一種集成閥塊的制作方法
【專利摘要】一種集成閥塊，屬于液壓【技術(shù)領(lǐng)域】，包括閥體（200），閥體（200）設(shè)有內(nèi)腔（201），所述閥體（200）在內(nèi)腔（201）兩端位置分別開(kāi)設(shè)通孔，所述閥體（200）外壁壁面到內(nèi)腔之間徑向設(shè)置五個(gè)環(huán)形通孔，內(nèi)腔（201）內(nèi)套裝閥芯（220），所述閥芯（220）在其軸向方向上以間隔一定距離的方式設(shè)置四個(gè)同軸等截面的圓柱體，所述閥芯（200）的四個(gè)圓柱體和所述內(nèi)腔（201）配合成為一個(gè)零開(kāi)度的二位四通換向閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的集成閥塊沒(méi)有電控系統(tǒng)參與，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種集成閥塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種增壓裝置，尤其涉及一種增壓缸、集成閥塊及其增壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]普通意義上的增壓缸原理是根據(jù)活塞和柱塞的有效面積不同而使得輸入的液壓油增大比例輸出。增壓比等于大小活塞面積的反比。這種增壓缸只進(jìn)行一級(jí)增壓轉(zhuǎn)換，增壓比是活塞和柱塞徑向面積的一次線性比例關(guān)系，并沒(méi)有充分利用增壓缸的空間體積進(jìn)行增壓。為了實(shí)現(xiàn)雙向連續(xù)增壓，出現(xiàn)了以下雙作用往復(fù)式增壓器，例如電磁換向閥等。但是電磁換向閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出故障。為此，名稱為“一種雙作用往復(fù)式液壓增壓器”，專利號(hào)為201120363620.3的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種增壓器，其要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的往復(fù)式液壓增壓器，其采用的技術(shù)方案是:一種往復(fù)式液壓增壓器，包括增壓部分和自動(dòng)換向控制閥，自動(dòng)換向控制閥的控制閥芯的上端和下端分別連接有上活塞和下活塞，上活塞的橫截面積大于下活塞的橫截面積，自動(dòng)換向控制閥的第一油口與下低壓腔連通，第二油口與上低壓腔連通，回油口與回油通道連通，高壓油口與高壓油通道連通；增壓部分還具有進(jìn)油流道、回油流道、第一控制流道和第二控制流道，低壓柱塞的周面上開(kāi)有環(huán)形的連通槽，第一控制流道和第二控制流道均通過(guò)第一旁接通道與上活塞的上部腔室連通。該專利的優(yōu)點(diǎn)是由液壓油管路結(jié)構(gòu)控制液壓缸的自動(dòng)換向，實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸出高壓油的功能，無(wú)需復(fù)雜的電控系統(tǒng)和傳感器。缺點(diǎn)是，同體積下，增壓比小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，縮小增壓缸的徑向面積，利用更小的空間體積實(shí)現(xiàn)更大增壓比。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種增壓缸，包括一級(jí)活塞(10)、二級(jí)活塞(20)和缸筒(30)三個(gè)部分，一級(jí)活塞
(10)套裝在二級(jí)活塞(20)的內(nèi)腔，二級(jí)活塞(20)套裝在缸筒(30)的內(nèi)腔，一級(jí)活塞(10)和二級(jí)活塞(20)相互運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)液壓油的第一次增壓；二級(jí)活塞(20)和缸筒(30)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成對(duì)液壓油的第二次增壓。
[0006]所述一級(jí)活塞(10)包括主體部分，主體部分是一個(gè)周向表面上設(shè)有環(huán)形凹槽
(12)的圓柱體(13),圓柱體(13)的兩端向外各有一個(gè)圓盤(pán)(14),所述圓盤(pán)(14)的面積小于所述圓柱體(13)的橫截面積，所述圓盤(pán)(14)與所述圓柱體(13)以間隔一定距離的方式固定連接。
[0007]所述二級(jí)活塞(20)包括主體部分，主體部分中間是一個(gè)橫截面積較大的中空?qǐng)A柱體(22)，中空?qǐng)A柱體(22)的內(nèi)腔用于容納一級(jí)活塞(10)的圓柱體(13);圓柱體(22)兩端以相互貫通的方式向外各設(shè)置一個(gè)橫截面積較小的中空?qǐng)A柱體(23)，中空?qǐng)A柱體(23)的內(nèi)腔用于容納一級(jí)活塞(10)的圓盤(pán)(14);兩個(gè)中空?qǐng)A柱體(23)的兩端向外各設(shè)有一個(gè)圓盤(pán)(24)，所述圓盤(pán)(24)的面積與所述圓柱體(23)的橫截面積相同；所述圓盤(pán)(24)與所述中空?qǐng)A柱體(23)的端面非密封式固定連接，在所述圓盤(pán)(24)與所述中空?qǐng)A柱體(23)的端面之間形成一定的間隙,供油液進(jìn)出；兩個(gè)圓盤(pán)(24)的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)面積比圓盤(pán)24面積小的圓盤(pán)(25)，所述圓盤(pán)(25)與所述圓盤(pán)(24)以間隔一定距離的方式固定連接。
[0008]所述一級(jí)活塞(10)的主體部分圓柱體(13)套裝在所述二級(jí)活塞(20)的中間圓柱體(22)的內(nèi)腔并可在圓柱體(22)的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓柱體(13)的外徑與圓柱體(22)的內(nèi)徑相等；所述一級(jí)活塞(10)的圓盤(pán)部分(14)套裝在所述二級(jí)活塞(20)的兩側(cè)圓柱體
(23)的內(nèi)腔并可在圓柱體(23)的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓盤(pán)(14)的外徑與圓柱體(23)的內(nèi)徑相等。
[0009]一級(jí)活塞(10)和二級(jí)活塞(20)相互運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)液壓油的第一次增壓。
[0010]所述二級(jí)活塞(20)主體部分中間圓柱體(22)的外周面向外設(shè)有一個(gè)定位銷(xiāo)
(26)，以防止二級(jí)活塞(20)在圓周方向上相對(duì)缸筒(30)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述圓柱體(22)的壁面上與所述定位銷(xiāo)(26)處于同一徑向方向上、在所述定位銷(xiāo)(26 )兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口( 271、272 );—級(jí)活塞(10 )的凹槽(12 )運(yùn)動(dòng)到左位或者右位的時(shí)候分別與油口(271)和油口(272)連通；與進(jìn)油口(271)處于同一圓周上、徑向夾角為α=144°的位置上設(shè)有與進(jìn)油口(271)大小相同的換向控制油的內(nèi)部出油口(281);與進(jìn)油口(272)處于同一圓周上、徑向角度為-a =-144°的位置上設(shè)有與進(jìn)油口(272)大小相同的換向控制油的內(nèi)部出油口(282);靠近圓柱體(22)左端面與所述定位銷(xiāo)(26)徑向夾角為β=72°位置處的壁面上設(shè)有進(jìn)出工作油液的內(nèi)部槽型油口(291);靠近圓柱體(22)右端面與所述定位銷(xiāo)(26)徑向夾角為-β =-72°位置處的壁面上設(shè)有進(jìn)出工作油液的內(nèi)部槽型油口(292)。
[0012]所謂徑向夾角就是在圓周方向上的夾角。
[0013]所述缸筒(30)從中間到兩端包括三段相互貫通、橫截面積依次遞減的中空?qǐng)A柱體(31、32、33 ):中間的圓柱體(31)橫截面積最大，所述圓柱體(31)的內(nèi)腔用于容納二級(jí)活塞(20)的中間圓柱體(22);所述圓柱體(31)的兩端連通橫截面積稍小的圓柱體(32)，所述圓柱體(32)的內(nèi)腔用于容納所述二級(jí)活塞(20)的兩端圓柱體(23);所述圓柱體(32)的兩端連通橫截面積最小的圓柱體(33)，圓柱體(33)外端封閉，所述圓柱體(33)的內(nèi)腔用于容納所述二級(jí)活塞(20)的外側(cè)圓盤(pán)(25)。
[0014]所述二級(jí)活塞(20)的中間圓柱體(22)套裝在所述圓柱體(31)的內(nèi)腔并可在圓柱體(31)的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓柱體(22)的外徑與圓柱體(31)的內(nèi)徑相等；所述二級(jí)活塞
(20)的兩端圓柱體(23)套裝在所述圓柱體(32)的內(nèi)腔并可在圓柱體(32)的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓柱體(23)的外徑小于圓柱體(32)的內(nèi)徑，圓柱體(23)和圓柱體(32)內(nèi)外壁之間有間隙，容納油液；所述二級(jí)活塞(20)的外側(cè)圓盤(pán)(25)套裝在所述圓柱體(33)的內(nèi)腔并可在圓柱體(33)的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓盤(pán)(25)外徑與圓柱體(33)內(nèi)徑相等。
[0015]二級(jí)活塞(20)和缸筒(30)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成對(duì)液壓油的第二次增壓。第二次高壓油從所述的二級(jí)活塞(20)的圓盤(pán)(25)的外端面與所述缸筒(30)的圓柱體(33)內(nèi)壁所構(gòu)成的油腔沿著運(yùn)動(dòng)方向輸出。
[0016]所述缸筒(30)的中間圓柱體(31)的內(nèi)表面上設(shè)有一個(gè)沿軸向設(shè)置的矩形凹槽
(34)，該凹槽(34)的中間部位有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔(340)，圓形通孔(340)是換向控制油的外部進(jìn)油口 ；二級(jí)活塞(20)的定位銷(xiāo)(26)插入所述圓形通孔(340)中，防止二級(jí)活塞(20)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述矩形凹槽(34)與二級(jí)活塞(20)的換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口(271)和換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口(272)連通，為外部控制設(shè)備提供換向閥閥芯移動(dòng)的動(dòng)力油。
[0017]所述圓柱體(31)在通孔(340)的兩側(cè)下方、與通孔(340)的徑向夾角為α =144°和-α =-144°的圓柱體內(nèi)表面設(shè)有兩個(gè)矩形凹槽，兩個(gè)矩形凹槽分別設(shè)有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔(351、352)，這是換向控制油的外部出油口 ；所述圓形通孔(351)與二級(jí)活塞(20)的出油口(281)配合；所述圓形通孔(352)與二級(jí)活塞(20)的出油口(282)配合，向外部控制設(shè)備輸出換向閥閥芯移動(dòng)的動(dòng)力油；在與所述通孔(340)的徑向夾角為β=72°和-β=-72°方向的圓柱體內(nèi)表面設(shè)有兩個(gè)凹槽，所述兩個(gè)凹槽分別設(shè)有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔(361、362)，這是進(jìn)出工作油液的外部油口 ；圓形通孔(361)與二級(jí)活塞(20)的油口( 291)配合；圓形通孔(362)與二級(jí)活塞(20)的油口( 292)配合使用，為該增壓缸的第一次增壓過(guò)程提供壓力油。
[0018]所述缸筒(30)兩端的兩個(gè)圓柱體(33)外端面的上部分別開(kāi)設(shè)出油口:左端圓柱體(33)上部的油口(371)和右端圓柱體(33)上部的油口(372)，它們是第二次增壓出油口，用于輸出二次增壓后的高壓油；所述缸筒(30)兩端的兩個(gè)圓柱體(33)外端面的下部分別開(kāi)設(shè)進(jìn)油口(381、382):左端圓柱體(33)下部的油口(381)和右端圓柱體(33)下部的油口(382)，它們是第二次增壓進(jìn)油口，為第二次增壓提供油液。
[0019]所述缸筒(30)左右兩側(cè)的圓柱體(32)的外端下部分別設(shè)置泄露補(bǔ)償油口:左側(cè)的補(bǔ)償油口(391)和右側(cè)的補(bǔ)償油口(392)。
[0020]優(yōu)選的方案是，圓柱體(13)的高度大于油口(271)和油口(272)之間距離的二倍。
[0021]優(yōu)選的方案是，圓柱體(22)的高度大于圓柱體(13)高度的1.5倍。
[0022]優(yōu)選的方案是，槽型油口( 291)和槽型油口( 292)位于圓柱體(22)的最兩端，長(zhǎng)度等于1/3倍的圓柱體(22)的高度。
[0023]一種與上述增壓缸配合使用的集成閥塊，所述集成閥塊包括閥體(200)，閥體(200)設(shè)有內(nèi)腔(201)，所述閥體(200)在內(nèi)腔(201)兩端位置分別開(kāi)設(shè)通孔:左側(cè)通孔(202)和右側(cè)通孔(203)，左側(cè)通孔(202)和右側(cè)通孔(203)分別連通其他油口，同時(shí)所述閥體(200)外壁壁面到內(nèi)腔之間徑向設(shè)置五個(gè)環(huán)形通孔，從左到右依次為:通孔(204)、通孔(205)、通孔(206)、通孔(207)、通孔(208);內(nèi)腔(201)內(nèi)套裝閥芯(220)，所述閥芯(220)在其軸向方向上以間隔一定距離的方式設(shè)置四個(gè)同軸等截面的圓柱體:圓柱體(221)、圓柱體(222)、圓柱體(223)和圓柱體(224)，所述閥芯(200)的四個(gè)圓柱體和所述內(nèi)腔(201)配合成為一個(gè)零開(kāi)度的二位四通換向閥；所述閥體(200)上設(shè)有油口 Τ、油口 Tl、油口 Τ2、油口 P、油口 PO、油口 Α、油口 B、油口 Κ1、油口 Κ2，還包括液控單向閥Μ、液控單向閥N、液控單向閥El和液控單向閥Ε2。
[0024]所述液控單向閥M包括兩個(gè)內(nèi)部油口 Μ1、Μ2和一個(gè)連接外部的油口 M3，內(nèi)部油口Ml與內(nèi)腔(201)連通，內(nèi)部油口 M2與閥體上的通孔(205)和外部油口 A連通，外部油口 M3與集成閥塊的外部油路連通，即與上述增壓缸的補(bǔ)償油口(391)連通。
[0025]所述液控單向閥N包括兩個(gè)內(nèi)部油口 Ν1、Ν2和一個(gè)連接外部的油口 Ν3，內(nèi)部油口NI與內(nèi)腔(201)連通，內(nèi)部油口 Ν2與閥體上通孔(207)和外部油口 B連通，油口 Ν3與集成閥塊的外部油路連通，即與上述增壓缸的補(bǔ)償油口(392)連通。[0026]所述液控單向閥El包括三個(gè)內(nèi)部油口 E10、E11、E12，其中Ell內(nèi)為控制油液，ElO和E12內(nèi)為工作油液；油口 ElO與閥體內(nèi)腔左側(cè)通孔(202)和油口 Kl連通，油口 E12與閥體上通孔(204)和油口 Tl連通，油口 Ell與油口 K2連通。
[0027]所述液控單向閥E2包括三個(gè)內(nèi)部油口 E20、E21、E22 (其中E21為控制油液，E20、E22為工作油液)；油口 E20與閥體內(nèi)腔右側(cè)通孔(203)連通，油口 E22與閥體上通孔(208)和油口 T2連通，油口 E21與油口 Kl連通。
[0028]油口 P有外部螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的壓力油相通，油口 P在內(nèi)部與閥體通孔(206)連通，同時(shí)與油口 PO通過(guò)徑向的環(huán)形孔保持連通。
[0029]油口 PO在外部有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述缸筒(30)上的圓形通孔(340)連接。
[0030]油口 A在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸上的圓形通孔(361)連通；油口 A在內(nèi)部與閥體通孔(205)連通，同時(shí)與油口 M2也連通。
[0031]油口 B在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸上的圓形通孔(362)連通；油口 B在內(nèi)部與閥體通孔(207)連通，同時(shí)與油口 N2也連通。
[0032]油口 Kl在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸的圓形通孔(352)連通；油口 Kl在內(nèi)部與左側(cè)通孔(202)連通，也與油口 ElO連通，還與油口 E21連通。
[0033]油口 K2在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與增壓缸的圓形通孔(351)連通；油口 K2在內(nèi)部與右側(cè)通孔(203)連通，也與油口 E20連通，還與油口 Ell連通。
[0034]油口 T外部設(shè)有螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的油箱連接；在內(nèi)部，油口 T與E12和E22連通；油口 T通過(guò)單向閥與油口 Tl連通，通過(guò)單向閥與油口 T2連通；油口 T1、T2均設(shè)有外部螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，其中油口 Tl與上述增壓缸的出油口(381)連通；油口 Τ2與上述增壓缸的出油口(382)連通。
[0035]油口 T與閥體通孔(204)和閥體通孔(208)相通。
[0036]一種增壓系統(tǒng)，包括上述增壓缸和上述集成閥塊，所述集成閥塊與所述增壓缸通過(guò)管路連接，其連接關(guān)系是:集成閥塊的油口 A與增壓缸的圓形通孔(361)連通，集成閥塊的油口 B與增壓缸的圓形通孔(362)連通，為第一次增壓提供工作油液；集成閥塊的油口PO與增壓缸的圓形通孔(340)連通，為外部控制設(shè)備提供換向閥的閥芯動(dòng)力油；集成閥塊的油口 Kl與增壓缸的圓形通孔(352)連通，集成閥塊的油口 Κ2與增壓缸的圓形通孔(351)連通，控制集成閥塊的閥芯(220 )的動(dòng)作方向；集成閥塊的油口 TI與增壓缸的出油口( 381)連通，集成閥塊的油口 Τ2與增壓缸的出油口(382)連通，為增壓缸的二次增壓補(bǔ)油；集成閥塊上液控單向閥M的油口 M3與增壓缸的補(bǔ)償油口(391)連通，集成閥塊上液控單向閥N的油口 Ν3與增壓缸的補(bǔ)償油口(392)連通，為增壓缸補(bǔ)充因泄露而缺少的油液；集成閥塊的油口 T與外部液壓系統(tǒng)的油箱連接；油口 P有外部螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的動(dòng)力高壓油連接。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)的增壓缸相比，本發(fā)明提供的增壓缸體積小，尤其是徑向體積大大減小，結(jié)構(gòu)緊湊，在相同增壓比例的增壓缸中，可以實(shí)現(xiàn)體積最小化，或者可以說(shuō)相同體積的增壓缸中，本發(fā)明提供的增壓缸可達(dá)到更大的增壓比例。運(yùn)行過(guò)程增壓缸里的活塞自動(dòng)換向，輸出油液連續(xù)。沒(méi)有電控系統(tǒng)參與，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適合應(yīng)用于工程實(shí)際?！緦＠綀D】
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是本發(fā)明增壓缸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2是一級(jí)活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3是二級(jí)活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是圖3所示二級(jí)活塞的右視油口分布示意圖；
[0042]圖5是缸筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6是圖5所示缸筒的右視油口分布示意圖；
[0044]圖7是集成閥塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖8是集成閥塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖9是集成閥塊的油口分布平面示意圖；
[0047]圖10是增壓缸與集成閥塊連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作出詳細(xì)說(shuō)明。
[0049]如圖1所示，一種增壓缸，包括一級(jí)活塞10、二級(jí)活塞20和缸筒30三個(gè)部分，一級(jí)活塞10套裝在二級(jí)活塞20的內(nèi)腔，二級(jí)活塞20套裝在缸筒30的內(nèi)腔，一級(jí)活塞10和二級(jí)活塞20相互運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)液壓油的第一次增壓；二級(jí)活塞20和缸筒30的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成對(duì)液壓油的第二次增壓。
[0050]如圖2所示,所述一級(jí)活塞10包括主體部分,主體部分是一個(gè)周向表面上設(shè)有環(huán)形凹槽12的圓柱體13,圓柱體13的兩端向外各有一個(gè)圓盤(pán)14,所述圓盤(pán)14的面積A14小于所述圓柱體13的橫截面積A13,即A14 < A13 ;所述圓盤(pán)14與所述圓柱體13以間隔一定距離的方式固定連接，例如可以是如圖2所示的中間用一根細(xì)小的圓柱體把圓盤(pán)14和圓柱體13焊接在一起。
[0051]如圖3所示，所述二級(jí)活塞20包括主體部分，主體部分中間是一個(gè)橫截面積較大的中空?qǐng)A柱體22，中空?qǐng)A柱體22的內(nèi)腔用于容納一級(jí)活塞10的主體部分；圓柱體22兩端以相互貫通的方式向外各設(shè)置一個(gè)橫截面積較小的中空?qǐng)A柱體23，中空?qǐng)A柱體23的內(nèi)腔用于容納一級(jí)活塞10的圓盤(pán)14，；兩個(gè)中空?qǐng)A柱體23的兩端向外各設(shè)有一個(gè)面積與圓柱體23的橫截面積相同的圓盤(pán)24，所述圓盤(pán)24與所述中空?qǐng)A柱體23的端面非密封式固定連接，例如可以是如圖3所示的圓柱體23的端面與圓盤(pán)24的邊緣通過(guò)剛性小圓柱體焊接在一起；在所述圓盤(pán)24與所述中空?qǐng)A柱體23的端面之間形成一定的間隙，供油液進(jìn)出；兩個(gè)圓盤(pán)24的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)面積比圓盤(pán)24面積小的圓盤(pán)25，所述圓盤(pán)25與所述圓盤(pán)24以間隔一定距離的方式固定連接；其面積關(guān)系是=A25 < A24=A23 < A220
[0052]如圖1所示，所述一級(jí)活塞10的主體部分套裝在所述二級(jí)活塞20的中間圓柱體22的內(nèi)腔并可在圓柱體22的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)；一級(jí)活塞10的主體部分圓柱體13的橫截面積A13等于二級(jí)活塞20中間圓柱體22的內(nèi)腔橫截面積A22,即A13=A22 ;所述一級(jí)活塞10的圓盤(pán)14部分套裝在所述二級(jí)活塞20的兩側(cè)圓柱體23的內(nèi)腔并可在圓柱體23的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓盤(pán)14的面積等于圓柱體23的內(nèi)腔橫截面積，即A14=A23 級(jí)活塞10和二級(jí)活塞20相互運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)液壓油的第一次增壓。[0053]如圖3、圖4所示，所述二級(jí)活塞20主體部分中間圓柱體22的外周面向外設(shè)有一個(gè)定位銷(xiāo)26，以防止二級(jí)活塞20在圓周方向上旋轉(zhuǎn)；所述圓柱體22的壁面上與所述定位銷(xiāo)26處于同一徑向方向上在所述定位銷(xiāo)26兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口:進(jìn)油口 271和進(jìn)油口 272 級(jí)活塞10的凹槽12運(yùn)動(dòng)到左位或者右位的時(shí)候分別與油口271和油口 272連通；與進(jìn)油口 271處于同一圓周上、徑向夾角為α =144°的位置上設(shè)有與進(jìn)油口 271大小相同的換向控制油的內(nèi)部出油口 281 ;與進(jìn)油口 272處于同一圓周上、徑向角度為-a =-144°的位置上設(shè)有與進(jìn)油口 272大小相同的換向控制油的內(nèi)部出油口 282 ；靠近圓柱體22左端面與所述定位銷(xiāo)26徑向夾角為β=72°位置處的壁面上設(shè)有槽型油口291 ;靠近圓柱體22右端面與所述定位銷(xiāo)26徑向夾角為-β =-72°位置處的壁面上設(shè)有槽型油口 292。
[0054]所謂徑向夾角就是在圓周方向上的夾角。
[0055]如圖5和圖1所示，所述缸筒30從中間到兩端包括三段相互貫通、橫截面積依次遞減的中空?qǐng)A柱體:圓柱體31、圓柱體32、圓柱體33，中間的圓柱體31橫截面積最大，所述圓柱體31的內(nèi)腔用于容納二級(jí)活塞20的中間圓柱體22 ;所述圓柱體31的兩端連通橫截面積稍小的圓柱體32，所述圓柱體32的內(nèi)腔用于容納所述二級(jí)活塞20的兩端圓柱體23 ；所述圓柱體32的兩端連通橫截面積最小的圓柱體33，圓柱體33外端封閉，所述圓柱體33的內(nèi)腔用于容納所述二級(jí)活塞20的外側(cè)圓盤(pán)25 ;所述二級(jí)活塞20的中間圓柱體22套裝在所述圓柱體31的內(nèi)腔并可在圓柱體31的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)；所述二級(jí)活塞20的兩端圓柱體23套裝在所述圓柱體32的內(nèi)腔并可在圓柱體32的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓柱體23和圓柱體32內(nèi)外壁之間有間隙，用于容納油液；所述二級(jí)活塞20的外側(cè)圓盤(pán)25套裝在所述圓柱體33的內(nèi)腔并可在圓柱體33的內(nèi)腔中徑向移動(dòng)，圓盤(pán)25外徑與圓柱體33內(nèi)徑相等；其面積大小關(guān)系疋:Α:33 < A32 < A31 ；A31-A22 -,A33-A25 ；Α23 < A32。
[0056]二級(jí)活塞20和缸筒30的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成對(duì)液壓油的第二次增壓。第二次高壓油從所述的二級(jí)活塞20的圓盤(pán)25的外端面與所述缸筒30的圓柱體33內(nèi)壁所構(gòu)成的油腔沿著運(yùn)動(dòng)方向輸出。
[0057]所述缸筒30的中間圓柱體31的內(nèi)表面上設(shè)有一個(gè)沿軸向設(shè)置的矩形凹槽34，該凹槽34的中間部位有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔340，圓形通孔340是換向控制油的外部進(jìn)油口 ；二級(jí)活塞20的定位銷(xiāo)26插入所述圓形通孔340中，防止二級(jí)活塞20轉(zhuǎn)動(dòng)；所述矩形凹槽34與二級(jí)活塞20的換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口 271和換向控制油的內(nèi)部進(jìn)油口272連通，為外部控制設(shè)備提供換向閥閥芯移動(dòng)的動(dòng)力油。
[0058]如圖5和圖6所示，所述圓柱體31在通孔340的兩側(cè)下方、與通孔340的徑向夾角為α=144°和-α=_144°的圓柱體內(nèi)表面設(shè)有兩個(gè)矩形凹槽，兩個(gè)矩形凹槽分別設(shè)有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔:圓形通孔351和圓形通孔352，這是換向控制油的外部出油口 ；所述圓形通孔351與二級(jí)活塞20的出油口 281配合；所述圓形通孔352與二級(jí)活塞20的出油口 282配合，向外部控制設(shè)備輸出換向閥閥芯移動(dòng)的動(dòng)力油；在與所述通孔340的徑向夾角為β=72°和-β=-72°方向的圓柱體內(nèi)表面設(shè)有兩個(gè)凹槽，所述兩個(gè)凹槽分別設(shè)有一個(gè)連接外部管路的圓形通孔:圓形通孔361和圓形通孔362，這是進(jìn)出工作油液的外部油口 ；圓形通孔361與二級(jí)活塞20的油口 291配合；圓形通孔362與二級(jí)活塞20的油口292配合使用，為該增壓缸的第一次增壓過(guò)程提供壓力油。[0059]所述缸筒30兩端的兩個(gè)圓柱體33外端面的上部分別開(kāi)設(shè)出油口:左端圓柱體33上部的油口 371和右端圓柱體33上部的油口 372，它們是第二次增壓出油口，用于輸出二次增壓后的高壓油；所述缸筒30兩端的兩個(gè)圓柱體33外端面的下部分別開(kāi)設(shè)進(jìn)油口:左端圓柱體33下部的油口 381和右端圓柱體33下部的油口 382，它們是第二次增壓進(jìn)油口，為第二次增壓提供油液。
[0060]所述缸筒30左右兩側(cè)的圓柱體32的外端下部分別設(shè)置泄露補(bǔ)償油口:左側(cè)的補(bǔ)償油口 391和右側(cè)的補(bǔ)償油口 392。
[0061]為了向上述增壓缸提供控制油路，本發(fā)明還提供一種與上述增壓缸配合使用的集成閥塊。
[0062]如圖7、圖8和圖9所示，所述集成閥塊包括閥體200，閥體200設(shè)有內(nèi)腔201，所述閥體200在內(nèi)腔201兩端位置分別開(kāi)設(shè)通孔:左側(cè)通孔202和右側(cè)通孔203，左側(cè)通孔202和右側(cè)通孔203分別連通其他油口 ；同時(shí)所述閥體200外壁壁面到內(nèi)腔之間徑向設(shè)置五個(gè)環(huán)形通孔，從左到右依次為:通孔204、通孔205、通孔206、通孔207、通孔208 ；內(nèi)腔201內(nèi)套裝閥芯220，所述閥芯220在其軸向方向上以間隔一定距離的方式設(shè)置四個(gè)同軸等截面的圓柱體:圓柱體221、圓柱體222、圓柱體223和圓柱體224，所述閥芯200的四個(gè)圓柱體和所述內(nèi)腔201及其通孔配合成為一個(gè)零開(kāi)度的二位四通換向閥；所述閥體200上設(shè)有油口T、油口 Tl、油口 T2、油口 P、油口 PO、油口 A、油口 B、油口 K1、油口 K2，還包括液控單向閥M、液控單向閥N、液控單向閥El和液控單向閥E2 ;所述液控單向閥M包括兩個(gè)內(nèi)部油口 Ml、M2和一個(gè)連接外部的油口 M3，內(nèi)部油口 Ml與內(nèi)腔201連通，內(nèi)部油口 M2與閥體上的通孔205及外部油口 A連通，外部油口 M3與集成閥塊的外部油路連通，即與上述增壓缸的補(bǔ)償油口 391連通；所述液控單向閥N包括兩個(gè)內(nèi)部油口 N1、N2和一個(gè)連接外部的油口 N3，內(nèi)部油口 NI與內(nèi)腔201連通，內(nèi)部油口 N2與閥體上通孔207及外部油口 B連通，油口 N3與集成閥塊的外部油路連通，即與上述增壓缸的補(bǔ)償油口 392連通；所述液控單向閥El包括三個(gè)內(nèi)部油口:油口 E10、油口 Ell和油口 E12，油口 ElO與閥體內(nèi)腔左側(cè)通孔202和油口 Kl連通，油口 E12與閥體上通孔204和油口 Tl連通，油口 Ell與油口 K2連通；
[0063]所述液控單向閥E2包括三個(gè)內(nèi)部油口:油口 E20、油口 E21和油口 E22，其中油口E21為控制油液，油口 E20和油口 E22為工作油液；油口 E20與閥體內(nèi)腔右側(cè)通孔203連通，油口 E22與閥體上通孔208和油口 T2連通，油口 E21與油口 Kl連通；
[0064]油口 P在外部有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，油口 P在內(nèi)部與閥體通孔206連通，同時(shí)油口 P與油口 PO通過(guò)徑向的環(huán)形孔保持連通。
[0065]油口 PO在外部有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述缸筒30上的圓形通孔340連接。
[0066]油口 A在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸上的圓形通孔361連通；油口 A在內(nèi)部與閥體通孔205連通，同時(shí)與油口 M2也連通。
[0067]油口 B在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸上的圓形通孔362連通；油口 B在內(nèi)部與閥體通孔207連通，同時(shí)與油口 N2也連通。
[0068]油口 Kl在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與上述增壓缸的圓形通孔352連通；油口 Kl在內(nèi)部與左側(cè)通孔202連通，也與油口 ElO連通，還與油口 E21連通。[0069]油口 K2在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，即與增壓缸的圓形通孔351連通；油口 Κ2在內(nèi)部與右側(cè)通孔203連通，也與油口 Ε20連通，還與油口 Ell連通。
[0070]油口 T外部設(shè)有螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的油箱連接；在內(nèi)部，油口 T與Ε12和Ε22連通；油口 T通過(guò)單向閥與油口 Tl連通，通過(guò)單向閥與油口 Τ2連通；油口 Tl、油口 Τ2均設(shè)有外部螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接，其中油口 Tl與上述增壓缸的出油口 381連通；油口 Τ2與上述增壓缸的出油口 382連通；
[0071]油口 T與閥體通孔204和閥體通孔208相通。
[0072]—種增壓系統(tǒng)，包括上述增壓缸和上述集成閥塊，所述集成閥塊與所述增壓缸通過(guò)管路連接，其連接關(guān)系是:集成閥塊的油口 A與增壓缸的圓形通孔361連通，集成閥塊的油口 B與增壓缸的圓形通孔362連通，為第一次增壓提供工作油液；集成閥塊的油口 PO與增壓缸的圓形通孔340連通，為外部控制設(shè)備提供換向閥的閥芯動(dòng)力油；集成閥塊的油口Kl與增壓缸的圓形通孔352連通，集成閥塊的油口 Κ2與增壓缸的圓形通孔351連通，控制集成閥塊的閥芯220的動(dòng) 作方向；集成閥塊的油口 Tl與增壓缸的出油口 381連通，集成閥塊的油口 Τ2與增壓缸的出油口 382連通，為增壓缸的二次增壓補(bǔ)油；集成閥塊上液控單向閥M的油口 M3與增壓缸的補(bǔ)償油口 391連通，集成閥塊上液控單向閥N的油口 Ν3與增壓缸的補(bǔ)償油口 392連通；集成閥塊的油口 T與外部液壓系統(tǒng)的油箱連接；油口 P有外部螺紋連接口，與外部增壓系統(tǒng)的高壓油連接。
[0073]上述增壓系統(tǒng)的其工作過(guò)程如下:
[0074]如圖9所示，此時(shí)集成閥塊的閥芯220處于左位。
[0075]外部液壓系統(tǒng)提供的高壓油從集成閥塊的油口 P輸入，此時(shí)油口 P分為兩路，與PO口相通，也與A 口相通。油口 PO與增壓缸的圓形通孔340連通，油口 PO的高壓油進(jìn)入到缸筒30的換向控制油的外部進(jìn)油口 340，油液通過(guò)油口 340流進(jìn)凹槽34，再進(jìn)入到油口 271和油口 272中，此時(shí)油液就停留在油口 271和油口 272 了，等待一級(jí)活塞10的凹槽12運(yùn)動(dòng)到左位或者右位的時(shí)候，油液就會(huì)流進(jìn)凹槽12中去。
[0076]由于油口 A連通油口 361，則油口 A的高壓油進(jìn)入缸筒30的進(jìn)出工作油液的外部油口 361，由于油口 361與油口 291連通，則高壓油又向內(nèi)進(jìn)入到二級(jí)活塞20的進(jìn)出工作油液的內(nèi)部槽型口 291中，從而流入到一級(jí)活塞和二級(jí)活塞構(gòu)成的左側(cè)低壓腔44內(nèi)。由于A13 > A14, 一級(jí)活塞因受到壓力作用而向右移動(dòng)，從而完成第一次增壓動(dòng)作，油液從圓柱體23與圓盤(pán)24之間的空隙去阻力地流出，從圓盤(pán)14和圓柱體23構(gòu)成的右側(cè)空間46輸出第一次高壓油。
[0077]第一次增壓過(guò)程:由一級(jí)活塞10和二級(jí)活塞20的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成，假設(shè)系統(tǒng)輸入的壓力油的壓力大小為P，則第一次增壓后的輸出壓力為ΗΡ，可得到下列關(guān)系式:
[0078]P.(A13-A14) = HP.A14 ；
[0079]因此，第一次增壓后輸出的高壓油的壓力HP= Ρ {4.-Α'4) <
Λ14
IIP Αχ — A14
[0080]第一次增壓的增壓比A = — = —- ;
7Au
[0081]當(dāng)一級(jí)活塞10向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由一級(jí)活塞和二級(jí)活塞構(gòu)成的右側(cè)低壓腔內(nèi)45的液壓油，將會(huì)通過(guò)所述二級(jí)活塞20右端的進(jìn)出工作油液的內(nèi)部槽型油口 292流出，油口292與油口 362連通，進(jìn)而通過(guò)缸筒30的進(jìn)出工作油液的外部油口 362流入到集成閥塊的外接螺紋油口 B，再通過(guò)閥體內(nèi)的油腔回到油口 T，流回到外部液壓系統(tǒng)的油箱中。
[0082]第一次高壓油從圓柱體23和圓盤(pán)24之間的空隙無(wú)阻力的輸出后，進(jìn)入到二級(jí)活塞20和缸筒30構(gòu)成的右側(cè)低壓腔47，此時(shí)二級(jí)活塞20因受到右側(cè)高壓油液壓力作用而向左移動(dòng)，此時(shí)完成第二次增壓動(dòng)作，高壓油從二級(jí)活塞和缸筒構(gòu)成的左側(cè)高壓腔41內(nèi)從油口 371輸出。于此同時(shí)，油箱內(nèi)的油液會(huì)通過(guò)集成閥塊的油口 T進(jìn)入到單向閥中經(jīng)由油口T2進(jìn)入到缸筒30的第二次增壓進(jìn)油口 382，為增壓缸補(bǔ)充油液。
[0083]第二次增壓過(guò)程是由二級(jí)活塞20和缸筒30的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成的。假設(shè)第二次增壓后輸出的高壓油為HHP，可得到下列關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種集成閥塊，包括閥體(200)，閥體(200)設(shè)有內(nèi)腔(201)，其特征在于，所述閥體(200)在內(nèi)腔(201)兩端位置分別開(kāi)設(shè)通孔:左側(cè)通孔(202)和右側(cè)通孔(203)，左側(cè)通孔(202)和右側(cè)通孔(203)分別連通其他油口，所述閥體(200)外壁壁面到內(nèi)腔之間徑向設(shè)置五個(gè)環(huán)形通孔，從左到右依次為:通孔(204)、通孔(205)、通孔(206)、通孔(207)、通孔(208);內(nèi)腔(201)內(nèi)套裝閥芯(220)，所述閥芯(220)在其軸向方向上以間隔一定距離的方式設(shè)置四個(gè)同軸等截面的圓柱體:圓柱體(221)、圓柱體(222)、圓柱體(223)和圓柱體(224)，所述閥芯(200)的四個(gè)圓柱體和所述內(nèi)腔(201)配合成為一個(gè)零開(kāi)度的二位四通換向閥；所述閥體(200)上設(shè)有油口 T、油口 Tl、油口 T2、油口 P、油口 PO、油口 A、油口 B、油口K1、油口 K2，還包括液控單向閥M、液控單向閥N、液控單向閥El和液控單向閥E2 ； 所述液控單向閥M包括兩個(gè)內(nèi)部油口 M1、M2和一個(gè)連接外部的油口 M3，內(nèi)部油口 Ml與內(nèi)腔(201)連通，內(nèi)部油口 M2與閥體上的通孔(205)和外部油口 A連通，外部油口 M3與集成閥塊的外部油路連通； 所述液控單向閥N包括兩個(gè)內(nèi)部油口 N1、N2和一個(gè)連接外部的油口 N3，內(nèi)部油口 NI與內(nèi)腔(201)連通，內(nèi)部油口 N2與閥體上通孔(207)和外部油口 B連通，油口 N3與集成閥塊的外部油路連通； 所述液控單向閥El包括三個(gè)內(nèi)部油口 E10、Ell、E12，油口 ElO與閥體內(nèi)腔左側(cè)通孔(202)和油口Kl連通，油口 E12與閥體上通孔(204)和油口 Tl連通，油口 Ell與油口 K2連通； 所述液控單向閥E2包括三個(gè)內(nèi)部油口 E20、E21、E22 ;油口 E20與閥體內(nèi)腔右側(cè)通孔(203)連通，油口E22與閥體上通孔(208)和油口 T2連通，油口 E21與油口 Kl連通； 油口 P有外部螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的壓力油相通，油口 P在內(nèi)部與閥體通孔(206)連通，同時(shí)與油口PO通過(guò)徑向的環(huán)形孔保持連通； 油口 PO在外部有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接； 油口 A在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接；油口 A在內(nèi)部與閥體通孔(205)連通，同時(shí)與油口 M2也連通； 油口 B在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接；油口 B在內(nèi)部與閥體通孔(207)連通，同時(shí)與油口N2也連通； 油口 Kl在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接；油口 Kl在內(nèi)部與左側(cè)通孔(202)連通，也與油口ElO連通，還與油口 E21連通； 油口 K2在外部設(shè)有螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接；油口 K2在內(nèi)部與右側(cè)通孔(203)連通，也與油口E20連通，還與油口 Ell連通； 油口 T外部設(shè)有螺紋連接口，與外部液壓系統(tǒng)的油箱連接；在內(nèi)部，油口 T與E12和E22連通；油口 T通過(guò)單向閥與油口 Tl連通，通過(guò)單向閥與油口 T2連通；油口 T1、T2均設(shè)有外部螺紋連接口，與外部增壓缸系統(tǒng)連接； 油口 T與閥體通孔(204)和閥體通孔(208)相通。
【文檔編號(hào)】F15B13/04GK103452940SQ201310443710
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】曾慶良, 劉繼龍, 萬(wàn)麗榮, 張?chǎng)? 王成龍, 王亮, 劉志海, 王天超, 蘇興明, 趙吉龍 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)