一种双向双级气液传动增压装置
阅读：977发布：2023-01-23
专利汇可以提供一种双向双级气液传动增压装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种 增压 器 ，具体涉及一种采用 流体 增压技术的双向双级气液传动增压装置。在结构上，它的一级、二级 液压缸 及其 活塞 分别对称分布于 气缸 两侧，气源通过管路、 气动 换向 阀 与气缸相连；油箱通过管路、 单向阀 分别与一级、二级液压缸腔体相连。由于采用了气液传动双向、双级的增压结构，可根据工况要求自动完成高、低压供油状态的切换，从而达到了轻载时高速运动，重载时低速运动的功能，该装置结构紧凑，管路连接、安装、维护方便，工作效率高，具有推广价值和良好的应用前景。，下面是一种双向双级气液传动增压装置专利的具体信息内容。
一种双向双级气液传动增压装置
技术领域
背景技术
在工程上，对液压系统的要求绝大多数是当执行装置在轻载时高速运动，快速到达工作位置；在重载时低速运动，或者是根据负载变化，自动转化为提供高压小流量的液体，以获得较大的输出压力。如某些重型设备、工程机械、机加工机床等，都需要液压系统具备这样的功能。以提高系统总的工作压力来达到提高输出力，是一种常规的设计方案，它使得液压系统总成本增加。
气动传动有其独到之处，它以空气为工作介质，供应、排放、处理均很方便，也便于集中供应，是工作场地容易获得的动力源。然而，因其自身难以克服的一个缺点就是系统压力不可能太高(一般PA＝0.4～0.7Mpa)，容易造成装置体积过于庞大，从而限制了它在某些场合的应用。
气液传动增压装置采用流体增压技术，克服了气动传动的缺点，吸收了液压传动的优点，液压系统可以在高压、重载的工况下工作。公开号为CN2199346Y的中国实用新型专利“气液增压驱动装置”，公开了一种适用于冲压过程产生快速冲程和力冲程的气液增压驱动装置，它包括有上下两个可分离彼此通过横断面相连接的缸体组成，但由于其为单向的气液传动增压装置，仍然无法满足工程对液压系统能根据负载变化，自动改变输出压力的功能要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能根据负载变化自动转换液体输出压力，且结构简单、体积小、效率高的双向双级气液传动增压装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：由一级、二级液压缸及其活塞组成液压增压机构，一级液压缸与气缸相通，气源通过管路、气动换向阀与气缸相连；油箱通过管路、单向阀分别与气缸两侧的一级、二级液压缸腔体相连，在油箱与通往一级液压缸腔体的单向阀之间，设有顺序阀；一级、二级液压缸腔体通过管路、单向阀连接至执行机构。
上述技术方案中，所述的气缸为滚动膜片式结构。所述的液压增压机构对称分布于气缸两侧。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：1.由于本实用新型采用了气液传动双向、双级的增压结构，可根据工况要求自动完成高、低压供油状态的切换，从而实现了机械轻载时高速运动，重载时低速运动的功能要求。
2.整个装置有机地把气动和液压技术结合到一起，没有采用常规的液压泵源，而是闭式油箱，系统结构简洁紧凑，是一种经济、节能、环保的增压装置。
3.该增压装置集增压缸、单向阀、顺序阀等液压元件和气动元件于一体，可以连续长时间地提供高压小流量的液体，双向作用，效率较高。
4.该装置气缸部分采用滚动膜片式气缸结构，滚动膜片行程较大，可达200mm，无泄漏，也易于制造，且压力调整方便，体积小，管路连接、安装、维护都比较方便。
附图说明
附图1为本实用新型实施例提供的一种双向双级气液传动增压装置的工作原理图。
其中：[1]-油箱；[2]、[3]、[6]、[7]、[8]、[9]、[12]、[13]-单向阀；[4]-气源；[5]-气动换向阀；[10]、[11]-顺序阀；[14]-左边二级液压缸；[15]-左边一级液压缸；[16]-右边一级液压缸；[17]-右边二级液压缸；[18]-滚动膜片式气缸。
气动传动有其独到之处，它以空气为工作介质，供应、排放、处理均很方便，也便于集中供应，是工作场地容易获得的动力源。然而，因其自身难以克服的一个缺点就是系统压力不可能太高(一般PA＝0.4～0.7Mpa)，容易造成装置体积过于庞大，从而限制了它在某些场合的应用。
气液传动增压装置采用流体增压技术，克服了气动传动的缺点，吸收了液压传动的优点，液压系统可以在高压、重载的工况下工作。公开号为CN2199346Y的中国实用新型专利“气液增压驱动装置”，公开了一种适用于冲压过程产生快速冲程和力冲程的气液增压驱动装置，它包括有上下两个可分离彼此通过横断面相连接的缸体组成，但由于其为单向的气液传动增压装置，仍然无法满足工程对液压系统能根据负载变化，自动改变输出压力的功能要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能根据负载变化自动转换液体输出压力，且结构简单、体积小、效率高的双向双级气液传动增压装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：由一级、二级液压缸及其活塞组成液压增压机构，一级液压缸与气缸相通，气源通过管路、气动换向阀与气缸相连；油箱通过管路、单向阀分别与气缸两侧的一级、二级液压缸腔体相连，在油箱与通往一级液压缸腔体的单向阀之间，设有顺序阀；一级、二级液压缸腔体通过管路、单向阀连接至执行机构。
上述技术方案中，所述的气缸为滚动膜片式结构。所述的液压增压机构对称分布于气缸两侧。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：1.由于本实用新型采用了气液传动双向、双级的增压结构，可根据工况要求自动完成高、低压供油状态的切换，从而实现了机械轻载时高速运动，重载时低速运动的功能要求。
2.整个装置有机地把气动和液压技术结合到一起，没有采用常规的液压泵源，而是闭式油箱，系统结构简洁紧凑，是一种经济、节能、环保的增压装置。
3.该增压装置集增压缸、单向阀、顺序阀等液压元件和气动元件于一体，可以连续长时间地提供高压小流量的液体，双向作用，效率较高。
4.该装置气缸部分采用滚动膜片式气缸结构，滚动膜片行程较大，可达200mm，无泄漏，也易于制造，且压力调整方便，体积小，管路连接、安装、维护都比较方便。
附图说明
附图1为本实用新型实施例提供的一种双向双级气液传动增压装置的工作原理图。
其中：[1]-油箱；[2]、[3]、[6]、[7]、[8]、[9]、[12]、[13]-单向阀；[4]-气源；[5]-气动换向阀；[10]、[11]-顺序阀；[14]-左边二级液压缸；[15]-左边一级液压缸；[16]-右边一级液压缸；[17]-右边二级液压缸；[18]-滚动膜片式气缸。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例：参见附图1所示，气源4通过管路、气动换向阀5分别与滚动膜片式气缸18的左、右侧气缸相连；油箱1通过管路、单向阀2、3分别与左边一级、二级液压缸腔体15、14相连；油箱1通过管路、单向阀6、7分别与右边一级、二级液压缸腔体16、17相连；左边二级液压缸腔体14通过管路、单向阀13至执行装置，左边一级液压缸腔体15通过管路、单向阀12至执行装置；右边一级液压缸腔体16通过管路、单向阀9至执行装置，右边二级液压缸腔体17通过管路、单向阀8至执行装置；顺序阀10、11分别连接于单向阀12、9的前端与油箱1之间。
当气动换向阀5处于附图1所示左位工作状态时，压缩空气进入气缸左腔，推动气缸活塞向右运动，单向阀2、3吸入液体，右边一级液压缸15与二级液压缸14通过单向阀8、9同时向外排出低压液体，汇合后进入执行装置，使执行装置快速接近工作位置。气动换向阀5处于右位工作状态时，则单向阀6、7吸入液体，单向阀12、13排出低压液体。一旦执行装置遇到负载，系统压力便会升高，此时单向阀9(或12)会自动关闭，而顺序阀10(或11)会自动打开；一级液压缸16(或15)的液体经相应的顺序阀流回油箱，实现卸荷；二级液压缸17(或14)经单向阀8(或13)排出的高压小流量液体进入执行装置，使执行装置获得所需要的输出压力。活塞的往复运动，可以通过行程控制等方式，使气动换向阀自动换向，从而实现自动循环。因此，该装置实质上是一种以气压驱动、脉动方式持续供油的双向双级柱塞式液压泵。
本实用新型实施例提供的双向双级气液传动增压装置，低压大流量供油时的输出流量Q1，及高压小流量供油时的输出流量Q2，可以由下面两式计算：Q1＝лd12nlηv/2 (1)Q2＝лd22nlηv/2 (2)其中：d1-一级液压缸腔体内活塞直径；d2-二级液压缸腔体内活塞直径；n-单位时间内活塞往复次数；
l-活塞行程长度；ηv-容积效率。
低压供油时的输出压力P1，及高压供油时的输出压力P2，可以由下面两式计算：P1＝(D2-d12)Pa/d12(3)P2＝(D2-d12)Pa/d22(4)其中：D-气缸内腔直径；Pa-气缸内压缩空气的压力。
由于本实用新型采用了双向双级气液传动增压技术，能根据负载变化自动转换液体输出压力，所以可以应用于工况局部要求高压液体即轻载高速、重载低速的场合，如机床夹具等。尤其在不具备液压泵站的条件下，如室外作业的液压机具等，选择该增压装置可以节约费用，降低能源消耗。因此，本实用新型所提供的双向双级气液传动增压装置具有较高的推广价值和良好的应用前景。
实施例：参见附图1所示，气源4通过管路、气动换向阀5分别与滚动膜片式气缸18的左、右侧气缸相连；油箱1通过管路、单向阀2、3分别与左边一级、二级液压缸腔体15、14相连；油箱1通过管路、单向阀6、7分别与右边一级、二级液压缸腔体16、17相连；左边二级液压缸腔体14通过管路、单向阀13至执行装置，左边一级液压缸腔体15通过管路、单向阀12至执行装置；右边一级液压缸腔体16通过管路、单向阀9至执行装置，右边二级液压缸腔体17通过管路、单向阀8至执行装置；顺序阀10、11分别连接于单向阀12、9的前端与油箱1之间。
当气动换向阀5处于附图1所示左位工作状态时，压缩空气进入气缸左腔，推动气缸活塞向右运动，单向阀2、3吸入液体，右边一级液压缸15与二级液压缸14通过单向阀8、9同时向外排出低压液体，汇合后进入执行装置，使执行装置快速接近工作位置。气动换向阀5处于右位工作状态时，则单向阀6、7吸入液体，单向阀12、13排出低压液体。一旦执行装置遇到负载，系统压力便会升高，此时单向阀9(或12)会自动关闭，而顺序阀10(或11)会自动打开；一级液压缸16(或15)的液体经相应的顺序阀流回油箱，实现卸荷；二级液压缸17(或14)经单向阀8(或13)排出的高压小流量液体进入执行装置，使执行装置获得所需要的输出压力。活塞的往复运动，可以通过行程控制等方式，使气动换向阀自动换向，从而实现自动循环。因此，该装置实质上是一种以气压驱动、脉动方式持续供油的双向双级柱塞式液压泵。
本实用新型实施例提供的双向双级气液传动增压装置，低压大流量供油时的输出流量Q1，及高压小流量供油时的输出流量Q2，可以由下面两式计算：Q1＝лd12nlηv/2 (1)Q2＝лd22nlηv/2 (2)其中：d1-一级液压缸腔体内活塞直径；d2-二级液压缸腔体内活塞直径；n-单位时间内活塞往复次数；
l-活塞行程长度；ηv-容积效率。
低压供油时的输出压力P1，及高压供油时的输出压力P2，可以由下面两式计算：P1＝(D2-d12)Pa/d12(3)P2＝(D2-d12)Pa/d22(4)其中：D-气缸内腔直径；Pa-气缸内压缩空气的压力。
由于本实用新型采用了双向双级气液传动增压技术，能根据负载变化自动转换液体输出压力，所以可以应用于工况局部要求高压液体即轻载高速、重载低速的场合，如机床夹具等。尤其在不具备液压泵站的条件下，如室外作业的液压机具等，选择该增压装置可以节约费用，降低能源消耗。因此，本实用新型所提供的双向双级气液传动增压装置具有较高的推广价值和良好的应用前景。
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