液壓重力平衡控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種液壓重力平衡控制系統，擁有減壓閥、兩位三通換向閥、先導式三通減壓閥、液控單向閥、壓力表、蓄能器、截止閥和平衡油缸。先導式三通減壓閥和液控單向閥并聯；蓄能器位于液控單向閥后；換向閥和減壓閥位于液控單向閥前；平衡缸內部活塞上開設了若干軸向油孔。該發明具有上行減壓，下行溢流，斷電保護功能，且換向平穩，流量小，速度快，特別適合于龍門式加工中心豎直軸重力平衡。
【專利說明】
液壓重力平衡控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種液壓重力平衡缸控制回路與結構，尤其適用于龍門式加工中心豎直軸的重力平衡。
【背景技術】
[0002]龍門式加工中心豎直軸的重力平衡方式主要有，機械重物平衡、液壓平衡缸平衡和氣壓平衡缸平衡。其中液壓平衡缸平衡，由于壓力高，平衡力穩定，特別適合于重型龍門式加工中心豎直軸的重力平衡。
[0003]傳統的液壓重力平衡缸控制回路采用單個減壓閥和單個溢流閥相結合的用法，SP調試時保證減壓閥設定壓力略小于溢流閥設定壓力，在上行過程中減壓閥起作用，在下行過程中溢流閥起作用。由于減壓閥和溢流閥的設定壓力不能十分接近，導致上行和下行過程中，平衡回路壓力出現突變，出現較大幅值的壓力波動，直線驅動部分負載突變，造成較大的加工誤差。液壓重力平衡缸大致分為舉重型用法和提拉型用法兩種。舉重型用法中，液壓缸下端充油，由于活塞面積和套筒內截面面積相等，造成豎直軸以較大速度上行時，流量很大，需要購買非常大的蓄能器和油栗。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種液壓重力平衡控制系統。
[0005]本發明的液壓重力平衡控制系統，包括有液壓控制回路和平衡缸，其中:所述液壓控制回路包括有進油口，所述進油口上連接有減壓閥的輸入端，所述減壓閥的輸出端連接有兩位三通換向閥的輸入端，所述兩位三通換向閥的輸出端并聯有先導式三通減壓閥與液控單向閥，所述液控單向閥的輸出端通過蓄能器連接有平衡缸，所述蓄能器與油箱連接通路上設置有截止閥。
[0006]進一步地，上述的液壓重力平衡控制系統，其中，所述先導式三通減壓閥的壓力出口 A和液控單向閥的壓力進口相連，所述先導式三通減壓閥的壓力進口 P和兩位三通換向閥的壓力出口相連，所述先導式三通減壓閥的回油口 T和油箱相連。
[0007]更進一步地，上述的液壓重力平衡控制系統，其中，所述減壓閥和兩位三通換向閥之間設置有用于指示進油壓力的主壓力表，所述液控單向閥和平衡缸之間設置有用于指示平衡壓力的副壓力表。
[0008]再進一步地，上述的液壓重力平衡控制系統，其中，所述平衡缸包括有套筒，所述套筒上端設置有前端蓋，所述前端蓋上設置有上油口，所述套筒底部設置有后端蓋，所述后端蓋上設置有下油口，所述前端蓋還設有通孔，所述通孔內連接有活塞桿，所述活塞桿底部設置有活塞，所述活塞底部設置有鎖緊母，所述活塞上開設置有若干軸向油孔。
[0009]借由上述方案，本發明至少具有以下優點:
[0010]1、通過先導式三通減壓閥的采用，使豎直軸在上行和下行切換過程中，平衡缸的平衡壓力波動非常小，減小了直線驅動部分的響應負擔，進而提高了加工精度。
[0011]2、采用了液控單向閥和先導式三通減壓閥并聯的結構，從而使在整個系統斷電的時候，先導式三通減壓閥不再起作用，整個系統由蓄能器保壓，保證了豎直軸不會由于重力降落，保持了斷電時的加工位置狀態。
[0012]3、依托于蓄能器的采用，可提供整個系統上行的過程中的流量需求，減輕了主栗的流量壓力，從而可以選擇較小流量的主栗。
[0013]4、在平衡缸的活塞上開設了若干連通上下腔的油孔，從而把承載面積由活塞面積減小為活塞桿的面積，減小了同等速度下上行過程中的流量需求，因此可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，替代低壓力大流量的主栗外加大蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0014]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0015]圖1是液壓重力平衡控制系統的結構示意圖。
[0016]圖中各附圖標記的含義如下。
[0017]I減壓閥2主壓力表
[0018]3兩位三通換向閥4先導式三通減壓閥
[0019]5液控單向閥6副壓力表
[0020]7蓄能器8截止閥
[0021]9平衡缸9-1前端蓋
[0022]9-2套筒9-3后端蓋
[0023]9-4活塞桿9-5活塞
[0024]9-6鎖緊母9-7上油口
[0025]9-8軸向油孔9-9下油口
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0027]如圖1的液壓重力平衡控制系統，包括有液壓控制回路，液壓控制回路上連接有平衡缸9，液壓控制回路上設置有進油口，其進油口上連接有減壓閥的輸入端。同時，減壓閥的輸出端連接有兩位三通換向閥3的輸入端，兩位三通換向閥3的輸出端并聯有先導式三通減壓閥4與液控單向閥5。并且，液控單向閥5的輸出端通過蓄能器7連接有平衡缸9，蓄能器7與油箱連接通路上設置有截止閥8。
[0028]本發明采用的先導式三通減壓閥4的壓力出口 A和液控單向閥5的壓力進口相連。同時，先導式三通減壓閥4的壓力進口P和兩位三通換向閥3的壓力出口相連。并且，先導式三通減壓閥4的回油口 T和油箱連接通路相連。
[0029]考慮到在使用實施期間，使用者能夠及時知曉各個壓力參數，減壓閥2和兩位三通換向閥3之間設置有用于指示進油壓力的主壓力表2，在液控單向閥5和平衡缸9之間設置有用于指示平衡壓力的副壓力表6。
[0030]為了有效配合液壓控制回路，采用的平衡缸9包括有套筒9-2，該套筒9-2上端設置有前端蓋9-1，且前端蓋9-1上設置有上油口 9-7。與之對應的是，在套筒9-2底部設置有后端蓋9-3，后端蓋9-3上設置有下油口 9-9。同時，前端蓋9-1還設有通孔，通孔內連接有活塞桿9-4，活塞桿9-4底部設置有活塞9-5 ο為了實現有效的進油通路，活塞9-5底部設置有鎖緊母9-6，特別在活塞9-5上開設置有若干軸向油孔9-8。
[0031]本發明的工作原理如下:
[0032]初步調節時，兩位三通換向閥3得電，閥芯左位起作用，從而將經過減壓閥I調節和壓力表2指示的壓力油，引入到先導式三通減壓閥4中。伴隨著液控單向閥5的打開，壓力油流入到蓄能器7和平衡缸9下油口 9-9。此時，截止閥8呈現截止狀態。
[0033]接著，等待壓力油充滿整個平衡缸9內部后，平衡缸9內部空氣被壓力油從上油口9-7擠出，堵塞上油口9-7。此后，調節先導式三通減壓閥4的調節按鈕，使壓力表6指示的壓力產生的豎直向上的平衡力約等于系統重力。
[0034]在系統上行時，先導式三通減壓閥4的壓力進口 P與壓力出口 A導通，從而實現減壓功能補充流量。同時，蓄能器7也工作補充流量。此時液控單向閥5由于液控端壓力油的存在保持打開。
[0035]在系統下行時，先導式三通減壓閥4的壓力出口自動與回油口T導通。從而，實現溢流功能。在此期間，系統多余的流量經先導式三通減壓閥4溢流和蓄能器7儲存。此時液控單向閥5由于液控端壓力油的存在保持打開。
[0036]在系統斷電時，兩位三通換向閥3失電，閥芯右位起作用，液控單向閥5，由于控制端沒有壓力而關閉，只有蓄能器7起作用補充由于平衡缸9密封泄露產生的流量損失，保持系統壓力。必要時，可以通過打開截止閥8實現泄油，使豎直軸下落。
[0037]先導式三通減壓閥4由于本身的壓力反饋作用，上行和下行切換時，減壓和溢流功能切換，壓力出口 A的壓力值非常接近，因此不會出現大幅的壓力波動，保證了平衡系統的壓力穩定。
[0038]同時，在平衡缸設計階段，在傳統平衡缸(由前端蓋、套筒、活塞桿、活塞、鎖緊母和后端蓋組成)的活塞上開設了若干連通上下腔的軸向油孔，從而把承載面積由活塞面積減小為活塞桿的面積，減小了同等速度下上行過程中的流量需求，可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，替代低壓力大流量的主栗外加大蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0039]通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發明后，擁有如下優點:
[0040]1、通過先導式三通減壓閥的采用，使豎直軸在上行和下行切換過程中，平衡缸的平衡壓力波動非常小，減小了直線驅動部分的響應負擔，進而提高了加工精度。
[0041]2、采用了液控單向閥和先導式三通減壓閥并聯的結構，從而使在整個系統斷電的時候，先導式三通減壓閥不再起作用，整個系統由蓄能器保壓，保證了豎直軸不會由于重力降落，保持了斷電時的加工位置狀態。
[0042]3、依托于蓄能器的采用，可提供整個系統上行的過程中的流量需求，減輕了主栗的流量壓力，從而可以選擇較小流量的主栗。
[0043]4、在平衡缸的活塞上開設了若干連通上下腔的軸向油孔，可采用高壓力小流量的主栗外加小蓄能器的方案，使液壓站尺寸更為小巧。
[0044]以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.液壓重力平衡控制系統，包括有液壓控制回路，其特征在于:所述液壓控制回路上連接有平衡缸(9)，所述液壓控制回路包括有進油口，所述進油口上連接有減壓閥(I)的輸入端，所述減壓閥(I)的輸出端連接有兩位三通換向閥(3)的輸入端，所述兩位三通換向閥(3)的輸出端并聯有先導式三通減壓閥(4)與液控單向閥(5)，所述液控單向閥(5)的輸出端通過蓄能器(7)連接有平衡缸(9)，所述蓄能器(7)與油箱連接通路上設置有截止閥(8)。2.根據權利要求1所述的液壓重力平衡控制系統，其特征在于:所述先導式三通減壓閥(4)的壓力出口 A和液控單向閥(5)的壓力進口相連，所述先導式三通減壓閥(4)的壓力進口P和兩位三通換向閥(3)的壓力出口相連，所述先導式三通減壓閥(4)的回油口T和油箱相連。3.根據權利要求1所述的液壓重力平衡控制系統，其特征在于:所述減壓閥(2)和兩位三通換向閥(3)之間設置有用于指示進油壓力的主壓力表(2)，所述液控單向閥(5)和平衡缸(9)之間設置有用于指示平衡壓力的副壓力表(6)。4.根據權利要求1所述的液壓重力平衡控制系統，其特征在于:所述平衡缸(9)包括有套筒(9-2)，所述套筒(9-2)上端設置有前端蓋(9-1)，所述前端蓋(9-1)上設置有上油口( 9-7)，所述套筒(9-2)底部設置有后端蓋(9-3)，所述后端蓋(9-3)上設置有下油口(9_9)，所述前端蓋(9-1)還設有通孔，所述通孔內連接有活塞桿(9-4)，所述活塞桿(9-4)底部設置有活塞(9-5)，所述活塞(9-5)底部設置有鎖緊母(9-6)，在所述活塞(9-5)上開設置有若干軸向油孔(9-8)。
【文檔編號】F15B1/02GK106078340SQ201610701592
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月22日
【發明人】陳耀龍, 張朋海
【申請人】蘇州陳那自動化技術有限公司