到200MPa及以上。液压增压器可以分为单作用单行程增压器、单作用往复式增压器和双作用往复式增压器三种。单作用单行程增压器由于只能向一个方向运动，受到行程限制，输出流量有限，不能够达到连续增压，适用范围狭窄。单作用往复式增压器可以实现连续增压，但是只能单程增压，油源利用率只有二分之一，输出流量也有限。双作用往复式液压增压器，可以实现双向连续增压，不受行程限制，输出流量大，是较为理想的增压元件。但是目前国内采用的传统双作用往复式液压增压器是通过电磁换向阀的不断换向，控制增压缸往复运动连续输出高压，结构复杂，体积和重量庞大，不方便携带，在易燃易爆场合和便携式机械方面难以采用。
公开号为CN101666339A的中国发明专利提出了一种液压增压器，利用行程控制换向阀和主换向阀控制增压缸连续运动的方案，该方案较之国内传统的利用电磁换向阀控制换向的双作用增压器具有创新之处，但也存在以下缺点：
(1)由于其行程换向阀利用钢球定位和链来保持在两个位置，控制增压缸向不同的方向运动，结构复杂、加工难度大。且钢球定位很容易失效，链被拉断，行程控制换向阀将处于浮动位置，即增压缸停止运动，因此此控制方式不可靠；
(2)当其活塞在一个方向运动到头后，活塞会与相应方向的端盖产生撞击，在持续高频运动中活塞与端盖的连续撞击产生的噪音很大，且对使用寿命产生了不利影响。
综上所述，现有的液压增压器还可作进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构新颖的液压增压器，其具有低噪音、能高频率自动往复增压、且体积紧凑的优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种紧凑型单作用液压增压器，其特征在于：包括具有轴向孔道的阀壳，阀壳侧壁上开有与轴向孔道连通的进油口和回油口，阀壳的内孔壁中部具有第一环形内肩胛，进油口和回油口位于第一环形内肩胛的左右两侧；具有柱塞腔的左缸身和右缸身，分别连接在阀壳轴向孔道的左右两端，左缸身上开有左进油流道和高压油口，左进油流道内设有仅允许进油口油液进入柱塞腔的进油单向阀，高压油口内设有仅允许油液从柱塞腔排出的出油单向阀；左进油流道通过设在阀壳上的第一进油孔与进油口相连通；具有轴向通道且呈T字形的活塞，设于阀壳内并能左右滑移，活塞的细轴部与第一环形内肩胛的内周壁密封配合，活塞的大轴部外周与右活塞腔的内孔壁之间设有第一密封圈，活塞的大轴部的左侧与第一环形内肩胛之间形成左活塞腔，活塞的大轴部的右侧形成右活塞腔，活塞的细轴部的左侧形成回油腔，进油口与左活塞腔连通，回油口与回油腔连通，活塞的轴向孔道内周壁上设有第二环形内肩胛，第二环形内肩胛围成阀口，活塞的细轴部上开有第一通流孔、第二通流孔和第三通流孔，第一通流孔用以连通第二环形内肩胛右侧的轴向通道和左活塞腔，第二通流孔用以连通第二环形内肩胛左侧的轴向通道和回油腔，第三通流孔的进口端位于阀口内，第三通流孔的出口端有三个，其中一个为始终与右活塞腔连通第一出口端，另一个为选择与回油腔或左活塞腔连通与否的第二出口端，第三个为始终与第二环形内肩胛左端的轴向通道连通的第三出口端；大阀芯和小阀芯，大阀芯的直径大于阀口的直径，大阀芯位于第二环形内肩胛左侧并与轴向通道之间设有第二密封圈，大阀芯的左右滑移能决定开启阀口的左端口与否，小阀芯呈T字形，小阀芯的大头部位于第二环形内肩胛右侧，小阀芯的细轴部穿过阀口后与大阀芯螺纹连接，小阀芯的大头部的左右滑移能决定开启阀口的右端口与否；柱塞，柱塞设于左缸身内并能左右滑移，柱塞的外周与左缸身内孔之间为间隙液密封配合，从而在左缸身内形成柱塞腔，柱塞的内端与活塞的轴向通道的左端连接与能随活塞左右滑移。
作为优选，在活塞左移至第三通流孔的第二出口端与回油腔连通的状态下，所述活塞与左缸身的底面具有间距。因第三通流孔其中的一个出口端在与回油腔和左活塞腔连通时，活塞左右两端都与相对应的缸身底面有一定的距离，这就保证了可在活塞与左缸身或右缸身碰撞前完成大阀芯或小阀芯的换向，因此无撞击振动、噪音小。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过活塞位移变化，使大阀芯通过活塞上的第三通流孔的第二出口端选择或者与回油口连通或者与压力油口连通，再利用大阀芯与小阀芯的面积差，来完成大阀芯与小阀芯的换向，进而控制右活塞腔或者与压力油口或者与回油口通来完成左右往复运动。因此本液压增压器具有集成度高、体积紧凑。且因为第一通流孔的第二出口端在与回油腔和左活塞腔连通时，活塞左右两端都与相对应的缸身的底面有一定的距离，这就保证了可以在活塞与左缸身或右缸身碰撞前完成大阀芯或小阀芯的换向，因此无撞击振动、噪音小。
活塞的往复运动控制是由大阀芯和小阀芯来完成的，大阀芯的直径大于阀口的直径，小阀芯的细轴部穿过阀口后与大阀芯螺纹连接，小阀芯的大头部的左右滑移能决定开启阀口的右端口与否，大阀芯的左右滑移能决定开启阀口的左端口与否；当小阀芯打开阀口的右端口时，油液可经进油口、第一通流孔、第三通流孔后进入右活塞腔，右活塞腔的油液作用在由活塞和右柱塞形成的环形面积上(此环形面积大于活塞的凸肩部分形成的环形面积)，因此活塞在面积差下向左运动，当活塞由右向左运动到第三通流孔的第二出口端与回油腔相通，大阀芯的左端处与回油口相通，小阀芯向左运动关闭阀口的右端口，大阀芯打开阀口的左端口，这样右活塞腔通过阀口的左端口及第二通流孔后与回油腔相通，进而流向回油口，这样活塞开始向右运动，当活塞向右运动到第三通流孔的第二出口端与左活塞腔相通时，大阀芯和小阀芯在面积差的作用下一起向右运动，大阀芯重新关闭阀口的左端口，小阀芯重新开启阀口的右端口，这样活塞开始向左运动，形成循环。活塞向右运动的时候，进油口P的油液由进油单向阀进入柱塞腔进行充液；在活塞带动柱塞向左运动中，柱塞腔的油液增压后经出油单向阀排出；。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，为本发明的一个优选实施例。
一种紧凑型单作用液压增压器，包括
具有轴向孔道的阀壳5，阀壳5侧壁上开有与轴向孔道连通的进油口P和回油口T，阀壳2的内孔壁中部具有第一环形内肩胛51，进油口P和回油口T位于第一环形内肩胛51的左右两侧；
具有柱塞腔2a的左缸身2和右缸身8，分别连接在阀壳5轴向孔道的左右两端，左缸身2上开有左进油流道21和高压油口H，左进油流道21内设有仅允许进油口油液进入柱塞腔2a的进油单向阀7，高压油口H内设有仅允许油液从柱塞腔2a排出的出油单向阀6；左进油流道21通过设在阀壳上的第一进油孔5a与进油口P相连通；
具有轴向通道且呈T字形的活塞1，设于阀壳5内并能左右滑移，活塞1的细轴部与第一环形内肩胛51的内周壁密封配合，活塞1的大轴部外周与阀壳5的内孔壁之间设有第一密封圈9a，活塞1的大轴部的左侧与第一环形内肩胛51之间形成左活塞腔52，活塞1的大轴部的右侧形成右活塞腔54，活塞1的细轴部的左侧形成回油腔53，进油口P与左活塞腔52连通，回油口T与回油腔53连通，活塞1的轴向孔道内周壁上设有第二环形内肩胛14，第二环形内肩胛14围成阀口15，活塞1的细轴部上开有第一通流孔11、第二通流孔12和第三通流孔13，第一通流孔11用以连通第二环形内肩胛14右侧的轴向通道和左活塞腔52，第二通流孔12用以连通第二环形内肩胛14左侧的轴向通道和回油腔53，第三通流孔13的进口端位于阀口15内，第三通流孔13的出口端有三个，其中一个为始终与右活塞腔54连通第一出口端131，另一个为选择与回油腔53或左活塞腔52连通与否的第二出口端132，第三个为始终与第二环形内肩胛14左端的轴向通道连通的第三出口端133；
大阀芯4b和小阀芯4a，大阀芯4b的直径D1大于阀口15的直径D2，大阀芯4b位于第二环形内肩胛14左侧并与轴向通道之间设有第二密封圈9b，大阀芯4b的左右滑移能决定开启阀口15的左端口与否，小阀芯4a呈T字形，小阀芯4a的大头部位于第二环形内肩胛14右侧，小阀芯4a的细轴部穿过阀口15后与大阀芯4b螺纹连接，小阀芯4a的大头部的左右滑移能决定开启阀口15的右端口与否；
柱塞3，柱塞3设于左缸身2内并能左右滑移，柱塞3的外周与左缸身2内孔之间为间隙液密封配合，从而在左缸身2内形成柱塞腔2a，柱塞3的内端与活塞1的轴向通道的左端连接与能随活塞1左右滑移。
在活塞1左移至第三通流孔13的第二出口端132与回油腔53连通的状态下，所述活塞1与左缸身2的底面具有间距，在活塞1右移至第三通流孔13的第二出口端132与左活塞腔52连通的状态下，所述活塞1与右缸身8的底面有一定距离。
本紧凑型单作用液压增压器的工作原理及过程如下：
使用时，进油口P和液压油高压油口相连，回油口T和液压油油箱直接相连，高压油口H和右高压油口H2接通过外部管路连接到一起输出到执行元件。
活塞1的往复运动控制是由大阀芯4b和小阀芯4a来完成的，大阀芯4b的直径D1大于阀口15的直径D2，小阀芯4a的细轴部穿过阀口15后与大阀芯4b螺纹连接，小阀芯4a的大头部的左右滑移能决定开启阀口15的右端口与否，大阀芯4a的左右滑移能决定开启阀口15的左端口与否。
当小阀芯4a打开阀口15的右端口时，如图1所述，油液可经进油口P、第一通流孔11、第三通流孔13后进入右活塞腔54，右活塞腔54的油液作用在由活塞1和右柱塞3b形成的环形面积上(此环形面积大于活塞1的凸肩部分形成的环形面积)，活塞1在面积差下向左运动，当活塞1由右向左运动到第三通流孔13的第二出口端132与回油腔53相通，大阀芯4b的左端腔室通过第三通流孔13的第二出口端132与回油口T相通，小阀芯4a向左运动关闭阀口15的右端口，大阀芯4b打开阀口15的左端口，这样右活塞腔54通过阀口15的左端口及第二通流孔12后与回油腔53相通，进而流向回油口T，这样活塞1开始向右运动，当活塞1向右运动到第三通流孔13的第二出口端132与左活塞腔52相通时，大阀芯4b和小阀芯4a在面积差的作用下(D1大于D2)一起向右运动，大阀芯4b重新关闭阀口15的左端口，小阀芯4a重新开启阀口15的右端口，这样活塞1开始向左运动，形成循环。
在活塞1带动柱塞3向左运动中，柱塞腔2a的增压后的的油液经出油单向阀6排出；活塞向右运动时，进油口P的油液经进油单向阀7进入柱塞腔2a进行充液。

Claims (2)

1.一种紧凑型单作用液压增压器，包括具有轴向孔道的阀壳(5)，阀壳(5)侧壁上开有与轴向孔道连通的进油口(P)和回油口(T)，阀壳(5)的内孔壁中部具有第一环形内肩胛(51)，进油口(P)和回油口(T)位于第一环形内肩胛(51)的左右两侧；具有柱塞腔(2a)的左缸身(2)和右缸身(8)，分别连接在阀壳(5)轴向孔道的左右两端，左缸身(2)上开有左进油流道(21)和高压油口(H)，左进油流道(21)内设有仅允许进油口油液进入柱塞腔(2a)的进油单向阀(7a)，高压油口(H)内设有仅允许油液从柱塞腔(2a)排出的出油单向阀(6)；所述左进油流道(21)通过设在阀壳(5)上的第一进油孔(5a)与进油口(P)相连通；柱塞(3)，柱塞(3)设于左缸身(2)内并能左右滑移，柱塞(3)的外周与左缸身(2)内孔之间为间隙液密封配合，从而在左缸身(2)内形成柱塞腔(2a)；其特征在于：还包括
具有轴向通道且呈T字形的活塞(1)，设于阀壳(5)内并能左右滑移，柱塞(3)的内端与活塞(1)的轴向通道的左端连接与能随活塞(1)左右滑移，活塞(1)的细轴部与第一环形内肩胛(51)的内周壁密封配合，活塞(1)的大轴部外周与阀壳(5)的内孔壁之间设有第一密封圈(9a)，活塞(1)的大轴部的左侧与第一环形内肩胛(51)之间形成左活塞腔(52)，活塞(1)的大轴部的右侧形成右活塞腔(54)，活塞(1)的细轴部的左侧形成回油腔(53)，进油口(P)与左活塞腔(52)连通，回油口(T)与回油腔(53)连通，活塞(1)的轴向孔道内周壁上设有第二环形内肩胛(14)，第二环形内肩胛(14)围成阀口(15)，活塞(1)的细轴部上开有第一通流孔(11)、第二通流孔(12)和第三通流孔(13)，第一通流孔(11)用以连通第二环形内肩胛(14)右侧的轴向通道和左活塞腔(52)，第二通流孔(12)用以连通第二环形内肩胛(14)左侧的轴向通道和回油腔(53)，第三通流孔(13)的进口端位于阀口(15)内，第三通流孔(13)的出口端有三个，其中一个为始终与右活塞腔(54)连通第一出口端(131)，另一个为选择与回油腔(53)或左活塞腔(52)连通与否的第二出口端(132)，第三个为始终与第二环形内肩胛(14)左端的轴向通道连通的第三出口端(133)；
大阀芯(4b)和小阀芯(4a)，大阀芯(4b)的直径(D1)大于阀口(15)的直径(D2)，大阀芯(4b)位于第二环形内肩胛(14)左侧并与轴向通道之间设有第二密封圈(9b)，大阀芯(4b)的左右滑移能决定开启阀口(15)的左端口与否，小阀芯(4a)呈T字形，小阀芯(4a)的大头部位于第二环形内肩胛(14)右侧，小阀芯(4a)的细轴部穿过阀口(15)后与大阀芯(4b)螺纹连接，小阀芯(4a)的大头部的左右滑移能决定开启阀口(15)的右端口与否。
2.根据权利要求1所述的紧凑型单作用液压增压器，其特征在于：在活塞(1)左移至第三通流孔(13)的第二出口端(132)与回油腔(53)连通的状态下，所述活塞(1)的左端面与左缸身(2)的底面具有间距，在活塞(1)右移至第三通流孔(13)的第二出口端(132)与左活塞腔(52)连通的状态下，所述活塞(1)的右端面与右缸身(8)的底面有一定距离。
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