專利名稱：液壓增壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液壓增壓器，尤其是一種能夠自動連續(xù)增壓的通用雙作用液壓增壓器。
背景技術：
液壓增壓器分為單作用增壓器和雙作用增壓器。目前單作用增壓器已經研制出自動單作 用液壓增壓器，并得到比較廣泛應用，但是單作用液壓增壓器只能單程增壓，油源利用率只 有二分之一，傳統(tǒng)雙作用連續(xù)液壓增壓器現(xiàn)在只能通過電磁換向閥的不斷切換，控制增壓缸 往復運動，連續(xù)輸出高壓油，并且結構比較復雜，體積和重量較大，不方便攜帶，在易燃易 爆場合和便攜式機械等方面難以采用。

發(fā)明內容
為了克服自動單作用液壓增壓器和傳統(tǒng)雙作用連續(xù)液壓增壓器的不足，本發(fā)明提供了一 種體積小、重量輕的自動雙作用可以連續(xù)增壓的液壓增壓器。 '
本發(fā)明的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器的工作原理是如圖1所示，增壓器進油口12與主
換向閥14的進油口和行程控制兩位三通換向閥4的進油口直接相通，同時主換向閥閥芯小腔 15采用油源壓力偏置，主換向閥14進油口與行程控制兩位三通換向閥4的進油口并聯(lián)連接； 主換向閥14回油口與行程控制換向閥4回油口并聯(lián)連接并與增壓器回油口 11相通；活塞7 — 通過鏈3與行程控制換向閥4相連，活塞7運動至某一位置時可通過鏈3拉動行程控制換向 閥4右移使行程控制換向閥4的左位接入系統(tǒng)。
油源油液經增壓器進油口 12流入，經控制油路一方面進入主換向閥閥芯小腔15，另一方 面經行程控制換向閥4進入主換向閥大腔2，雖然小腔15和大腔2內油液壓力相同，但由于 作用面積不等，因而產生的推力驅動主換向閥右移，主換向閥左位接入系統(tǒng)，于是由進油口 12流入的液體經主換向閥14進入活塞7的右腔7b，并通過單向閥8進入柱塞9的右腔9a， 此時活塞7的左腔7a通過主換向閥與油箱相通壓力為零，由于活塞7、柱塞9、柱塞5作為 一個整體，活塞右腔7b和柱塞右腔9a的液體驅動這一整體向左運動，活塞7右側的有效作 用面積大于柱塞5的有效作用面積，因此柱塞左腔5a的壓力高于油源壓力，其增壓比為活塞 7的截面積和柱塞5的截面積之比，活塞7、柱塞9、柱塞5作為一個整體將向左運動，柱塞 5左腔5a的高壓與活塞左腔7a零壓的壓差將單向閥6關閉，其左移造成的容積收縮排出的 高壓液體經單向閥l和增壓器出油口 13進入系統(tǒng)，同時增壓后的高壓與油源壓力之差將單向 閥10關閉。 .
當活塞7左移觸及行程控制換向閥4的行程控制機構后，行程控制換向閥4閥芯左移使 右位接入系統(tǒng)，行程控制換向閥4進油口封堵，主換向閥14大腔2通過行程控制換向閥4與 油箱相通卸荷，壓力降低為零，主換向閥14的閥芯在其小腔15油源偏置壓力的作用下左移， 右位接入系統(tǒng)，活塞右腔7b接通油箱卸荷，同時，油源液體經主換向閥M進入活塞7的左
3腔7a，并通過單向閥6流入柱塞5左腔5a驅動柱塞5、活塞7和柱塞9同時右移，與前述的 增壓原理相同，柱塞右腔9a增壓后的液體關閉了單向閥8，打開單向閥IO后關閉單向閥1， 獲得增壓后的高壓油經增壓器出口 13進入系統(tǒng)。
活塞7右移一定的行程后鏈3拉緊，隨著活塞7的繼續(xù)右移，鏈3拉動行程控制換向閥4 的閥芯右移，使其左位接入系統(tǒng)，油源液體再次通過行程控制換向閥4進入主換向閥閥芯大 腔2，主換向閥4左位接入系統(tǒng)，增壓缸的柱塞9、活塞7和柱塞5再次向左運動，如此增壓 器只要連續(xù)的通入有壓力的油液，增壓器將自動往復運動不間斷的輸出高出進口壓力的液體。
本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是為了主換向閥14的閥芯能夠實現(xiàn)兩端有效面 積的不等，以實現(xiàn)小腔15偏置油源壓力和大腔2通高壓油時通過面積差動作和大腔2泄壓時 的反向動作，如圖7所示，在主換向閥閥芯左端加工盲孔，內裝控制柱塞18，在盲孔的相應 位置開徑向小孔32，在主閥體20上開設相應的流道實現(xiàn)油源壓力偏置，同時控制柱塞18外 側油腔17通過通油箱流道16始終通油箱，這樣就實現(xiàn)了主閥芯兩端有效作用面積的不等。
為了保證柱塞5、活塞7和柱塞9同時、同向的動作和確保左閥體21、主闊體20和右閥 體19上的柱塞孔和活塞孔的不同心不會對柱塞5、活塞7和柱塞9的運動造成影響，采取了 柱塞、活塞浮動連接的結構。如圖2所示，柱塞5和柱塞9與活塞7連接的一端加工凸肩， 其直徑略大于柱塞孔直徑，在活塞7與兩柱塞接觸的端面上加工壓板凹孔和柱塞凸肩凹孔， 其中柱塞凸肩凹孔的深度略大于柱塞凸肩的寬度，柱塞凸肩凹孔的直徑略大于柱塞凸肩的直 徑，使得增壓器在裝配和工作時柱塞凸肩在活塞凹孔中有足夠的徑向活動的自由，避免由于 柱塞和柱塞孔之間、活塞孔和柱塞孔之間的不同心，對柱塞、活塞運動的影響。同時通過壓 板27和壓板螺釘28保證柱塞凸肩不會脫離活塞凹孔，使柱塞和活塞同向、同速運動。
如圖2所示，為了保證活塞7的運動行程可以操控行程控制換向閥4的換向，行程控制 換向閥4的閥芯26右側加工有頂柱，當活塞左移與頂柱接觸后將驅動行程控制換向閥閥芯左 移換向；如圖8所示，在頂柱上還開有槽、鉆有孔，內裝銷30，通過銷30和鏈3將活塞7 和行程控制換向閥4的閥芯26連接起來，當活塞右移至一定行程，通過鏈3和銷30驅動行 程控制換向閥閥芯26右移，行程控制換向閥4換向。為了防止行程控制換向閥4在活塞運動 時產生誤動作和液動力使行程控制換向閥4產生誤動作，行程控制換向閥4采取了鋼球定位 措施。如圖4所示，行程控制換向閥4的閥芯的左側開設了定位槽，螺釘25通過彈簧座24、 彈簧23將鋼球22壓入定位槽中，防止閥芯26軸向竄動。行程控制換向閥4換向時，活塞7 將以較大的力驅動行程控制換向閥閥芯26軸向運動，此時定位槽的斜面將鋼球22壓入彈簧 孔中換向閥換向。如圖2所示。為了保證閥芯26兩端面作用力的平衡，在左閥體上開設了油 道，使閥芯26的左、右兩端面都與活塞7的左腔7a相通，這樣無論活塞7左腔壓力如何變 化，閥芯26兩端面的液壓作用力始終平衡。 '
本發(fā)明的有益效果是，克服自動單作用液壓增壓器和傳統(tǒng)雙作用連續(xù)液壓增壓器的不足， 提供了一種體積小、重量輕的自動雙作用可以連續(xù)增壓的液壓增壓器。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖l是本發(fā)明的原理圖。
圖2是本發(fā)明實施例的主視圖。
圖3是本發(fā)明實施例的A-A剖視圖。
圖4是本發(fā)明實施例的B-B剖視圖。
圖5是本發(fā)明實施例的A向視圖。
圖6是本發(fā)明實施例的C-C剖視圖。
圖7是主換向閥的構造圖。
圖8是行程控制換向閥、鏈和活塞連接的結構圖。 圖9是活塞與柱塞浮動鏈接的結構圖
圖中1—單向閥，2—主換向閥閥芯大腔，3—鏈，4一行程控制換向閥，5—左增壓缸柱 塞，6—活塞左腔和左柱塞腔連接單向閥，7—活塞，7a—活塞左腔，7b—活塞右腔，8—活塞 右腔和右柱塞腔連接單向閥，9—右增壓缸柱塞，IO—單向閥，11—增壓器回油口， 12—增壓 器進油口， 13—增壓器排油口， 14一主換向閥，15—主換向闊閥芯小腔，16—通油箱流道， 17—控制柱塞外側油腔，18—控制柱塞，19—右閥體，20—主閥體，21—左閥體，22—鋼球， 23—彈簧，24—彈簧座，25—螺釘，26—行程控制換向闊閥芯，26a—頂柱，27—壓板，28 一壓板螺釘，29—主換向閥閥芯，30_銷，31_孔，32—型腔。
在圖2的實施例中，增壓器由左閥體21、主閥體20、右閥體19、主控制閥閥芯29、行 程控制閥閥芯26、活塞7、與活塞相連的柱塞5和柱塞9、單向閥6、單向閥8、單向閥1、 單向閥10以及開在閥體上的油路組成。主控制閥閥芯29和裝在閥芯左端盲孔內的控制柱塞 18與閥體組成原理圖1中的主控制閥14;行程控制閥閥芯26與閥體組成控制圖中的行程控 制換向閥4。闊芯26的右端加工有頂柱26a，頂柱26a通過鏈3與活塞7相連。增壓器進油 口 12，與主換向閥14的進油口和行程控制兩位三通換向闊4的進油口直接相通，同時主換 向閥14的閥芯小腔15采用油源壓力偏置，主換向閥14進油口與行程控制兩位三通換向閥4 的進油口并聯(lián)連接；主換向閥14回油口與行程控制換向閥4回油口并聯(lián)連接并與增壓器回油 口 ll相通；活塞7通過鏈3與行程控制換向閥4相連，活塞7向右運動至某一位置時可通過 鏈3拉動行程控制閥4換向，活塞7向左運動碰到頂柱26a也使行程控制換向閥4換向，閥 芯26右移使行程控制換向閥4的左位接入系統(tǒng)，閥芯26左移使行程控制換向閥4的右位接 入系統(tǒng)。
如圖7所示，在主換向閥芯29左端加工盲孔，內裝控制柱塞18，形成小腔15，在盲孔 的相應位置開徑向小孔31，使小腔15與型腔32相通，型腔32與進油口 12相通，這樣小腔 15也就與進油口 12相通。當行程控制換向閥4處于右位時，主換向閥閥芯29右端的大腔2 也經由行程控制換向閥4與進油口 12相通，此時小腔15與大腔2內油液的壓力相等，同時 控制柱塞18外側油腔17經流道16始終通油箱，因此油腔17內的油液不會對主闊芯29產生 向右的壓力，由于大腔2的作用面積大于小腔15的作用面積，這樣就實現(xiàn)了主閥芯29兩端 有效作用面積的不等，實現(xiàn)油源壓力偏置。油源油液經增壓器進油口 12流入，經控制油路一 方面進入主換向闊閥芯小腔15，另一方面經行程控制換向閥進入主換向閥大腔2，雖然壓力
5相同，但由于作用面積不等，因而產生的推力驅動主換向閥右移，主換向閥14左位接入系統(tǒng)， 于是由進口 12流入的液體經主換向閥14進入活塞的右腔7b,并通過單向閥8進入柱塞的右 腔9a，此時活塞的左腔7a通過主換向闊14與油箱相通壓力為零，由于活塞7、柱塞9、柱 塞5作為一個整體，處^受力平衡的狀態(tài)，并且驅動這一整體向左運動的有效作用面積大于 柱塞5的有效作用面積，因此柱塞左腔5a的壓力高于油源壓力，其增壓比為活塞7的截面積 和柱塞5的截面積之比，活塞7、柱塞9、柱塞5作為一個整體將向左運動，柱塞5左腔5a 的高壓與活塞左腔7a零壓的壓差將單向閥6關閉，其左移造成的容積收縮排出的高壓液體經 單向閥l和增壓器出油口 13進入系統(tǒng)，同時增壓后的高壓與油源壓力之差將單向闊IO關閉。
當活塞7左移觸及行程控制換向閥4的行程控制機構后，行程控制換向閥4閥芯左移使 右位接入系統(tǒng)，行程控制換向閥4進油口封堵，主換向閥14大腔2通過行程控制換向閥4與 油箱相通卸荷，壓力降低為零，主換向闊14的閥芯在其小腔15油源偏置壓力的作用下左移， 右位接入系統(tǒng)，活塞右腔7b接通郵箱卸荷，同時，油源液體經主換向閥14進入活塞7的左 腔7a，并通過單向閥6流入柱塞5左腔5a驅動柱塞5、活塞7和柱塞9同時右移，與前述的 增壓原理相同，柱塞右腔9a增壓后的液體關閉了單向閥8，打開單向閥IO后關閉單向閥1， 獲得增壓后的高壓油經增壓器出口 13進入系統(tǒng)。
活塞7右移一定的行程后鏈3拉緊，隨著活塞7的繼續(xù)右移，鏈3拉動行程控制換向闊4 的閥芯右移，使其左位接入系統(tǒng)，油源液體再次通過行程控制換向閥4進入主換向閥閥芯大 腔2，主換向閥4左位接入系統(tǒng)，增壓缸的柱塞9、活塞7和柱塞5再次向左運動，如此增壓 器只要連續(xù)的通入有壓力的油液，增壓器將自動往復運動不間斷的輸出高出進口壓力的液體。
本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是為了主換向閥14的閥芯能夠實現(xiàn)兩端有效面 積的不等，以實現(xiàn)小腔15偏置油源壓力和大腔2通高壓油時通過面積差動作和大腔2泄壓時 的反向動作，如圖7所示，在主換向閥闊芯左端加工盲孔，內裝控制柱塞18，在盲孔的相應 位置開徑向小孔32，在主閥體20上開設相應的流道實現(xiàn)油源壓力偏置，同時控制柱塞18外 側油腔17通過通油箱流道16始終通油箱，這樣就實現(xiàn)了主閥芯兩端有效作用面積的不等。
為了保證柱塞5、活塞7和柱塞9同時、同向的動作和確保左闊體21、主閥體20和右闊 體19上的柱塞孔和活塞孔的不同心不會對柱塞5、活塞7和柱塞9的運動造成影響，采取了 柱塞、活塞浮動連接的結構。如圖2所示，柱塞5和柱塞9與活塞7連接的一端加工凸肩， 其直徑略大于柱塞孔直徑，在活塞7與兩柱塞接觸的端面上加工壓板凹孔和柱塞凸肩凹孔， 其中柱塞凸肩凹孔的深度略大于柱塞凸肩的寬度，柱塞凸肩凹孔的直徑略大于柱塞凸肩的直 徑，使得增壓器在裝配和工作時柱塞凸肩在活塞凹孔中有足夠的徑向活動的自由，避免由于 柱塞和柱塞孔之間、活塞孔和柱塞孔之間的不同心，對柱塞、活塞運動的影響。同時通過壓 板27和壓板螺釘28保證柱塞凸肩不會脫離活塞凹孔，使柱塞和活塞同向、同速運動。
如圖2所示，為了保證活塞7的運動行程可以操控行程控制換向閥4的換向，行程控制 換向閥4的閥芯26右側加工有頂柱，當活塞左移與頂柱接觸后將驅動行程控制換向閥閥芯左 移換向；如圖8所示，在頂柱上還丌有槽、鉆有孔，內裝銷30，通過銷30和鏈3將活塞7 和行程控制換向閥4的閩芯26連接起來，當活塞右移至一定行程，通過鏈3和銷30驅動行程控制換向閥閥芯26右移，行程控制換向閥4換向。為了防IE行程控制換向閥4在活塞運動 時產生誤動作和液動力使行程控制換向閥4產生誤動作，行程控制換向閥4采取了鋼球定位 措施。如圖4所示，行程控制換向閥4的閥芯的左側開設了定位槽，螺釘25通過彈簧座24、 彈簧23將鋼球22壓入定位槽中，防止閥芯26軸向竄動。行程控制換向閥4換向時，活塞7 將以較大的力驅動行程控制換向閥閥芯26軸向運動，此時定位槽的斜面將鋼球22壓入彈簧 孔中換向閥換向。如圖2所示。為了保證閥芯26兩端面作用力的平衡，在左閥體上開設了油 道，使閥芯26的左、右兩端面都與活塞7的左腔7a相通，這樣無論活塞7左腔壓力如何變 化，閥芯26兩端面的液壓作用力始終平衡。
如圖2和圖3所示，為了保證自動雙作用連續(xù)液壓增壓器工作的可靠性和使用壽命，單 向閥7、 8和單向閥1、 IO均采用標準的螺紋插裝閥的結構。
權利要求
1.一種自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，由活塞[7]、柱塞[5]、柱塞[9]、主換向閥[14]、行程控制換向閥[4]、單向閥[1]、單向閥[6]、單向閥[8]和單向閥[10]組成，其特征是增壓器進油口[12]與主換向閥[14]的進油口和行程控制換向閥[4]的進油口直接相通；主換向閥[14]回油口與行程控制換向閥[4]回油口并聯(lián)連接并與增壓器回油口[11]相通；行程控制換向閥[4]控制主換向閥[14]換向；活塞[7]、柱塞[5]和柱塞[9]相連成一個整體；活塞[7]與行程控制換向閥[4]相連；主換向閥[14]的閥芯[29]的一端加工盲孔，內裝控制柱塞[18]，控制柱塞[18]與盲孔之間形成小腔[15]，閥芯[29]的另一端與閥體形成大腔[2]，大腔[2]和小腔[15]的有效作用面積不等；閥芯小腔[15]通過盲孔上的小孔[31]與進油口[12]相通，控制柱塞[18]外側油腔[17]通過流道[16]始終通油箱；主換向閥[14]與活塞左腔[7a]和活塞右腔[7b]相通，活塞左腔[7a]通過單向閥[6]與柱塞左腔[5a]相通，活塞左腔[7b]通過單向閥[8]與柱塞右腔[9a]相通，柱塞左腔[5a]通過單向閥[1]與增壓器排油口[13]相通，柱塞左腔[9a]通過單向閥[10]與增壓器排油口[13]相通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，其特征是活塞[7]、柱塞[5]和柱塞[9] 組成的雙作用增壓缸的活塞和柱塞采用浮動連接，活塞[7]上有凹孔，柱塞[5]和柱塞[9]上有 凸肩，凹孔和凸肩軸向和徑向均留有一定的間隙，通過壓板[27]和螺釘[28]連接。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，其特征是行程控制閥[4]的閥芯 [26]右端加工有頂柱，閥芯[26]與活塞[7]采用鏈[3]連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，其特征是行程控制換向閥[4]的閥芯 [26]通過螺釘[25]、彈簧座[24]、彈簧[23]和鋼球[22]定位。
5. 根據(jù)權利要求4所述的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，其特征是使閥芯[26]的左、右兩端面 都通過油道與活塞左腔[7a]相通。
全文摘要
一種自動雙作用連續(xù)液壓增壓器，由增壓缸、單向閥、兩位三通行程控制鋼球定位換向閥、油源壓力偏置的液控換向閥等組成。利用液壓缸的行程控制兩位三通行程閥換向，主換向閥閥芯兩端采用差動措施，利用油源壓力偏置小腔，通過行程閥控制大腔壓力變化控制主換向閥換向，進而控制增壓缸的往復運動。由增壓缸的運動行程控制行程控制換向閥換向，行程控制換向閥的換向控制主換向閥換向，主換向閥換向控制增壓缸運動，這樣就形成了封閉的循環(huán)控制，于是只要通入壓力油，增壓缸將自動往復運動實現(xiàn)連續(xù)增壓。
文檔編號F15B3/00GK101666339SQ20091001879
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者丁代存, 單紹福, 澈 鄭, 勇 陳 申請人:山東交通學院