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      一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構的制作方法

      文檔序號:24543648發布日期:2021-04-02 10:49
      一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構的制作方法

      本發明涉及液壓技術領域,具體涉及一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構。



      背景技術:

      在需要多級缸從水平位置將某物體起豎到直立狀態的場合,系統通常方式都是采用電機泵組直接為普通多級液壓缸供油。

      普通多級液壓缸的各級缸為并聯式結構,各級缸的有桿腔和無桿腔分別連通,在實際應用中各級缸依次伸出,由于各級缸的活塞面積不同,在負載不變的情況下,各級缸切換時,系統的壓力和流量會發生突變,形成換級沖擊;而且,各級缸換級停頓和重新加速都會減緩多級缸的運行速度。在小負載低速運動的場合,沖擊和速度慢不是很明顯,經常被容許使用。但是在需要將大載荷長物體高速豎起時,這種電機泵組+普通多級液壓缸的起豎方式,就存在換級沖擊大、速度慢、電機泵組功率大、響應速度慢、耗能多、設備笨重、制造和運行成本高的技術問題。

      現有技術的缺陷具體總結如下:

      1、普通多級缸在推動大負載物體高速伸出的過程中,換級時的停頓,會導致大負載物體高速運動的動能產生巨大沖擊,無論是多級缸、整臺起豎設備還是負載物體都難以承受,甚至會造成重大事故。

      2、多級缸高速運動時,瞬時需要非常大的高壓油流量,使用電機泵組供油,需要多個高壓大流量液壓泵和大功率電機,設備體積龐大笨重,制造成本太高;即便如此,由于電機泵組的響應速度太慢,需要提前運行建壓,這樣將會造成系統發熱和大量的能源浪費。

      3、普通多級缸在伸出時,由于多級缸各級活塞面積依次減小,在多級缸的最后一級(活塞面積最小級)伸出時,需要更高的液壓油壓力;但是,蓄能器壓力油釋放的過程,液壓油壓力是逐漸降低的,在多級缸末級伸出時蓄能器的壓力也達到最小。要解決此矛盾,只能采取加大蓄能器體積,或者使用多組蓄能器的措施。這將會大大增加系統體積、控制難度和制造成本。因此普通多級缸不適用于蓄能器供油方式。



      技術實現要素:

      有鑒于此,本發明提供了一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構,采用電機泵組提前為蓄能器充油蓄能,蓄能器能夠瞬間為同步伸縮多級缸高速運行提供超大流量的高壓液壓油,從而解決大載荷長物體高速起豎的技術難題。

      本發明的技術方案為:一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構,包括:同步伸縮多級缸、蓄能器、電機泵組、開關閥ⅰ和開關閥ⅱ;

      所述電機泵組與蓄能器相連,用于為蓄能器充油蓄能;所述蓄能器通過開關閥ⅱ與同步伸縮多級缸的無桿腔連通,同步伸縮多級缸的有桿腔通過開關閥ⅰ與油箱連通;

      所述蓄能器中的油液經過開關閥ⅱ進入同步伸縮多級缸的無桿腔,同步伸縮多級缸的有桿腔中的油液經過開關閥ⅰ回到油箱,使同步伸縮多級缸高速伸出,從而實現高速液壓起豎。

      優選地,還包括:單向閥,所述單向閥設置在電機泵組的出口。

      優選地,還包括:溢流閥ⅱ、兩通閥ⅶ、兩通閥ⅴ和兩通閥ⅱ;

      單向閥出口端與油箱之間的管路上設置溢流閥ⅱ和兩通閥ⅶ,且溢流閥ⅱ和兩通閥ⅶ并聯,溢流閥ⅱ用于控制系統壓力,兩通閥ⅶ作為系統加載閥,通電為系統加載,斷電為系統卸載;兩通閥ⅴ設置在同步伸縮多級缸的無桿腔與油箱之間的管路上,兩通閥ⅱ設置在同步伸縮多級缸的有桿腔和單向閥之間的管路上;

      啟動電機泵組,兩通閥ⅶ通電,系統建壓,然后兩通閥ⅴ和兩通閥ⅱ均通電,油液從油箱依次經過電機泵組和兩通閥ⅱ進入同步伸縮多級缸的有桿腔,同步伸縮多級缸的無桿腔中的油液經過兩通閥ⅴ回到油箱,使同步伸縮多級缸縮回,能夠實現液壓回平。

      優選地,還包括:兩通閥ⅲ,其安裝在蓄能器和單向閥之間的管路上,用于控制蓄能器充油管路的通斷,兩通閥ⅲ開啟,電機泵組能夠從油箱中吸油,從而為蓄能器充油。

      優選地,還包括:節流閥;所述節流閥設置在開關閥ⅱ和同步伸縮多級缸的無桿腔之間的管路上,用于調節同步伸縮多級缸的運行速度。

      優選地,還包括:平衡閥ⅱ;所述平衡閥ⅱ設置在節流閥和同步伸縮多級缸的無桿腔之間的管路上,用于調節同步伸縮多級缸的運行速度。

      優選地,還包括:平衡閥??;所述平衡閥ⅰ設置在開關閥ⅰ和同步伸縮多級缸的有桿腔之間的管路上,用于調節同步伸縮多級缸的運行速度。

      優選地,還包括:吸油濾油器,其設置在電機泵組的吸油口和油箱之間。

      優選地,還包括:兩通閥ⅵ和溢流閥ⅰ,所述蓄能器出口與油箱之間的管路上并聯安裝有兩通閥ⅵ和溢流閥??;其中,兩通閥ⅵ作為蓄能器卸荷閥,其通電可以將蓄能器中油液釋放至油箱;溢流閥ⅰ作為蓄能器的安全閥,能夠將蓄能器中壓力控制在設定范圍內。

      優選地,所述開關閥ⅰ為兩通閥ⅰ,開關閥ⅱ為兩通閥ⅳ。

      有益效果:

      1、本發明的高速液壓起豎機構相比于現有普通多級缸換級沖擊大、速度慢,利用同步伸縮多級液壓缸可以實現無互換級沖擊的高速平穩運動;同時,現有技術中通過電機泵組直接供能,電機泵組所需功率大、耗能多,體積重量大,導致制造和運行成本高,而本發明的高速液壓起豎機構只需要小功率電機泵組為蓄能器蓄能,即可實現高速液壓起豎,節省能源、減輕設備體積和重量,降低設備制造和運行成本;現有電機泵組供油響應速度慢,需要事先啟動,準備時間長,耗能多;本發明中蓄能器能快速響應,為同步伸縮多級缸瞬間提供超大流量高壓液壓油;另外,多級同步伸縮液壓缸在伸出時,只需給第一級缸無桿腔供油,由于起豎過程中負載力逐漸減小,因此所需液壓油壓力也逐漸降低,正好與蓄能器供油壓力趨勢吻合,能夠充分利用蓄能器的儲存能量,縮小蓄能器體積,減少重量,降低制造成本。

      2、本發明的高速液壓起豎機構還能夠進行穩定地回平。

      附圖說明

      圖1為本發明高速液壓起豎機構的結構示意圖。

      其中,1-單向閥,2-兩通閥ⅰ,3-兩通閥ⅱ,4-兩通閥ⅲ,5-平衡閥ⅰ,6-同步伸縮多級缸,7-平衡閥ⅱ,8-節流閥,9-蓄能器,10-兩通閥ⅳ,11-兩通閥ⅴ,12-兩通閥ⅵ,13-溢流閥ⅰ,14-溢流閥ⅱ,15-兩通閥ⅶ,16-吸油濾油器,17-電機泵組。

      具體實施方式

      下面結合附圖并舉實施例,對本發明進行詳細描述。

      本實施例提供了一種基于同步伸縮多級缸和蓄能器的高速液壓起豎機構,采用電機泵組提前為蓄能器充油蓄能,蓄能器能夠瞬間為同步伸縮多級缸高速運行提供超大流量的高壓液壓油,從而解決大載荷長物體高速起豎的技術難題。

      如圖1所示,該高速液壓起豎機構包括:單向閥1、兩通閥ⅰ2、兩通閥ⅱ3、兩通閥ⅲ4、平衡閥ⅰ5、同步伸縮多級缸6、平衡閥ⅱ7、節流閥8、蓄能器9、兩通閥ⅳ10、兩通閥ⅴ11、兩通閥ⅵ12、溢流閥ⅰ13、溢流閥ⅱ14、兩通閥ⅶ15、吸油濾油器16和電機泵組17。

      該高速液壓起豎機構的連接關系為:電機泵組17吸油口與油箱連通(二者之間的管路上設置吸油濾油器16),出口安裝單向閥1(即單向閥1的進口端與電機泵組17的出口連接);

      單向閥1出口端與油箱之間的管路上設置溢流閥ⅱ14和兩通閥ⅶ15,且溢流閥ⅱ14和兩通閥ⅶ15并聯,溢流閥ⅱ14用于控制系統壓力,兩通閥ⅶ15作為系統加載閥,通電為系統加載,斷電為系統卸載;

      蓄能器9出口與油箱之間的管路上并聯安裝有兩通閥ⅵ12和溢流閥ⅰ13;其中,兩通閥ⅵ12作為蓄能器9卸荷閥,其通電可以將蓄能器9中油液釋放至油箱;溢流閥ⅰ13作為蓄能器9的安全閥,用于防止蓄能器9中壓力過高;蓄能器9出口與同步伸縮多級缸6之間的管路上設置兩通閥ⅳ10,兩通閥ⅳ10作為開關閥,用于導通或斷開蓄能器9與同步伸縮多級缸6之間的管路;兩通閥ⅳ10和同步伸縮多級缸6之間的管路上設置節流閥8,節流閥8用于調節同步伸縮多級缸6的運行速度;兩通閥ⅲ4安裝在蓄能器9和電機泵組17出口的單向閥1之間管路上,用于控制蓄能器9充油管路的通斷,兩通閥ⅲ4開啟,電機泵組17能夠從油箱中吸油,從而為蓄能器9充油;

      同步伸縮多級缸6前后腔油口分別與油箱連通,且同步伸縮多級缸6前后腔油口與油箱之間的管路上分別安裝平衡閥ⅰ5和平衡閥ⅱ7,用于穩定同步同步伸縮多級缸6運行速度,在平衡閥ⅰ5之后的管路上安裝有兩通閥ⅰ2,在平衡閥ⅱ7之后的管路上還安裝有兩通閥ⅴ11,兩通閥ⅰ2和兩通閥ⅴ11分別作為同步伸縮多級缸6的前后腔與油箱之間的卸荷閥,其通電可以將同步伸縮多級缸6中油液釋放至油箱;在平衡閥ⅰ5與單向閥1之間連通的管路上設置兩通閥ⅱ3,兩通閥ⅱ3連通同步伸縮多級缸6前腔與電機泵組17出口的單向閥1,用于控制油液進入同步伸縮多級缸6前腔。

      該高速液壓起豎機構的工作原理為:蓄能器9蓄能:啟動電機泵組17,兩通閥ⅶ15通電,系統建壓,然后兩通閥ⅲ4通電,其余閥不通電,油液從油箱依次經過吸油濾油器16、電機泵組17、單向閥1和兩通閥ⅲ4進入蓄能器9,當蓄能器9內的油液壓力達到設定壓力時,兩通閥ⅲ4、兩通閥ⅶ15和電機泵組17均斷電;溢流閥ⅰ13為蓄能器9安全閥,能夠防止蓄能器9中壓力過高;兩通閥ⅵ12為蓄能器9卸荷閥;

      兩通閥ⅳ10和兩通閥ⅰ2通電,油液從蓄能器9依次經過兩通閥ⅳ10、節流閥8和平衡閥ⅱ7進入同步伸縮多級缸6無桿腔,同步伸縮多級缸6的有桿腔中的油液依次經過平衡閥ⅰ5和兩通閥ⅰ2回到油箱,使同步伸縮多級缸6高速伸出,從而實現高速液壓起豎;

      啟動電機泵組17,兩通閥ⅶ15通電,系統建壓,然后兩通閥ⅴ11和兩通閥ⅱ3通電,油液從油箱依次經過吸油濾油器16、電機泵組17、單向閥1、兩通閥ⅱ3和平衡閥ⅰ5進入同步伸縮多級缸6的有桿腔,同步伸縮多級缸6的無桿腔中的油液依次經過平衡閥ⅱ7和兩通閥ⅴ11回到油箱,使同步伸縮多級缸6縮回,從而實現液壓回平。

      綜上所述,以上僅為本發明的較佳實施例而已,并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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