專利名稱：液壓增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型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(shù)：
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(jīng)研制出自 動單作用液壓增壓器，并得到比較廣泛應(yīng)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(fù)運(yùn)動，連續(xù)輸出高壓油，并且結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(jī)械等方面難以采用。

發(fā)明內(nèi)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，本實用新 型提供了一種體積小、重量輕的自動雙作用可以連續(xù)增壓的液壓增壓器。 本實用新型的自動雙作用連續(xù)液壓增壓器的工作原理是如


圖1所示，增壓器進(jìn) 油口 12與主換向閥14的進(jìn)油口和行程控制兩位三通換向閥4的進(jìn)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(jìn)油口與行程控制兩位三通換向閥4 的進(jìn)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(yùn)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(jīng)增壓器進(jìn)油口 12流入，經(jīng)控制油路一方面進(jìn)入主換向閥閥芯小腔15， 另一方面經(jīng)行程控制換向閥4進(jìn)入主換向閥大腔2，雖然小腔15和大腔2內(nèi)油液壓力相同， 但由于作用面積不等，因而產(chǎn)生的推力驅(qū)動主換向閥右移，主換向閥左位接入系統(tǒng)，于是由 進(jìn)油口 12流入的液體經(jīng)主換向閥14進(jìn)入活塞7的右腔7b，并通過單向閥8進(jìn)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(qū)動這一整體向左運(yùn)動，活塞7右側(cè)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(yùn) 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(guān)閉，其左移造成的容積收 縮排出的高壓液體經(jīng)單向閥l和增壓器出油口 13進(jìn)入系統(tǒng)，同時增壓后的高壓與油源壓力 之差將單向閥io關(guān)閉。 當(dāng)活塞7左移觸及行程控制換向閥4的行程控制機(jī)構(gòu)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(jìn)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(jīng)主換向閥14進(jìn)入活 塞7的左腔7a，并通過單向閥6流入柱塞5左腔5a驅(qū)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(guān)閉了單向閥8，打開單向閥IO后關(guān)閉 單向閥l，獲得增壓后的高壓油經(jīng)增壓器出口 13進(jìn)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(jìn)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(yùn)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(fù)運(yùn)動不間斷的輸出高出進(jìn)口壓 力的液體。 本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是為了主換向閥14的閥芯能夠?qū)?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(nèi)裝控制柱塞18， 在盲孔的相應(yīng)位置開徑向小孔32，在主閥體20上開設(shè)相應(yīng)的流道實現(xiàn)油源壓力偏置，同時 控制柱塞18外側(cè)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、主閥體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(yùn)動造成影響， 采取了柱塞、活塞浮動連接的結(jié)構(gòu)。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(yùn)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(yùn)動。 如圖2所示，為了保證活塞7的運(yùn)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(cè)加工有頂柱，當(dāng)活塞左移與頂柱接觸后將驅(qū)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(nèi)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(dāng)活塞右移至一定行程，通過鏈3和銷30驅(qū) 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(yùn)動時產(chǎn)生誤動作和液動力使行程控制換向閥4產(chǎn)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(cè)開設(shè)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(qū)動行程控制換向閥閥芯26軸向運(yùn)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(shè)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。 本實用新型的有益效果是，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。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。[0013]圖l是本實用新型原理圖。圖2是本實用新型實施例的主視圖。圖3是本實用新型實施例的A-A剖視圖。圖4是本實用新型實施例的B-B剖視圖。圖5是本實用新型實施例的A向視圖。圖6是本實用新型實施例的C-C剖視圖。圖7是主換向閥的構(gòu)造圖。圖8是行程控制換向閥、鏈和活塞連接的結(jié)構(gòu)圖。圖9是活塞與柱塞浮動鏈接的結(jié)構(gòu)圖圖中1-單向閥，2-主換向閥閥芯大腔，3-鏈，4-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，10-單向閥，11-增壓器回油口 ， 12-增壓器進(jìn)油 口， 13-增壓器排油口， 14-主換向閥，15-主換向閥閥芯小腔，16-通油箱流道，17-控制柱塞 外側(cè)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-行程控制換向閥閥芯，26a-頂柱，27-壓板，28-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(nèi)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。閥芯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(jìn)油口 12，與主換向閥14的進(jìn)油口和行程控制兩位三通換向閥4的進(jìn)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(jìn)油口與行程控制兩位三通換 向閥4的進(jìn)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向右運(yùn)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(yùn)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(nèi)裝控制柱塞18，形成小腔15，在盲 孔的相應(yīng)位置開徑向小孔31，使小腔15與型腔32相通，型腔32與進(jìn)油口 12相通，這樣小 腔15也就與進(jìn)油口 12相通。當(dāng)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(jīng)由行程控制換向閥4與進(jìn)油口 12相通，此時小腔15與大腔2內(nèi)油液的壓力相 等，同時控制柱塞18外側(cè)油腔17經(jīng)流道16始終通油箱，因此油腔17內(nèi)的油液不會對主閥 芯29產(chǎn)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(jīng)增壓器進(jìn)油口 12流入，經(jīng) 控制油路一方面進(jìn)入主換向閥閥芯小腔15，另一方面經(jīng)行程控制換向閥進(jìn)入主換向閥大腔 2，雖然壓力相同，但由于作用面積不等，因而產(chǎn)生的推力驅(qū)動主換向閥右移，主換向閥14 左位接入系統(tǒng)，于是由進(jìn)口 12流入的液體經(jīng)主換向閥14進(jìn)入活塞的右腔7b，并通過單向閥 8進(jìn)入柱塞的右腔9a，此時活塞的左腔7a通過主換向閥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，處于受力平衡的狀態(tài)，并且驅(qū)動這一整體向左運(yùn)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(yùn)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(guān)閉，其左移造成的容積收縮 排出的高壓液體經(jīng)單向閥l和增壓器出油口 13進(jìn)入系統(tǒng)，同時增壓后的高壓與油源壓力之 差將單向閥io關(guān)閉。 當(dāng)活塞7左移觸及行程控制換向閥4的行程控制機(jī)構(gòu)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(jìn)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接通郵箱卸荷，同時，油源液體經(jīng)主換向閥14進(jìn)入活 塞7的左腔7a，并通過單向閥6流入柱塞5左腔5a驅(qū)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(guān)閉了單向閥8，打開單向閥IO后關(guān)閉 單向閥l，獲得增壓后的高壓油經(jīng)增壓器出口 13進(jìn)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(jìn)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(yùn)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(fù)運(yùn)動不間斷的輸出高出進(jìn)口壓 力的液體。 本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是為了主換向閥14的閥芯能夠?qū)?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(nèi)裝控制柱塞18， 在盲孔的相應(yīng)位置開徑向小孔32，在主閥體20上開設(shè)相應(yīng)的流道實現(xiàn)油源壓力偏置，同時 控制柱塞18外側(cè)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、主閥體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(yùn)動造成影響， 采取了柱塞、活塞浮動連接的結(jié)構(gòu)。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(yùn)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(yùn)動。 如圖2所示，為了保證活塞7的運(yùn)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(cè)加工有頂柱，當(dāng)活塞左移與頂柱接觸后將驅(qū)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(nèi)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(dāng)活塞右移至一定行程，通過鏈3和銷30驅(qū) 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(yùn)動時產(chǎn)生誤動作和液動力使行程控制換向閥4產(chǎn)生誤動作，行程控制換向閥4采取了
6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(cè)開設(shè)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(qū)動行程控制換向閥閥芯26軸向運(yùn)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(shè)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、10均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺紋插裝閥的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求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(jìn)油口[12]與主換向閥[14]的進(jìn)油口和行程控制換向閥[4]的進(jìn)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(nèi)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(jìn)油口[12]相通，控制柱塞[18]外側(cè)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(quán)利要求l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(quán)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(quán)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(quán)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。
專利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?fù)Q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(jìn)而控制增壓缸的往復(fù)運(yùn)動。由增壓缸的運(yùn)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(yùn)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(fù)運(yùn)動實現(xiàn)連續(xù)增壓。
文檔編號F15B3/00GK201547038SQ20092023916
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者丁代存, 單紹福, 鄭澈, 陳勇 申請人:山東交通學(xué)院