專利名稱：：設(shè)負(fù)荷相關(guān)減壓閥的液壓回油節(jié)流調(diào)速回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及液壓回油節(jié)流回路綜合性能的改進(jìn)，適用于單桿液壓缸調(diào)速閥調(diào)速。單桿液壓缸調(diào)速閥調(diào)速的現(xiàn)有技術(shù)主要有進(jìn)油節(jié)流和回油節(jié)流調(diào)速回路。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路以液壓缸無桿腔作工作腔，有桿腔作阻尼腔，回油節(jié)流調(diào)速回路則相反。兩者相比，回油節(jié)流調(diào)速回路的特點(diǎn)是阻尼腔工作面積大。在動(dòng)態(tài)參數(shù)良好匹配條件下，液壓缸可獲得較大的阻尼力，因而動(dòng)態(tài)特性好。主要表現(xiàn)為低速時(shí)不易爬行，有截時(shí)無低頻振動(dòng)，速度諧振峰值小。其缺點(diǎn)是工作腔工作面積小，節(jié)流口阻塞引起的速度波動(dòng)幅值大；工作腔壓力變化范圍大，因而速度靜剛性差，負(fù)截突減時(shí)運(yùn)動(dòng)部件前沖嚴(yán)重，空截工進(jìn)時(shí)后腔壓力高，摩擦損失大，對(duì)回油路密封要求較嚴(yán)等。進(jìn)油節(jié)流回路的優(yōu)缺點(diǎn)正好與回油節(jié)流回路相反。此外，回油節(jié)流回路泵口與液壓缸阻尼腔相連，泵的壓力脈動(dòng)直接干擾工作速度。進(jìn)油節(jié)流回路的調(diào)速閥有濾波作用，可減小上述干擾。但背壓閥的壓力偏移會(huì)引起速度突變。改進(jìn)單桿液壓缸調(diào)速閥調(diào)速的綜合性能的一種現(xiàn)有技術(shù)是采用變背壓進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。這種技術(shù)在《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》1988年第2期、《機(jī)床與液壓》1987年第2期和1984年第1期均有所反映。它使用負(fù)荷相關(guān)背壓閥代替普通背壓閥。負(fù)荷相關(guān)背壓閥的閥芯運(yùn)動(dòng)。由液壓缸兩腔壓力共同控制，使負(fù)荷減小時(shí)背壓自動(dòng)升高。與定背壓的進(jìn)油節(jié)流回路相比，這種回路工作腔壓力變化范圍較小，因而提高了速度靜剛性，減小了負(fù)荷突減時(shí)的前沖。但它使液壓缸兩腔油路的動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生交叉聯(lián)系，因而減小了運(yùn)動(dòng)部件的阻尼力，降低了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定儲(chǔ)備，使進(jìn)油節(jié)流回路阻尼不足的的缺陷更加嚴(yán)重。本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種綜合性能好、能滿足多種加工需要的新型回油節(jié)流調(diào)速回路。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思如下回油節(jié)流調(diào)速回路的一系列缺點(diǎn)是液壓缸工作腔壓力變化范圍過大產(chǎn)生的。若在其進(jìn)油路上設(shè)置負(fù)荷相關(guān)減壓閥，由進(jìn)油路和回油路的壓力信號(hào)控制該閥的動(dòng)作，使阻尼腔壓力隨負(fù)荷減小而降低，就可減小工作腔壓力變化幅度，從而獲得一種保留回油節(jié)流回路阻尼力大，動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)，而又能克服其靜態(tài)速度剛性差、負(fù)荷突減時(shí)前沖大、空截時(shí)工作腔壓力過高等缺點(diǎn)的新回路。負(fù)荷相關(guān)減壓閥還可減小泵口壓力脈動(dòng)對(duì)工作速度的干擾。圖1是本實(shí)用新型的液壓原理圖。本實(shí)用新型由油源〔1〕(它可使用恒壓式變量泵，限壓式變量泵或定量泵加溢流閥，圖中僅表示使用限壓式變量泵)、單桿液壓缸〔2〕、調(diào)速閥〔3〕、負(fù)荷相關(guān)減壓閥〔4〕和輔助元件等組成。本實(shí)用新型的特征是在油源〔1〕到單桿液壓缸〔2〕的油路上設(shè)置了負(fù)荷相關(guān)減壓閥〔4〕。本實(shí)用新型的關(guān)鍵部份是負(fù)荷相關(guān)減壓閥〔4〕，它可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。下面說明它們的工作原理。圖2、圖3分別是直動(dòng)式和先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖。它們有四個(gè)外接油口進(jìn)口P1應(yīng)接油源，出口P2應(yīng)接液壓缸無桿腔，遙控口K應(yīng)接液壓缸有桿腔油路，泄漏口L應(yīng)接油箱。液流從進(jìn)口P1流入閥內(nèi)，經(jīng)減壓口減壓后從出口P2流出。這兩種閥均利用作用在閥芯〔5〕上的液壓力和彈簧力相平衡的原理，保持閥出口P2和遙控口K的穩(wěn)態(tài)壓力變化量之比近似為一負(fù)常數(shù)。在圖1的回路中，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，液壓缸無桿腔壓力降低而有桿腔壓力升高。此時(shí)負(fù)荷相關(guān)減壓閥的減壓口自動(dòng)關(guān)小，以保證在新的平衡狀態(tài)下無桿腔壓力的減小值與有桿腔壓力的增加值近似成比例。圖1的回路正常工作的條件是在負(fù)荷最大時(shí)，液壓缸有桿腔的壓力不低于4～5bar，負(fù)荷相關(guān)減壓閥的壓降不小于2～3bar。上述壓力也不應(yīng)調(diào)得過大，以免降低回路效率。下面說明先導(dǎo)式和直動(dòng)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥的結(jié)構(gòu)特征。先導(dǎo)式閥的主閥和直動(dòng)式閥的無彈簧端均有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕。直控腔〔6〕與閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與閥的遙控口K相通，如圖3和圖2所示。遙控腔〔7〕和直控腔〔6〕的工作面積之比對(duì)回路的動(dòng)、靜特性有重要影響。該比值越小，則回路的動(dòng)態(tài)特性越好而靜態(tài)特性越壞。該比值的合理值為0.40到1.12。直動(dòng)式閥和先導(dǎo)式閥的主閥的閥口結(jié)構(gòu)對(duì)回路的動(dòng)靜特性也有重要影響。當(dāng)閥口采用軸向三角槽式結(jié)構(gòu)時(shí)，回路在中低速時(shí)具有良好的動(dòng)特性。圖4表示一種有軸向三角槽式閥口的閥芯〔5〕的結(jié)構(gòu)。圖5是沿A－A線的剖視圖。其特征是在閥芯〔5〕的閥口處制有二個(gè)或二個(gè)以上的通流截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。圖中僅表示有四個(gè)軸向三角槽的閥口結(jié)構(gòu)。下面給出一個(gè)實(shí)例，并說明實(shí)施效果。實(shí)施例是一臺(tái)組合機(jī)床液壓滑臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)－工進(jìn)－快退－停止半自動(dòng)工作循環(huán)，其液壓原理圖如圖6所示，電磁鐵動(dòng)作表見下表電磁鐵動(dòng)作表</tables>與現(xiàn)有的回油節(jié)流調(diào)速回路相比，本實(shí)施例在工進(jìn)時(shí)的進(jìn)油路上增設(shè)了負(fù)荷相關(guān)減壓閥〔4〕。負(fù)荷相關(guān)減壓閥〔4〕為直控式。其遙控腔與直控腔工作面積之比為0.5～1.0，可保證液壓缸工作腔壓力的變化幅度小于進(jìn)油節(jié)流回路，該閥閥口結(jié)構(gòu)為軸向三角槽式。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，無論在空載、有載和低速、中速、高速工進(jìn)等工況下，本實(shí)用新型的速度一時(shí)間曲線的低頻分量均為理想直線，明顯優(yōu)于現(xiàn)有的進(jìn)油和回油節(jié)流調(diào)速回路。靜態(tài)速度剛度、負(fù)載突減、快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)和工進(jìn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)的前沖均顯著地優(yōu)于回油節(jié)流調(diào)速回路，并不劣于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。此外，本實(shí)用新型還可承受負(fù)切削力，因而具有良好的綜合性能，可以滿足多種加工需要，其實(shí)施成本略高于回油節(jié)流回路，而與進(jìn)油節(jié)流回路相同。權(quán)利要求1.一種由油源[1]、單桿液壓缸[2]、調(diào)速閥[3]和輔助元件等組成的液壓回油節(jié)流調(diào)速回路，其特征是在油源[1]到單桿液壓缸[2]的油路上設(shè)置有直動(dòng)式或先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥[4]。2.一種按權(quán)利要求1所說的回路，其特征是該回路上的直動(dòng)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥的無彈簧端有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕，其中直控腔〔6〕與該閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與遙控口k相通。3.一種按權(quán)利要求1和2所述的回路，其特征是回路上的直動(dòng)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥的遙控腔〔7〕的工作面積與直控腔〔6〕的工作面積之比為0.40到1.12。4.一種按權(quán)利要求2和3所述的回路，其特征是回路上的直動(dòng)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥在閥芯〔5〕的閥口處有二個(gè)或二個(gè)以上的通流截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。5.一種按權(quán)利要求1所說的回路，其特征是該回路上的先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥主閥的無彈簧端有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕，其中直控腔〔6〕與該閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與該閥的遙控口k相通。6.一種按權(quán)利要求5所述的回路，其特征是回路上的先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥主閥遙控腔〔7〕的工作面積與直控腔〔6〕的工作面積之比為0.40到1.12。7.一種按權(quán)利要求5和6所述的回路，其特征是回路上的先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥主閥閥芯〔5〕的閥口處在有二個(gè)或二個(gè)以上的通流，截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。專利摘要本實(shí)用新型適用于單桿液壓缸調(diào)速閥調(diào)速。在回油節(jié)流調(diào)速回路的進(jìn)油路上設(shè)置負(fù)荷相關(guān)減壓閥，可以減小液壓缸工作腔壓力變化范圍，獲得一種新的調(diào)速回路。試驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的綜合性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的進(jìn)油節(jié)流和回油節(jié)流回路，可以滿足多種加工需要。本實(shí)用新型還給出直動(dòng)式和先導(dǎo)式負(fù)荷相關(guān)減壓閥的工作原理、其遙控腔與直控腔工作面積的合理比值范圍、一種性能良好的閥口結(jié)構(gòu)以及本實(shí)用新型正常工作的條件。文檔編號(hào)F16K17/04GK2082782SQ8922192公開日1991年8月14日申請(qǐng)日期1989年12月31日優(yōu)先權(quán)日1989年12月31日發(fā)明者周顯文申請(qǐng)人:廣西大學(xué)