全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能液壓沖擊器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種液壓控制系統(tǒng)，特別是能根據(jù)被沖擊物的硬度不同而自動(dòng)無級(jí)調(diào)節(jié)液壓沖擊器的沖擊頻率和沖擊能，是結(jié)合機(jī)械、電子、控制技術(shù)為一體的機(jī)電一體化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]縱觀液壓沖擊器的發(fā)展歷史，三十多年來已取得了非常重大的進(jìn)步。但從結(jié)構(gòu)原理講，卻基本沒有變化，一直延用至今。目前國(guó)內(nèi)外使用的液壓沖擊器皆為行程反饋式，即活塞回程到達(dá)缸體上的反饋孔時(shí)，高壓油使閥換向，活塞轉(zhuǎn)為沖程。液壓沖擊器的行程反饋工作原理決定了它的技術(shù)特性，不能實(shí)現(xiàn)液壓沖擊器獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻訶能的功能。
[0003]本發(fā)明的目的是:采用壓力反饋工作原理，研翩出一種新型獨(dú)立元級(jí)調(diào)頻訶能液壓沖擊器。并從理論和實(shí)踐方面證明其技術(shù)上的先進(jìn)性、總體方案的可行性。為液壓沖擊機(jī)械進(jìn)入新的發(fā)展階段提供技術(shù)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]新型液壓沖擊器采用壓力反饋控制原理，突破了液壓沖擊器傳統(tǒng)的行程反饋控制原理的工作方式，打破Po與Qo的連動(dòng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)工作壓力和供油流量的獨(dú)立無級(jí)調(diào)節(jié)控制，從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。從控制先導(dǎo)閥調(diào)定壓力方式來分，全液壓式壓力反饋液壓沖擊器可分為手控式和液控式。手控式和液控式的不同之處只在于控制先導(dǎo)閻詞定壓力的手段上，手控式是通過人工旋轉(zhuǎn)先導(dǎo)閥的手輪來實(shí)現(xiàn)的，而液控式則是液壓油來控制的。
[0005]液控式壓力反饋液壓沖擊器工作是由活塞的回程和沖程來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]換向閥芯的初始位置是在換向閥彈簧力作用下處于左位，此時(shí)高壓油同時(shí)進(jìn)入活塞的前后腔；由于活塞前腔有效作用面積大于后腔有效作用面積，活塞在前后腔壓差作用下，向右運(yùn)動(dòng)，高壓蓄能器充油。系統(tǒng)工作壓力升高，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高大于先導(dǎo)閥控制壓力，先導(dǎo)閥打開，高壓油通過換向閥中心阻尼孔，經(jīng)先導(dǎo)配流閥的換向閥阻尼孔流回油箱。此時(shí)由于高壓油經(jīng)過換向閥中心阻尼孔，使換向閥芯兩端產(chǎn)生壓差，而換向閥芯兩端有效作用面積相等，當(dāng)壓差產(chǎn)生的向右的作用力大于換向閥的彈簧力時(shí)，換向閥換向，使換向閥芯處于右位，沖擊器轉(zhuǎn)人沖程。
[0007]換向閥芯處于右位后，活塞前腔與油箱連通，活塞在后腔高壓油和高壓蓄能器排油的作用下，活塞向左加速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行沖程，前腔壓力油一部分通過機(jī)體內(nèi)的通道流人儲(chǔ)油腔，一部分流回油箱。沖程加速后階段，系統(tǒng)壓力降低，高壓蓄能器排出大量的油補(bǔ)充到后腔，先導(dǎo)閥關(guān)閉。在換向閥彈簧力的作用下，換向閥芯復(fù)位。與此同時(shí)，活塞沖擊鑿桿，沖程結(jié)束。
【附圖說明】
[0008]圖1是液壓沖擊器系統(tǒng)仿真程序主框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]首先通過鍵盤設(shè)置液壓沖擊器的回程反饋控制壓力、沖程反饋控制壓力與變量泵先導(dǎo)油口的起始控制壓力，當(dāng)電液換向閥通電后，變量泵向液壓沖擊器供油，與此同時(shí)，CPU發(fā)出控制信號(hào)使高速開關(guān)閥(以下簡(jiǎn)稱開關(guān)閥)I通電、2斷電，于是插裝閥I上腔通壓力油而關(guān)閉、插裝閥2上腔通回油而開啟，使液壓沖擊器活塞后腔通回油，活塞在前腔壓力油推動(dòng)下開始回程運(yùn)動(dòng)，因活塞尾部氮?dú)馐覊嚎s儲(chǔ)能，系統(tǒng)壓力逐漸升高，通過壓力傳感器I采樣沖擊器系統(tǒng)壓力，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定的回程反饋控制壓力時(shí)，CPU發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)閥I斷電、2通電。插裝閥I開啟、2關(guān)閉，活塞后腔通壓力油，由于活塞后腔面積大于前腔面積且在活塞尾部有氮?dú)馐业臍怏w膨脹力，于是活塞在油壓力與氮?dú)馀蛎浟Φ墓餐饔孟麻_始回程制動(dòng)與沖程加速運(yùn)動(dòng)，在活塞加速?zèng)_程時(shí)，系統(tǒng)壓力下降，當(dāng)系統(tǒng)壓力降至沖程反饋控制壓力時(shí)，CPU發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)閥I通電、2斷電，插裝閥I關(guān)閉、2開啟，與此同時(shí)活塞沖擊鎬針完成一次工作循環(huán)；在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，通過壓力傳感器3，CPU定時(shí)采樣變量泵先導(dǎo)油口的控制壓力，與設(shè)定的控制壓力進(jìn)行比較，根據(jù)誤差大小對(duì)開關(guān)閥3、4采取脈寬調(diào)制(PWM)或開關(guān)控制方式控制先導(dǎo)口油壓使之維持在設(shè)定油壓范圍內(nèi)(即保持變量泵排量為設(shè)定排量)。根據(jù)壓力傳感器2采樣得到的鎬釬沖擊反彈緩沖腔的峰值油壓大小，CPU通過控制計(jì)算改變回程反饋控制壓力、沖程反饋控制壓力及變量泵先導(dǎo)油口控制壓力。這樣就使得液壓沖擊器能夠根據(jù)工作介質(zhì)的物理特性變化，連續(xù)自動(dòng)控制活塞的沖擊能與沖擊頻率，使兩者能夠達(dá)到合理匹配。
[0010]使用機(jī)電一體化的壓力反饋式液壓沖擊器，采用單片機(jī)控制高速開關(guān)閥實(shí)現(xiàn)了液壓沖擊器的微機(jī)控制，使得液壓沖擊器在工作過程中能夠根據(jù)工作介質(zhì)的不同物理性質(zhì)自動(dòng)調(diào)節(jié)單次沖擊能與沖擊頻率，保證液壓沖擊器的工作性能始終處于最佳狀態(tài)，無疑對(duì)于提高液壓沖擊器的自動(dòng)化與智能化水平，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗都有十分重要的意義。這種機(jī)電一體化的液壓沖擊器的技術(shù)含量較高，是液壓沖擊器的發(fā)展方向，還有一段產(chǎn)業(yè)化的路子要走。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能的液壓沖擊器，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)頻和調(diào)能；沖擊頻率和沖擊能可以分別單獨(dú)調(diào)節(jié)；用一個(gè)手柄(先導(dǎo)減壓閥)控制流量及反饋壓力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能的液壓沖擊器，其特征在于，所述沖擊器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的無級(jí)調(diào)頻和調(diào)能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能的液壓沖擊器，其特征在于，所述沖擊器可以實(shí)現(xiàn)沖擊頻率和沖擊能分別單獨(dú)調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能的液壓沖擊器，其特征在于，所述沖擊器可以用一個(gè)手柄(先導(dǎo)減壓閥)控制流量及反饋壓力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于全液壓獨(dú)立無級(jí)調(diào)頻調(diào)能的液壓沖擊器，其特征在于：合理匹配液壓沖擊機(jī)械的輸出參數(shù)一沖擊能(E)和頻率(f)，可適應(yīng)不同的作業(yè)條件，產(chǎn)生最佳工作效果，從而提高生產(chǎn)率和降低成本，擴(kuò)大其使用范圍，該沖擊器能根據(jù)被沖擊物的硬度不同而自動(dòng)無級(jí)調(diào)節(jié)液壓沖擊器的沖擊頻率和沖擊能。
【IPC分類】F15B21-08, F15B11-00
【公開號(hào)】CN104696318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310655892
【發(fā)明人】孫寶恒
【申請(qǐng)人】孫寶恒
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日