本发明的目的在于，提供一种千斤顶的多级调速方法，使千斤顶在 不同载荷情况下，自动调换不同级的提升速度，避免在空载、轻载的费 时现象，达到既省时又省力的目的，提高顶举效率。
本发明的目的还在于，提供一种多级调速千斤顶，该千斤顶可在不 同载荷情况下，自动调换不同级的提升速度，从而提高千斤顶的顶举效 率。
本发明的目的是采用如下技术方案来实现的，一种千斤顶的多级调 速方法，在输入油缸和输出油缸之间串联有液压调速线路，该液压调速 线路至少包括两条相互并联的液压支路，构成具有至少三种速级的液压 调速线路，并以输出油缸顶举负载的压力作为控制信号，控制液压调速 线路中不同速级的液压支路或液压支路组合的启闭。
所述的液压调速线路可由三条或三条以上相互并联的液压支路构 成，每增加一个液压支路，对应增加两个速级。所述液压支路上设置有 控制阀，由负载压力作为控制信号控制其启闭。所述液压支路上的控制 阀的开启压力顺序设置，随着负载的增加顺序启闭。
一种多级调速千斤顶，其至少包括一输入油缸和一输出油缸以及连 通该输入油缸与输出油缸的油路，其特征在于，于输入油缸和输出油缸 之间串联具有至少三种速级的液压调速线路，该液压调速线路至少由两 条相互并联的液压支路构成，该液压调速线路由输出油缸的负载压力作 为控制信号，控制其不同速级的液压支路或液压支路组合的启闭。
所述的液压调速线路可由三条或三条以上相互并联的液压支路构 成。所述液压支路上设置有控制阀，由负载压力作为控制信号控制其启 闭。所述液压支路上的控制阀的开启压力顺序设置，随着负载的增加顺 序打开。设于液压支路上的控制阀可为单向阀或顺序阀。
本发明的工作过程及原理为，当空载或载荷很小时，压下输入油缸 的活塞，液压油泵送给高速级的液压支路的调速油缸的输入腔，推动其 活塞压迫输出腔中的液压油，控制阀打开，将液压油输送至输出油缸， 推动输出油缸的活塞，以第一种速度V1快速举升载荷；当抬起该输入油 缸的活塞，调速油缸的活塞在弹性恢复装置的作用下，恢复原位，连通 于储油缸的输出腔吸油，充满该输出腔，再次压下输入油缸的活塞，重 复上述动作过程。由于在此过程中，调速油缸输入腔的活塞截面小于输 出腔的活塞面积，从而提高了每次提升负载的升距，加快了提升速度。 当输出油缸的负载逐渐变大，使输入油缸的压力足以打开次一级的液压 支路的控制阀时，该控制阀开启，部分液压油推动次一级的调速油缸的 活塞，将次一级的调速油缸输出腔中的液压油泵送给输出油缸，推动活 塞以第二种速度V2顶举重物。由于次一级调速油缸的输入腔与输出腔活 塞面积差小于高速液压支路的调速油缸，因此，此时举升重物的速度V2＜ V1，但根据功能守恒原理，在同样输入压力的作用下，此时举升负荷的 能力增加。随着负载的增大，所产生的背压关闭高速液压支路中控制阀， 输入油缸泵送的液压油全部作用于次一级调速油缸，推动活塞将输出腔 中液压油泵送给输出油缸，输出油缸的活塞以第三种V3速度举升重物。 同样，该第三种速度V3小于第二种速度V2，但此时举升负荷的再次能 力增加，足以举升此时的负载。随着负载的增加，低速液压支路的控制 阀打开，部分液压油通过该液压支路直接泵送给输出油缸，输出油缸的 活塞以第四种速度V4举升重物。同样，该第四种速度V4小于第三种速 度V3，但此时举升负荷的再次能力增加，足以顶举此时已增大的负载。 随着负载的再次增加，次一级液压支路中的顺序控制阀在背压作用下关 闭，输入油缸泵送的液压油全部由低速液压支路直接泵送给输出油缸， 输出油缸的活塞以第五种速度V5举升重物。同样，该第五种速度V5小 于第四种速度V4，但此时举升负荷的能力最大，此时由于液压油是直接 由输入油缸泵送给输出油缸，其工作过程即与普通千斤顶相同。
在上述本发明的工作过程中，各种顶举速度的变换是随着负载的变 化自动调节的，每次使用相同的力，即可通过速度调节提升负载不断增 加的重物，并且不需要任何额外的操作，本发明既提高了提升重物的效 率，其操作又简单快捷，达到了省时省力的目的。另外，在速度调节过 程中，除了最后输入油缸与输出油缸之间的低速液压支路打开后，输入 油缸需与普通千斤顶一样在抬起活塞时吸油外，在其他速度的工作状态 下，输入油缸中的没有增加油量，只是将液压油作为压力的传递介质， 传递施加在输入油缸活塞上的压力，因此，不会存在现有技术中输入油 缸吸油不足的问题。而输入油缸通过低速液压支路直接泵送液压油到输 出油缸后的吸油过程与普通千斤顶一样不会出现吸油不足的问题，从而 避免了举升重物的回缩现象，保证了举升重物的工作效率。
本发明还设有过载保护装置，当输出油缸举升的负载超过该千斤顶 所能承受的压力时，该输出油缸中高压油会顶开卸荷阀进行卸荷，液压 油通过卸荷阀回到油箱，从而保护千斤顶不受到损坏。
本发明的多级调速千斤顶还可在与输入油缸串联的液压调速支路上 并联多个液压调速支路，每增加一个液压调速支路，将增加两种速度级， 使该千斤顶在工作工程中可进行多级调速。在设计时，可根据举升负载 的大小设计有多种规格，在使用时，根据需要选取不同规格的千斤顶， 举升较小负载时，选取速度级相对较少的千斤顶，举升较大负载时，选 取速度级相对较多的千斤顶。由于本发明在每一个速级工作时，其负载 能力都不相同，因此实际上，每个速度级在工作时，都相当于一台具有 相应负载能力的普通千斤顶在工作。其多级并联后的工作效果，相当于， 在举升重物时，随着负载的增加，更换多个不同规格的普通千斤顶，在 不同负载段内工作。因此，本发明是在不改变千斤顶的基本结构前提下， 将多台不同规格的普通千斤顶的功能综合在一台千斤顶中来实现，并通 过负载的变化自动进行调节，使举升重物的操作简单方便，举升重物的 工作效率得到了显著的提高，并提高了设备的利用率。
附图说明
图1本发明的工作原理图；
图2本发明的千斤顶的阀板结构示意图；
图3本发明图2的A-A向组合阀体剖视图；
图4本发明图2的B-B向组合剖视图；
图5本发明图2的C-C组合阀体剖视图；
图6本发明图2的D-D组合阀体剖视图；
图7本发明组合阀体的连接端油路分布示意图；
图8本发明实施例2的示意图；
图9本发明实施例3的工作线路图。

实施例1
本发明提供的一种千斤顶的多级调速方法，是在输入油缸B1和输 出油缸B4之间串联有液压调速线路，该液压调速线路至少包括两条相 互并联的液压支路，构成具有至少三种速级的液压调速线路，并以输出 油缸B4顶举负载的压力P作为控制信号，控制液压调速线路中不同速 级的液压支路或液压支路组合的启闭。
本发明的液压调速线路可由两条相互并联的液压支路构成，也可由 三条或三条以上相互并联的液压支路构成，每增加一个液压支路，对应 增加两个速级。在设计时，可根据举升负载的大小设计有多种规格，在 使用时，根据需要选取不同规格的千斤顶，举升较小负载时，选取速度 级相对较少的千斤顶，举升较大负载时，选取速度级相对较多的千斤顶。 如图1所示，在本实施例中，液压调速线路可由三条相互并联的液压支 路11、12、13构成，具有五种速级。
在本发明的液压支路上设置有控制阀，该控制阀由负载压力作为控 制信号控制其启闭。该液压支路上的控制阀的开启压力可顺序设置，随 着负载的增加顺序启闭。当空载或轻载时，开启压力最小的控制阀打开， 该高速液压支路开始工作，以最快的速度推动输出油缸的活塞举升。当 负载达到一定值时，开启压力较小的控制阀打开，该次一级液压支路开 始工作也开始工作，与高速液压支路形成液压支路组合，共同作用于输 出油缸，使其以第二种速度举升。当负载增大到更大值时，该高速液压 支路的控制阀在背压作用下关闭，次一级液压支路单独工作，使输出活 塞以第三种速度举升负载。如此类推，多个并联的液压支路，根据负载 的变化，以不同速度举升负载，从而构成本发明的多级调速千斤顶。
如图1所示，在本实施例中，该液压调速线路1可由三条液压支路 11、12、13构成。每个液压支路11、12、13上分别设有控制阀F1、F2、 F3，该控制阀的开启压力顺序设置，F1＜F2＜F3，根据负载的大小顺序控 制控制阀F1、F2、F3的启闭，从而控制各液压支路11、12、13的作用 顺序。在本实施例中，所述的液压支路组合可由两条相邻作用的液压支 路构成。因此，本实施例的三条液压支路11、12、13和其液压支路组合， 可使本实施例的千斤顶具有五种速级。
如图1所示，液压支路11、12上可分别设有调速油缸B2、B3，调 速油缸B2的输入腔Y2与输出腔Y3活塞的面积差大于调速油缸B3的输 入腔Y5与输出腔Y6活塞的面积差，通过各液压支路11、12上调速油缸 B2、B3输入腔与输出腔活塞面积的差值变化，使各液压支路或液压支路 组合具有不同的速级。在本实施例中，如图1、图2所示，可进一步设置 调速油缸B2、B3的输入腔Y2、Y5的活塞面积相等，该输出腔Y3的活 塞面积大于输出腔Y6的活塞面积，从而实现B2、B3输入腔与输出腔活 塞面积的差值变化，使液压支路11工作速度大于液压支路12的工作速 度。在本实施例中，如图1所示，液压调速线路中最低速级的液压支路 13可直接通过控制阀F3连通于输入油缸B1和输出油缸B4，由于其没有 经过调速油缸进行调速，因此，该液压支路13的工作速度最低，相当于 一台普通千斤顶的工作状态，但其负载能力最大，为该种规格的千斤顶 的最大负载状态。
本发明的调速油缸可有弹性复位机构，该调速油缸的输出腔通过单 向阀连通于油箱，当输入油缸B1没有压力输入时，该弹性恢复机构可 带动调速油缸的活塞恢复原位，输出腔的容积变大，油箱中的液压油顶 开单向阀补入输出腔。如图1所示，具体到本实施例中，调速油缸B2、 B3中均设有弹性复位机构，该弹性复位机构可具体由弹簧构成，当压下 输入油缸B1的活塞时，液压油迫使调速油缸B2或B3的活塞运动，泵 送其输出腔中的液压油推动输出油缸的活塞举升，同时拉伸或压缩弹 簧；当输入油缸B1没有压力输入时，该弹簧恢复自由状态带动调速油 缸的活塞恢复原位，输出腔的容积变大，油箱中的液压油顶开单向阀补 入输出腔，为下一次升程作好准备。
本实施例由三条液压支路11、12、13构成的液压调速线路1具有五 种速级，其全部调速过程如下：
(1)当空载时，压下输入油缸B1的活塞，开启压力最小的高速级 的液压支路11的控制阀F1打开，液压油泵送给调速油缸B2的输入腔 Y2，推动其活塞压迫输出腔Y3中的液压油输送至输出油缸B4，推动输 出油缸B4的活塞以第一种速度V1快速举升；一次升程结束后，抬起输 入油缸B4的活塞，调速油缸B2的活塞在弹性复位机构的作用下复位， 液压油顶开单向阀补入调速油缸B2的输出腔Y3，再次压下输入油缸的 活塞，重复上述过程；
在该过程中，由于调速油缸B2的输出腔Y3的活塞面积较大，因此 输出油缸B4的活塞每一次举升的一次升程最大，从而其举升速度最快。 在举升重物之前的空载阶段，经过很少次的泵压即可接触负载，减少了 空载时的泵压次数的过程，从而提高了工作效率。
(2)当负载增大时，次一级的液压支路12的控制阀F2开启，输入 油缸B1泵压的部分液压油泵送给次一级调速油缸B3的输入腔Y5，推动 其活塞压迫输出腔Y6中的液压油输送至输出油缸B4，液压支路11与液 压支路12组成液压支路组合共同作用，输出油缸B4的活塞以第二种速 度V2举升负载；
此时，由于次一级调速油缸B3的输入腔Y5与输出腔Y6的活塞面 积差小于高速调速油缸B2，因此，此时举升重物的速度V2＜V1，但根据 功能守恒原理，在同样输入压力的作用下，举升负荷的能力增加，足以 举升此阶段的负载。
(3)当负载继续增大时，产生的背压迫使高速液压支路11的控制 阀F1关闭，输入油缸B1泵压的液压油全部泵送给次一级调速油缸B3 的输入腔Y5，推动其活塞压迫输出腔Y6中的液压油输送至输出油缸B4， 输出油缸B4的活塞以第三种速度V3举升负载；
同样，此时举升重物的速度V3＜V2，但在同样输入压力的作用下， 举升负荷的能力增加，足以举升此阶段的负载。
(4)当负载再次增大时，低速级的液压支路13的控制阀F3打开， 部分液压油通过低速级的液压支路13直接泵送至输出油缸B4，该液压支 路13与液压支路12构成液压支路组合共同作用，推动输出油缸B4的活 塞以第四种速度V4举升；
此时，与上一次调速原理相同，该第三种速度V3小于第二种速度V2， 但此时举升负荷的再次能力增加，足以举升此阶段的负载。
(5)当负载超过一定值时，产生的背压迫使次一级液压支路12的 控制阀F2关闭，输入油缸B1泵送的液压油全部通过低速级的液压支路 13泵送至输出油缸B4，推动输出油缸B4的活塞以第五种速度V5举升负 载。
此时，该第五种速度V5小于第四种速度V4，相当于一台普通千斤顶 的工作过程，举升负载的能力最大，但其工作速度也最慢。
上述调速过程为本实施例的全部调速过程，在实际应用过程中，根 据负载的变化情况，在举升较轻的负载时可能只需要(1)、(2)所述 的调速过程，即可达到举升负载的目的，在举升较重的负载时可能需要 (1)至(5)所述的全部调速过程，才能达到举升负载的目的。并且在 每一速级的反复泵压次数，也与负载的变化快慢有关，在某一负载变化 慢或负载保持在一定值的速级中可能泵压的次数较多，而在负载变化快 的速级中可能泵压一次即超出了此速级举升负载的能力，调换为下一速 级。在整个举升重物的过程中，各种顶举速度的变换是随着负载的变化 自动调节的，每次使用相同的力，即可通过速度调节提升负载不断增加 的重物，并且不需要任何额外的操作，本发明既提高了提升重物的效率， 其操作又简单快捷，达到了省时省力的目的。
在上述的全部调速过程中，除了低速液压支路13工作时，输入油 缸B1需与普通千斤顶一样在抬起活塞时从油箱中吸油外，在其他速度 的工作状态下，输入油缸B1中的没有增加油量，只是将液压油作为压 力的传递介质，传递施加在输入油缸B1活塞上的压力，因此，不会存 在现有技术中输入油缸B1吸油不足的问题。而输入油缸B1通过低速液 压支路13直接泵送液压油到输出油缸B3后的吸油过程与普通千斤顶一 样不会出现吸油不足的问题，从而避免了举升重物的回缩现象，保证了 举升重物的工作效率。
上述五个速级的调速过程中，由于在每一个速级工作时，其负载能 力都不相同，因此实际上，每个速度级在工作时，都相当于一台具有相 应负载能力的普通千斤顶在工作。因此，其五个速级的调速过程，相当 于在举升重物时，随着负载的增加，更换五台不同规格的普通千斤顶， 在不同负载段内工作，从而提高工作效率。这样，本发明在不改变千斤 顶的基本结构前提下，将五台不同规格的普通千斤顶的功能综合在一台 千斤顶中来实现，并通过负载的变化自动进行调节，使举升重物的操作 简单方便，举升重物的工作效率得到了显著的提高，并提高了设备的利 用率。
在本实施例中，如图1、图5、图6所示，设于液压支路11、12、13 上的控制阀F1、F2、F3可为单向阀或顺序阀。如图1、图3所示，调速 油缸B2、B3可分别由两级油缸构成，前级油缸的活塞截面积小于后级 油缸的活塞截面积，前级活塞与后级活塞间通过活塞杆连接。当压下输 入油缸B1的活塞时，液压油进入相应打开的液压支路的调速油缸的前 级油缸中，推动前级油缸的活塞运动，该活塞上的压力通过活塞杆传递 给后级油缸的活塞，该后级大活塞推动调速油缸输出腔中的液压油泵压 至输出油缸B4，推动输出油缸B4的活塞举升。如图3所示，所述的弹 簧可具体设置于调速油缸B2、B3的输出腔Y3、Y6中，该输出腔Y3、 Y6同时通过单向阀连通于油箱，当抬起输入油缸B1的活塞，弹簧带动 调速油缸B2、B3的活塞恢复原位时，输出腔Y3、Y6的面积变大，压力 变小，液压油顶开单向阀，补入输出腔Y3、Y6中，为下一次升程作好准 备。
本实施例中，如图1、图4所示，本发明设有过载保护装置，所述的 输出油缸B4可通过卸荷阀F5连通于油箱，输入油缸B1通过溢流阀F4 连通于油箱，当输出油缸B4举升的负载超过该千斤顶所能承受的压力时， 该输出油缸B4中高压油会顶开卸荷阀F5进行卸荷，液压油通过卸荷阀 F5回到油箱，输入油缸B1中的液压油通过溢流阀F4回到油箱，从而保 护千斤顶不受到损坏。
在本实施例，如图4所示，外部的载荷P可具体通过起升臂H作用 于输出油缸B4的活塞上，成为本发明的举升负载。
如图2、图4所示，在本实施例中，所述的输入油缸B1和液压调速 线路可通过阀板2设置于一个组合阀体3内，该所述的输出油缸B4套设 于油箱内构成组合套体4，其组合套体4与所述的组合阀体3密封连接。 如图7所示，该组合阀体内各液压支路11、12、13的输油出口0-4、0-6、 0-8和吸油口0-1设于该组合阀体3的连接端31，与所述的组合套体4连 接后，该各液压支路11、12、13的输油出口0-4、0-6、0-8连通于输出 油缸B4，吸油口0-1连通于油箱。
如图4、图5所示，在本实施例中，所述的卸荷阀F5和溢流阀F4 也可通过阀板2组合于组合阀体3中，其出口0-11和吸油口0-12、0-10 设于组合阀体3的连接端31，与组合套体4连接后，其出口0-11连通 于输出油缸B4，吸油口0-12、0-10连通于油箱。如图3所示，本实施 例中的各液压支路11、12、13共用一个连通于油箱的吸油通路0-1，该 吸油通路0-1分别通过设置于组合阀体3内的三个单向阀，连通于油箱 和输入油缸B1、调速油缸B2的输出腔Y3和调速油缸B3的输出腔Y6， 以在循环工作过程中，补入液压油。如图3、图4所示，所述连通于输入 油缸B1的各液压支路11、12、13共用一个连通油路0-2。在本实施例中， 如图5所示的溢流阀F4与输入油缸B1的连通油路0-9，以及液压支路 13上的控制阀F3与输入油缸B1的连通油路0-7通过阀板2设置于组合 阀体3中。
如上所述，由于本实施例中，采用液压支路与控制阀及输入油缸B1 的组合设计，使其通过阀板2组合于一个组合阀体3中，并将输出油缸 B4套设于油箱中构成组合套体4，将组合阀体3连接在一起组合套体4 组成本发明的千斤顶基本结构，并采用多条油路合并设计，这种巧妙的 结构设计，简化了加工工艺，降低了设备的制造成本，并使本发明具有 结构紧凑、体积小的优点。
实施例2
本实施例的调速方法和基本结构与实施例1相同，在此不再赘述。
如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，液 压支路中的调速油缸可由单级油缸B5构成，其活塞杆由输入腔Y7中伸 出，使输入腔Y7的环形压力面小于输出腔Y8的推力面，构成面积差， 从而改变该液压支路的工作速度。在本实施例中，调速油缸中同样设有 弹性复位机构，该弹性复位机构可具体由弹簧构成，该弹簧的一端固定 于调速油缸上，另一端连接于活塞。初始时弹簧处于自由状态，调速油 缸B5的的输出腔Y8中充满液压油，当压下输入油缸B1的活塞时，泵 压液压油推动活塞运动，同时压缩或拉伸弹簧，并将输出腔Y8中的液 压油泵送给输出油缸B4，推动其活塞举升。该调速油缸B5的输出腔Y8 可通过单向阀连通于油箱，当输入油缸B1抬起时，该弹簧可带动调速 油缸B5的活塞恢复原位，输出腔Y8的容积变大，油箱中的液压油顶开 单向阀补入输出腔Y8，为下一次动作作好准备。
在本实施例中，可设置液压支路中调速油缸B5的Y7输入腔中的环 形活塞推力面与输出腔Y8较大活塞推力面的面积差，来决定每个液压 支路或液压支路组合的速级。
由于本实施例的调速方法与基本结构与实施例1相同，因此，本实 施例也同样具有实施例1所述的有益效果，在此不再赘述。
实施例3
当本发明的千斤顶应用于所顶举的负载变化范围不是很大时，可采 用速级较少的千斤顶，同样可达到，提高工作效率的目的。如图9所示， 在本实施例中，串联于输入油缸B1和输出油缸B2之间的液压调速线路 1可由两个液压支路14、15构成，该两个液压支路14、15和其液压支 路组合可具有三种速级，其调速过程至少包括下述一个步骤：
(1)当空载时，压下输入油缸B 1的活塞，开启压力最小的高速级 的液压支路14的控制阀打开，液压油泵送给调速油缸B6的输入腔Y9， 推动其活塞压迫输出腔Y10中的液压油输送至输出油缸B4，推动输出 油缸B4的活塞以第一种速度V1快速举升；一次升程结束后，抬起输入 油缸B1的活塞，调速油缸B6的活塞在弹性复位机构的作用下复位，液 压油顶开单向阀补入调速油缸B6的输出腔，再次压下输入油缸的活塞， 重复上述过程；
(2)当负载增大时，低速级的液压支路15的控制阀打开，部分液 压油通过直接泵送至输出油缸B4，输出油缸B4的活塞以第二种速度V2 举升负载；
(3)当负载大于一定值时，产生的背压迫使高速液压支路14的控 制阀关闭，输出油缸B4泵送的液压油全部通过低速级的液压支路15泵 送至输出油缸B4，推动输出油缸第三种速度V3举升负载。 在本实施例中，液压支路14中所采用的调速油缸B6的结构既可采用实 施例所述的两级油缸的结构，如图9所示，也可采用实施例2中的单级 油缸的结构，图中为示出，在此不做限制。
本实施例的基本结构及工作原理、效果，与实施例1相同，在此不 再详述。
上述实施例为本发明的几种具体实施方式，仅用于说明本发明，而 非用于限制本发明，如本发明的液压支路还可设有四条、五条或更多条， 其液压支路与液压支路组合所可调节的速级可对应有7级、9级或更多 级，其调速方法与基本结构与上述实施例相同，不再一一描述。
本发明的多级调速方法和多级调速千斤顶的结构还可应用于以千斤 顶为基础的液压升降台，或其他液体压力变化传递动力的液压机械领域 中。