CN201666281U - 一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，包括油循环装置和不锈钢油箱装置的独立油循环加热或冷却过滤***。定、变量柱塞油泵组合泵站从不锈钢油箱吸油、加压，输经安全阀组，连接气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器，同时连接高压过滤器，再连接比例换向阀和各油缸的电磁换向阀，统一按予设程序对各油缸分别调速，电磁换向阀仅起开、关和换向作用。如迂有升降负荷，蓄能器直接连接大速比活塞缸，能平衡全部升降负荷。本实用新型的优点：节能、节省投资：液压***流量、压力稳定：全部液压缸都能得到精确调速：有升降负荷时能全部平衡掉：有保压、缓冲功能：自动控制水平较高。

Description

一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置 

技术领域

本实用新型涉及一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，用于液压传动，属于液压传动、节能技术领域。 

背景技术

液压传动装置有很多优点，广泛应用于工农业各个部门，但它由于动力源经过多次转换，总效率低于其它传动***，虽目前广泛使用变量柱塞泵和蓄能器***节能，但在节能上还有不少潜力可挖。以动力泵而论，目前普遍都用变量柱塞泵调速、节能，但有时全部泵都在低速、溢流状态下运转，泵与电机效率降低，应采用变量柱塞泵和定量柱塞泵组合传动，这样既省投资、节能、维护也简单，因都是柱塞泵，也无备品备件问题，但变量柱塞泵多一套变量机构，机构复杂、价贵。以蓄能器而论，目前用于保压和***缓冲的较多，受目前蓄能器等设备条件的限制，用于节能方面的较少。目前活塞蓄能器和囊式蓄能器使用较多，它们各有优缺点，也各有局限性和适用各自范围和场合。但活塞蓄能器也有漏气、***响应速度较慢、活塞则有摩擦阻力增大、其上密封件寿命短、需有多个外部气瓶与之配套使用，占地面积大、外部连接管线、阀门多等缺点，用得较多的还是囊式蓄能器，但它也有很大的局限性，它容量小，结构较复杂，胶囊易老化寿命短，由于故障和更换易耗件影响生产。由于这些和其它种种原因，限制蓄能器节能回路的广泛使用。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够达到节能和节省投资效果的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置。 

为了达到上述目的，本实用新型利用了一种气、液缶组合大容量、低压差、非隔离多型活塞蓄能器，该活塞蓄能器基本克服现今活塞蓄能器的许多缺点，今将以它为主体的一种全由活塞蓄能器供液的液压节能***，随着世界能源紧张和我国将节能作为国策，这将逐步应用于更多液压节能***中。 

本实用新型的具体技术方案是提供了一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，包括定、变量柱塞泵组合泵站及油循环装置和不锈钢油箱装置，定、变量柱塞泵组合泵站通过吸油管线及第一回油管线连接油循环装置和不锈钢油箱装置，定、变量柱塞泵组合泵站连接第二压力管线，第二压力管线分别连接安全阀组及高压过滤器，安全阀组与气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器相连接，高压过滤器连接第一比例换向阀，第一比例换向阀连接第一压力管线和第一回油管线进油箱，在第一压力管线上分别连接有至少一个大速比活塞液压缸和/或至少一个液压缸及控制***。 

所述第二压力管线连接大速比活塞液压缸的无杆腔，所述第一比例换向阀通过有杆腔回流油油管连接所述大速比活塞液压缸的有杆腔。 

在所述第一比例换向阀上并联有第二比例换向阀，第二比例换向阀上连接有第三压力管线及第二回油管线。 

所述定、变量柱塞泵组合泵站包括并联至少一个定量柱塞泵组、一个变量柱塞泵组及一个备用变量柱塞泵组，定量柱塞泵组、变量柱塞泵组及备用变量柱塞泵组的三个端点分别连接在第一回油管线、吸油管线及第二压力管线上。 

所述大速比活塞液压缸包括活塞缸体，在活塞缸体前后端部拧有第一圆螺母和第二圆螺母，在活塞缸体尾部拧有尾部端盖，在尾部端盖上开有进出油孔，磁致伸缩位移传感器置于活塞缸体上，在活塞缸体的端部设有压紧挡块，在挡块长度上开有不同深度的沟槽，在活塞缸体上套有前部缸座，密封座盖和第一圆螺母通过垫圈组件置于前部缸座的两侧，在活塞缸体内设有活塞杆及活塞组件，在活塞杆及活塞组件的尾部固定有位置磁铁，磁致伸缩位移传感器的感应杆从位置磁铁中通过。 

所述气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座型活塞蓄能器包括油缶，在油缶的底部侧边设有蓄能器支座，在油缶的上部设有高压球阀和气缶。 

所述油缶包括连接件，连接件的上部法兰与所述高压球阀相连，在连接件的中部设有磁棒过滤器，连接件的下部通过螺纹与油缶体相连，在油缶体下端处装有磁致伸缩位移传感器，在油缶体内设有铝合金活塞，铝合金活塞上部呈杯口状 内盛满油，在铝合金活塞的上部侧边与油缶体的接触处设有1～3个直径为2～4mm的油孔，在铝合金活塞下部装有位置磁铁。 

目前液压站大多是按***的最大流量来选用泵和相应辅助设备的，泵总流量的大小，决定相应辅助设备，如冷却器、加热器、过滤器、阀门和管件等的大小。今泵站大，相应辅助设备也就大，投资大，为了节能，本实用新型采用变量柱塞泵组传动，能降低不少能耗。对一些有规律周期性间歇传动、有大小负荷差别较大的场合，或有升降负荷的场合，本实用新型采用全由蓄能器供液的液压***节能装置，用当量负荷来选用泵和相应的辅助设备，则泵站和相应辅助设备就可更小了，如设有升降负荷的液压***，更可将其升降负荷全部平衡掉，更可大大减少投资和节能。本实用新型采用当量负荷来选用定、变量柱塞泵，泵站是最小的，因而也是投资最省和最节能的。本实用新型所需泵容量仅为传统按最大流量选用时的1/10，其节省的投资远大于增加一套蓄能器装置的投资，其能耗也只有传统液压***的1/3，节能效果显著。这是最典型、最具代表性、也是最适宜采用本实用新型的液压***设备类型，因它大多为升降负荷，又是周期性、间歇传动，随着各种设备负荷特点不同，其投资和节能多少也是不同的，根据负荷特点、投资和节能综合考虑来选用本实用新型。 

采用定、变量柱塞泵组合驱动，是为了让定量柱塞泵始终以额定负荷使电机和泵在高效率下运转节能。定、变量柱塞泵的区别，其柱塞泵主体结构是一样的，用定量柱塞泵替代变量柱塞泵后，没有备品备件的问题，其差别在于变量柱塞泵多了一套变量机构，因而它的投资大了，机构复杂、维护量也大了，故障点也多了。泵站如以三台柱塞泵生产一台柱塞泵备用为例，今用二台变量柱塞泵二台定量柱塞泵组织生产，定量供液，使用定量柱塞泵为了高效率运转节能、节省投资，变量柱塞泵则适应***流量的变化，变量供液，其中始终保持一台变量柱塞泵为备用，它可为泵站中定或变量柱塞泵备用。目前电子技术发展很快，能否采用全定量柱塞泵与变频调速***结合起来，变频容量可供一台或二台的容量，也可为一种可选节能方案。 

本实用新型一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，它最适合用于有大小共存的升降与非升降负荷，且是周期性、间隔式的传动***中，它有多种组合型式：它可用于同时有一个以上升降、非升降负荷和有一个以上升降与非升降负荷同时动作的液压***；它可用于无多缸同时动作有一个以上升降、非升降负荷的液压***；也可用于同时有一个以上纯升降负荷的液压***；也可用于同时有一个以上纯非升降负荷的液压***；在技术设计中根据实际情况选用。 

本实用新型的优点是： 

1.采用定、变量柱塞泵组合泵站驱动***，使定量泵和电机在最佳状态下运转，节能，定量泵投资省，维护量较变量柱塞泵简单； 

2.采用全由蓄能器供液使***稳定，它将使泵不可避免所产生的压力和流量的波动减到最小； 

3.采用全由蓄能器供液可用当量负荷选择液压***，可使液压***选得很小，节省投资、节能； 

4.使用比例换向阀和电磁换向阀结合可对各个液压缸进行精确速度控制，使传动状态最佳； 

5.如***中有升降负荷，可选用大速比液压缸，能平衡全部升降负荷； 

6.蓄能器可对液压***具有保压和缓冲功能； 

7.采用活塞位置具有自动动态检测和控制的气、液缶组合大容量低压差非隔离多型活塞蓄能器，使液压***处于最优状态下运转。 

声明：为促进和倡导本专利推广、使用、竞争、维权和奖惩，运用首家使用优惠、专利转让低收费、多单位共享、侵权依法高罚款和作不诚信记录、举报者高奖赏。 

附图说明

图1为本实用新型提供的一种全由活塞蓄能器供液、有升降、非升降负荷和有多缸同驱的液压***节能装置的示意图。 

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本实用新型。 

实施例1 

如图1所示，为本实用新型提供的一种全由活塞蓄能器供液的、有升降、非升降负荷和有多缸同驱的液压***节能装置的示意图，包括油循环装置和不锈钢油箱装置2，油循环装置和不锈钢油箱装置2为各液压***都有，内有循环泵、油箱、加热器、冷却器、过滤器等，不作细述。定、变量柱塞泵组合泵站1通过吸油管线1-6连接油循环装置和不锈钢油箱装置2，从该装置内吸油，经定、变量柱塞泵组合泵站1加压后，通过第二压力管线P1连接安全阀组9，最后连接到气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器10上。气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器10上装有充气工具12，在其旁配有充氮设备11。气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能10，连接安全阀组9，安全阀组9与定、变量柱塞泵组合泵站1并联，气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能10连接到高压滤油器13上，再连接到比例换向阀14上，通过它将压力油输送到第一压力管线P上，最后再从第一压力管线P上配送到两个大速比活塞液压缸8及其第一控制***6和第二控制***7，第一液压缸及控制***4、第二液压缸及控制***5，都从第一压力管线P取得高压油，然后经电磁换向阀3开、闭及换向，通向各液压缸按预设定的程序完成各项操作。 

对传动非升降负荷的液压缸，活塞液压缸非压力侧的油，流经电磁换向阀3的回油口，再经第一回油管T，又流回循环泵装置和不锈钢油箱装置2中。 

对传动升降负荷的液压缸，当升降***提升时，大速比活塞液压缸8连接的电磁换向阀3换向，大速比活塞液压缸8的有杆腔处油口转接到电磁换向阀3的回油口上，经第二回油管T1接第一比例换向阀14回油口，经第一比例换向阀14调速后，其油流接回第一油管T，再流回循环泵装置和不锈钢油箱装置2中。大速比活塞液压缸8的无杆腔，直接连接气、液缶组合非隔离低压差环型四缶体座活塞能器10上，组成连通管式平衡***，平衡掉全部升降负荷。 

对该液压***有同时单个或多个驱动升降负荷或非升降负荷的液压缸时，把这些同时动作的液压缸另列出来，全部放到由第二比例换向阀15控制通过第三压力管线P1控制，其中有多少液压缸，是驱动升降负荷或非升降负荷的液压缸， 都和第一比例换向阀14后面控制的机理是相同的，不再细述。第一比例换向阀14与第二比例换向阀15并联，并串联于高压滤油器13上，在第二比例换向阀15上还连接有第二回油管线T2。 

本实用新型提供的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置中的定、变量柱塞泵组合泵站由定量柱塞泵组，变量柱塞泵组，电磁溢流阀等组成。定、变量柱塞泵组合泵站1它有三个连接口，接安全阀组的管口，接回油管T的管口，接不锈钢油箱的管口。 

大速比活塞液压缸8包括活塞缸体，在活塞缸体的前后端部都车有细牙螺纹，并拧有第一圆螺母和第二圆螺母，在活塞缸体的尾部拧着尾部端盖，再用圆螺母拧紧防松，在尾部端盖上开有进出油孔，其上还安装有磁致伸缩位移传感器，其端部还有压紧挡块，挡块做成可更换的，在材料上选用易摩材质，以保护活塞缓冲杆，同时在挡块长度上开不同深度的沟槽，以调节活塞缓冲的速度。在活塞缸体的头部，为便于拆装和防止密封件扭曲，前部缸座以过渡配合套在活塞缸体上，然后将密封座盖、前部缸座和第一圆螺母用螺栓、螺母及垫圈组件连接为一体，其中也有挡块，该挡块被固定于密封座盖与活塞缸体之间，活塞缸体内有活塞杆及活塞组件，它集活塞杆、活塞、缓冲导杆于一体的多功能混合焊接构件，其尾部固定有位置磁铁，并有磁致伸缩位移传感器的感应杆从中通过，当活塞缸体内的活塞杆、活塞移动到各个位置，都同步发出位置信号，并根据预设定的程序，自动控制液压缸的动作。 

大速比活塞液压缸基本上与普通活塞式液压缸一样，其内部结构也有终端可调缓冲装置、防尘圈、定密封、动密封、导套、排气阀等，安装型式也和普通液压缸一样有多种样式，主要差别是专用于有升降负荷的气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座型活塞蓄能器平衡***中，它既是一个平衡液压缸，又是一个控制液压缸，大速比活塞液压缸有两个进出油接口，尾部无杆腔进出油口接气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座型活塞蓄能器10，专为平衡升降负荷，其大速比活塞液压缸的端部有杆腔进出油口直接与主液压***的控制***相连，起到操作起、停、调速等控制作用。大速比活塞液压缸，它既是一个平衡液压缸，又 是一个控制液压缸，集平衡与控制于一体。它也可把此两功能分开，专设一个柱塞液压缸负责平衡，另设一个活塞液压缸专司控制，各有利弊，可在技术设计方案中选定。 

气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器10包括油缶，在油缶的底部侧边设有蓄能器支座，在油缶的上部设有高压球阀和气缶。该气缶的特点在于全部用标准通用件焊接而成，加工容易，造价低，容量大小组合容易，两边的气缶体既是气缶的支座，又是气缶体的一部分。油缶与气缶是组合成一体的，操作时响应速度快，结构紧凑、简单。油缶与气缶由高压球阀隔开，在油缶维护检修时方便、快速，不浪费气源。 

带磁致伸缩位移传感器的油缶包括连接件，其上部法兰与高压球阀相连，在连接件10-5的中部设有磁棒过滤器。过滤由碳钢焊制的气缶内其带磁性污染物的气流。其下部通过螺纹与油缶体相连，在油缶体下端处装有磁致伸缩位移传感器，在铝合金活塞下部装有位置磁铁，它随活塞移动全程发出信号，和控制定、变量柱塞泵组合泵站1供、停止和变量供油的指令。 

在油缶体内设有铝合金活塞，在铝合金活塞上部做成杯口状，内盛满油，在铝合金活塞的上部侧边与油缶体的接触处设有3个直径为4mm的油孔，油孔通向铝合金活塞上的密封件，形成油封，或者说在气缶内，再生成一个由少量油和气直接接触组成油、气非隔离式的活塞蓄能器。不过该少量油在铝合金活塞移动过程中不被压走，而是遇可能向油缸内泄漏时，漏进的是油，而不是气。即使有漏，量也很小，而且铝合金活塞油、气两侧压力是交替变化的，渗漏也是双向的，因有油封，漏来漏去都是油，这就防止气体漏入液压***，这种多道防漏装置，不用多化钱，结构也不复杂.，却大大提高***的安全可靠性。 

当蓄能器需要检修更换铝合金活塞上的密封件、导套或清理磁棒过滤器上污物时，将蓄能器气缶内高压气体先用高压球阀切断与油缶的联系，由于两侧无压差，开关高压球阀较容易。然后通过充氮设备12，将油缶内的余气压送到气缶内，使油缶内压力稍低于补油压力即可，当补油完成后，再将气缶内高压气体放回，这时气缶与油缶内的压力又相等了，该时再将高压球阀打开，完成补油过程。 

蓄能器气缶它用四个缶体座牢固地安装在基础上。 

某厂板坯步进式加热炉的负荷与时间、和选型设备大小、耗能大小对比，包括台架、台架与板坯的提升负荷，台架与板坯的前移的负荷，台架、台架与板坯的下降负荷，台架返回的负荷，送坯机抬起的负荷，出料炉门提升的负荷，进料炉门提升的负荷，送坯机下降的负荷，出料炉门下降的负荷，进料炉门下降的负荷，全变量柱塞泵驱动时的能耗，全变量柱塞泵与蓄能器组合驱动时的能耗，本实用新型全由蓄能器供液的液压节能***的能耗，本实用新型全由蓄能器供液的液压节能***的泵容量，全变量柱塞泵与蓄能器组合驱动时的泵容量，全变量柱塞泵驱动时的泵容量，本实用新型全由蓄能器供液的液压节能***，其泵容量约为以最大负荷选泵的1/10，耗能也仅是它的1/3，大大的节省投资和节能，当然这仅是其中一例，该例主要为升降负荷，又是间歇负荷，是最适宜采用本实用新型的例证，最省投资和节能，类似负荷的传动，都可采用本实用新型。 

实施例2 

本实施例与实施例1的区别在于，去掉了第一液压缸及控制***4、第二液压缸及控制***5及连接在其上的电磁换向阀3。同时，去掉了第二比例换向阀15及其上的第二压力管线P1，其他结构与工作方式与实施例1相同。 

实施例3 

本实施例与实施例1的区别在于，去掉了两个大速比活塞液压缸8及其第一控制***6和第二控制***7。同时，去掉了第二比例换向阀15及其上的第二压力管线P1，其他结构与工作方式与实施例1相同。 

实施例4 

[0044] 本实施例与实施例1的区别在于，去掉了第二比例换向阀15及其上的第二压力管线P1，其他结构与工作方式与实施例1相同。 

Claims (7)

1.一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，包括定、变量柱塞泵组合泵站(1)及油循环装置和不锈钢油箱装置(2)，定、变量柱塞泵组合泵站(1)通过吸油管线(1-6)及第一回油管线(T)连接油循环装置和不锈钢油箱装置(2)，定、变量柱塞泵组合泵站(1)连接第二压力管线(P1)，第二压力管线(P1)分别连接安全阀组(9)及高压过滤器(13)，安全阀组(9)与气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座活塞蓄能器(10)相连接，高压过滤器(13)连接第一比例换向阀(14)，第一比例换向阀(14)连接第一压力管线(P)和第一回油管线(T)进油箱(2)，在第一压力管线(P)上分别连接有至少一个大速比活塞液压缸(8)和/或至少一个液压缸及控制***(4)。

2.如权利要求1所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，所述第二压力管线(P1)连接大速比活塞液压缸(8)的无杆腔，所述第一比例换向阀(14)通过有杆腔回流油油管(T1)连接所述大速比活塞液压缸(8)的有杆腔。

3.如权利要求1所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，在所述第一比例换向阀(14)上并联有第二比例换向阀(15)，第二比例换向阀(15)上连接有第三压力管线(P2)及第二回油管线(T2)。

4.如权利要求1所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，所述定、变量柱塞泵组合泵站(1)包括并联的至少一个定量柱塞泵组、一个变量柱塞泵组及一个备用变量柱塞泵组，定量柱塞泵组、变量柱塞泵组及备用变量柱塞泵组的三个端点分别连接在第一回油管线(T)、吸油管线(1-6)及第二压力管线(P1)上。

5.如权利要求1所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，所述大速比活塞液压缸(8)包括活塞缸体，在活塞缸体前后端部拧有第一圆螺母和第二圆螺母，在活塞缸体尾部拧有尾部端盖，在尾部端盖上开有进出油孔，磁致伸缩位移传感器置于活塞缸体上，在活塞缸体的端部设 有压紧挡块，在挡块长度上开有不同深度的沟槽，在活塞缸体上套有前部缸座，密封座盖和第一圆螺母通过垫圈组件置于前部缸座的两侧，在活塞缸体内设有活塞杆及活塞组件，在活塞杆及活塞组件的尾部固定有位置磁铁，磁致伸缩位移传感器的感应杆从位置磁铁中通过。

6.如权利要求1所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，所述气、液缶组合非隔离低压差环形四缶体座型活塞蓄能器(10)包括油缶，在油缶的底部侧边设有蓄能器支座，在油缶的上部设有高压球阀和气缶。

7.如权利要求6所述的一种全由活塞蓄能器供液的液压***节能装置，其特征在于，所述油缶包括连接件，连接件的上部法兰与所述高压球阀相连，在连接件的中部设有磁棒过滤器，连接件的下部通过螺纹与油缶体相连，在油缶体下端处装有磁致伸缩位移传感器，在油缶体内设有铝合金活塞，铝合金活塞上部呈杯口状内盛满油，在铝合金活塞的上部侧边与油缶体的接触处设有1～3个直径为2～4mm的油孔，在铝合金活塞下部装有位置磁铁。 

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