液壓重力平衡控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓重力平衡控制系統(tǒng)，擁有減壓閥、兩位三通換向閥、先導(dǎo)式三通減壓閥、液控單向閥、壓力表、蓄能器、截止閥和平衡油缸。先導(dǎo)式三通減壓閥和液控單向閥并聯(lián)；蓄能器位于液控單向閥后；換向閥和減壓閥位于液控單向閥前；平衡缸內(nèi)部活塞上開設(shè)了若干軸向油孔。該發(fā)明具有上行減壓，下行溢流，斷電保護(hù)功能，且換向平穩(wěn)，流量小，速度快，特別適合于龍門式加工中心豎直軸重力平衡。
【專利說明】
液壓重力平衡控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓重力平衡缸控制回路與結(jié)構(gòu)，尤其適用于龍門式加工中心豎直軸的重力平衡。
【背景技術(shù)】
[0002]龍門式加工中心豎直軸的重力平衡方式主要有，機(jī)械重物平衡、液壓平衡缸平衡和氣壓平衡缸平衡。其中液壓平衡缸平衡，由于壓力高，平衡力穩(wěn)定，特別適合于重型龍門式加工中心豎直軸的重力平衡。
[0003]傳統(tǒng)的液壓重力平衡缸控制回路采用單個(gè)減壓閥和單個(gè)溢流閥相結(jié)合的用法，SP調(diào)試時(shí)保證減壓閥設(shè)定壓力略小于溢流閥設(shè)定壓力，在上行過程中減壓閥起作用，在下行過程中溢流閥起作用。由于減壓閥和溢流閥的設(shè)定壓力不能十分接近，導(dǎo)致上行和下行過程中，平衡回路壓力出現(xiàn)突變，出現(xiàn)較大幅值的壓力波動(dòng)，直線驅(qū)動(dòng)部分負(fù)載突變，造成較大的加工誤差。液壓重力平衡缸大致分為舉重型用法和提拉型用法兩種。舉重型用法中，液壓缸下端充油，由于活塞面積和套筒內(nèi)截面面積相等，造成豎直軸以較大速度上行時(shí)，流量很大，需要購買非常大的蓄能器和油栗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種液壓重力平衡控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，包括有液壓控制回路和平衡缸，其中:所述液壓控制回路包括有進(jìn)油口，所述進(jìn)油口上連接有減壓閥的輸入端，所述減壓閥的輸出端連接有兩位三通換向閥的輸入端，所述兩位三通換向閥的輸出端并聯(lián)有先導(dǎo)式三通減壓閥與液控單向閥，所述液控單向閥的輸出端通過蓄能器連接有平衡缸，所述蓄能器與油箱連接通路上設(shè)置有截止閥。
[0006]進(jìn)一步地，上述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其中，所述先導(dǎo)式三通減壓閥的壓力出口 A和液控單向閥的壓力進(jìn)口相連，所述先導(dǎo)式三通減壓閥的壓力進(jìn)口 P和兩位三通換向閥的壓力出口相連，所述先導(dǎo)式三通減壓閥的回油口 T和油箱相連。
[0007]更進(jìn)一步地，上述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其中，所述減壓閥和兩位三通換向閥之間設(shè)置有用于指示進(jìn)油壓力的主壓力表，所述液控單向閥和平衡缸之間設(shè)置有用于指示平衡壓力的副壓力表。
[0008]再進(jìn)一步地，上述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其中，所述平衡缸包括有套筒，所述套筒上端設(shè)置有前端蓋，所述前端蓋上設(shè)置有上油口，所述套筒底部設(shè)置有后端蓋，所述后端蓋上設(shè)置有下油口，所述前端蓋還設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)連接有活塞桿，所述活塞桿底部設(shè)置有活塞，所述活塞底部設(shè)置有鎖緊母，所述活塞上開設(shè)置有若干軸向油孔。
[0009]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、通過先導(dǎo)式三通減壓閥的采用，使豎直軸在上行和下行切換過程中，平衡缸的平衡壓力波動(dòng)非常小，減小了直線驅(qū)動(dòng)部分的響應(yīng)負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提高了加工精度。
[0011]2、采用了液控單向閥和先導(dǎo)式三通減壓閥并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，從而使在整個(gè)系統(tǒng)斷電的時(shí)候，先導(dǎo)式三通減壓閥不再起作用，整個(gè)系統(tǒng)由蓄能器保壓，保證了豎直軸不會(huì)由于重力降落，保持了斷電時(shí)的加工位置狀態(tài)。
[0012]3、依托于蓄能器的采用，可提供整個(gè)系統(tǒng)上行的過程中的流量需求，減輕了主栗的流量壓力，從而可以選擇較小流量的主栗。
[0013]4、在平衡缸的活塞上開設(shè)了若干連通上下腔的油孔，從而把承載面積由活塞面積減小為活塞桿的面積，減小了同等速度下上行過程中的流量需求，因此可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，替代低壓力大流量的主栗外加大蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0014]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0015]圖1是液壓重力平衡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中各附圖標(biāo)記的含義如下。
[0017]I減壓閥2主壓力表
[0018]3兩位三通換向閥4先導(dǎo)式三通減壓閥
[0019]5液控單向閥6副壓力表
[0020]7蓄能器8截止閥
[0021]9平衡缸9-1前端蓋
[0022]9-2套筒9-3后端蓋
[0023]9-4活塞桿9-5活塞
[0024]9-6鎖緊母9-7上油口
[0025]9-8軸向油孔9-9下油口
【具體實(shí)施方式】
[0026]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。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]如圖1的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，包括有液壓控制回路，液壓控制回路上連接有平衡缸9，液壓控制回路上設(shè)置有進(jìn)油口，其進(jìn)油口上連接有減壓閥的輸入端。同時(shí)，減壓閥的輸出端連接有兩位三通換向閥3的輸入端，兩位三通換向閥3的輸出端并聯(lián)有先導(dǎo)式三通減壓閥4與液控單向閥5。并且，液控單向閥5的輸出端通過蓄能器7連接有平衡缸9，蓄能器7與油箱連接通路上設(shè)置有截止閥8。
[0028]本發(fā)明采用的先導(dǎo)式三通減壓閥4的壓力出口 A和液控單向閥5的壓力進(jìn)口相連。同時(shí)，先導(dǎo)式三通減壓閥4的壓力進(jìn)口P和兩位三通換向閥3的壓力出口相連。并且，先導(dǎo)式三通減壓閥4的回油口 T和油箱連接通路相連。
[0029]考慮到在使用實(shí)施期間，使用者能夠及時(shí)知曉各個(gè)壓力參數(shù)，減壓閥2和兩位三通換向閥3之間設(shè)置有用于指示進(jìn)油壓力的主壓力表2，在液控單向閥5和平衡缸9之間設(shè)置有用于指示平衡壓力的副壓力表6。
[0030]為了有效配合液壓控制回路，采用的平衡缸9包括有套筒9-2，該套筒9-2上端設(shè)置有前端蓋9-1，且前端蓋9-1上設(shè)置有上油口 9-7。與之對(duì)應(yīng)的是，在套筒9-2底部設(shè)置有后端蓋9-3，后端蓋9-3上設(shè)置有下油口 9-9。同時(shí)，前端蓋9-1還設(shè)有通孔，通孔內(nèi)連接有活塞桿9-4，活塞桿9-4底部設(shè)置有活塞9-5 ο為了實(shí)現(xiàn)有效的進(jìn)油通路，活塞9-5底部設(shè)置有鎖緊母9-6，特別在活塞9-5上開設(shè)置有若干軸向油孔9-8。
[0031]本發(fā)明的工作原理如下:
[0032]初步調(diào)節(jié)時(shí)，兩位三通換向閥3得電，閥芯左位起作用，從而將經(jīng)過減壓閥I調(diào)節(jié)和壓力表2指示的壓力油，引入到先導(dǎo)式三通減壓閥4中。伴隨著液控單向閥5的打開，壓力油流入到蓄能器7和平衡缸9下油口 9-9。此時(shí)，截止閥8呈現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)。
[0033]接著，等待壓力油充滿整個(gè)平衡缸9內(nèi)部后，平衡缸9內(nèi)部空氣被壓力油從上油口9-7擠出，堵塞上油口9-7。此后，調(diào)節(jié)先導(dǎo)式三通減壓閥4的調(diào)節(jié)按鈕，使壓力表6指示的壓力產(chǎn)生的豎直向上的平衡力約等于系統(tǒng)重力。
[0034]在系統(tǒng)上行時(shí)，先導(dǎo)式三通減壓閥4的壓力進(jìn)口 P與壓力出口 A導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)減壓功能補(bǔ)充流量。同時(shí)，蓄能器7也工作補(bǔ)充流量。此時(shí)液控單向閥5由于液控端壓力油的存在保持打開。
[0035]在系統(tǒng)下行時(shí)，先導(dǎo)式三通減壓閥4的壓力出口自動(dòng)與回油口T導(dǎo)通。從而，實(shí)現(xiàn)溢流功能。在此期間，系統(tǒng)多余的流量經(jīng)先導(dǎo)式三通減壓閥4溢流和蓄能器7儲(chǔ)存。此時(shí)液控單向閥5由于液控端壓力油的存在保持打開。
[0036]在系統(tǒng)斷電時(shí)，兩位三通換向閥3失電，閥芯右位起作用，液控單向閥5，由于控制端沒有壓力而關(guān)閉，只有蓄能器7起作用補(bǔ)充由于平衡缸9密封泄露產(chǎn)生的流量損失，保持系統(tǒng)壓力。必要時(shí)，可以通過打開截止閥8實(shí)現(xiàn)泄油，使豎直軸下落。
[0037]先導(dǎo)式三通減壓閥4由于本身的壓力反饋?zhàn)饔?，上行和下行切換時(shí)，減壓和溢流功能切換，壓力出口 A的壓力值非常接近，因此不會(huì)出現(xiàn)大幅的壓力波動(dòng)，保證了平衡系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。
[0038]同時(shí)，在平衡缸設(shè)計(jì)階段，在傳統(tǒng)平衡缸(由前端蓋、套筒、活塞桿、活塞、鎖緊母和后端蓋組成)的活塞上開設(shè)了若干連通上下腔的軸向油孔，從而把承載面積由活塞面積減小為活塞桿的面積，減小了同等速度下上行過程中的流量需求，可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，替代低壓力大流量的主栗外加大蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0039]通過上述的文字表述并結(jié)合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，擁有如下優(yōu)點(diǎn):
[0040]1、通過先導(dǎo)式三通減壓閥的采用，使豎直軸在上行和下行切換過程中，平衡缸的平衡壓力波動(dòng)非常小，減小了直線驅(qū)動(dòng)部分的響應(yīng)負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提高了加工精度。
[0041]2、采用了液控單向閥和先導(dǎo)式三通減壓閥并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，從而使在整個(gè)系統(tǒng)斷電的時(shí)候，先導(dǎo)式三通減壓閥不再起作用，整個(gè)系統(tǒng)由蓄能器保壓，保證了豎直軸不會(huì)由于重力降落，保持了斷電時(shí)的加工位置狀態(tài)。
[0042]3、依托于蓄能器的采用，可提供整個(gè)系統(tǒng)上行的過程中的流量需求，減輕了主栗的流量壓力，從而可以選擇較小流量的主栗。
[0043]4、在平衡缸的活塞上開設(shè)了若干連通上下腔的軸向油孔，可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0044]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.液壓重力平衡控制系統(tǒng)，包括有液壓控制回路，其特征在于:所述液壓控制回路上連接有平衡缸(9)，所述液壓控制回路包括有進(jìn)油口，所述進(jìn)油口上連接有減壓閥(I)的輸入端，所述減壓閥(I)的輸出端連接有兩位三通換向閥(3)的輸入端，所述兩位三通換向閥(3)的輸出端并聯(lián)有先導(dǎo)式三通減壓閥(4)與液控單向閥(5)，所述液控單向閥(5)的輸出端通過蓄能器(7)連接有平衡缸(9)，所述蓄能器(7)與油箱連接通路上設(shè)置有截止閥(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其特征在于:所述先導(dǎo)式三通減壓閥(4)的壓力出口 A和液控單向閥(5)的壓力進(jìn)口相連，所述先導(dǎo)式三通減壓閥(4)的壓力進(jìn)口P和兩位三通換向閥(3)的壓力出口相連，所述先導(dǎo)式三通減壓閥(4)的回油口T和油箱相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其特征在于:所述減壓閥(2)和兩位三通換向閥(3)之間設(shè)置有用于指示進(jìn)油壓力的主壓力表(2)，所述液控單向閥(5)和平衡缸(9)之間設(shè)置有用于指示平衡壓力的副壓力表(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓重力平衡控制系統(tǒng)，其特征在于:所述平衡缸(9)包括有套筒(9-2)，所述套筒(9-2)上端設(shè)置有前端蓋(9-1)，所述前端蓋(9-1)上設(shè)置有上油口( 9-7)，所述套筒(9-2)底部設(shè)置有后端蓋(9-3)，所述后端蓋(9-3)上設(shè)置有下油口(9_9)，所述前端蓋(9-1)還設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)連接有活塞桿(9-4)，所述活塞桿(9-4)底部設(shè)置有活塞(9-5)，所述活塞(9-5)底部設(shè)置有鎖緊母(9-6)，在所述活塞(9-5)上開設(shè)置有若干軸向油孔(9-8)。
【文檔編號(hào)】F15B1/02GK106078340SQ201610701592
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月22日
【發(fā)明人】陳耀龍, 張朋海
【申請(qǐng)人】蘇州陳那自動(dòng)化技術(shù)有限公司