[其他]功率自適應(yīng)無脈動(dòng)變量變向液壓系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85100434
• 申請(qǐng)日: 1985-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN85100434A
• 公開（公告）日: 1986-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭紹麟;李開瑜;陳泮水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 險(xiǎn)峰機(jī)床廠
• 主分類號(hào): F15B9/03
• 分類號(hào): F15B9/03;F04B1/14
• 代理公司: 貴州省專利管理處專利代理部
• 代理人: 劉建民,張繼東

本發(fā)明是屬于往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用的液壓系統(tǒng)，尤其適應(yīng)于高精度往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

通常的液壓系統(tǒng)均采用容積式變量變向葉片泵。柱塞泵，無一不利用偏心原理而獲得容積的變化，產(chǎn)生吸排油過程，從而完成將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，其液流都不可避免的產(chǎn)生周期變化。引起流量和壓力脈動(dòng)。壓力脈動(dòng)還隨彈性元件的作用而變大。另外容積泵的容積均較小，通過小容積的封閉區(qū)和非封閉區(qū)形成容積的變化而獲得液壓能，因而流體的線速度很高，液體受到很大的攪動(dòng)力作用，液體的渦流，空穴現(xiàn)象不可避免。封閉區(qū)中產(chǎn)生高壓，非封閉區(qū)液體處于低壓，由于液體有一定的壓縮現(xiàn)象，使系統(tǒng)中的液流產(chǎn)生不連續(xù)現(xiàn)象，這些不連續(xù)的液體經(jīng)過系統(tǒng)的管閥，孔截面的變化以及彈性系統(tǒng)的加強(qiáng)作用，從而引起液流的沖擊，噪聲及發(fā)熱現(xiàn)象，解決流量和壓力脈動(dòng)的問題，通常采用的是增加泵的葉片（或柱塞）數(shù)，提高泵的轉(zhuǎn)數(shù)。但由于泵的葉片（或柱塞）數(shù)和泵的轉(zhuǎn)數(shù)不可能無限度地增加。因此這種辦法并不能從根本上解決脈動(dòng)問題，而解決振動(dòng)。噪聲、發(fā)熱問題，通常要采用昂貴的防振和消聲措施和附加冷卻裝置，一般液壓系統(tǒng)的功率適應(yīng)控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜，控制比較困難。

本發(fā)明的目的在于提供一種無脈動(dòng)，變向變量無級(jí)調(diào)速，功率自適應(yīng)，低速時(shí)無爬行，高速時(shí)噪聲小，油溫升小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高的往復(fù)運(yùn)動(dòng)液壓系統(tǒng)。

本發(fā)明所說的功率自適應(yīng)無脈動(dòng)變量變向液壓系統(tǒng)，包括可調(diào)速螺旋往復(fù)式柱塞泵（由附圖中15、16、17、18、25、26組成），同步補(bǔ)油控制部份（由附圖中1、2、3、4、12、13、19、20、21、22、23、24組成），緩沖組合閥部份（由附圖中9、10、11、14組成）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（由附圖中5、6、7、8、29組成），系統(tǒng)內(nèi)各部份之間的連接和各部份之間的連接如附圖所示，由可調(diào)速的直流（或交流）電動(dòng)機(jī)15和減速裝置16（也可不用減速器）獲得額定扭的變速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過絲桿17，螺母活塞18，將機(jī)械勻速直線運(yùn)動(dòng)傳給液體，完成機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的過程。獲得液壓能的壓力油，通過液控單向閥14，傳給工作臺(tái)下的油缸28，通過活塞與油缸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將液壓能均勻、無脈動(dòng)、剛性地傳給工作臺(tái)5，泵27中的螺母活塞18向左或向右移動(dòng)，就可使工作臺(tái)向左或向右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)換向時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)內(nèi)液壓的瞬時(shí)振動(dòng)。可由本系統(tǒng)的緩沖組合閥起到緩沖作用，當(dāng)工作臺(tái)換向時(shí)，由無觸點(diǎn)開關(guān)（1、2）動(dòng)作，使附圖中的電磁閥（12）打開，此時(shí)進(jìn)油腔已無進(jìn)油，工作臺(tái)的慣性運(yùn)動(dòng)使其有成為真空的可能，而回油腔壓力升高，使液控單向閥14關(guān)閉，同時(shí)擠開單向閥9并通過節(jié)流閥10，推動(dòng)滑閥11，內(nèi)閥桿克服彈簧壓力，使閥11接通兩。由于滑桿不但需克服彈簧壓力，而且由于滑閥閥桿需經(jīng)過節(jié)流小孔擠出閥腔內(nèi)的液壓油，因此運(yùn)動(dòng)是緩慢進(jìn)行的，同時(shí)高低壓腔壓力油連通，壓力平衡。工作臺(tái)即停止慣性運(yùn)動(dòng)，由于泵活塞換向前有一段排油的同步過程，因此可使泵活塞的換向運(yùn)動(dòng)在工作臺(tái)停止后的瞬間進(jìn)行，這樣可避免泵的輸出壓力油與慣性力造成的高壓油相碰，因而可使換向沖擊減到最小。本液壓系統(tǒng)不需冷卻裝置，目前的變量泵，均有冷卻裝置，而且裝置龐大，價(jià)格高，其溫升一般控制在25℃～30℃，而本發(fā)明不需增加冷卻裝置，油溫升將很小。由于系統(tǒng)的剛性高，泵的密封容易，因此容積效率高。絲桿、螺母付在壓力油的包圍內(nèi)，低速運(yùn)動(dòng)性能好，因此與一般葉片泵相比更能獲得無爬行的低速運(yùn)動(dòng)。由于本系統(tǒng)的油液攪得少，流動(dòng)平穩(wěn)，溫升低，所以液壓油的壽命長，更換周期就長，由于是閉式，又不需換油冷卻，因此所用液壓油少，若采用本發(fā)明，更換期比其它系統(tǒng)可延長一倍，每次需油量也少。由于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造、調(diào)試、維修均方便，零件、圖紙少，重量輕，體積小，因此可靠性高，成本低。由于本系統(tǒng)采用電氣可調(diào)速，系統(tǒng)功率自適應(yīng)，耗液壓油少。因此可比現(xiàn)有系統(tǒng)節(jié)能1/2以上。本系統(tǒng)流量范圍大，變速范圍寬。因此可滿足多種往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械，尤其是精密機(jī)床往復(fù)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的需要。

附圖說明：（1）、（2）、（21）、（25）無觸點(diǎn)開關(guān)，（3）、（4）、（26）無觸點(diǎn)開關(guān)作用擋塊，（5）工作臺(tái)，（6）活塞桿支點(diǎn)，（7）工作油缸活塞，（8）活塞缸，（9）單向閥，（10）節(jié)流閥，（11）滑閥，（12）二位三通電磁閥，（13）單向閥，（14）液控單向閥，（15）可無級(jí)調(diào)速的直流或交流電動(dòng)機(jī)，（16）減速器，（17）絲桿，（18）帶螺母活塞，（19）絲桿，（20）無觸點(diǎn)作用螺母滑塊，（22）伺服電機(jī)，（23）位移器，（24）絲桿（27）泵體，（28）滑桿，（29）排氣節(jié)流閥。

本發(fā)明可根據(jù)不同的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，選用不同的電器調(diào)速裝置，不同的同步控制自動(dòng)化程度，泵裝置也可按需要采用并、串聯(lián)獲得不同流量和壓力。因此根據(jù)不同需要有多種最佳的實(shí)例方式。