專利名稱：：設負荷相關減壓閥的液壓回油節流調速回路的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及液壓回油節流回路綜合性能的改進，適用于單桿液壓缸調速閥調速。單桿液壓缸調速閥調速的現有技術主要有進油節流和回油節流調速回路。進油節流調速回路以液壓缸無桿腔作工作腔，有桿腔作阻尼腔，回油節流調速回路則相反。兩者相比，回油節流調速回路的特點是阻尼腔工作面積大。在動態參數良好匹配條件下，液壓缸可獲得較大的阻尼力，因而動態特性好。主要表現為低速時不易爬行，有截時無低頻振動，速度諧振峰值小。其缺點是工作腔工作面積小，節流口阻塞引起的速度波動幅值大；工作腔壓力變化范圍大，因而速度靜剛性差，負截突減時運動部件前沖嚴重，空截工進時后腔壓力高，摩擦損失大，對回油路密封要求較嚴等。進油節流回路的優缺點正好與回油節流回路相反。此外，回油節流回路泵口與液壓缸阻尼腔相連，泵的壓力脈動直接干擾工作速度。進油節流回路的調速閥有濾波作用，可減小上述干擾。但背壓閥的壓力偏移會引起速度突變。改進單桿液壓缸調速閥調速的綜合性能的一種現有技術是采用變背壓進油節流調速回路。這種技術在《組合機床與自動化加工技術》1988年第2期、《機床與液壓》1987年第2期和1984年第1期均有所反映。它使用負荷相關背壓閥代替普通背壓閥。負荷相關背壓閥的閥芯運動。由液壓缸兩腔壓力共同控制，使負荷減小時背壓自動升高。與定背壓的進油節流回路相比，這種回路工作腔壓力變化范圍較小，因而提高了速度靜剛性，減小了負荷突減時的前沖。但它使液壓缸兩腔油路的動態參數產生交叉聯系，因而減小了運動部件的阻尼力，降低了動態系統的穩定儲備，使進油節流回路阻尼不足的的缺陷更加嚴重。本實用新型的任務是提供一種綜合性能好、能滿足多種加工需要的新型回油節流調速回路。本實用新型的技術構思如下回油節流調速回路的一系列缺點是液壓缸工作腔壓力變化范圍過大產生的。若在其進油路上設置負荷相關減壓閥，由進油路和回油路的壓力信號控制該閥的動作，使阻尼腔壓力隨負荷減小而降低，就可減小工作腔壓力變化幅度，從而獲得一種保留回油節流回路阻尼力大，動態特性好等優點，而又能克服其靜態速度剛性差、負荷突減時前沖大、空截時工作腔壓力過高等缺點的新回路。負荷相關減壓閥還可減小泵口壓力脈動對工作速度的干擾。圖1是本實用新型的液壓原理圖。本實用新型由油源〔1〕(它可使用恒壓式變量泵，限壓式變量泵或定量泵加溢流閥，圖中僅表示使用限壓式變量泵)、單桿液壓缸〔2〕、調速閥〔3〕、負荷相關減壓閥〔4〕和輔助元件等組成。本實用新型的特征是在油源〔1〕到單桿液壓缸〔2〕的油路上設置了負荷相關減壓閥〔4〕。本實用新型的關鍵部份是負荷相關減壓閥〔4〕，它可分為直動式和先導式兩種。下面說明它們的工作原理。圖2、圖3分別是直動式和先導式負荷相關減壓閥的結構示意圖。它們有四個外接油口進口P1應接油源，出口P2應接液壓缸無桿腔，遙控口K應接液壓缸有桿腔油路，泄漏口L應接油箱。液流從進口P1流入閥內，經減壓口減壓后從出口P2流出。這兩種閥均利用作用在閥芯〔5〕上的液壓力和彈簧力相平衡的原理，保持閥出口P2和遙控口K的穩態壓力變化量之比近似為一負常數。在圖1的回路中，當負荷減小時，液壓缸無桿腔壓力降低而有桿腔壓力升高。此時負荷相關減壓閥的減壓口自動關小，以保證在新的平衡狀態下無桿腔壓力的減小值與有桿腔壓力的增加值近似成比例。圖1的回路正常工作的條件是在負荷最大時，液壓缸有桿腔的壓力不低于4～5bar，負荷相關減壓閥的壓降不小于2～3bar。上述壓力也不應調得過大，以免降低回路效率。下面說明先導式和直動式負荷相關減壓閥的結構特征。先導式閥的主閥和直動式閥的無彈簧端均有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕。直控腔〔6〕與閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與閥的遙控口K相通，如圖3和圖2所示。遙控腔〔7〕和直控腔〔6〕的工作面積之比對回路的動、靜特性有重要影響。該比值越小，則回路的動態特性越好而靜態特性越壞。該比值的合理值為0.40到1.12。直動式閥和先導式閥的主閥的閥口結構對回路的動靜特性也有重要影響。當閥口采用軸向三角槽式結構時，回路在中低速時具有良好的動特性。圖4表示一種有軸向三角槽式閥口的閥芯〔5〕的結構。圖5是沿A－A線的剖視圖。其特征是在閥芯〔5〕的閥口處制有二個或二個以上的通流截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。圖中僅表示有四個軸向三角槽的閥口結構。下面給出一個實例，并說明實施效果。實施例是一臺組合機床液壓滑臺，可實現快進－工進－快退－停止半自動工作循環，其液壓原理圖如圖6所示，電磁鐵動作表見下表電磁鐵動作表</tables>與現有的回油節流調速回路相比，本實施例在工進時的進油路上增設了負荷相關減壓閥〔4〕。負荷相關減壓閥〔4〕為直控式。其遙控腔與直控腔工作面積之比為0.5～1.0，可保證液壓缸工作腔壓力的變化幅度小于進油節流回路，該閥閥口結構為軸向三角槽式。對比試驗結果表明，無論在空載、有載和低速、中速、高速工進等工況下，本實用新型的速度一時間曲線的低頻分量均為理想直線，明顯優于現有的進油和回油節流調速回路。靜態速度剛度、負載突減、快進轉工進和工進點動時的前沖均顯著地優于回油節流調速回路，并不劣于進油節流調速回路。此外，本實用新型還可承受負切削力，因而具有良好的綜合性能，可以滿足多種加工需要，其實施成本略高于回油節流回路，而與進油節流回路相同。權利要求1.一種由油源[1]、單桿液壓缸[2]、調速閥[3]和輔助元件等組成的液壓回油節流調速回路，其特征是在油源[1]到單桿液壓缸[2]的油路上設置有直動式或先導式負荷相關減壓閥[4]。2.一種按權利要求1所說的回路，其特征是該回路上的直動式負荷相關減壓閥的無彈簧端有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕，其中直控腔〔6〕與該閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與遙控口k相通。3.一種按權利要求1和2所述的回路，其特征是回路上的直動式負荷相關減壓閥的遙控腔〔7〕的工作面積與直控腔〔6〕的工作面積之比為0.40到1.12。4.一種按權利要求2和3所述的回路，其特征是回路上的直動式負荷相關減壓閥在閥芯〔5〕的閥口處有二個或二個以上的通流截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。5.一種按權利要求1所說的回路，其特征是該回路上的先導式負荷相關減壓閥主閥的無彈簧端有互相分隔的直控腔〔6〕和遙控腔〔7〕，其中直控腔〔6〕與該閥的出口P2相通，遙控腔〔7〕與該閥的遙控口k相通。6.一種按權利要求5所述的回路，其特征是回路上的先導式負荷相關減壓閥主閥遙控腔〔7〕的工作面積與直控腔〔6〕的工作面積之比為0.40到1.12。7.一種按權利要求5和6所述的回路，其特征是回路上的先導式負荷相關減壓閥主閥閥芯〔5〕的閥口處在有二個或二個以上的通流，截面為三角形的軸向三角槽〔8〕。專利摘要本實用新型適用于單桿液壓缸調速閥調速。在回油節流調速回路的進油路上設置負荷相關減壓閥，可以減小液壓缸工作腔壓力變化范圍，獲得一種新的調速回路。試驗結果表明，本實用新型的綜合性能明顯優于現有的進油節流和回油節流回路，可以滿足多種加工需要。本實用新型還給出直動式和先導式負荷相關減壓閥的工作原理、其遙控腔與直控腔工作面積的合理比值范圍、一種性能良好的閥口結構以及本實用新型正常工作的條件。文檔編號F16K17/04GK2082782SQ8922192公開日1991年8月14日申請日期1989年12月31日優先權日1989年12月31日發明者周顯文申請人:廣西大學