一種差動(dòng)液壓缸控制回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓缸控制領(lǐng)域，具體涉及一種差動(dòng)液壓缸控制回路。
【背景技術(shù)】
[0002]差動(dòng)液壓缸控制回路作為基本的液壓控制回路，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)液壓、工程機(jī)械領(lǐng)域等，增大液壓缸伸出速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓缸縮回時(shí)無桿腔內(nèi)的能量再次利用是許多應(yīng)用領(lǐng)域到的話題?，F(xiàn)有差動(dòng)液壓缸控制回路主要有三種，其工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)分別如下:
[0003]第一種為常用的差動(dòng)液壓缸控制回路，參照附圖1，該回路能實(shí)現(xiàn)液壓缸伸出和縮回，但沒有其他特殊功能，該回路中沒有特殊的功能，不能實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)控制和無桿腔內(nèi)的液壓能再生。
[0004]第二種為常見的液壓缸差動(dòng)控制回路，參照附圖2，當(dāng)差動(dòng)液壓缸工作在第一工作象限時(shí)，即受壓伸出工況下，回路中有桿腔的液壓油通過外控式單向閥與無桿腔相連通，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)控制，增大液壓缸的伸出速度，提高其工作效率，該回路雖單獨(dú)實(shí)現(xiàn)了液壓缸差動(dòng)控制，但不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量再生，不能將液壓缸回縮時(shí)無桿腔內(nèi)的高壓液壓能進(jìn)行再次利用。
[0005]第三種控制回路為差動(dòng)液壓缸流量再生控制回路，參照附圖3，當(dāng)差動(dòng)液壓缸工作在第二工作象限時(shí)，即受壓縮回工況下，回路中無桿腔內(nèi)的液壓油通過流量再生閥與有桿腔相連通，使得無桿腔的部分回油進(jìn)入到有桿腔，從而實(shí)現(xiàn)流量再生，達(dá)到節(jié)能減排的目的，但不能實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)控制，液壓缸的伸出速度慢，工作效率低。
[0006]以液壓缸運(yùn)動(dòng)速度為X軸，其伸出方向?yàn)檎?，縮回方向?yàn)樨?fù)；以液壓缸受力為Y軸，受壓為正，受拉為負(fù)，建立直角坐標(biāo)系。第一工作象限即為液壓缸受壓伸出的工作狀態(tài)；第二工作象限即為液壓缸受壓回縮的工作狀態(tài)。同時(shí)工作于第一和第二工作象限是差動(dòng)液壓缸最常見的工作環(huán)境，但還沒有同時(shí)滿足快速推進(jìn)和能量再次利用兩個(gè)功能的應(yīng)用回路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種差動(dòng)液壓缸控制系統(tǒng)，適用于往復(fù)工作于第一和第二工作象限的差動(dòng)液壓缸控制系統(tǒng)，以適應(yīng)差動(dòng)液壓缸快速推進(jìn)以及返程過程中無桿腔桿高壓能量再次利用的現(xiàn)實(shí)需求。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種差動(dòng)液壓缸控制回路，其特征在于:包括差動(dòng)液壓缸101、方向控制閥301、第一單向閥105、第二單向閥106、可變節(jié)流閥107、流量再生閥108和差動(dòng)連接控制閥109 ；
[0009]方向控制閥301的左出油口 A分別與可調(diào)節(jié)流閥107的一端、第二單向閥106的出油口和差動(dòng)液壓缸101的無桿腔相連通，差動(dòng)液壓缸101的有桿腔分別與差動(dòng)連接控制閥109的進(jìn)油口 P、第一單向閥105的出油口和方向控制閥301的右出油口 B連通；差動(dòng)連接控制閥109的出油口 A與第二單向閥106的進(jìn)油口連通，第一單向閥105的進(jìn)油口與流量再生閥108的出油口連通，可調(diào)節(jié)流閥107的另一端與流量再生閥108的進(jìn)油口連通；方向控制閥301的左信號(hào)控制端203與差動(dòng)連接控制閥109的信號(hào)控制端連接，方向控制閥301的右信號(hào)控制端204與流量再生閥108的信號(hào)控制端連接；方向控制閥301的高壓油口 P連接高壓油，方向控制閥301的回油油口 T連接油箱。
[0010]有益效果:本發(fā)明集差動(dòng)回路與流量再生回路于一體，功能更加全面，一方面能增大液壓缸伸出速度，提高其工作效率，另一方面能更好的實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)流量再生，液壓缸無桿腔內(nèi)高壓液壓能的再次利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。本發(fā)明性能可靠，回路簡單，其流體動(dòng)力傳動(dòng)方案的控制原理可廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，如液壓挖掘機(jī)、工程起重機(jī)變幅回路、裝載機(jī)大臂回路等，以及工業(yè)液壓領(lǐng)域中循環(huán)往復(fù)工作于第一和第二工作象限的頂升液壓缸控制回路等，與現(xiàn)有方案相比，在工作效率和節(jié)能減排兩個(gè)方面效果顯著，操控簡單，且不改變現(xiàn)有控制回路的操作習(xí)慣。
【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有差動(dòng)液壓缸液壓控制回路；
[0012]圖2是現(xiàn)有液壓缸差動(dòng)控制回路；
[0013]圖3是現(xiàn)有差動(dòng)液壓缸流量再生控制回路；
[0014]圖4是本發(fā)明的差動(dòng)液壓缸控制回路原理圖。
[0015]圖1-3中:101—差動(dòng)液壓缸，102—方向控制閥；103—外控式單向閥，201—信號(hào)控制端；104—流量再生閥，202—彳目號(hào)控制端；
[0016]圖4中:101—差動(dòng)液壓缸，301—方向控制閥，105、106—單向閥，107—可變節(jié)流閥，108—流量再生閥，109—差動(dòng)連接控制閥，203、204—信號(hào)控制端
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖4所示，本發(fā)明提供一種差動(dòng)液壓缸控制回路，包括差動(dòng)液壓缸101、方向控制閥301、第一單向閥105、第二單向閥106、可變節(jié)流閥107，流量再生閥108，差動(dòng)連接控制閥109 ;方向控制閥301的兩個(gè)出油口 A、B分別與差動(dòng)液壓缸101的無桿腔和有桿腔相連通，形成主回路；由差動(dòng)連接控制閥109、第二單向閥106構(gòu)成差動(dòng)連接控制支路；由可變節(jié)流閥107、流量再生閥108、第一單向閥105構(gòu)成流量再生控制支路；
[0019]其中:方向控制閥301的左出油口 A分別與可調(diào)節(jié)流閥107的一端、第二單向閥106的出油口和差動(dòng)液壓缸101的無桿腔相連通，差動(dòng)液壓缸101的有桿腔分別與差動(dòng)連接控制閥109的進(jìn)油口 P、第一單向閥105的出油口和方向控制閥301的右出油口 B連通；差動(dòng)連接控制閥109的出油口 A與第二單向閥106的進(jìn)油口連通，第一單向閥105的進(jìn)油口與流量再生閥108的出油口連通，可調(diào)節(jié)流閥107的另一端與流量再生閥108的進(jìn)油口連通；方向控制閥301的左信號(hào)控制端203與差動(dòng)連接控制閥109的信號(hào)控制端連接，方向控制閥301的右信號(hào)控制端204與流量再生閥108的信號(hào)控制端連接；方向控制閥301的高壓油口 P連接高壓油，方向控制閥301的回油油口 T連接油箱。
[0020]所述流量再生閥108和差動(dòng)連接控制閥109均為兩位兩通換向閥，初始處于不得電截止?fàn)顟B(tài)，系統(tǒng)流量不能通過流量再生閥108和差動(dòng)連接控制閥109。方向控制閥302為三位四通閥，方向控制閥301在初始狀態(tài)時(shí)處于中位，其中位機(jī)能為0型；左位機(jī)能為PA相通，BT油路關(guān)死；右位機(jī)能為PB油路關(guān)死，而AT相通但存在節(jié)流作用。
[0021]本發(fā)明集液壓缸差動(dòng)控制回路與流量再生回路于一體，當(dāng)液壓缸工作于第一工作象限時(shí)，即液壓缸做受壓伸出運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向控制閥301左位控制端203給出信號(hào)，方向閥301推向左位，差動(dòng)連接控制閥109打開，系統(tǒng)壓力油進(jìn)入液壓缸101的無桿腔，由于方向閥301左位BT閥口不打開，因此液壓缸101有桿腔的液壓油通過差動(dòng)連接控制閥109和單向閥106，進(jìn)入到液壓缸101的無桿腔，從而實(shí)現(xiàn)液壓缸101差動(dòng)連接控制，該回路起到差動(dòng)控制回路的作用，可以增大液壓缸的伸出速度，液壓缸運(yùn)動(dòng)的更快速，工作效率更高；
[0022]當(dāng)液壓缸工作于第二工作象限時(shí)，即液壓缸做受壓縮回運(yùn)動(dòng)時(shí)，該回路起流量再生回路的作用，方向控制閥301右位控制端204給出信號(hào)，方向閥301推向右位，流量再生閥108打開，方向閥P 口高壓油被切斷，不再進(jìn)入液壓系統(tǒng)，而由于方向閥301右位AT閥口有節(jié)流作用，因此液壓缸101無桿腔內(nèi)的部分液壓油會(huì)通過可變節(jié)流閥107、流量再生閥108和單向閥105，進(jìn)入到液壓缸101的有桿腔，將差動(dòng)缸無桿腔內(nèi)高壓力的液壓能再次利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。在實(shí)際調(diào)試過程中，通過調(diào)節(jié)可變節(jié)流閥107實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入差動(dòng)缸101有桿腔流量的控制，以保證無桿腔內(nèi)壓力與有桿腔內(nèi)壓力的匹配，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)可控性。
[0023]方向控制閥301、流量再生閥108、差動(dòng)連接控制閥109，其類型可以是電控閥，也可以是液控閥；可變節(jié)流閥107，其控制方式可以是手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以是電比例調(diào)節(jié)；可變節(jié)流閥107可以單獨(dú)安放，也可以直接集成在流量再生閥108的進(jìn)油口處。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種差動(dòng)液壓缸控制回路，其特征在于:包括差動(dòng)液壓缸101、方向控制閥301、第一單向閥105、第二單向閥106、可變節(jié)流閥107、流量再生閥108和差動(dòng)連接控制閥109 ； 方向控制閥301的左出油口 A分別與可調(diào)節(jié)流閥107的一端、第二單向閥106的出油口和差動(dòng)液壓缸101的無桿腔相連通，差動(dòng)液壓缸101的有桿腔分別與差動(dòng)連接控制閥109的進(jìn)油口 P、第一單向閥105的出油口和方向控制閥301的右出油口 B連通；差動(dòng)連接控制閥109的出油口 A與第二單向閥106的進(jìn)油口連通，第一單向閥105的進(jìn)油口與流量再生閥108的出油口連通，可調(diào)節(jié)流閥107的另一端與流量再生閥108的進(jìn)油口連通；方向控制閥301的左信號(hào)控制端203與差動(dòng)連接控制閥109的信號(hào)控制端連接，方向控制閥301的右信號(hào)控制端204與流量再生閥108的信號(hào)控制端連接；方向控制閥301的高壓油口 P連接高壓油，方向控制閥301的回油油口 T連接油箱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差動(dòng)液壓缸控制回路，其特征在于:所述流量再生閥108和差動(dòng)連接控制閥109均為兩位兩通換向閥，初始處于不得電截止?fàn)顟B(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種差動(dòng)液壓缸控制回路，其特征在于:方向控制閥301、流量再生閥108、差動(dòng)連接控制閥109的類型為電控閥或液控閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種差動(dòng)液壓缸控制回路，其特征在于:可變節(jié)流閥107的控制方式為手動(dòng)調(diào)節(jié)或電比例調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種差動(dòng)液壓缸控制回路，主要由差動(dòng)液壓缸、方向控制閥、單向閥、可變節(jié)流閥、流量再生閥、差動(dòng)連接控制閥構(gòu)成；其中，由差動(dòng)連接控制閥、單向閥構(gòu)成差動(dòng)連接控制支路；由變節(jié)流閥、流量再生閥、單向閥構(gòu)成流量再生控制支路。本發(fā)明集液壓缸差動(dòng)控制回路與流量再生回路于一體，功能更加全面，當(dāng)液壓缸做受壓伸出運(yùn)動(dòng)時(shí)，該回路起到差動(dòng)控制回路的作用，可以增大液壓缸的伸出速度，提高其工作效率；當(dāng)液壓缸做受壓縮回運(yùn)動(dòng)時(shí)，該回路起流量再生回路的作用，將差動(dòng)缸無桿腔內(nèi)高壓力的液壓能再次利用，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【IPC分類】F15B11/08, F15B13/04
【公開號(hào)】CN105351263
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510872236
【發(fā)明人】楊陽, 靳敏, 郭良濤, 方安國, 楊立成, 梁珺, 張震, 許經(jīng)偉
【申請(qǐng)人】湖北江山重工有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日