專利名稱：一種節(jié)能變截面油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能變截面油缸。
背景技術(shù)：
油缸基本的工作特點(diǎn)是快進(jìn)(空載)-工進(jìn)(出力)-快退(空載)，空載速度快，工進(jìn)速度慢。傳統(tǒng)的油缸快進(jìn)或快退時(shí)需用提供低壓大流量油源，工進(jìn)時(shí)需提供高壓小流量油源，在配置油泵時(shí)必須按快速運(yùn)行要求選擇其排量，按工進(jìn)出力要求選擇輸出壓力，其結(jié)果是高壓慢速時(shí)，多余流量在壓力下溢流，造成能量損失，另一方面，快速運(yùn)行與工進(jìn)運(yùn)行時(shí)功率消耗差別較大，系統(tǒng)效率低。采用變量泵控制的液壓系統(tǒng)，在快速運(yùn)行時(shí)按需提供低壓大流量，在工進(jìn)時(shí)按需提供高壓小流量，可解決節(jié)能問(wèn)題，但總是存在泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)元器件仍需按大流量配置，費(fèi)用較高，結(jié)構(gòu)、體積較大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決油缸工作時(shí)的節(jié)能以及其液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化問(wèn)題，本變截面油缸由三個(gè)油腔組成，即壓力工作腔、小面積工作腔和輔助工作腔。該變截面油缸在快速工況時(shí)，由于工作面積較小，克服阻力所需的油壓相應(yīng)較高，其功率消耗與工進(jìn)出力時(shí)基本一致，能量轉(zhuǎn)換效率高，簡(jiǎn)化了液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，大大減小了液壓系統(tǒng)的體積，降低了制造精度要求，具有廣泛的應(yīng)用潛力。


圖一，本實(shí)用新型變截面節(jié)能油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本變截面油缸是由輔助工作腔(腔)、壓力工作腔(腔)和小面積工作腔(腔)三個(gè)油腔及腔(A3腔)三個(gè)油腔及壓力感應(yīng)閥組成。A1腔由下端蓋6、缸體3、下活塞桿5、活塞4封閉形成，工作面積為A1；A2腔由3、活塞4、上端蓋1、上活塞桿2封閉形成，工作面積為A2；上、下活塞桿2、5與塞4固定為一體，上端蓋1上固定有柱塞，與上活塞桿2封閉形成A3腔，其工作面積為A3；其中A1＞A2，A3＞A1-A2；A3腔設(shè)有通油口P1，A1腔設(shè)有通油口P2，A2腔設(shè)有通油口P3?；钊?設(shè)有壓力感應(yīng)閥7，控制A1、A2、A3三個(gè)油腔的通斷。
壓力感應(yīng)閥初始狀態(tài)使A1腔和A2腔相通，兩者A3不通。當(dāng)A3腔油壓上升，大于彈簧預(yù)緊力時(shí)，壓力感應(yīng)閥切換通路，將A3腔A2腔溝通，兩者與A1腔斷開(kāi)。
油缸停止時(shí)，A1、A2腔與P2口相通，A3腔與P1口相通。壓力油經(jīng)P1進(jìn)入油缸A3腔，P2通回油時(shí)，油缸作用面積為A3，油缸快進(jìn)(空載)。當(dāng)油缸遇到負(fù)載，A3腔油壓將升高，此時(shí)壓力感應(yīng)閥使A2和A3溝通，油缸作用面積增加A2+A3，其輸出力增加，速度減慢，油缸工進(jìn)(出力)，壓力感應(yīng)閥7彈簧預(yù)緊力大小，決定油缸的變速點(diǎn)。當(dāng)P2口切換為壓力油，P1口通油箱時(shí)，壓力感應(yīng)閥7處初始位置，壓力油被注入A1腔和A2腔，此時(shí)油缸作用面積A1-A2，形成差動(dòng)，受力方向向上，油缸實(shí)現(xiàn)快退。如圖一所示，也可取消壓力感應(yīng)閥，啟用油口P3，通過(guò)外部控制元件，快進(jìn)時(shí)，P1通壓力油，P2、P3連通；工進(jìn)時(shí)，P1、P3同時(shí)通壓力油；快退時(shí)，P2、P3通壓力油，P1通回油。工作原理同上。
該變截面油缸在快速工況時(shí)，由于工作面積較小，克服阻力所需的油壓相應(yīng)較高，其功率消耗與工進(jìn)出力時(shí)基本一致，能量轉(zhuǎn)換效率高。該油缸只需定量泵即可實(shí)現(xiàn)油缸的快進(jìn)—工進(jìn)—快退工況，在相同的工作參數(shù)下，油泵排量?jī)H是傳統(tǒng)油缸所需配置油泵的20％左右，簡(jiǎn)化了液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，大大減小了液壓系統(tǒng)的體積，特別適用于對(duì)結(jié)構(gòu)和體積要求小型化或微型化的液壓工具。且該油缸的結(jié)構(gòu)降低了制造精度要求，具有廣泛的應(yīng)用潛力。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能變截面油缸，其特征在于所述油缸由三個(gè)油腔組成，即壓力工作腔、小面積工作腔和輔助工作腔；空載快進(jìn)時(shí)利用所述小面積工作腔工作；工進(jìn)即出力時(shí)利用小面積工作腔和壓力工作腔同時(shí)工作；空載快退時(shí)形成差動(dòng)，工作面積差為小面積工作腔工作面積。
2.如權(quán)利要求所述的變截面油缸，其特征在于所述小面積工作腔是由所述上活塞桿和與上端蓋固定一體的內(nèi)部設(shè)有油道的柱塞構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求所述的變截面油缸，其特征在于所述輔助工作腔是由所述活塞與下活塞桿、缸體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求所述的變截面油缸，其特征在于所述壓力工作腔是由活塞與上活塞桿、缸體及柱塞構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求所述的變截面油缸，其特征在于所述活塞中設(shè)有控制油缸快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的壓力感應(yīng)閥。
6.如權(quán)利要求所述的變截面油缸，其特征在于所述小面積工作腔、壓力工作腔、輔助工作腔分別設(shè)有與外部閥連通的油口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能變截面油缸,是為了解決油缸工作時(shí)的節(jié)能以及其液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化問(wèn)題,本變截面油缸由三個(gè)油腔組成,即壓力工作腔、小面積工作腔和輔助工作腔;空載快進(jìn)時(shí)利用所述小面積工作腔工作;工進(jìn)即出力時(shí)利用小面積工作腔和壓力工作腔同時(shí)工作;空載快退時(shí)形成差動(dòng),工作面積差為小面積工作腔工作面積。該變截面油缸在快速工況時(shí),由于工作面積較小,克服阻力所需的油壓相應(yīng)較高,其功率消耗與工進(jìn)出力時(shí)基本一致,能量轉(zhuǎn)換效率高,簡(jiǎn)化了液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),大大減小了液壓系統(tǒng)的體積,降低了制造精度要求,具有廣泛的應(yīng)用潛力。尤其適用于對(duì)結(jié)構(gòu)和體積要求小型化或微型化的液壓工具。
文檔編號(hào)F15B15/17GK2500868SQ01252310
公開(kāi)日2002年7月17日 申請(qǐng)日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者易斌 申請(qǐng)人:十堰倍力工貿(mào)有限公司