气动液压安全系统
阅读：260发布：2020-05-13
专利汇可以提供气动液压安全系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于液压控制技术领域，尤其涉及一种 气动 液压安全系统。该系统包括储气罐、压 力 开关 、两位两通开关 阀 、第一三位五通换向阀、梭阀、两位两通气控阀、驱动 马 达、 液压 泵 以、油箱、气控 液压阀 以及液压油缸。本发明通过第一三位五通换向阀、梭阀、两位两通气控阀以及气控液压阀的配合，可使驱动马达处于停止和启动状态，从而可使液压油缸的伸缩根据需要启动，从而可减少噪声以及 能源 浪费的问题，也可使液压油缸的伸缩根据需要进行切换，具有很好的实用性。，下面是气动液压安全系统专利的具体信息内容。
1.一种气动液压安全系统，其特征在于，所述系统包括：
储气罐(4)；
压力开关(9)和两位两通开关阀(10)，所述压力开关(9)的输入端和所述储气罐(4)的输出端连接，所述两位两通开关阀(10)的P口和所述压力开关(9)的输出端连接，所述两位两通开关阀(10)的P口和所述两位两通开关阀(10)的A口可切换连接；
第一三位五通换向阀(11)以及梭阀(12)，所述第一三位五通换向阀(11)的P口与所述两位两通开关阀(10)的A口连接，所述第一三位五通换向阀(11)的A口和所述梭阀(12)的P1口连通，所述第一三位五通换向阀(11)的B口和所述梭阀(12)的P2口连通，所述梭阀(12)的P1口和P2口可切换地与所述梭阀(12)的A口连通；
两位两通气控阀(13)，所述两位两通气控阀(13)的气流入口和所述梭阀(12)的A口连通，所述两位两通气控阀(13)的P口和所述两位两通开关阀(10)的A口连通，所述两位两通气控阀(13)的P口和所述两位两通气控阀(13)的A口可切换连接；
驱动马达(15)、液压泵(18)以及油箱(27)，所述驱动马达(15)的输入口和所述两位两通气控阀(13)的A口连接，所述驱动马达(15)的输出口和所述液压泵(18)的控制端连通，所述液压泵(18)的输入口和所述油箱(27)连接，所述气控液压阀(22)为三位四通换向阀；
气控液压阀(22)以及液压油缸，所述气控液压阀(22)具有控制其阀位的第一控制气口和第二控制气口，所述气控液压阀(22)的第一控制气口和所述第一三位五通换向阀(11)的A口连接，所述气控液压阀(22)的第二控制气口和所述第一三位五通换向阀(11)的B口连接，所述气控液压阀(22)的O口和所述液压泵(18)的输出口连接，所述气控液压阀(22)的A口和所述液压油缸的有杆腔(25.1)连通，所述气控液压阀(22)的O口和所述油箱(27)连通，所述气控液压阀(22)的B口与所述液压油缸的无杆腔(25.2)连通。
2.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述储气罐(4)通过充气管路和外界气源连接，所述充气管路上盖依次设置有第一空气球阀(1.1)、空气过滤器(2)以及空气单向阀(3)，所述第一空气球阀(1.1)、空气过滤器(2)以及空气单向阀(3)按从所述外界气源向所述储气罐(4)的方向依次设置。
3.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述储气罐(4)的壳体上设置有空气安全阀(5)，所述储气罐(4)的壳体底部设置有排水阀(6)。
4.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述压力开关(9)的输入端和所述储气罐(4)的输出端之间设置有第二空气球阀(1.2)。
5.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括第一排气球阀(7.1)，所述第一排气球阀(7.1)的输入端和所述压力开关(9)的输出端连接，所述第一排气球阀(7.1)的输出端和所述两位两通开关阀(10)的A口连接。
6.根据权利要求1或5所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括第二排气球阀(7.2)以及第三排气球阀(7.3)，所述第二排气球阀(7.2)的输入端和所述两位两通开关阀(10)的A口连接，所述第二排气球阀(7.2)的输出端和所述两位两通气控阀(13)的P口连接；所述第三排气球阀(7.3)的输入端和所述两位两通开关阀(10)的A口连接，所述第二排气球阀(7.2)的输出端和所述第一三位五通换向阀(11)的P口连接。
7.根据权利要求6所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括第一气源处理装置(8.1)和第二气源处理装置(8.2)，所述第一气源处理装置(8.1)设置在所述第二排气球阀(7.2)的输出端和所述两位两通气控阀(13)的P口之间，所述第二气源处理装置(8.2)设置在所述第二排气球阀(7.2)的输出端和所述第一三位五通换向阀(11)的P口之间。
8.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括节流阀(14)、第一过滤器(16)、第二过滤器(19)、液压压力表(21)、第三过滤器(17)，所述节流阀(14)设置在所述驱动马达(15)的输入口和所述两位两通气控阀(13)的A口之间，所述第一过滤器(16)设置在所述液压泵(18)的输入口和所述油箱(27)之间，所述第二过滤器(19)以及所述液压压力表(21)依次设置在所述液压泵(18)的输出口和所述气控液压阀(22)的P口之间，所述第三过滤器(17)设置在所述气控液压阀(22)的O口和所述油箱(27)之间。
9.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括溢流阀(23)，所述溢流阀(23)的P口和所述气控液压阀(22)的P口连通，所述溢流阀(23)的T口和所述油箱(17)连通。
10.根据权利要求1所述的气动液压安全系统，其特征在于，所述系统还包括手动油泵(20)以及第二三位五通换向阀(24)，所述第二三位五通换向阀(24)的P口和所述气控液压阀(22)的A口连通，所述第二三位五通换向阀(24)的O1口和所述气控液压阀(22)的B口连通，所述第二三位五通换向阀(24)的O2口和所述油箱(27)连通，所述第二三位五通换向阀(24)的A口与所述液压油缸的有杆腔(25.1)连通，所述第二三位五通换向阀(24)的B口与所述液压油缸的无杆腔(25.2)连通；
所述手动油泵(20)设置在所述第二三位五通换向阀(24)的O2口和所述油箱(27)之间，所述手动油泵(20)的输入口和所述第二三位五通换向阀(24)的O2口之间以及所述手动油泵(20)的输出口和所述油箱(27)之间均设置有一个单向阀(26.1)。
气动液压安全系统
技术领域
[0001] 本发明属于液压控制技术领域，尤其涉及一种气动液压安全系统。
背景技术
[0002] 铁路工程车辆作业中，液压油缸是一种比较实用和成熟的作业机构，液压油缸的伸缩是通过液压油在其有杆腔和无杆腔的运动来实现的，向液压油缸的有杆腔和无杆腔输送的液压油是通过液压泵从油箱泵送液压油来实现的，而液压泵是由驱动马达来驱动的，现有技术中，如果不采用控制系统，将压缩空气直接连接驱动马达，驱动马达带动液压泵将一直处于工作状态，进而使液压油缸的伸缩一直处于工作状态，这就造成了噪声、能源浪费的问题，且不能使液压油缸的伸缩根据需要进行切换。
发明内容
[0003] 针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种气动液压安全系统，以解决现有技术中一直处于工作状态的液压油缸造成的噪声、能源浪费以及不能根据需要进行切换的技术问题。
[0004] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
[0005] 一种气动液压安全系统，所述系统包括：
[0006] 储气罐；
[0007] 压力开关和两位两通开关阀，所述压力开关的输入端和所述储气罐的输出端连接，所述两位两通开关阀的P口和所述压力开关的输出端连接，所述两位两通开关阀的P口和所述两位两通开关阀的A口可切换连接；
[0008] 第一三位五通换向阀以及梭阀，所述第一三位五通换向阀的P口与所述两位两通开关阀的A口连接，所述第一三位五通换向阀的A口和所述梭阀的P1口连通，所述第一三位五通换向阀的B口和所述梭阀的P2口连通，所述梭阀的P1口和P2口可切换地与所述梭阀的A 口连通；
[0009] 两位两通气控阀，所述两位两通气控阀的气流入口和所述梭阀的A口连通，所述两位两通气控阀的P口和所述两位两通开关阀的A口连通，所述两位两通气控阀的P口和所述两位两通气控阀的A口可切换连接；
[0010] 驱动马达、液压泵以及油箱，所述驱动马达的输入口和所述两位两通气控阀的A口连接，所述驱动马达的输出口和所述液压泵的控制端连通，所述液压泵的输入口和所述油箱连接，所述气控液压阀为三位四通换向阀；
[0011] 气控液压阀以及液压油缸，所述气控液压阀具有控制其阀位的第一控制气口和第二控制气口，所述气控液压阀的第一控制气口和所述第一三位五通换向阀的A口连接，所述气控液压阀的第二控制气口和所述第一三位五通换向阀的B口连接，所述气控液压阀的O口和所述液压泵的输出口连接，所述气控液压阀的A口和所述液压油缸的有杆腔连通，所述气控液压阀的O口和所述油箱连通，所述气控液压阀的B口与所述液压油缸的无杆腔连通。
[0012] 进一步地，所述储气罐通过充气管路和外界气源连接，所述充气管路上盖依次设置有第一空气球阀、空气过滤器以及空气单向阀，所述第一空气球阀、空气过滤器以及空气单向阀按从所述外界气源向所述储气罐的方向依次设置。
[0014] 进一步地，所述压力开关的输入端和所述储气罐的输出端之间设置有第二空气球阀。
[0015] 进一步地，所述系统还包括第一排气球阀，所述第一排气球阀的输入端和所述压力开关的输出端连接，所述第一排气球阀的输出端和所述两位两通开关阀的A口连接。
[0016] 更进一步地，所述系统还包括第二排气球阀以及第三排气球阀，所述第二排气球阀的输入端和所述两位两通开关阀的A口连接，所述第二排气球阀的输出端和所述两位两通气控阀的P口连接；所述第三排气球阀的输入端和所述两位两通开关阀的A口连接，所述第二排气球阀的输出端和所述第一三位五通换向阀的P口连接。
[0017] 进一步地，所述系统还包括第一气源处理装置和第二气源处理装置，所述第一气源处理装置设置在所述第二排气球阀的输出端和所述两位两通气控阀的P口之间，所述第二气源处理装置设置在所述第二排气球阀的输出端和所述第一三位五通换向阀的P口之间。
[0018] 进一步地，所述系统还包括节流阀、第一过滤器、第二过滤器、液压压力表、第三过滤器，所述节流阀设置在所述驱动马达的输入口和所述两位两通气控阀的A口之间，所述第一过滤器设置在所述液压泵的输入口和所述油箱之间，所述第二过滤器以及所述液压压力表依次设置在所述液压泵的输出口和所述气控液压阀的P口之间，所述第三过滤器设置在所述气控液压阀的O口和所述油箱之间。
[0019] 进一步地，所述系统还包括溢流阀，所述溢流阀的P口和所述气控液压阀的P口连通，所述溢流阀的T口和所述油箱连通。
[0020] 进一步地，所述系统还包括手动油泵以及第二三位五通换向阀，所述第二三位五通换向阀的P口和所述气控液压阀的A口连通，所述第二三位五通换向阀的O1口和所述气控液压阀的B口连通，所述第二三位五通换向阀的O2口和所述油箱连通，所述第二三位五通换向阀的A口与所述液压油缸的有杆腔连通，所述第二三位五通换向阀的B口与所述液压油缸的无杆腔连通；
[0021] 所述手动油泵设置在所述第二三位五通换向阀的O2口和所述油箱之间，所述手动油泵的输入口和所述第二三位五通换向阀的O2口之间以及所述手动油泵的输出口和所述油箱之间均设置有一个单向阀。
[0022] 本发明的有益效果是：
[0023] 1、本发明所提供的一种气动液压安全系统，从储气罐流出的压缩空气首先通过压力开关和两位两通开关阀，压力开关可检测从储气罐输出的压缩空气的压力，当压力低于系统的最低启动压力时，压力开关不输出电信号，两位两通开关阀为常闭，断开气路，此时，无压缩空气通过两位两通开关阀，后续的各个气动元件均不启动，从而可以有效避免因压缩空气压力过低造成的问题；当压力高于系统的最低启动压力时，压力开关输出电信号将两位两通开关阀转换为通，气路畅通，系统可正常工作；
[0024] 2、通过两位两通开关阀的压缩空气，分为第一部分和第二部分，其中第一部分的压缩空气会通过第一三位五通换向阀：
[0025] 第一三位五通换向阀处于中位时，第一三位五通换向阀的P口均和第一三位五通换向阀的A口、B口断开，梭阀无输入和输出，两位两通气控阀处于关断状态，压缩空气不能进入驱动马达的输入口，驱动马达处于停止状态，气控液压阀处于中位，其P口关断，其A口、 B口与O口连通，液压油缸无动作；
[0026] 当第一三位五通换向阀处于左位时，第一三位五通换向阀的P口与A口连通，第一三位五通换向阀的B口无输出，压缩空气打开梭阀的P1口，并从梭阀的A口输送至两位两通气控阀，使两位两通气控阀由关断转换为接通状态，第二部分的压缩空气通过两位两通气控阀后，进入驱动马达的输入口，驱动马达启动，并驱动液压泵转动，液压泵输出液压油至气控液压阀的P口，同时，通过第一三位五通换向阀的第一部分的压缩空气会进入到气控液压阀的第一控制气口，气动将气控液压阀换向为右位，使气控液压阀的P口和A口连通，O口与 B口接通，液压泵输出的液压油依次通过气控液压阀的P口和A口，并进入到液压油缸的有杆腔，液压油缸的无杆腔依次与气控液压阀的B口以及O口连通，液压油缸的输出端回缩，液压油缸的无杆腔的液压油流入到油箱；
[0027] 当第一三位五通换向阀处于右位时，第一三位五通换向阀的P口与B口连通，第一三位五通换向阀的A口无输出，压缩空气打开梭阀的P2口，并从梭阀的A口输送至两位两通气控阀，使两位两通气控阀由关断转换为接通状态，第二部分的压缩空气通过两位两通气控阀后，进入驱动马达的输入口，驱动马达启动，并驱动液压泵转动，液压泵输出液压油至气控液压阀的P口，同时，通过第一三位五通换向阀的第一部分的压缩空气会进入到气控液压阀的第二控制气口，气动将气控液压阀换向为左位，使气控液压阀的P口和B口连通，O口与 A口接通，液压泵输出的液压油依次通过气控液压阀的P口和B口，并进入到液压油缸的无杆腔，液压油缸的有杆腔依次与气控液压阀的A口以及O口连通，液压油缸的输出端伸出，液压油缸的有杆腔的液压油流入到油箱。
[0028] 综上所述，本发明所提供的一种气动液压安全系统，通过第一三位五通换向阀、梭阀、两位两通气控阀以及气控液压阀的配合，可使驱动马达处于停止和启动状态，从而可使液压油缸的伸缩根据需要启动，从而可减少噪声以及能源浪费的问题，也可使液压油缸的伸缩根据需要进行切换，具有很好的实用性。附图说明
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030] 图1为本发明实施例的一种气动液压安全系统的液压布置示意图。
具体实施方式
[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032] 图1为本发明实施例的一种气动液压安全系统的液压布置示意图，结合图1，系统包括储气罐4、压力开关9、两位两通开关阀10、第一三位五通换向阀11、梭阀12、两位两通气控阀13、气控液压阀22、驱动马达15、液压泵18以及油箱27。
[0033] 本发明实施例的储气罐4用于储存一定的压缩空气，以保证连续供气。结合图1，本发明实施例的储气罐4通过充气管路和外界气源连接，充气管路上盖依次设置有第一空气球阀 1.1、空气过滤器2以及空气单向阀3，第一空气球阀1.1、空气过滤器2以及空气单向阀3按从外界气源向储气罐4的方向依次设置。
[0034] 本发明实施例的外部气源是一种概括称呼，具体形式是多种多样的，比如空压机、压缩空气管道等等，外部气源输出压力通常为0.1MPa～1.2MPa压缩空气。
[0035] 本发明实施例中，第一空气球阀1.1用于控制外部气源与气动液压系统之间的联系，当 1.1为断位时，外部气源与气动液压系统断开，外部气源的压缩空气不能进入气动液压系统；当1.1为通位时，外部气源的压缩空气进入气动液压系统。另外，第一空气球阀1.1也是一个安全控制措施，在系统不工作工况，关闭空气球阀1.1，即避免系统意外启动，又可预防在无人作业时管路出现泄漏不能及时发现和处理而造成能源浪费。
[0036] 本发明实施例中，空气过滤器2用于过滤从外部气源进入到气动液压系统的压缩空气，排除压缩空气中的尘土等杂质。
[0037] 本发明实施例中，空气单向阀3为单向通过元件，只允许外部气源的压缩空气进入储气罐4，不允许储气罐4中的压缩空气倒流入外部气源。当外部气源因多种因素的影响压力下降时，防止由于储气罐4中的压缩空气压力高于外部气源，倒流进入外部气源，干扰外部气源。
[0038] 结合图1，本发明实施例中，储气罐4的壳体上设置有空气安全阀5，储气罐4的壳体底部设置有排水阀6，其中，空气安全阀5的作用为：保证储气罐4内的压缩空气的最高压力在正常范围内，排除过高的压力，防止由于压缩空气的压力过高引起储气罐4损坏，以减小来自外部气源输入气流的脉动，稳定输出气流压力。
[0039] 在本发明中，储气罐4内的压缩空气的压力可高于后续气源处理装置的最高工作压力约 0.05～0.2MPa，用于补偿储气罐4至气源处理装置8之间的气动管路的压力损失；而排水阀 6处于储气罐4底部最低位置，其作用为排除储气罐4中的积水和积尘。
[0040] 本发明实施例中，主要是通过外部气源向气动液压系统输入压缩空气，当外部气源意外中断时，可用储气罐中储存的压缩空气实施应急处理，以保证系统的正常运行。
[0041] 结合图1，本发明实施例中，压力开关9的输入端和储气罐4的输出端连接，两位两通开关阀10的P口和压力开关9的输出端连接，两位两通开关阀10的P口和两位两通开关阀 10的A口可切换连接。
[0042] 本发明实施例中，压力开关9和两位两通开关阀10配合应用在储气罐4的输出端。气动液压系统是由多种气动元件组成的，每种气动元件的最低启动压力是不同的，比如气控液压阀22的最低启动压力低于驱动马达15的最低启动压力。当压缩空气的压力过低时，各个气动元件均不能正常工作，为解决此类问题，本发明实施例采用压力开关9和两位两通开关阀 10组合方式，其作用原理为：两位两通开关阀10为常闭，通常断开气路，采用压力开关9 控制其通和断。通过压力开关9检测从储气罐4的输出端输出的压缩空气的压力，当压力低于系统的最低启动压力时，压力开关9不输出电信号，两位两通开关阀10仍然为常闭，断开气路，此时，无压缩空气通过两位两通开关阀10，因无压缩空气输入后续的气动元件中，各个气动元件均不启动，可以有效避免因压缩空气的压力过低，气动元件虽然可以勉强动作，但不能正常作业，造成的卡滞进而损坏等问题。当压力高于系统的最低启动压力时，压力开关9输出电信号将两位两通开关阀10转换为通，气路畅通，系统可以正常工作。
[0043] 结合图1，本发明实施例中，压力开关9的输入端和储气罐4的输出端之间设置有第二空气球阀1.2，该第二空气球阀1.2位于储气罐4的输出口，用于控制储气罐4与后续气动液压系统之间的联系。当第二空气球阀1.2为断位时，储气罐4与后续气动液压系统断开，储气罐4中的压缩空气不能输出；当第二空气球阀1.2为通位时，储气罐4中的压缩空气自由进入后续气动液压系统。第二空气球阀1.2也是一个安全控制措施，在系统不工作工况，关闭空气球阀1.1，既避免储气罐4中的压缩空气意外启动后续气动液压系统，又可预防在后续气动液压系统出现泄漏不能及时发现和处理而造成能源浪费。
[0044] 结合图1，本发明实施例还包括第一排气球阀7.1，第一排气球阀7.1的输入端和压力开关9的输出端连接，第一排气球阀7.1的输出端和两位两通开关阀10的A口连接。即第一排气球阀7.1和两位两通开关阀10并联设置，处于常闭状态，用于当两位两通开关阀10出现意外故障而无法开通时，开启第一排气球阀7.1而进行作业。
[0045] 结合图1，本发明实施例中，第一三位五通换向阀11的P口与两位两通开关阀10的A 口连接，第一三位五通换向阀11的A口和梭阀12的P1口连通，第一三位五通换向阀11的 B口和梭阀12的P2口连通，梭阀12的P1口和P2口可切换地与梭阀12的A口连通。
[0046] 另外，气控液压阀22为三位四通换向阀，其具有控制其阀位的第一控制气口和第二控制气口，气控液压阀22的第一控制气口和第一三位五通换向阀11的A口连接，气控液压阀22 的第二控制气口和第一三位五通换向阀11的B口连接。
[0047] 本发明实施例中，第一三位五通换向阀11可以为中封式，其可以为手动换向阀，当然，其也可以为电磁换向阀，本发明实施例对此不作限制。第一三位五通换向阀11两个输出端分别接操纵气控液压阀22的换向接口，用于操纵气控液压阀22的换向，而梭阀12与气控液压阀22并联，第一三位五通换向阀11两个输出端也和梭阀12的两个进口连接，以用于控制梭阀12的通断。
[0048] 结合图1，本发明实施例中，两位两通气控阀13的气流入口和梭阀12的A口连通，两位两通气控阀13的P口和两位两通开关阀10的A口连通，两位两通气控阀13的P口和两位两通气控阀13的A口可切换连接。
[0049] 进一步地，结合图1，本发明实施例还包括第二排气球阀7.2、第三排气球阀7.3、第一气源处理装置8.1以及第二气源处理装置8.2，第二排气球阀7.2的输入端和两位两通开关阀 10的A口连接，第二排气球阀7.2的输出端和两位两通气控阀13的P口连接；第三排气球阀7.3的输入端和两位两通开关阀10的A口连接，第二排气球阀7.2的输出端和第一三位五通换向阀11的P口连接，另外，第一气源处理装置8.1设置在第二排气球阀7.2的输出端和两位两通气控阀13的P口之间，第二气源处理装置8.2设置在第二排气球阀7.2的输出端和第一三位五通换向阀11的P口之间。
[0050] 本发明实施例中，第二排气球阀7.2和第三排气球阀7.3均为常开状态，只有当通向后续气动元件的管路出现泄漏时，可关闭第二排气球阀7.2和/或第三排气球阀7.3，既方便排除故障，又可避免能源浪费。
[0051] 本发明实施例中，第一气源处理装置8.1和第二气源处理装置8.2的作用为减压、分水过滤、油雾等，以用于处理向后续气动元件输入的压缩空气，提高压缩空气的纯度。
[0052] 结合图1，本发明实施例中，驱动马达15的输入口和两位两通气控阀13的A口连接，驱动马达15的输出口和液压泵18的控制端连通，液压泵18的输入口和油箱27连接。
[0053] 本发明实施例中，两位两通气控阀13用于控制气马达的起动和停止，该阀为常闭状态时，驱动马达15是不能随便起动。当第一三位五通换向阀11位于中位时，输出端无压缩空气输出，梭阀12无压缩空气进出，两位两通气控阀13仍然保持截止状态。当第一三位五通换向阀11转换为任一非中位时，输出端有压缩空气输出，梭阀12有压缩空气进出，将两位两通气控阀13转换为畅通状态，压缩空气可进入驱动马达15的输入口，驱动马达15启动。
[0054] 本发明实施例中，驱动马达15是将压缩空气的压缩能转化为连续旋转的机械能的执行元件。液压泵18是将连续旋转的机械能转换为液压能的能量转换装置。本发明中将气马达15 和液压泵18组合应用，采用气马达旋转驱动液压泵旋转，液压泵输出具有一定压力和流量的液压油，实现将压缩空气的压缩能与液压油的压缩能的转换，即气动与液压之间的转换。
[0055] 结合图1，本发明实施例中，气控液压阀22的O口和液压泵18的输出口连接，气控液压阀22的A口和液压油缸的有杆腔25.1连通，气控液压阀22的O口和油箱27连通，气控液压阀22的B口与液压油缸的无杆腔25.2连通。
[0056] 本发明实施例的气控液压阀22为液压方向控制阀，换向方式采用气动，其可以为M型三位四通换向阀，通过气控液压阀22的阀芯位置的改变，实现液压油路的切换，进而实现液压油缸的伸缩端的伸缩。
[0057] 结合图1，本发明实施例还包括节流阀14、第一过滤器16、第二过滤器19、液压压力表 21、第三过滤器17，节流阀14设置在驱动马达15的输入口和两位两通气控阀13的A口之间，第一过滤器16设置在液压泵18的输入口和油箱27之间，第二过滤器19以及液压压力表21依次设置在液压泵18的输出口和气控液压阀22的P口之间，第三过滤器17设置在气控液压阀22的O口和油箱27之间。
[0058] 本发明实施例中，节流阀14位于驱动马达15的输入口的前端，用于调节驱动马达15的进气量和减小进入驱动马达的压缩空气的波动，保持驱动马达的进气量和压力处于预定的范围内，保证气马达持续工作质量。
[0059] 本发明实施例中，各个过滤器的作用为过滤混在油液中的杂质，把油液中的杂质控制在能保证液压系统正常工作的范围内。本发明实施例设置了三类液压过滤器：第一过滤器16位于液压泵18的输入口之前，用于保证液压泵18的正常工作，第二过滤器19位于液压泵18 的输出口之后，用于进一步精细过滤，保证液压阀等液压元件正常工作，第三过滤器17位于回油管路的端部，用于过滤通过液压缸、液压阀等液压元件工作之后，经回油管回油箱的液压油。
[0060] 本发明实施例的液压压力表21用于观察液压系统的工作压力。
[0061] 结合图1，本发明实施例还包括溢流阀23，该溢流阀23的P口和气控液压阀22的P口连通，溢流阀23的T口和油箱17连通，溢流阀23是液压压力控制阀，通过阀口的开启溢流，使被控制系统的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压作用，控制液压系统的最高工作压力，对系统起过载保护作用，具体地：
[0062] 从液压泵18排出的液压油经过第二过滤器19后，进入气控液压阀22的P口和溢流阀 23的P口，溢流阀为常闭状态。当液压油压力小于溢流阀23的调定压力时，溢流阀23保持常闭状态，液压油全部进入气控液压阀22的P口；当液压油压力不小于溢流阀23的调定压力时，溢流阀23处于开启状态，使高于调定压力的部分液压油通过溢流阀从其P口到T口回到油箱，保证进入进入气控液压阀22的P口液压油压力全部在安全范围内，保证液压系统安全运行。
[0063] 结合图1，本发明实施例还还包括手动油泵20以及第二三位五通换向阀24，第二三位五通换向阀24的P口和气控液压阀22的A口连通，第二三位五通换向阀24的O1口和气控液压阀22的B口连通，第二三位五通换向阀24的O2口和油箱27连通，第二三位五通换向阀 24的A口与液压油缸的有杆腔25.1连通，第二三位五通换向阀24的B口与液压油缸的无杆腔25.2连通；手动油泵20设置在第二三位五通换向阀24的O2口和油箱27之间，手动油泵 20的输入口和第二三位五通换向阀24的O2口之间以及手动油泵20的输出口和油箱27之间均设置有一个单向阀26.1。
[0064] 本发明实施例中，手动油泵20的作用为在作业过程中外部气源或气动管路出现意外故障时，完成液压缸回收等作业。第二三位五通换向阀24可以为中排式，可以为手动控制和电磁控制，其分别控制液压泵18输出的液压油和手动油泵20输出的液压油。当手动将第一三位五通换向阀24搬动至中位时，手动油泵20与液压油缸关断，液压泵18输出管路与液压油缸接通。当手动将第一三位五通换向阀24搬动至左位或右位时，手动油泵20与液压油缸25接通，液压泵18输出管路与液压油缸关断。
[0065] 另外，本发明实施例在手动油泵20的输入端安装的单向阀，用于防止手动油泵20中的液压油回流至油箱27。在手动油泵20的输出端安装的单向阀，用于防止液压泵管路中的液压油回流至手动油泵20，既可保持手动油泵20正常工作，又可防止未经过滤的液压油流入油箱。
[0066] 本发明实施例的工作原理为：
[0067] 1、连接外接气源：来自外接气源的压缩空气通过第一空气球阀1.1、空气过滤器2、空气单向阀3向储气罐4充气；
[0068] 2、从储气罐4流出的压缩空气通过第二空气球阀1.2、压力开关9和两位两通开关阀10 后分为第一部分和第二部分，第一部分的压缩空气进入气控管路，第二部分的压缩空气进入气动管路。在气控管路中，压缩空气通过第三排气球阀7.3、第二气源处理装置8.2，进入第一三位五通换向阀11的输入端；在气动管路中，压缩空气通过第二排气球阀7.2、第一气源处理装置8.1，进入两位两通气控阀13的输入端。
[0069] 3、切换三位五通换向阀11处于中位，第一三位五通换向阀11的P口均和第一三位五通换向阀11的A口、B口断开，梭阀12无输入和输出，两位两通气控阀13处于关断状态，压缩空气不能进入驱动马达15的输入口，驱动马达15处于停止状态，气控液压阀22处于中位，其P口关断，其A口、B口与O口连通，液压油缸无动作；
[0070] 4、切换第一三位五通换向阀11处于左位，第一三位五通换向阀11的P口与A口连通，第一三位五通换向阀11的B口无输出，压缩空气打开梭阀12的P1口，并从梭阀12的A口输送至两位两通气控阀13，使两位两通气控阀13由关断转换为接通状态，第二部分的压缩空气通过两位两通气控阀13后，进入驱动马达15的输入口，驱动马达15启动，并驱动液压泵18转动，液压泵18输出液压油，液压泵18输出的液压油依次第二过滤器19、溢流阀23，进入气控液压阀22的P口，同时，通过第一三位五通换向阀11的第一部分的压缩空气会进入到气控液压阀22的第一控制气口，气动将气控液压阀22换向为右位，使气控液压阀22的 P口和A口连通，O口与B口接通，液压泵18输出的液压油依次通过气控液压阀22的P口和A口，并进入到液压油缸的有杆腔25.1，液压油缸的无杆腔25.2依次与气控液压阀22的 B口以及O口连通，液压油缸18的输出端回缩，液压油缸的无杆腔25.2的液压油通过第一过滤器17流入到油箱17；
[0071] 5、切换第一三位五通换向阀11处于右位，第一三位五通换向阀11的P口与B口连通，第一三位五通换向阀11的A口无输出，压缩空气打开梭阀12的P2口，并从梭阀12的A口输送至两位两通气控阀13，使两位两通气控阀13由关断转换为接通状态，第二部分的压缩空气通过两位两通气控阀13后，进入驱动马达15的输入口，驱动马达15启动，并驱动液压泵18转动，液压泵18输出液压油依次第二过滤器19、溢流阀23，进入气控液压阀22的P 口，同时，通过第一三位五通换向阀11的第一部分的压缩空气会进入到气控液压阀22的第二控制气口，气动将气控液压阀22换向为左位，使气控液压阀22的P口和B口连通，O口与A口接通，液压泵18输出的液压油依次通过气控液压阀22的P口和B口，并进入到液压油缸的无杆腔25.2，液压油缸的有杆腔25.1依次与气控液压阀22的A口以及O口连通，液压油缸的输出端伸出，液压油缸的有杆腔25.1的液压油流入到油箱27；
[0072] 6、切换第二三位五通液压换向阀24至中位，液压泵18输出的液压油路与液压油缸处于接通，驱动液压油缸25伸缩，手动油泵20的输出端与液压油缸关断，手动油泵20对液压油缸无影响；切换第二三位五通液压换向阀24至左位，液压泵18输出的液压油路与液压油缸关断，对液压油缸无影响，手动油泵20的输出端与液压油缸的无杆腔25.2接通，液压油缸 25的有杆腔25.1与回油管路接通，液压油缸外伸；切换第二三位五通液压换向阀24至右位，液压泵18输出的液压油路与液压油缸关断，对液压油缸无影响，手动油泵20的输出端与液压油缸的有杆腔25.1接通，液压油缸的无杆腔25.2与回油管路接通，液压油缸回缩。
[0073] 综上所述，本发明实施例所提供的一种气动液压安全系统，通过第一三位五通换向阀、梭阀、两位两通气控阀以及气控液压阀的配合，可使驱动马达处于停止和启动状态，从而可使液压油缸的伸缩根据需要启动，从而可减少噪声以及能源浪费的问题，也可使液压油缸的伸缩根据需要进行切换，可满足铁路工程车辆对气动液压系统的通用要求。具有很好的实用性。
[0074] 另外，本发明实施例可检测和限制压缩空气的最高压力和液压油的最高压力，消除过高压力引起的安全隐患。
[0075] 还有，本发明实施例还可以检测和限制压缩空气的最低工作压力，只有在正常压力范围内才允许控制阀动作和驱动马达转动，消除不必要的能源和时间浪费。压缩空气的压力过低通常是管路和气动元件泄漏引起的，经检测后不能启动可以提示操作者立即检修排除故障。这样既可保证设备安全作业，又可避免能源和时间浪费。
[0076] 最后，本发明实施例可以通过操纵各个球阀方便完成多种作业，方便各个区域的独立检修。还可以避免在非作业期间浪费压缩空气。节约能源，保证安全，例如：
[0077] 1、通过操纵第一三位五通换向阀11，可随时控制液压缸的启动、关闭、换向：在操纵第一三位五通换向阀11开启液压油缸伸或缩后，当液压油缸的伸缩量达到需要位置时，让第一三维五通换向阀11回到中位，液压油立即停止伸或缩，即可控制液压油缸的伸缩量。
[0078] 2、控制液压缸伸缩速度：
[0079] 搬动第一空气球阀1.1或第二空气球阀1.2的手柄，改变空气球阀的空气通过面积，控制进入后续管路的压缩空气流量，引起驱动马达15和液压泵18的转速的变化，改变液压油流量，实现控制液压缸伸缩速度；
[0080] 搬动第三排气球阀7.3的手柄，改变空气球阀的空气通过面积，控制进入第一气源处理装置8.1的压缩空气流量，改变了进入驱动马达15的压缩空气流量，引起驱动马达15和液压泵18的转速的变化，改变液压油流量，实现控制液压缸伸缩速度。
[0081] 通过调节节流阀14的空气通过面积，控制进入驱动马达15的压缩空气流量，改变驱动马达15和液压泵18的转速，改变液压油流量，实现控制液压缸伸缩速度。
[0082] 以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
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