閉式液壓系統(tǒng)及包括該液壓系統(tǒng)的鉆的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及閉式液壓系統(tǒng)及包括該液壓系統(tǒng)的鉆機(jī)。液壓系統(tǒng)包括閉式液壓泵，工作缸和溢流閥，活塞將缸室分為無桿腔和活塞桿腔，泵出油口和回油口分別與無桿腔和活塞桿腔油口連通，溢流閥并聯(lián)在工作缸和泵之間，溢流閥進(jìn)油口接在無桿腔油口和泵出油口之間，溢流閥排油口與油箱線連通，在溢流閥進(jìn)油口之前串聯(lián)設(shè)置先導(dǎo)單向閥，其進(jìn)油口與溢流閥進(jìn)油口連通，其出油口接在無桿腔油口和泵出油口之間，在工作缸和泵之間并聯(lián)設(shè)置順序閥，其出油口與先導(dǎo)單向閥的控制口連通，其進(jìn)油口接在泵回油口和活塞桿腔油口之間。鉆機(jī)包括上述液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)能在工作缸操作期間自己自動(dòng)補(bǔ)充和泄放壓力油而無需電控制部件的輔助。
【專利說明】閉式液壓系統(tǒng)及包括該液壓系統(tǒng)的鉆機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于驅(qū)動(dòng)液壓缸的液壓系統(tǒng)，特別是利用閉式液壓泵來驅(qū)動(dòng)液壓缸的閉式液壓系統(tǒng)。本實(shí)用新型還涉及包括這種液壓系統(tǒng)的鉆機(jī)，特別用于在礦場(chǎng)中鉆炮眼。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)壓力油的循環(huán)方式，可以將液壓系統(tǒng)分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)。在對(duì)油箱體積有限制要求的工況下，如鉆鑿機(jī)械，行走機(jī)械，起重機(jī)械等中，因?yàn)榭臻g有限，通常采用閉式液壓系統(tǒng)。閉式液壓系統(tǒng)與開式液壓系統(tǒng)相比省去了一些部件，所以油箱體積可以做得相對(duì)較小。不過，為了補(bǔ)償液壓系統(tǒng)中的泄漏(主要由于使用閉式液壓泵)，通常需要進(jìn)行補(bǔ)油。
[0003]圖1顯示了一種傳統(tǒng)的用于驅(qū)動(dòng)液壓工作缸的閉式液壓系統(tǒng)，其能夠自動(dòng)地進(jìn)行補(bǔ)充壓力油和泄放多余的壓力油。如圖1所示，該液壓系統(tǒng)包括閉式液壓泵I’，液壓工作缸4’，電子開關(guān)閥(圖中為常閉式二位二通電磁換向閥5’ )和溢流閥6’。在圖1中，液壓工作缸4’為單(活塞桿)雙作用缸，缸室被活塞(未標(biāo)出)分為兩個(gè)腔，左腔為無桿腔，右腔為活塞桿腔，活塞桿與工作部件(未示出)相連接，以傳遞運(yùn)動(dòng)。如圖1所示，液壓泵I’的出油口 BI和回油口 Al分別與液壓工作缸4’的無桿腔油口 B4和活塞桿腔油口 A4相連通，二位二通電磁換向閥5’和溢流閥6’并聯(lián)在液壓工作缸4’和液壓泵I’之間，其中溢流閥6’的控制口 B6’與電子開關(guān)閥的進(jìn)油口 A5’相連，溢流閥6’的進(jìn)油口 C6’接在液壓工作缸4’的無桿腔油口 B4和液壓泵I’的出油口 BI之間，溢流閥6’的排油口 A6’和電子開關(guān)閥的出油口 B5’則分別與油箱線相連通。在液壓工作缸4’的活塞桿腔油口 A4和液壓泵I’的回油口 Al之間還設(shè)置了一個(gè)單向閥2’，該單向閥2’的進(jìn)油口 A2與補(bǔ)油線2相連通，出油口 B2與液壓泵I’的回油口 Al相連通。此外，為防止液壓工作缸4’的活塞運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)(液壓缸垂直或傾斜放置時(shí)，工作部件因重力作用而下落所致)，該液壓系統(tǒng)中在液壓泵I’的回油口 Al和活塞桿腔油口 A4之間串聯(lián)設(shè)置了一個(gè)平衡閥3’，其控制口 C3也接在液壓泵I’的出油口 BI和液壓工作缸4’的無桿腔油口 B4之間。在圖1中，平衡閥3’為單向順序閥的形式，由一個(gè)順序閥和一個(gè)與之并聯(lián)的單向閥組成。
[0004]圖1所示的閉式液壓系統(tǒng)運(yùn)行如下。當(dāng)液壓工作缸4’要延伸(向右運(yùn)動(dòng))時(shí)，壓力油從液壓泵I’的出油口 BI流動(dòng)到液壓工作缸4’的無桿腔油口 B4 ;同時(shí)，壓力油也連通至溢流閥6’的進(jìn)油口 C6’和平衡閥3’的控制口 C3。此時(shí)，二位二通電磁換向閥5’仍處于“關(guān)閉”位置，因此溢流閥6’處于高壓力水平，這意味著溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，壓力油不能通過溢流閥6’從進(jìn)油口 C6’流動(dòng)到排油口 A6’。隨著液壓泵從出油口 BI泵送壓力油進(jìn)入無桿腔油口 B4，推動(dòng)液壓工作缸4’的活塞向右運(yùn)動(dòng)，壓力油從活塞桿腔油口 A4流動(dòng)到平衡閥3 ‘的油口 B3。由于平衡閥3’的控制口 C3處的壓力，使其順序閥打開，所以壓力油通過平衡閥3’從油口 B3流動(dòng)到油口 A3，然后回流到閉式泵I’的回油口 Al。此外，由于閉式泵I’通常存在泄漏，所以該液壓系統(tǒng)還設(shè)置了補(bǔ)油線1，用以補(bǔ)充壓力油給閉式泵的補(bǔ)油口 Cl，以補(bǔ)償液壓系統(tǒng)中的泄漏。但是，由于液壓缸4’的無桿腔和活塞桿腔具有不同的容積，因此還需要在液壓工作缸4’延伸時(shí)補(bǔ)充壓力油給閉式泵I’的回油口 Al。因此，該液壓系統(tǒng)還存在補(bǔ)油線2，用于在延伸時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充壓力油，從單向閥2’的進(jìn)油口 A2經(jīng)出油口 B2到回油口 Al。
[0005]當(dāng)液壓工作缸4’要回縮(向左運(yùn)動(dòng))時(shí)，壓力油從閉式泵I’的回油口 Al流動(dòng)到單向閥2’的出油口 B2和平衡閥3’的油口 A3。此時(shí)，壓力油可以自由地通過平衡閥3’(經(jīng)其單向閥)從油口 A3流動(dòng)到油口 B3，然后流到液壓缸4’的活塞桿腔油口 A4。然后，壓力油推動(dòng)液壓缸4’的活塞向左運(yùn)動(dòng)，使壓力油從無桿腔油口 B4流動(dòng)到溢流閥6’的進(jìn)油口 C6’，平衡閥3’的控制口 C3和閉式泵I’的出油口 BI。同樣，由于閉式泵I’存在泄漏，補(bǔ)油線I會(huì)補(bǔ)充壓力油給閉式泵的補(bǔ)油口 Cl，以補(bǔ)償液壓系統(tǒng)中的泄漏。同樣，由于液壓缸4’的無桿腔和活塞桿腔具有不同的容積，因此在液壓工作杠4’回縮時(shí)需要泄放壓力油到油箱。當(dāng)液壓缸4’回縮時(shí)，二位二通電磁換向閥5’此時(shí)已在電控制部件的作用下處于“打開”位置，使溢流閥6’打開。這使得多余的壓力油可以通過溢流閥6’經(jīng)油箱線流動(dòng)到油箱中。
[0006]上述傳統(tǒng)的采用閉式泵的自動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:雖然系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)油和泄油，但是需要額外的電控制部件來控制二位二通電磁換向閥5’，使得整個(gè)液壓系統(tǒng)比較復(fù)雜；成本較高；更容易故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供一種閉式液壓系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)液壓工作缸。該液壓系統(tǒng)包括閉式液壓泵，液壓工作缸和溢流閥，液壓工作缸的活塞將缸室分為無桿腔和活塞桿腔，其中所述液壓泵的出油口和回油口分別與所述液壓工作缸的無桿腔和活塞桿腔的油口相連通，所述溢流閥并聯(lián)在所述液壓工作缸和液壓泵之間，其中所述溢流閥的進(jìn)油口接在所述液壓工作缸的無桿腔油口和所述液壓泵的出油口之間，所述溢流閥的排油口與油箱線相連通，其特征在于，在所述溢流閥的進(jìn)油口之前還串聯(lián)設(shè)置先導(dǎo)單向閥，該先導(dǎo)單向閥的進(jìn)油口與所述溢流閥的進(jìn)油口相連通，其出油口接在所述液壓工作缸的無桿腔油口和所述液壓泵的出油口之間，并且，在所述液壓工作缸和液壓泵之間并聯(lián)設(shè)置了順序閥，該順序閥的出油口與所述先導(dǎo)單向閥的控制口相連通，該順序閥的進(jìn)油口接在所述液壓泵的回油口和所述液壓工作缸的活塞桿腔油口之間。以此方式，所述液壓系統(tǒng)能在工作缸操作期間自己自動(dòng)補(bǔ)充和泄放液壓油，而無需任何電控制部件的輔助。
[0008]優(yōu)選地，閉式液壓泵還包括補(bǔ)油口，其與第一補(bǔ)油線相連通，用以補(bǔ)償液壓系統(tǒng)中壓力油的泄漏。
[0009]優(yōu)選地，在液壓工作缸的活塞桿腔的油口和液壓泵的回油口之間還設(shè)置了單向閥，該單向閥的進(jìn)油口與第二補(bǔ)油線相連通，出油口與液壓泵的回油口相連通。在實(shí)施例中，該單向閥的出油口也與所述順序閥的進(jìn)油口相連通。以此方式，可以在液壓工作缸回縮時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充壓力油給液壓泵的回油口。
[0010]優(yōu)選地，該液壓系統(tǒng)中在液壓泵的回油口和液壓工作缸的活塞桿腔的油口之間串聯(lián)設(shè)置了平衡閥，其控制口接在液壓泵的出油口和液壓工作缸的無桿腔的油口之間。在實(shí)施例中，平衡閥為單向順序閥的形式。
[0011]在實(shí)施例中，所述順序閥為二位三通閥的形式，其另一油口與所述油箱線相連通。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供一種鉆機(jī)，其包括上述的液壓系統(tǒng)。
[0013]本實(shí)用新型特別適合用于鉆機(jī)。根據(jù)本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)高效，控制順暢、平穩(wěn)、精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本實(shí)用新型的實(shí)施方式將在附圖中更詳細(xì)地說明，其中
[0015]圖1是傳統(tǒng)的閉式液壓系統(tǒng)的油路示意圖，并且
[0016]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的閉式液壓系統(tǒng)的油路示意圖。
[0017]在附圖中，本實(shí)用新型的實(shí)施方式為清楚起見被簡化地示出，且類似的部件采用相似的附圖標(biāo)記來表示。
[0018]附圖標(biāo)記列表
[0019]I’閉式液壓泵
[0020]2’單向閥
[0021]3’平衡閥(單向順序閥)
[0022]4’液壓工作缸
[0023]5’ 二位二通電磁換向閥
[0024]6，溢流閥
[0025]I閉式液壓泵
[0026]2單向閥
[0027]3平衡閥(單向順序閥)
[0028]4液壓工作缸
[0029]5順序閥
[0030]6溢流閥
[0031]7先導(dǎo)單向閥
[0032]Al液壓泵回油口
[0033]BI液壓泵出油口
[0034]Cl液壓泵補(bǔ)油口
[0035]A2單向閥的進(jìn)油口
[0036]B2單向閥的出油口
[0037]A3平衡閥的油口
[0038]B3平衡閥的油口
[0039]C3平衡閥的控制口
[0040]A4液壓缸的活塞桿腔油口
[0041]B4液壓缸的無桿腔油口
[0042]A5順序閥的進(jìn)油口
[0043]B5順序閥的出油口
[0044]C5順序閥的油口
[0045]A5’電子開關(guān)閥的進(jìn)油口
[0046]B5’電子開關(guān)閥的出油口
[0047]A6溢流閥的排油口
[0048]B6溢流閥的進(jìn)油口
[0049]A6’溢流閥的排油口
[0050]B6’溢流閥的控制口
[0051]C6’溢流閥的進(jìn)油口
[0052]A7先導(dǎo)單向閥的進(jìn)油口
[0053]B7先導(dǎo)單向閥的出油口
[0054]C7先導(dǎo)單向閥的控制口

【具體實(shí)施方式】
[0055]下面參照?qǐng)D2描述根據(jù)本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)。
[0056]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種閉式液壓系統(tǒng)，其也能夠自動(dòng)地進(jìn)行補(bǔ)充壓力油和泄放多余的壓力油。如圖2所示，該液壓系統(tǒng)包括閉式液壓泵1，液壓工作缸4，和溢流閥6。在圖2中，液壓工作缸4為單(活塞桿)雙作用缸，缸室被活塞分為兩個(gè)腔，左腔為無桿腔，右腔為活塞桿腔，活塞桿與工作部件(未示出)相連接，以傳遞運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，液壓泵I的出油口 BI和回油口 Al分別與液壓工作缸4的無桿腔油口和活塞桿腔油口相連通，溢流閥6并聯(lián)在液壓工作缸4和液壓泵I之間，其中溢流閥6的進(jìn)油口 B6接在液壓工作缸4的無桿腔油口 B4和液壓泵I的出油口 BI之間，溢流閥6的排油口 A6則與油箱線相連通。在液壓工作缸4的活塞桿腔油口 A4和液壓泵I的回油口 Al之間還設(shè)置了一個(gè)單向閥2，該單向閥2的進(jìn)油口 A2與補(bǔ)油線2相連通，單向閥2的出油口 B2與液壓泵I的回油口 Al連通。為防止液壓工作缸4的活塞運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，該液壓系統(tǒng)中在液壓泵I的回油口 Al和活塞桿腔油口 A4之間也串聯(lián)設(shè)置了一個(gè)平衡閥3，其控制口 C3接在液壓泵I的出油口BI和液壓工作缸4的無桿腔油口 B4之間。在圖2中，平衡閥3也為單向順序閥的形式，由一個(gè)順序閥和一個(gè)與之并聯(lián)的單向閥組成。
[0057]此外，如圖2所示，在溢流閥6的進(jìn)油口 B6之前還串聯(lián)設(shè)置一個(gè)先導(dǎo)單向閥7，其進(jìn)油口 A7與溢流閥6的進(jìn)油口 B6相連通，出油口 B7則接在液壓工作缸4的無桿腔油口 B4和液壓泵I的出油口 BI之間。而且，代替?zhèn)鹘y(tǒng)閉式液壓系統(tǒng)中的并聯(lián)設(shè)置的電子開關(guān)閥，該液壓系統(tǒng)設(shè)置了順序閥5，其出油口 B5與先導(dǎo)單向閥7的控制口 C7相連通，順序閥5的進(jìn)油口 A5則與液壓泵I的回油口 Al連通。在圖2中，順序閥5為二位三通閥的形式，其油口 C5也與油箱線相連通。
[0058]本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)運(yùn)行如下。當(dāng)液壓工作缸4要延伸時(shí)，壓力油從泵的出油口 BI流動(dòng)到工作缸的無桿腔油口 B4 ;同時(shí)，壓力油也連通至先導(dǎo)單向閥7的出油口 B7和平衡閥3的控制口 C3。此時(shí)，順序閥5的出油口 B5與油口 C5相通，先導(dǎo)單向閥7未打開，因此其出油口 B7與進(jìn)油口 A7不通，壓力油不能通過先導(dǎo)單向閥7從出油口 B7流動(dòng)到進(jìn)油口 A7。隨著液壓泵I從出油口 BI泵送壓力油進(jìn)入無桿腔油口 B4，推動(dòng)液壓工作缸4的活塞向右運(yùn)動(dòng)，壓力油從活塞桿腔油口 A4流動(dòng)到平衡閥3的油口 B3。由于平衡閥3的控制口 C3處的壓力，使其順序閥打開，壓力油通過平衡閥3從油口 B3流動(dòng)到油口 A3，然后回流到閉式泵I的回油口 Al。同樣，由于閉式泵存在泄漏，所以補(bǔ)油線I會(huì)補(bǔ)充壓力油給補(bǔ)油口Cl，以補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏。但是，由于工作缸4的無桿腔和活塞桿腔具有不同的容積，因此需要在工作缸4延伸時(shí)補(bǔ)充壓力油給閉環(huán)泵I的回油口 Al。因此，還存在補(bǔ)油線2，用于在延伸時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充壓力油從單向閥2的進(jìn)油口 A2經(jīng)出油口 B2到回油口 Al。
[0059]當(dāng)液壓工作缸4要回縮時(shí)，壓力油從液壓泵I的回油口 Al流動(dòng)到單向閥2的出油口 B2，順序閥5的進(jìn)油口 A5和平衡閥3的油口 A3。壓力油的壓力達(dá)到順序閥5的設(shè)定壓力時(shí)，順序閥5的出油口 B5與進(jìn)油口 A5相通，使壓力油可從進(jìn)油口 A5流動(dòng)到出油口 B5，然后到達(dá)先導(dǎo)單向閥7的控制口 C7。因此，先導(dǎo)單向閥7打開。此外，壓力油還通過平衡閥3 (經(jīng)其單向閥)自由地從油口 A3流動(dòng)到油口 B3，然后流入工作缸4的活塞桿腔油口 A4。然后，壓力油推動(dòng)液壓缸4的活塞向左運(yùn)動(dòng)，使壓力油從無桿腔油口 B4流動(dòng)到單向閥7的出油口 B7，平衡閥3的控制口 C3和液壓泵I的出油口 BI。同樣，由于閉式泵I存在泄漏，補(bǔ)油線I會(huì)補(bǔ)充壓力油給補(bǔ)油口 Cl，以補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏。但是，由于工作缸4的無桿腔和活塞桿腔具有不同的容積，因此在液壓工作缸4回縮時(shí)需要泄放壓力油到油箱。而由于先導(dǎo)單向閥7此時(shí)是打開的，因此其出油口 B7與進(jìn)油口 A7相通，這使壓力油可以自由地從出油口 B7流動(dòng)到進(jìn)油口 A7，所以多余的壓力油會(huì)自動(dòng)地通過先導(dǎo)單向閥7和溢流閥6并經(jīng)油箱線流到油箱中。
[0060]根據(jù)本實(shí)用新型的閉式液壓系統(tǒng)帶來的優(yōu)點(diǎn)是:所有功能均通過液壓系統(tǒng)自己實(shí)現(xiàn)，無需額外的電控制部件；成本得到減?。灰簤合到y(tǒng)故障較少。
[0061]雖然本實(shí)用新型參照的是液壓系統(tǒng)，但是可以理解的是，本實(shí)用新型的構(gòu)思也可以適用于氣壓系統(tǒng)。
[0062]在一些情況下，說明書所述的特征可以與其它特征無關(guān)地照此使用。另一方面，說明書所述的特征也可以根據(jù)需要組合起來，從而提供各種組合。
[0063]附圖和相關(guān)描述僅用于說明本實(shí)用新型的構(gòu)思。本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)可在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。
【權(quán)利要求】
1.一種閉式液壓系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)液壓工作缸，該液壓系統(tǒng)包括閉式液壓泵，液壓工作缸和溢流閥，所述液壓工作缸的活塞將缸室分為無桿腔和活塞桿腔，其中所述液壓泵的出油口和回油口分別與所述液壓工作缸的無桿腔和活塞桿腔的油口相連通，所述溢流閥并聯(lián)在所述液壓工作缸和液壓泵之間，其中所述溢流閥的進(jìn)油口接在所述液壓工作缸的無桿腔油口和所述液壓泵的出油口之間，所述溢流閥的排油口與油箱線相連通，其特征在于，在所述溢流閥的進(jìn)油口之前還串聯(lián)設(shè)置先導(dǎo)單向閥，該先導(dǎo)單向閥的進(jìn)油口與所述溢流閥的進(jìn)油口相連通，其出油口接在所述液壓工作缸的無桿腔油口和所述液壓泵的出油口之間，并且，在所述液壓工作缸和液壓泵之間并聯(lián)設(shè)置了順序閥，該順序閥的出油口與所述先導(dǎo)單向閥的控制口相連通，該順序閥的進(jìn)油口接在所述液壓泵的回油口和所述液壓工作缸的活塞桿腔油口之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述閉式液壓泵還包括補(bǔ)油口，其與第一補(bǔ)油線相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述液壓工作缸的活塞桿腔油口和所述液壓泵的回油口之間設(shè)置了單向閥，該單向閥的進(jìn)油口與第二補(bǔ)油線相連通，該單向閥的出油口與所述液壓泵的回油口相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述液壓泵的回油口和所述液壓工作缸的活塞桿腔油口之間串聯(lián)設(shè)置了平衡閥，該平衡閥的控制口接在所述液壓泵的出油口和所述液壓工作缸的無桿腔油口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述平衡閥為單向順序閥的形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述順序閥為二位三通閥的形式，該順序閥的另一油口與所述油箱線相連通。
7.—種鉆機(jī),其特征在于,其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的閉式液壓系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F15B11/08GK204152867SQ201420461174
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】魯湖斌 申請(qǐng)人:山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司