一种多功能液压系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种多功能液压系统，包括第一供油回路、第二供油回路、第三供油回路、调速回路、锁紧回路、减压回路、容积调速回路、流量计、冷却器、控制器和油箱；第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，共同向系统供油；流量计产生信号传递到控制器，控制器处理后产生控制信号，控制个电磁铁的吸合与断开，控制第二供油回路的变量泵和第三供油回路的调速电机，以调节流量，该方案综合了各调速方式的优点，根据工况不同加以选择；调速回路、锁紧回路、减压回路既可连接同一油缸，实现不同工作要求，灵活多变，又可连接不同油缸，加上容积调速回路中的双向变量马达，组合工作以实现复杂运动。
【专利说明】
一种多功能液压系统
技术领域
[0001]本发明属于液压控制技术领域，尤其是涉及一种多功能液压系统，该液压系统同时适用于单执行机构复杂运动和多执行机构协调运动工况。
【背景技术】
[0002]多功能液压系统因面向不同的应用工况，一般都是根据现场要求来定制，设计过程麻烦，设计成本高昂。到目前为止，采用多功能液压系统及其控制方法的专利主要有:CN102416948A公布了一种多功能越野叉车静液压控制系统，CN102619276A公布一种智能多功能联合吸污车液压油路控制系统，CN103383555A公布了一种多功能液压砌块机集散控制系统。这些中国专利文献所公开的技术方案各有其优点，也切实地解决中工程实际中遇到的一些实际问题，然而这些多功能大多针对特定机械设计，满足了特定机械在不同工况下的要求，而无法做到液压系统在不同机械上的交互使用，本发明中的多功能液压系统及其控制方法对于解决这样的问题具有及其积极的意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的问题是，克服【背景技术】中的不足，根据生产工作要求，设计了一种多功能液压系统。本发明采用了模块化的设计理念，根据现场要求简单切换所需执行回路即可满足工况要求，既可进行多执行机构的协调工作，又可以对单一执行机构进行时序控制，在执行回路足够的情况下也可以实现多执行机构的时序工作与控制，以满足变化的工况要求，改善了液压系统对各种工况下不同动作的适应能力，并且提供了多个供油回路并联，根据不同流量调节方式的优缺点择优选用，综合不同流量调节方式的优点，而撇除其缺点。促进了液压系统的交互使用，并促进了多功能液压控制技术的推广与发展。
[0004]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种多功能液压系统，包括调速回路、锁紧回路、减压回路和容积调速回路，所述调速回路输入端通过第一截止阀与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述锁紧回路输入端通过第二截止阀与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述减压回路输入端通过第三截止阀与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述容积调速回路输入端通过第四截止阀与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述第一供油回路为定量供油方式，所述第二供油回路为变量栗调节流量供油方式，所述第三供油回路为调速电机调节流量供油方式。
[0005]上述方案中，所述调速回路由节流阀、第一液压缸和第四单向阀组成，在节流阀和第一液压缸之间有二位二通电磁换向阀a，电磁铁IYA不得电时，二位二通电磁换向阀a处于右位机能，油液从节流阀流入，经二位二通电磁换向阀a流入第一液压缸的无杆腔，驱动第一液压缸工作，而第一液压缸有杆腔油液经二位二通电磁换向阀a和第四单向阀流出调速回路;电磁铁IYA得电时，油液从节流阀出来，经二位二通电磁换向阀a流入第一液压缸有杆腔，驱动第一液压缸反向工作，而第一液压缸无杆腔油液经二位二通电磁换向阀a和第四单向阀流出调速回路。
[0006]上述方案中，所述锁紧回路由三位四通电磁换向阀、液控单向阀a、第二液压缸、液控单向阀b和第五单向阀组成，其中液控单向阀a和液控单向阀b组成双向液压锁，当三位四通电磁换向阀的两电磁铁2 YA和3 YA都不得电时，该三位四通电磁换向阀处于中位，其中位为O型机能，液控单向阀a和液控单向阀b均关闭，第二液压缸双向锁紧，油液无法流入，即使液压缸中有压力，油液照样无法流出；当三位四通电磁换向阀的电磁铁2YA得电时，该阀处于左位，油液进入锁紧回路后，经该三位四通电磁换向阀和液控单向阀b流入第二液压缸有杆腔，驱动第二液压缸工作，同时通过液控口导通无杆腔相连的液控单向阀a，无杆腔中油液经导通的液控单向阀a流出，再经三位四通电磁换向阀和第五单向阀流出锁紧回路；当三位四通电磁换向阀的电磁铁3YA得电时，该阀处于右位，油液进入锁紧回路后，经该三位四通电磁换向阀和液控单向阀a流入第二液压缸无杆腔，驱动第二液压缸工作，同时通过液控口导通有杆腔相连的液控单向阀b，有杆腔中油液经导通的液控单向阀b流出，再经三位四通电磁换向阀和第五单向阀流出锁紧回路。
[0007]上述方案中，所述减压回路由减压阀、二位四通电磁换向阀b、第三液压缸和第六单向阀组成，减压阀与第三截止阀连接，打开第三截止阀，油液经减压阀流入二位四通电磁换向阀，电磁铁4YA不得电时，换向阀处于右位，油液从减压阀流入后，进入第三液压缸无杆腔，驱动第三液压缸工作，有杆腔油液流出第三液压缸，再经二位二通电磁换向阀和第六单向阀流出减压回路；电磁铁4YA得电时，二位二通电磁换向阀处于左位，油液从减压阀流入后，进入第三液压缸有杆腔，驱动第三液压缸工作，无杆腔油液流出第三液压缸，再经二位二通电磁换向阀和第六单向阀流出减压回路。
[0008]上述方案中，所述容积调速回路由双向变量栗、双向变量马达和溢流阀组成，双向变量栗将油液压出，进而驱动双向变量马达工作，溢流阀起安全阀的作用，当第四截止阀打开，容积调速回路补油，双向变量栗与双向变量马达的组合用来实现双向变速旋转运动。
[0009]上述方案中，所述第一供油回路包括第一定量栗、第一普通电机和第一单向阀，第一普通电机转动，带动第一定量栗从油箱吸油，油液经过第一单向阀流入控制系统，在第一定量栗和油箱之间设有第一过滤器;所述第二供油回路包括第二过滤器、变量栗、第二普通电机和第二单向阀，第二普通电机转动，带动变量栗从油箱吸油，油液经过第二单向阀流入控制系统，在变量栗和油箱之间有第二过滤器;所述第三供油回路包括第三过滤器、第二定量栗、调速电机和第三单向阀，调速电机转动，带动第二定量栗从油箱吸油，油液经过第三单向阀流入控制系统，在第二定量栗和油箱之间有第三过滤器。
[0010]上述方案中，所述调速回路、所述锁紧回路、所述减压回路和所述容积调速回路与油箱之间依次安装有流量计和冷却器，所述流量计与控制器连接，所述控制器还与所述第一普通电机、所述第二普通电机、所述调速电机和所述变量栗连接。
[0011 ] 上述方案中，所述第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸为同一液压缸，通过不同回路的选择来实现不同的功能，灵活多变。
[0012]上述方案中，所述第一液压缸、第二液压缸第三和液压缸也可为不同的液压缸，各不同功能液压缸协调工作，配合容积调速回路的双向变量栗，通过不同的组合来完成复杂工作。
[0013]本发明的有益效果:(I)本发明的多功能液压系统及其控制方法，并联了多个液压执行回路，据现场要求简单切换增减所需回路即可满足工况要求，既可进行多执行机构的协调工作，又可以对单一执行机构进行时序控制，在执行机构与控制回路足够的情况下也照样可以实现多执行机构的时序工作与控制，以满足变化的工况要求，达到了多功能工作的效果，改善了液压系统对各种工况的适应能力，促进了液压系统的交互使用，并促进了多功能液压控制技术的推广与发展。(2)本发明的多功能液压系统及其控制方法，巧妙地并联了采用不同流量调节方式的供油回路，综合了不同流量调节方式的优点，而弃置与工况不相适应的缺点，达到根据工况要求自由选择的效果，实现了多功能控制的目的，具有极好的适应能力。
【附图说明】
[0014]图1是本发明一种多功能液压系统及其控制方法原理图。
[0015]图中:1-第一过滤器;2-第一定量栗;3-第一普通电机;4-第一单向阀；5-第二过滤器;6-变量栗;7-第二普通电机;8-第二单向阀；9-第三过滤器；10-第二定量栗；11-调速电机;12-第三单向阀；13-第一截止阀；14-节流阀；15-二位四通通电磁换向阀a; 16-第一液压缸；17-第四单向阀；18-第二截止阀；19-三位四通电磁换向阀；20-液控单向阀a; 21 -第二液压缸;22-液控单向阀b; 23-第五单向阀；24-第三截止阀；25-减压阀；26-二位四通电磁换向阀b; 27-第三液压缸;28-第六单向阀；29-第四截止阀；30-双向变量栗;31-溢流阀；32-双向变量马达;33-流量计;34-冷却器;35—控制器;36-油箱。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0017]如图1所示，一种多功能液压系统及其控制方法，包括第一供油回路、第二供油回路、第三供油回路、调速回路、锁紧回路、减压回路、容积调速回路、控制器和油箱;其特征在于第一供油回路、第二供油回路、第三供油回路共同向系统供油，系统工作回路包括调速回路、锁紧回路、减压回路、容积调速回路，通过第一截止阀13、第二截止阀18、第三截止阀24和第四截止阀29来实现各回路的选择。其中:
第一供油回路包括第一过滤器1、第一定量栗2、第一普通电机3和第一单向阀4，第一普通电机2转动，带动第一定量栗2从油箱36吸油，在第一定量栗2和油箱36之间有第一过滤器I，以过滤油液中杂质，油液经过第一单向阀4流入系统。
[0018]第二供油回路包括第二过滤器5、变量栗6、第二普通电机7和第二单向阀8，第二普通电机7转动，带动变量栗6从油箱36吸油，在变量栗6和油箱36之间有第二过滤器5，以过滤油液中杂质，油液经过第二单向阀8流入系统。其中，变量栗6可以根据控制器35的信号来调节排量，第二普通电机7转速不变，从而达到调节流入系统流量的效果。
[0019]第三供油回路包括第三过滤器9、第二定量栗10、调速电机11和第三单向阀12，调速电机11转动，带动第二定量栗10从油箱36吸油，在第二定量栗10和油箱36之间有第三过滤器9，以过滤油液中杂质，油液经过第三单向阀12流入系统。
其中，调速电机11可以根据控制器35的信号来调节转速，而第二定量栗10的排量不变，从而达到调节流入系统流量的效果。
[0020]调速回路由节流阀14、二位四通电磁换向阀a 15、第一液压缸16、第四单向阀17组成，打开第一截止阀13，供油回路提供的油液得以进入调速回路，油液经过节流阀14进行节流，调节进入调速回路的流量，进而调节第一液压缸16的运动速度。在节流阀14和第一液压缸16之间有二位二通电磁换向阀al5，电磁铁IYA不得电时，二位二通电磁换向阀al5处于右位机能，油液从节流阀14流入，经二位二通电磁换向阀al5流入第一液压缸16的无杆腔，驱动第一液压缸16工作，而第一液压缸16有杆腔油液经二位二通电磁换向阀al5和第四单向阀17流出调速回路38;电磁铁IYA得电时，油液从节流阀14出来，经二位二通电磁换向阀al5流入第一液压缸16有杆腔，驱动第一液压缸16反向工作，而第一液压缸16无杆腔油液经二位二通电磁换向阀al5和第四单向阀17流出调速回路。通过调节节流阀14的阀口开度来进一步调节流入调速回路38的流量，达到调节液压缸前进或后退速度的效果。
[0021 ] 锁紧回路由三位四通电磁换向阀19、液控单向阀a20、第二液压缸21、液控单向阀b22和第五单向阀23组成，打开截止阀18，供油回路提供的油液得以进入锁紧回路。其中液控单向阀a20和液控单向阀b22组成双向液压锁，当三位四通电磁换向阀19的两电磁铁2YA和3YA都不得电时，该三位四通电磁换向阀19处于中位，其中位为O型机能，液控单向阀a20和液控单向阀b22均关闭，第二液压缸21双向锁紧，油液无法流入，即使液压缸中有压力，油液照样无法流出。当三位四通电磁换向阀19的电磁铁2YA得电时，该阀处于左位，油液进入锁紧回路后，经该三位四通电磁换向阀19和液控单向阀b22流入第二液压缸21有杆腔，驱动第二液压缸21工作，同时通过液控口导通无杆腔相连的液控单向阀a20。而无杆腔中油液经导通的液控单向阀a20流出，再经三位四通电磁换向阀19和第五单向阀23流出锁紧回路39;当三位四通电磁换向阀19的电磁铁3YA得电时，该阀处于右位，油液进入锁紧回路39后，经该三位四通电磁换向阀19和液控单向阀a20流入第二液压缸21无杆腔，驱动第二液压缸21工作，同时通过液控口导通有杆腔相连的液控单向阀b22。而有杆腔中油液经导通的液控单向阀b22流出，再经三位四通电磁换向阀19和第五单向阀23流出锁紧回路39。
[0022]减压回路由减压阀25、二位四通电磁换向阀26、第三液压缸27和第六单向阀28组成，通过减压阀25实现第三液压缸27的工作压力的进一步降低。打开第三截止阀24，油液经减压阀25流入二位四通电磁换向阀26，电磁铁4YA不得电时，换向阀处于右位，油液从减压阀25流入后，进入第三液压缸27无杆腔，驱动第三液压缸27工作，有杆腔油液流出第三液压缸27，再经二位二通电磁换向阀26和第六单向阀28流出减压回路。电磁铁4YA得电时，二位二通电磁换向阀26处于左位，油液从减压阀25流入后，进入第三液压缸27有杆腔，驱动第三液压缸27工作，无杆腔油液流出第三液压缸27，再经二位二通电磁换向阀26和第六单向阀流28出减压回路。
[0023]容积调速回路由双向变量栗30、溢流阀31和双向变量马达32组成，双向变量栗30将油液压出，进而驱动双向变量马达32工作，溢流阀31起安全阀的作用，第四截止阀29打开，容积调速回路补油，双向变量栗30与双向变量马达32的组合可以实现双向变速旋转运动。
[0024]油液从调速回路、锁紧回路、减压回路和容积调速回路流出后，经流量计33和冷却器34回到油箱36。流量计33产生信号，传输到控制器35，控制器产生命令信号，实现对变量栗6和调速电机11的控制。
[0025]流量计33检测回油流量，产生信号传递到控制器35，控制器35对该流量信号进行处理，并产生控制信号，控制信号传递到变量栗6，以控制变量栗6的排量，从而调节供油流量;控制信号可同时和分别控制第一普通电机3、第二普通电机7和调速电机11;控制信号传递到调速电机11，以控制调速电机11转速，从而调节供油流量;控制信号传递到第一电磁铁1YA，控制电磁铁吸合，使二位四通电磁换向阀al5换向并处于左位;控制信号传递到第二电磁铁2YA，使三位四通电磁换向阀19换向并处于左位;控制信号传递到第三电磁铁3YA，使三位四通电磁换向阀19换向并处于右位;控制信号传递到第四电磁铁4YA，二位四通电磁换向阀b26换向并处于左位。
[0026]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多功能液压控制系统，其特征在于，包括调速回路、锁紧回路、减压回路和容积调速回路，所述调速回路输入端通过第一截止阀(13)与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述锁紧回路输入端通过第二截止阀(18)与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述减压回路输入端通过第三截止阀(24)与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述容积调速回路输入端通过第四截止阀(29)与第一供油回路、第二供油回路和第三供油回路并联，所述第一供油回路为定量供油方式，所述第二供油回路为变量栗调节流量供油方式，所述第三供油回路为调速电机调节流量供油方式。2.根据权利要求1所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述调速回路由节流阀(14 )、第一液压缸(16 )和第四单向阀(17 )组成，在节流阀(14 )和第一液压缸(16 )之间有二位二通电磁换向阀a( 15)，电磁铁IYA不得电时，二位二通电磁换向阀a(15)处于右位机能，油液从节流阀(14)流入，经二位二通电磁换向阀a(15)流入第一液压缸(16)的无杆腔，驱动第一液压缸(16)工作，而第一液压缸(16)有杆腔油液经二位二通电磁换向阀a(15)和第四单向阀(17)流出调速回路(38);电磁铁IYA得电时，油液从节流阀(14)出来，经二位二通电磁换向阀a(15)流入第一液压缸(16)有杆腔，驱动第一液压缸(16)反向工作，而第一液压缸(16)无杆腔油液经二位二通电磁换向阀a(15)和第四单向阀(17)流出调速回路。3.根据权利要求1所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述锁紧回路由三位四通电磁换向阀(19 )、液控单向阀a (20 )、第二液压缸(21)、液控单向阀b (22 )和第五单向阀(23)组成，其中液控单向阀a(20)和液控单向阀b(22)组成双向液压锁，当三位四通电磁换向阀(19)的两电磁铁2YA和3YA都不得电时，该三位四通电磁换向阀(19)处于中位，其中位为O型机能，液控单向阀a(20)和液控单向阀b(22)均关闭，第二液压缸(21)双向锁紧，油液无法流入，即使液压缸中有压力，油液照样无法流出；当三位四通电磁换向阀(19)的电磁铁2YA得电时，该阀处于左位，油液进入锁紧回路后，经该三位四通电磁换向阀(19)和液控单向阀b(22)流入第二液压缸(21)有杆腔，驱动第二液压缸(21)工作，同时通过液控口导通无杆腔相连的液控单向阀a(20)，无杆腔中油液经导通的液控单向阀a(20)流出，再经三位四通电磁换向阀(19)和第五单向阀(23)流出锁紧回路(39);当三位四通电磁换向阀(19)的电磁铁3YA得电时，该阀处于右位，油液进入锁紧回路(39)后，经该三位四通电磁换向阀(19)和液控单向阀a(20)流入第二液压缸(21)无杆腔，驱动第二液压缸(21)工作，同时通过液控口导通有杆腔相连的液控单向阀b(22)，有杆腔中油液经导通的液控单向阀b(22)流出，再经三位四通电磁换向阀(19)和第五单向阀(23)流出锁紧回路(39)。4.根据权利要求1所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述减压回路由减压阀(25 )、二位四通电磁换向阀b (26 )、第三液压缸(27 )和第六单向阀(28 )组成，减压阀(25 )与第三截止阀(24)连接，打开第三截止阀(24)，油液经减压阀(25)流入二位四通电磁换向阀(26)，电磁铁4YA不得电时，换向阀处于右位，油液从减压阀(25)流入后，进入第三液压缸(27)无杆腔，驱动第三液压缸(27)工作，有杆腔油液流出第三液压缸(27)，再经二位二通电磁换向阀(26)和第六单向阀(28 )流出减压回路；电磁铁4YA得电时，二位二通电磁换向阀(26)处于左位，油液从减压阀(25)流入后，进入第三液压缸(27)有杆腔，驱动第三液压缸(27)工作，无杆腔油液流出第三液压缸(27)，再经二位二通电磁换向阀(26)和第六单向阀流(28)出减压回路(40)。5.根据权利要求1所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述容积调速回路由双向变量栗(30)、双向变量马达(32)和溢流阀(31)组成，双向变量栗(30)将油液压出，进而驱动双向变量马达(32)工作，溢流阀(31)起安全阀的作用，当第四截止阀(29)打开，容积调速回路补油，双向变量栗(30)与双向变量马达(32)的组合用来实现双向变速旋转运动。6.根据权利要求1所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述第一供油回路包括第一定量栗(2)、第一普通电机(3)和第一单向阀(4)，第一普通电机(3)转动，带动第一定量栗(2)从油箱(36)吸油，油液经过第一单向阀(4)流入控制系统，在第一定量栗(2)和油箱(36)之间设有第一过滤器(I);所述第二供油回路包括第二过滤器(5)、变量栗(6)、第二普通电机(7)和第二单向阀(8)，第二普通电机(7)转动，带动变量栗(6)从油箱(36)吸油，油液经过第二单向阀(8)流入控制系统，在变量栗(6)和油箱(36)之间有第二过滤器(5);所述第三供油回路包括第三过滤器(9)、第二定量栗(10)、调速电机(11)和第三单向阀(12)，调速电机(11)转动，带动第二定量栗(10)从油箱(36)吸油，油液经过第三单向阀(12)流入控制系统，在第二定量栗(10)和油箱(36)之间有第三过滤器(9)。7.根据权利要求6所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述调速回路、所述锁紧回路、所述减压回路和所述容积调速回路与油箱(36)之间依次安装有流量计(33)和冷却器(34)，所述流量计(33)与控制器(35)连接，所述控制器(35)还与所述第一普通电机(3)、所述第二普通电机(7)、所述调速电机(11)和所述变量栗(6)连接。8.根据权利要求7所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述第一液压缸(16)、第二液压缸(21)和第三液压缸(27)为同一液压缸，通过不同回路的选择来实现不同的功能，灵活多变。9.根据权利要求7所述的一种多功能液压控制系统，其特征在于，所述第一液压缸(16)、第二液压缸(21)第三和液压缸(27)为不同的液压缸，各不同功能液压缸协调工作，配合容积调速回路的双向变量栗(32)，通过不同的组合来完成复杂工作。
【文档编号】F15B11/17GK106015137SQ201610560407
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】谢方伟, 吴殿成, 童耀文, 祝杰, 戴开宇
【申请人】江苏大学