多条油路集中润滑定向给油控制机构及方法与流程

文档序号:15374618发布日期:2018-09-07 23:18阅读:169来源:国知局

本发明涉及油路控制领域,特别是高压油路,水路,主要运用于大型机械设备集中润滑系统,液压系统。



背景技术:

在中高压(小于40mpa)油路,水路的开关控制领域,长期都没有多路的控制手段,在一个系统中一般只有一个压力源,需要通过多路开关灵活的将压力分配到不同的地方,采用传统的插装阀,或是开关阀方式,一是压力损失大(阀体油通路直径只有1mm),元件容易损坏;二是在现实中,多路给油控制采用分配器,每个点出油量相同,不能实现每个供油点供油量的精准按需供油;三是在油路很多的情况下,如果不采用分配器则需要多个分配箱,需要润滑的机械设备上没有合适的空间安装;四是在控制出口很多的情况下,控制复杂,机构性能不稳定。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种多条油路集中润滑定向给油控制机构及方法,实现稳定可靠的油路控制,高压环境对本控制机构的寿命几乎没有影响,而且可以很方便的实现多路控制。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

多条油路集中润滑定向给油控制机构,包括一级分油体、二级分油体;

所述一级分油体包括一级分油轴、一级分油轴套;所述一级分油轴外壁上设有一级环形进油槽,一级分油轴上沿轴向方向至少设有一个一级油道槽或一个一级油道孔,一级油道槽或一级油道孔进油端与一级环形进油槽连通、出油端伸出一级分油轴并与一级分油轴套上的孔连通或断开;

所述一级分油轴套上设有一级进油孔、一级出油孔;其中一级进油孔与一级环形进油槽连通,一级出油孔至少为两个,在一级分油轴旋转过程中,一级出油孔对应与一级油道槽或一级油道孔连通或断开;

所述二级分油体包括二级分油轴、二级分油轴套,所述二级分油轴外壁上设有与一级出油孔数量对应的二级环形进油槽,每个二级环形进油槽上沿轴向方向对应设有至少一个二级油道槽或至少一个二级油道孔,其中,二级油道槽或二级油道孔进油端与二级环形进油槽连通、出油端伸出二级分油轴并与二级分油轴套上的孔连通或断开;

所述二级分油轴套上设有多个二级进油孔、多个二级出油孔,其中二级进油孔进油端与一级出油孔对应一一连通,二级进油孔出油端与二级环形进油槽对应一一连通,在二级分油轴旋转过程中,二级出油孔对应与二级油道槽或二级油道孔连通或断开。

所述一级油道槽的数量为两个,两个油道槽在一级分油轴上正对布置;对应的一级出油孔的数量为两个,一级出油孔在水平面投影上的夹角为90度,在旋转过程中,两个一级出油孔依次与两个油道槽连通或断开。

所述每个一级油道槽上下以一级环形进油槽为等分线上下对称设置,对应的两个一级出油孔的水平段以一级环形进油槽为分界线上下布置。

所述一级油道孔的数量为两个,两个一级油道孔轴线平行且横向贯穿一级分油轴,两个一级油道孔之间通过中心通孔连通,在一级环形进油槽上横向贯穿设有第三油道孔,第三油道孔与中心通孔连通。

所述二级环形进油槽为两个,沿轴线方向上下;每个二级环形进油槽上对应设有一个二级油道槽或二级油道孔,两个二级油道槽或二级油道孔分别与上层的二级出油孔、下层的二级出油孔分别连通或断开。

所述上层的二级出油孔、下层的二级出油孔分别为8个,且均均布环绕,上层的二级出油孔与下层的二级出油孔在水平投影上错开布置。

所述一级分油轴、二级分油轴均通过电机驱动,电机通过联轴器与编码器连接。

多条油路集中润滑定向给油控制方法,包括以下步骤:

1)、采用轴套和轴匹配的分油体结构进行油路分支,具体地,在轴套上打孔,两层为一组,一组包括:一层为进油孔,二层为出油孔。一组中的进油孔的数量为一个,进油孔与轴上对应的环形进油槽始终连通;出油孔的数量根据实际情况来定,出油孔周向环绕在轴套上并贯通轴套,出油孔与轴上的油道槽或油道孔连通或断开,油道槽或油道孔与环形进油槽连通。

2)、将轴与电机连接,电机与编码器连接,通过采用编码器控制分油体结构的旋转角度,使得不同的出油孔单独导通。

3)、采用两级分油体结构,包括一级分油体、二级分油体,一级分油体的出油孔与二级分油体的进油孔通过管路连通,即一级分油体的出油孔数量与二级分油体的进油孔数量一致,两分油体通过采用不同的旋转角度,可形成1进n出的控制体系。且一次只接通单个通道,实现一对一定向给油控制。

4)、一级分油体的供油采用容积式流量计精确计量,保证每个供油点供油量的精准。

3)中一级分油体的出油孔数量为二,实现一进二出,二级分油体对应设有两组,即在轴套上打四层孔,两层进油两层出油,这样形成独立的两套油路开关。

3)中二级分油体的出油孔数量为十六,上下各八个。

本发明一种多条油路集中润滑定向给油控制机构及方法,具有以下技术效果:

1)、通过轴套与轴的旋转配合可单独接通不同的油道,从而实现一次性对多个油路的控制,减少布管,降低施工难度,降低成本。

2)、通过控制某级分油体的旋转角度,这样可控制油路分支数量,形成多种通路选择,比如,虽然出油孔设有十六个,但轴每次旋转45度、90度或180度等,则控制出油孔数量不同。这样可满足不同的需求且无需对零部件进行重新设计、生产即可完成,灵活简单。

3)、由于油路理论上可由单级或多级分油体分支定向给油,即理论上油路设计可单独由一级分油体进行定向给油,也可由两级分油体或三级分油体进行定向给油,具体情况均可根据实际情况设定,且若对油压要求不高,通过本申请中对油孔、油道槽的数量、位置进行调整,不仅可单独一对一出油,还可一对多出油,适用于其他领域。

4)、由于本申请的主体结构主要就是轴、轴套,没有弹簧这种易损件,因此装置的寿命大大延长。

5)、本申请结构简单、紧凑,因此相对于传统的插装阀,或是开关阀,进油孔或出油孔直径相对增大许多,因此压力损失大大降低。相对于某些控制给油系统,整体的体积(长300mm宽260mm高235mm)减小,在设备上安装方便。

6)、该装置主要针对大型机械设备,油压在40mpa左右或高于40mpa,可实现不同供油点供油量精准按需供油,机构性能稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:

图1为本发明中一级分油体的示意图。

图2为本发明中一级分油体的主视图。

图3为本发明中一级分油轴的示意图(第一种)。

图4为本发明中一级分油轴的主视图(第一种)。

图5为本发明中一级分油轴的主视图(第二种)。

图6为本发明中一级分油轴的左视图(第二种)。

图7为本发明中二级分油体的示意图。

图8为本发明中二级分油体的示意图(二级分油体去掉一半)。

图9为本发明中二级分油体的主视图。

图10为本发明中二级分油体的外部结构图。

图11为本发明中二级分油轴的示意图。

图12为本发明的示意图。

图中:一级分油体1,二级分油体2,一级分油轴3,一级分油轴套4,一级环形进油槽5,一级油道槽6,一级油道孔7,进油孔8,出油孔9,二级分油轴10,二级分油轴套11,二级环形进油槽12,二级油道槽13,二级进油孔14,二级出油孔15,中心通孔16,第三油道孔17,进油管18,流量检测主体19,一级驱动电机20,一级编码器21,二级驱动电机22,二级编码器23,出油管24。

具体实施方式

如图12所示,多条油路集中润滑定向给油控制机构,包括壳体(图中未画出),壳体内设有一级分油体1、二级分油体2。一级分油体1的进油端通过流量检测主体19与进油管18连接,一级分油体1的出油端与二级分油体2连接,二级分油体2通过出油管24向指定位置进行供油。一级分油体1、二级分油体2分别通过一级分油驱动机构、二级分油驱动机构进行驱动,一级分油驱动机构包括一级驱动电机20,一级驱动电机20通过联轴器与一级编码器21连接,一级驱动电机20输入端与一级分油体1的一级分油轴3连接。二级分油驱动机构包括二级驱动电机22,二级驱动电机22通过联轴器与二级编码器23连接,二级驱动电机22输入端与二级分油轴10连接。另外在壳体内还设有控制单元、油路开关,所有的模块密封在不锈钢壳体内,通过数据线发命令控制整个机构运行。

如图1-6所示,所述一级分油体1包括一级分油轴3、一级分油轴套4。所述一级分油轴3外壁上设有一个一级环形进油槽5,一级分油轴3侧壁上沿轴向方向、周向设有两个一级油道槽6,两个油道槽6在一级分油轴3上正对布置,每个一级油道槽6上下以一级环形进油槽5为等分线上下对称设置。

所述一级分油轴套4上设有一级进油孔8、一级出油孔9,为了方便加工,一级进油孔8、一级出油孔9均是由水平段和竖直段连通而成,而水平段位于一级分油轴套外壁端密封。所述一级进油孔8的进油端通过容积式流量计进行精确进油,而一级进油孔8的出油端与一级环形进油槽5连通,由于一级环形进油槽5为环状,当一级分油轴3旋转时,一级进油孔8与一级环形进油槽5始终连通,因此保持连续进油(一级进油孔8的竖直段进油,水平段出油到一级环形进油槽5中)。一级出油孔9的数量为2个,两个一级出油孔9在水平面投影上的夹角为90度,两个一级出油孔9的水平段以一级环形进油槽5为分界线上下布置,并在旋转过程中与油道槽6导通(一级出油孔9的水平段进油,竖直段出油并流入到二级分油体2中)。

如图1所示,两个出油孔9及两个油道槽6分别为a、b、c、d。图中a与c上部正对,实现连通,使得该条油路导通,而b没有与c或d导通,从而使的b这条油路封堵。当一级分油轴3顺时针旋转90度时,b与c下部正对,实现连通,使得该条油路导通,而a没有与c或d导通,从而使的a这条油路封堵。轴继续顺时针旋转90度,a流出通路导通,而b流出通道被堵塞。即轴每旋转90度,a、b中一个单独形成通路,将油定向输送。这样通过前端精确计量的油可形成一进二出的定向给油控制。

由于上述一级分油轴套4目的是将油路一分为二定向传送,因此,也可仅仅在一级分油轴3设置一个一级油道槽6,一级油道槽6上下以一级环形进油槽5为等分线上下对称设置,而一级出油孔9数量为两个,在轴套上正对布置,两一级出油孔9水平投影的夹角为180度。这样当轴每旋转180度,则两个一级出油孔9中一个单独完成一次导通。

如图5-6所示,一级油道槽6中的槽结构可换成孔结构。在一级分油轴3的一级环形进油槽5处及上下位置分布横向钻三个通孔,一级环形进油槽5处的通孔为第三油道孔17,上下位置的通孔为一级油道孔7,另外在一级分油轴3中心沿轴线方向钻中心通孔16(中心通孔上端与外界连通部位通过密封塞和螺栓等堵塞固定),一级油道孔7、第三油道孔17、中心通孔16三者均连通。该种方式也可达到与一级油道槽6同样的效果。

如图7-11所示,所述二级分油体2包括二级分油轴10、二级分油轴套11。所述二级分油轴10外壁上沿轴线方向设有两个二级环形进油槽12,每个二级环形进油槽12上沿轴向方向设有一个二级油道槽13,二级油道槽13与二级环形进油槽12连通。所述二级分油轴套11上设有两个二级进油孔14,两个二级进油孔14的输入端分别与一级分油体1上的两个一级出油孔9通过管路连通,当一级分油体1中的某一个一级出油孔9导通后,高压油从该一级出油孔9进入到上层或下层的二级环形进油槽12中。在二级分油轴套11上沿轴线方向设有两层二级出油孔15,每层二级出油孔15分多个周向布置,两层二级出油孔15错开一定角度。

例如:两层二级出油孔15的数量均为8个,即相邻二级出油孔15之间的夹角为45度。上层的二级出油孔15与下层的二级出油孔15在水平投影上错开布置,错开角度为22.5度。两个二级油道槽13可平行设置也可沿圆周错开一定角度。如错开22.5度角时,电机带动二级分油轴10每旋转45度,可使上下层二级进油孔14中各有一个独立导通,由于一级分油体1只有一个支路供油给二级分油体2,则二级分油体2上、下层的二级进油孔14也仅仅一个供油,实现一个二级进油孔14单独进行油路的二级定向输送。

当然,二级分油体2上的二级进油孔14不限于16个,可多可少,原理基本相同。

另外,二级分油体2中的二级油道槽13也可采用孔结构,原理与一级油道孔7基本相同,均需要在中心轴向打孔,二级进油孔14对应径向位置、二级环形进油槽12径向位置横向打孔,保证三个横向孔和一个竖向孔连通。

由于需要对一级分油轴3、二级分油轴10的旋转角度进行精确控制,可将与一级分油轴3、二级分油轴10连接的驱动电机通过联轴器与编码器连接,通过控制器控制,数据线发命令控制整个机构协调运行,分别对一级分油轴3、二级分油轴10的旋转角度进行精确的控制。在进、出油孔及油道槽、油道孔确定的情况下,仅通过控制旋转角度也可改变油路导通情况,实现一进n出(这里指n种油路控制,每次均是单独供给,保证高压),n可为2,3,4等。

上述实施例主要针对高压油路分多条定向控制并一对一供给的情况。而本申请的装置实际上也可应用在多种同时供给的情况,需要对相应的进、出油孔或油道槽、油道孔根据需要进行合理的布置。

如:一级分油体1,上述装置中虽然设置了两条支路,每次可单独流出。可通过将两个一级出油孔9相对布置(其他均不变),使得两个一级出油孔9在水平面投影上的夹角为180度,两个一级出油孔9的水平段以一级环形进油槽5为分界线上下布置。若初始状态时,两油道槽6与两一级出油孔9导通,则后续一级分油轴3顺时针旋转90度时,两一级出油孔9堵塞,两油路均不通,而再继续旋转90度时,两一级出油孔9均导通,两油路均连通并向二级分油体2(以带16个二级出油孔15为例)供油。这样二级分油体2上下两层二级环形进油槽12均进油,在旋转过程中,每旋转45度,则上下二级出油孔15各有一个出油。这样可实现两油路同时供油。若再增加二级油道槽或二级油道孔的数量,则可实现多油路同时供油的情况(当对油压没有过高的要求时)。

理论上,通过对一级油道槽6和一级出油孔9的数量、分布的设计,在一级分油轴套4上可将油路分成多条并控制独立流出或几条同时流出,但是由于一级出油孔9通过管路会与二级分油体2连通,并通过二级分油体2再进行分支并定向控制,这样在二级分油轴10上沿轴线方向会开多组孔和多组槽,这样一方面会导致设计复杂,另一方面会使二级分油轴10长度过大,轴上孔、槽过多,加工难度大大加大,精度要求更高,且易弯曲变形;另外,若一级出油孔9数量过多,轴直径会相应变大,电机扭力变大,功率不够;且由于周向分布,相邻一级出油孔9在水平投影面上的夹角太小,这样,而电机带动轴旋转-停止周期时间过短,这样必然存在一定的误差导致定位不准,其次一级出油孔9过多,相邻一级出油孔9间距过小也会使密封性变差,会导致漏油情况的发生,使得定向精确给油控制存在误差,因此不再此处一一介绍。

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