专利名称：一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双缸同步液压回路，尤其是具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路。
背景技术：
在液压系统中，使两个或多个液压缸在运动中保持相对位置或速度不变的回路称为同步回路。目前工业应用比较多的有双缸同步液压回路，从连接方式分类，可分为双缸串联同步液压回路和双缸并联同步液压回路。常见的双缸串联同步液压回路，主要由两个 液压缸串联组成，具有双缸同步程度高的优点，如图I所示，普通串联同步液压回路包括左油缸I和右油缸2，两个油缸串联后经由三位四通电磁换向阀4连接油路，其中三位四通电磁换向阀4与左油缸I之间设置液控单向阀3。但是两串联油缸制造精度要求比较高；液压泵供油压力至少是两液压缸工作压力之和，对液压泵的要求比较高；且两串联油缸由于长时间工作会有微量漏油，容易产生累计误差。普通的双缸并联同步液压回路，主要由一个分流集流阀和两个并联的液压缸组成，具有两油缸承受等负载或无负载时同步、通过分流集流阀内的孔窜油消除累积误差的优点，如图2所示，普通并联同步液压回路包括左油缸5和右油缸7，左油缸5的无杆腔和右油缸7的无杆腔经由液控单向阀8连接油路A，左油缸5的有杆腔和右油缸7的有杆腔经由分流集流阀6连接油路B。但是当两油缸承受不同负载，且两缸负载相差大，以及两缸负载变化不确定时同步效果差，限制了双缸并联同步液压回路的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，尤其是解决现有双缸并联同步液压回路所存在的两缸负载差异较大且不确定的情况下，两油缸同步精度较差的缺点，通过本发明集成双缸串联同步液压回路和双缸并联同步液压回路的优点，同时还可以使两液压缸增压，并消除其累积误差，同步程度高且承受变动负载时同步能力强、柔性好、应用范围广。为解决上述技术为题，本发明一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，包括左油缸、右油缸，左油路A，右油路B ;左油缸的有杆腔与右油缸的有杆腔并接后分三路，一路接右油路B，另两路通过控制油路分别接液控单向阀的控制油口 ；左油缸的无杆腔经设置的液控单向阀连接设置的同步油缸下部上腔；右油缸的无杆腔经设置的液控单向阀连接同步油缸上部上腔；同步油缸上部下腔、下部下腔并接后接左油路A ;设置的三位四通电磁换向阀一侧分别接左油路A、右油路B，三位四通电磁换向阀的另一侧分别连接设置的增压缸的增压缸中腔、下腔，增压缸的中腔与上腔之间连接回油单向阀后经出油单向阀接右油缸的无杆腔与液控单向阀的油路；所述左油缸的无杆腔与右油缸的无杆腔连接的油路中连接高压电磁球阀，高压电磁球阀与出油单向阀连接的油路连接压力变送器，并通过压力变送器显示腔室实时压力，当腔室实时压力达到压力变送器设定值时，三位四通电磁换向阀右位工作，使增压缸复位。优选地，所述同步油缸内的两个活塞上分别设置内置单向阀，但是当同步油缸漏油量很小时，两个活塞上可以不用设置内置单向阀。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果第一，左油路连接同步油缸上、下部的下腔，同步油缸上、下部的上油腔分别连接两个液控单向阀，然后再连接左、右油缸无杆腔，保证左、右油缸具有保压功能且同步程度高。第二，在同步缸的两活塞中分别装有内置单向阀，使左、右油缸能够通过单向阀回油复位。第三，左、右油路通过一个三位四通电磁换向阀连接增压缸中、下腔，增压缸上腔连接左、右油缸无杆腔，可以有效地给左、右油缸增压。第四，在增压缸上、中腔之间的油路上布置一个单向阀，保证增压缸可以完成增压过程并快速复位。第五，在增压缸上腔与左、右油缸无杆腔之间的油路上布置一个单向阀，使左、右油缸能够保压。第六，在左、右油缸无杆腔之间接一个高压电磁球阀，联系左、右油缸无杆腔。第七，左、右油缸通过两液控单向阀分别连接同步缸上、下部油腔，使左、右油缸同步运动程度高、承受负载能力大，增压缸与三位四通电磁换向阀配合使用，能同时给左、右油缸增压，扩大了双缸同步液压回路的应用范围。第八，左、右油缸通过两液控单向阀分别连接同步缸上、下部油腔，实现左、右油缸和同步缸混联连接；左、右油缸同步程度高且承受变动负载时同步能力强。第九，增压缸与三位四通电磁换向阀配合使用，能同时给左、右油缸增压；左、右油缸可以复位并消除其累积误差；同步油缸可以及时复位。以上特点使本发明的液压回路具有柔性好、同步精度高、应用范围广等优越性。
图I为普通串联同步液压回路原理 图2为普通并联同步液压回路原理 图3是本发明具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路原理 图中1左油缸，2右油缸，3液控单向阀、4三位四通电磁换向阀，5左油缸，6分流集流阀，7右油缸，8液控单向阀，9左油缸，10左夹爪，11右夹爪，12右油缸，13压力变送器，14液控单向阀，15高压电磁球阀，16内置单向阀，17同步油缸，18内置单向阀，19液控单向阀，20出油单向阀，21回油单向阀，22增压缸，23三位四通电磁换向阀；
Cl左油缸有杆腔，C2左油缸无杆腔，C3右油缸无杆腔，C4右油缸有杆腔，C5同步油缸上部上腔，C6同步油缸上部下腔，C7增压缸上腔，C8同步缸下部上腔，C9增压缸中腔，ClO同步缸下部下腔，Cll增压缸下腔；
图I、图2、图3所示的油路中，实线表示连接油路,虚线表示控制油路。
具体实施例方式本发明如图3所示，一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，包括左油缸9、右油缸12，左油路A，右油路B ;左油缸9的有杆腔Cl与右油缸12的有杆腔C4并接后分三路，一路接右油路B，另两路通过控制油路分别接液控单向阀14、19的控制油口 ；左油缸9的无杆腔C2经设置的液控单向阀14连接设置的同步油缸17下部上腔C8 ;右油缸12的无杆腔C3经设置的液控单向阀19连接同步油缸17上部上腔C5 ;同步油缸17上部下腔C6、下部下腔ClO并接后接左油路A ;设置的三位四通电磁换向阀23 —侧分别接左油路A、右油路B，三位四通电磁换向阀23的另一侧分别连接设置的增压缸22的增压缸中腔C9、下腔C11，增压缸22的中腔C9与上腔C7之间连接回油单向阀21后经出油单向阀20接右油缸12的无杆腔C3与液控单向阀19的油路；所述左油缸9的无杆腔C2与右油缸12的无杆腔C3连接的油路中连接高压电磁球阀15，高压电磁球阀15与出油单向阀20连接的油路中连接显示腔室实时压力和控制三位四通电磁换向阀23的压力变送器13。所述同步油缸 17内的两个活塞上分别设置内置单向阀16、18。一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，它的工作过程如下所述
当左油缸9、右油缸12伸出时，首先将高压电磁球阀15断开，以切断左油缸9与右油缸12的联系，然后A油路即左油路进油，给同步油缸上部下腔C6、下部下腔ClO供油，使同步油缸上部上腔C5、同步油缸下部上腔CS分别通过液控单向阀14、19给左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3供油，使左油缸9、右油缸12同步。由于左夹爪10、右夹爪11承受的压力根据具体工况确定，其压力值不是定值，所以在连接左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3的油路上接一个压力变送器13，即通过高压的左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3的压力来控制左油缸9、右油缸12的工作载荷。当左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3的压力达到压力变送器13的设定值时，A油路停止进油，两个液控单向阀14、19和出油单向阀20将左油缸
9、右油缸12锁住并保压。若左油缸9、右油缸12需要承受大负载，且超过系统压力，也就是通过同步油缸17不能提供足够的作用力。此时可通过增压缸22实施增压，使左夹爪10、右夹爪11之间的作用力增大。增压时，首先使高压电磁球阀15接通，左油缸无杆腔C2与右油缸无杆腔C3联通，然后A油路供油，使三位四通电磁换向阀23左位接通，油液进入增压缸下腔Cl I，则增压缸上腔C7油液压力升高，高压油液进入左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3油腔，达到增压的目的，同时由于液控单向阀14、19的作用，切断高压的左油缸无杆腔C2与低压的同步油缸下部上腔CS、高压的右油缸无杆腔C3与低压的同步油缸上部上腔C5的联系。增压缸中腔C9油液经三位四通电磁换向阀23左位回油。增压缸上腔C7高压油液通过回油单向阀21切断与增压缸中腔C9的联系。当增压达到设定值时，由压力变送器13切断三位四通电磁阀23和A油路，高压的左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3通过两个液控单向阀14、19和一个出油单向阀20保压。左油缸9、右油缸12退回时，首先让高压电磁球阀23接通，B油路即右油路进油，给左油缸有杆腔Cl、右油缸有杆腔C4供油，控制油路将液控单向阀14、19打开，左油缸无杆腔C2通过液控单向阀14回油至同步油缸下部上腔CS，右油缸无杆腔C3通过液控单向阀19回油至同步油缸上部上腔C5，直至左油缸9、右油缸12复位，压下各自的行程开关后切断B油路。在左油缸9、右油缸12退回的过程中，如果左油缸9先复位，而右油缸12还没复位,这时继续由B油路供油，右油缸无杆腔C3中的油液可通过高压电磁球阀15均衡的通过液控单向阀14、19进入同步油缸上部上腔C5、同步油缸下部上腔CS中，直至右油缸12也复位，即左油缸9、右油缸12压下各自的行程开关，保证左油缸9、右油缸12复位，才能切断油路B，从而消除了左油缸9、右油缸12的累积误差。若左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3中的油液没能使同步油缸17复位，此时可通过增压缸22实现同步油缸17复位。B油路供油，在左油缸9、右油缸12复位时，使三位四通电磁换向阀23处于右位，则增压缸上腔C7中的油液经过出油单向阀20和液控单向阀14、19分别流入同步油缸下部上腔CS、同步油缸上部上腔C5中，使同步油缸17复位。当同步油缸17压下行程开关时，使三位四通电磁换向阀23处于中位。由于增压缸22在使同步油缸17复位的过程中，增压缸上腔C7也与左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3接通，而B油路即右油路与左油缸有杆腔Cl、右油缸有杆腔C4相通，由于左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3的活塞面积分别大于左油缸有杆腔Cl、右油缸有杆腔C4的活塞面积，很可能使左油缸9、右油缸12的复位遭到破坏，即同步油缸17虽然复位，而左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3内会存有油液。此时可以通过B油路进油，接通高压电磁球阀15，使左油缸无杆腔C2、右油缸无杆腔C3中的油液通过液控单向阀14、19流入同步油缸下部上腔CS、同步油缸上部上腔C5中，然后流经内置单向阀18、16进入同步油缸下部 下腔C10、同步油缸上部下腔C6中，最后流回油箱，实现左油缸9、右油缸12的复位。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果第一，左油路连接同步油缸上、下部的下腔，同步油缸上、下部的上油腔分别连接两个液控单向阀，然后再连接左、右油缸无杆腔，保证左、右油缸具有保压功能且同步程度高。第二，在同步缸的两活塞中分别装有内置单向阀，使左、右油缸能够通过单向阀回油复位。第三，左、右油路通过一个三位四通电磁换向阀连接增压缸中、下腔，增压缸上腔连接左、右油缸无杆腔，可以有效地给左、右油缸增压。第四，在增压缸上、中腔之间的油路上布置一个单向阀，保证增压缸可以完成增压过程并快速复位。第五，在增压缸上腔与左、右油缸无杆腔之间的油路上布置一个单向阀，使左、右油缸能够保压。第六，在左、右油缸无杆腔之间接一个高压电磁球阀，联系左、右油缸无杆腔。第七，左、右油缸通过两液控单向阀分别连接同步缸上、下部油腔，使左、右油缸同步运动程度高、承受负载能力大，增压缸与三位四通电磁换向阀配合使用，能同时给左、右油缸增压，扩大了双缸同步液压回路的应用范围。左、右油缸通过两液控单向阀分别连接同步缸上、下部油腔，实现左、右油缸和同步缸混联连接；左、右油缸同步程度高且承受变动负载时同步能力强；增压缸与三位四通电磁换向阀配合使用，能同时给左、右油缸增压；左、右油缸可以复位并消除其累积误差；同步油缸可以及时复位。以上特点使本发明的液压回路具有柔性好、同步精度高、应用范围广等优越性。
权利要求
1.一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，包括左油缸(9)、右油缸(12)，左油路A，右油路B ;其特征是，左油缸(9)的有杆腔(Cl)与右油缸(12)的有杆腔(C4)并接后分三路，一路接右油路B，另两路通过控制油路分别接液控单向阀(14)、( 19)的控制油口 ；左油缸(9)的无杆腔(C2)经设置的液控单向阀(14)连接设置的同步油缸(17)下部上腔(CS);右油缸(12)的无杆腔(C3)经设置的液控单向阀(19)连接同步油缸(17)上部上腔(C5);同步油缸(17)上部下腔(C6)、下部下腔(ClO)并接后接左油路A ;设置的三位四通电磁换向阀(23)—侧分别接左油路A、右油路B，三位四通电磁换向阀(23)的另一侧分别连接设置的增压缸(22)的增压缸中腔(C9)、下腔(C11)，增压缸(22)的中腔(C9)与上腔(C7)之间连接回油单向阀(21)后经出油单向阀(20)接右油缸(12)的无杆腔(C3)与液控单向阀(19)的油路；所述左油缸(9)的无杆腔(C2)与右油缸(12)的无杆腔(C3)连接的油路中连接高压电磁球阀(15)，高压电磁球阀(15)与出油单向阀(20)连接的油路中连接显示腔室实时压力和控制三位四通电磁换向阀(23)的压力变送器(13)。
2.根据权利要求I所述的一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，其特征是，所述同步油缸(17)内的两个活塞上分别设置内置单向阀(16)、(18)。
全文摘要
一种具有增压和消除累积误差功能的双缸同步液压回路，包括左、右油缸，左油路A，右油路B；左、右油缸的有杆腔并接后分三路，一路接右油路B，另两路通过控制油路分别接两液控单向阀的控制油口；左、右油缸的无杆腔经设置的液控单向阀分别连接设置的同步油缸下部、上部的上腔；同步油缸上、下部的下腔并接后接左油路A；设置的三位四通电磁换向阀一侧分别接左油路A、右油路B，其另一侧分别连接设置的增压缸的中腔、下腔，增压缸的中腔与上腔之间连接回油单向阀后经出油单向阀连接右油缸的无杆腔与液控单向阀的油路；左油缸的无杆腔与右油缸的无杆腔连接的油路中连接高压电磁球阀，高压电磁球阀与出油单向阀连接的油路中连接压力变送器。本发明柔性好、同步精度高、应用范围广。
文档编号F15B11/22GK102619797SQ20121010304
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者张远超, 朱兴龙, 陈启银, 高龙琴 申请人:扬州大学