[發明專利]一種連續變壓的大變壓范圍高速閥控液壓缸液壓變壓器

有效

• 申請號: 202010545765.9
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111706558B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 周連佺;薄曉楠;張楚;劉強;杜文芳
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: F15B1/02
• 分類號: F15B1/02;F15B3/00;F15B15/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種連續變壓的大變壓范圍高速閥控液壓缸液壓變壓器，包括液壓油缸，液壓油缸的活塞桿兩端具有質量塊，活塞桿和質量塊組成質量塊活塞桿，質量塊活塞桿左右兩邊的行程盡頭處分別布置有行程開關。本發明通過單向閥和高速開關閥的結合，對油液流向進行控制，外加蓄能器，使得經單向閥流向負載的流量連續。整體結構左右對稱，增壓過程和減壓過程的功能原理對稱，增壓過程中正向增壓和反向增壓的功能原理對稱，減壓過程中正向減壓和反向減壓的功能原理對稱；通過液壓能和質量塊活塞桿動能的相互轉化，可在不改變液壓缸結構的前提下，實現連續無級變壓，且僅需調節PWM信號的占空比，即可得到所需液壓變壓比，控制方便，結構簡單，無振動和噪聲。

技術領域

本發明涉及液壓傳動與控制領域，特別是液壓工程機械領域，具體涉及一種連續變壓的大變壓范圍高速開關閥控液壓缸液壓變壓器。

背景技術

增壓液壓缸是現有液壓技術中常用的液壓元件，增壓液壓缸利用同軸串聯的兩缸中活塞或柱塞截面積的不同，可達到增壓或降壓的效果。增壓液壓缸的自身結構決定不足之處在于，其活塞面積比是固定的，即其變壓比不變，從而不能實現連續無級變壓效果，導致其應用受到了嚴重的限制。

當前，液壓變壓技術中另一種被廣泛研究的變壓元件是新型液壓變壓器，其通過配流盤這一部件的旋轉實現變壓，能實現增壓和減壓，也能實現變壓比可變。但是其存在諸多缺陷：變壓范圍小；由于新型液壓變壓器結構是根據液壓泵修改的，因此體積大、效率較低；存在旋轉部件，引起的噪聲和振動較大；新型液壓變壓器屬于非線性系統，很難實現精確控制；其負載壓力和負載流量對應，無法實現固定負載壓力下的流量可控，這一缺陷是其結構決定的。

發明內容

本發明的目的是提供一種連續變壓的大變壓范圍高速開關閥控液壓缸液壓變壓器，不僅能實現變壓比可變，且可通過行程開關和控制高速開關閥實現連續無級變壓的功能，以克服現有的增壓液壓缸所存在的缺陷。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案具體如下：

一種連續變壓的大變壓范圍高速閥控液壓缸液壓變壓器，包括液壓油缸，液壓油缸分為左腔和右腔，液壓油缸的活塞桿兩端具有質量塊，活塞桿和質量塊組成質量塊活塞桿，質量塊活塞桿左右兩邊的行程盡頭處分別布置有行程開關，當質量塊活塞桿到達左邊或右邊的行程盡頭處時觸發行程開關；

高速開關閥四的出油口與左腔相連，高速開關閥五的出油口與右腔相連，高速開關閥四和高速開關閥五的進油口相連后與液壓源相連；

高速開關閥七的進油口與左腔相連，高速開關閥八的進油口與右腔相連，高速開關閥七和高速開關閥八的出油口相連后與單向閥的進油口相連，單向閥的出油口與負載相連，連接單向閥出油口與負載的油路上還連接有蓄能器一；

連接高速開關閥四的出油口與左腔的管路還通過高速開關閥三與油箱相連，連接高速開關閥五的出油口與右腔的管路還通過高速開關閥六與油箱相連。

高速開關閥三和高速開關閥六得電關閉，失電打開；高速開關閥四、高速開關閥五、高速開關閥七和高速開關閥八得電打開，失電關閉。

作為優選的技術方案，連接所述液壓源與高速開關閥四和高速開關閥五的管路上還連接有蓄能器二。

本發明還提供了上述液壓變壓器的增壓方法，包括以下步驟：

A1：使高速開關閥三和高速開關閥四得電，保持高速開關閥五、高速開關閥六、高速開關閥七和高速開關閥八失電，液壓源的油液經過高速開關閥四進入液壓油缸左腔，質量塊活塞桿加速右行，右腔中的油液經過高速開關閥六流入油箱，使液壓能轉化成質量塊活塞桿的動能；負載由蓄能器一供液；