专利名称：液压变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压增强器，更具体地涉及一种广泛应用于各种工 业领域的液压增强器，其能够提高气压缸的性能和输出。
背景技术：
气压缸和液压缸主要用于施加增压力，因此被用于夹紧装置、压缩
装置、斜拉装置(cocking device)等。夹紧装置或压縮装置在开始操 作时不需要操作力，但是在结束操作时需要相对较大的操作力。因此， 用于施加给定加压力的这些缸应当在挤压活塞杆的结束阶段提供大得多 的操作力。
为此，要采用直径和重量过大的缸，以在挤压活塞杆的结束阶段获 得必要的大操作力。然而，在使用直径和重量非常大的缸的情况下，操 作速度相对较低，从而降低工作效率，并且需要大量的气压或者液压油， 从而引起能量损失且成本消耗增大。
为了解决这些问题，己提出了一种传统缸，其中增压器与向缸供应 油压或气压的管路相连，从而在挤压活塞杆的结束阶段施加很高的压力， 从而在活塞杆的结束阶段增大操作力。
然而，由于这要求传统缸应当具有相对复杂的结构，并包括四个以 上的电子阀、变容泵和控制单元，因此其变得昂贵并且失效率高
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决传统液压增强器中出现的问题，并且本发 明的目的在于提供一种液压增强器，该液压增强器尽管尺寸小但是具有 高输出，具有高能效并具有简化的构造，并且以更加快速且精确的方式执行增强操作和向后运动操作，从而增强操作精度并防止产生故障。 技术方案
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种液压增强器，该液压 增强器包括第一操作腔，该第一操作腔具有在其前侧形成的向后运动 气压通路以及在其后恻形成的向前运动气压通路，并具有布置在其内的 操作活塞，该操作活塞具有从其向外伸出的操作杆；液压操作腔，在该
液压操作腔内布置有在所述操作活塞的后侧形成的引导杆；多个操作腔，
所述操作腔具有绕其内周布置的活塞，并在所述操作腔前侧连接至所述
液压操作腔的后侧以形成油压，在该活塞后侧形成有向前运动气压通路; 多个第二操作腔，在所述第二操作腔内布置有增压活塞，该增压活塞具 有适于穿过该活塞以在所述液压操作腔内前后移动的增压杆以及绕该增 压杆的外周布置的弹簧，所述第二操作腔具有形成在其前侧的气压通路 以及形成在其后侧的向前运动气压通路；以及主阀，该主阀连接至所述 第二操作腔的向前运动气压通路，并被布置在其内的巻轴销(spool pin) 顺序分隔成向前运动操作腔，其上形成有向前运动气压入口；向后运 动排放腔，其上形成有向后运动气压出口；向后运动操作腔，其前恻形 成有内部气压通路；以及增强操作腔，该增强操作腔连接至布置在所述 向后运动气压通路处的操纵阀或止回阀，使得在所述操作杆的初始向前 运动期间所述巻轴销向后运动以阻塞所述向前运动气压通路，在施加高 载荷时所述向前运动操作腔的油压高于所述增强操作腔以使所述巻轴销 向前运动，从而将油压送至所述向前运动气压通路，并且在所述操作杆 向后运动时所述巻轴销返回其初始位置。
另一方面，所述主阀以及所述操纵阀或止回阀与液压增强器本体--体形成或者与液压增强器本体分幵形成。
此外，所述活塞具有止回阀和密封环，该止回阀适于防止其后侧的 气压供应至其前侧，该密封环适于密封供应至该活塞的油。
有益效果
根据本发明，提供一种液压增强器，该液压增强器在施加低载荷时 不进行增强操作，但是在施加高载荷时进行增强操作，从而减少空气消耗量并使操作时间最少。
图1是表示根据本发明第一实施方式的内置有主阀的液压增强器的
构造的纵剖视图2是表示根据本发明第一实施方式的液压增强器的向后运动状态 的纵剖视图3是表示根据本发明第一实施方式的液压增强器的向前运动操作 时的低载荷状态的纵剖视图4是根据本发明第一实施方式的液压增强器的高载荷状态的纵剖
视图;
图5是构成根据本发明第一实施方式的液压增强器的操纵阀的向后 运动状态的纵剖视图6是表示根据本发明第一实施方式的液压增强器的操纵阀的向前 运动操作时的低载荷状态的纵剖视图7是表示根据本发明第一实施方式的液压增强器的操纵阀的向前 运动操作时的高载荷状态的纵剖视图8是表示根据本发明第二实施方式的液压增强器的构造的纵剖视 图，其中连接有止回阀来取代操纵阀；图9是表示根据本发明第三实施方式的液压增强器的构造的纵剖视 图，其中外主阀设置在与操纵阀联接的状态下；以及
图10是表示根据本发明第四实施方式的液压增强器的构造的纵剖 视图，其中外主阀设置在与止回阀联接的状态下。
图中主要部件的附图标记的说明
1:本体 10a， 10b:第一操作腔
11:操作杆 13:操作活塞
20:液压操作腔 21:引导杆
23:溢流孔 30a， 30b:操作腔
33:活塞 40a， 40b:第二操作腔41:增压杆 43:增压活塞 60:主阀 70:操纵阀
42: 46: 62:
71
向前运动气压通路
巻轴销
操作销
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。 图1至图7示出了根据本发明第一实施方式的内置有主阀的液压增 强器。
根据本发明的第一实施方式，如图1至图4所示，该液压增强器包 括其内设有操作活塞13的第一操作腔10a和10b;其内设有引导杆21 的液压操作腔20;操作腔30a和30b，它们连接至液压操作腔20的后侧， 并绕其内周设置有活塞33;其内设有增压活塞43的第二操作腔40a和 40b，增压活塞43具有增压杆41，增压杆41适于穿过活塞33，用于在 液压操作腔20内前后运动，并且绕其外周设有弹簧42;布置在第二操作 腔40a (以下称为第二向前运动操作腔)后侧的主阀60，主阀60形成在 增压活塞43的后部，用于控制供应至第二向前运动操作腔40a的气压和 从第二向前运动操作腔40a排放的气压的流动；以及安装在主阀60处以 控制主阀60的操纵阀70。
首先，第一操作腔10a和10b形成在本体1的前侧，并具有设置在 其内的操作活塞13，操作活塞13具有朝其前侧向外伸出的操作杆11和 朝液压操作腔20的内侧向后伸出的引导杆21。操作活塞13的形成使得 第一操作腔10b被限定为第一向后运动操作腔10b并使第一操作腔10a 被限定为第一向前运动操作腔10a。因此，在第一向后运动操作腔10b的 前侧设有向后运动气压通路15，在第一向前运动操作腔10a的后侧设有 向前运动气压通路17。
再者，液压操作腔20具有设置在其内的引导杆21，并通过设置在 其后侧的溢流孔23连接至前操作腔30a，用于防止在产生增强压力时前 操作腔30a中的液压油不足。操作腔30a和30b在其前侧连接至液压操作腔20，并具有向前运动 气压通路35。活塞33的形成使操作腔30a成为前操作腔，并使操作腔 30b成为后操作腔。
另一方面，活塞33具有防油侵入腔38，从而防止后操作腔30b中 的气压流入前操作腔30a，防油侵入腔38在与前操作腔30b相连的部分 设有止回阀36，并且以保持其内气密性的方式在两侧设有密封环37。
操作腔40a和40b形成在本体1的后侧，并且增压杆41穿过活塞 33以在液压操作腔20内前后运动，从而使油压增强或减小。绕其外周设 有弹簧42的增压活塞43的形成使得前操作腔40b被限定为第二向后运 动操作腔40b，使得后操作腔40a被限定为第二向前运动操作腔40a。因 而，在第二向后运动操作腔40b的前侧设有空气通路44，在第二向前运 动操作腔40a的后侧设有与主阀60相连的向前运动气压通路46。
而且，第二向前运动操作腔40a在其后侧连接至适于通过操纵阀70 控制的主阀60。主阀60在向前运动期间施加高载荷时将向前运动气压入 口 61a和向前运动气压通路46连接，在向后运动期间通过向后运动气压 出口 61b排放施加至第二向前运动操作腔40a的气压。
如图5至图7所示，主阀60通过设置在其内的巻轴销62被依次分 隔成向前运动操作腔63，向其单独供应向前运动气压；向后运动排放 腔64，在向后运动期间从第二向前运动操作腔40a排放的气压从向后运 动排放腔64穿过；向后运动操作腔65，其具有形成在其前侧的内部气压 通路65a，用于使向后运动的气压向其流动；以及增强操作腔68，其连 接至布置在向后运动气压通路66处的操纵阀70。巻轴销62具有多个填 塞件62a，这些填塞件沿其外周布置成与主阀60的内壁紧密接触，用于 密封各个操作腔。
对于上述主阀60的操作而言，在向后运动期间，通过操纵阀70供 应的气压通过内部气压通路65a和69被送至增强操作腔68和向后运动 操作腔65，从而移动巻轴销62，使得向前运动气压通路46和向后运动 气压出口 61b彼此相连。
于是，在向前运动期间施加低载荷时，留在向后运动操作腔65中的气压通过内部气压通路65a慢慢排放至向后运动气压通路66，并且如果 供应至向前运动气压入口 61a的气压增大，使得截面积小于增强操作腔 68的向前运动操作腔63中的气压接近增强操作腔68中的气压，则巻轴 销62沿与其相反的方向运动，使得向前运动气压入口 61a与向前运动气 压通路46连通。因此，向前运动气压流入第二向前运动操作腔40a以使 增压活塞43向前运动，从而允许溢流孔23被阻塞以在液压操作腔20中 进行增强操作。
操纵阀70具有阀活塞73，其布置在该操纵阀的阀操作腔74内的 一侧处；填塞件72,其布置在该阀操作腔内的另一侧处，从而与阀操作 腔74的内倾斜面紧密接触或分离，以保持或释放该阀操作腔内的气密性； 操作销71，其具有沿填塞件72后部的外周布置的弹簧75，以允许填塞 件72打开和封闭向后运动气压通路66与内部气压通路69之间的空间； 操纵阀70在两侧连接至与增强操作腔68连通的内部气压通路69以及与 主阀60的向后运动操作腔65连通的内部气压通路65a。
而且，向前运动气压通路35连接至向前运动气压产生装置，向后运 动气压通路15连接至向后运动气压产生装置。
在上述构造的情况下，以下对根据本发明的液压增强器的操作进行 说明。
首先针对向后运动，通过向后运动气压通路15向第一向后运动操作 腔10b供应气压，从而使操作活塞13向后运动，同时向操纵阀70的向 后运动气压通路66供应气压，从而推动阀操作腔74的阀活塞73和操作 销71。结果，气压通过向后运动气压通路66和内部气压通路69和65a 被送至增强操作腔68和向后运动操作腔65，从而向下推动巻轴销62， 使得向前运动气压通路46和向后运动气压出口 61b彼此连通，从而从第 二向后运动操作腔40a排放气压。此时，增压活塞43通过弹簧42向后 运动并处于图2和图5所示的状态。
接下来，说明根据本发明的液压增强器的向前运动。 若在图2所示的状态下通过形成在本体1中部的向前运动气压通路 35供应向前运动气压，则气压首先被送至向前运动操作腔30b，从而向前移动活塞33，接着气压通过向前运动气压通路n被送至第一向前运动
操作腔10a，从而向前移动操作活塞13。
此时，由于不再供应向后运动气压，操纵阀70的阀操作腔74中的 气压以及主阀60的向后运动操作腔65中的气压通过向后运动气压通路 66被排放，使得操作销71通过弹簧75运动，以允许填塞件72与操纵阀 70的本体紧密接触，从而阻塞向后运动气压通路66和内部气压通路69。
结果，增强操作腔68截留的气压被送至巻轴销62的前侧，从而尽 管向前运动气压通过向前运动气压入口 61a被送至向前运动操作腔63， 巻轴销62也根本不动，如图6所示。
因此，向前运动气压入口 61a和向前运动气压通路46被阻塞，使得 气压不会被送至第二向前运动操作腔40a，这使得增压活塞43保持在暂 停状态，如图3所示。
之后，操作活塞13向前运动，并且若操作杆ll在其前端部抵靠作 业对象但不经受载荷，则操作活塞13暂停并且活塞33也暂停，使得第 一向前运动操作腔10a和后操作腔30b中的气压持续升高，同时主阀60 的向前运动操作腔63中的气压也升高。
若向前运动操作腔63中的气压升高至接近增强操作腔68中的气压， 则由于向前运动操作腔63的截面积略大于增强操作腔68的截面积，从 而巻轴销62移动。因此，增强操作腔68中的气压通过向后运动操作腔 65排放至向后运动气压通路66，并且巻轴销62升起至其上升端。
因此，如图7所示，向前运动气压入口 61a和向前运动气压通路46 彼此连通，并且向前运动气压被送至第二向前运动操作腔40a，使得增压 杆41穿过溢流孔23，同时液压操作腔20的油压升高而向操作杆11的前 端部施加很大的力。
另一方面，图8示出了根据本发明第二实施方式的液压增强器，其 中主陶60与本体1 一体形成，并且止回阀76取代所述操纵阀作为与本 体1分开的部件连接至主阀60的增强操作腔68。此外，与向后运动操作 腔65相连的内部气压通路65a连接至止回阀76的后端。在这种情况下， 本发明第二实施方式的操作与本发明第一实施方式的操作相同，为本发明的简洁起见省略对其进行说明。
图9示出了根据本发明第三实施方式的液压增强器，其中主阀60和 操纵阀70与本体1分幵形成，附图标记45表示与连接至第二向前运动 操作腔40a的向前运动气压通路46相连的向前运动气压通路。
图10示出了根据本发明第四实施方式的液压增强器，其中主阀60 和止回阀76与本体1分开形成。
权利要求
1、一种液压增强器，该液压增强器包括第一操作腔，该第一操作腔具有在其前侧形成的向后运动气压通路以及在其后侧形成的向前运动气压通路，并具有布置在其内的操作活塞，该操作活塞具有从其向外伸出的操作杆；液压操作腔，在该液压操作腔内布置有在所述操作活塞的后侧形成的引导杆；多个操作腔，所述操作腔具有绕其内周布置的活塞，并在所述操作腔前侧连接至所述液压操作腔的后侧以形成油压，在该活塞后侧形成有向前运动气压通路；多个第二操作腔，在所述第二操作腔内布置有增压活塞，该增压活塞具有适于穿过该活塞以在所述液压操作腔内前后移动的增压杆以及绕该增压杆的外周布置的弹簧，所述第二操作腔具有形成在其前侧的气压通路以及形成在其后侧的向前运动气压通路；以及主阀，该主阀连接至所述第二操作腔的向前运动气压通路，并且其内布置有卷轴销，该卷轴销适于通过操纵阀或止回阀进行控制，从而在所述操作杆的初始向前运动时，在内部气压的作用下，所述操纵阀或止回阀关闭并且所述卷轴销阻塞所述向前运动气压通路，在向前运动期间施加高载荷时，所述内部气压被排放以使所述卷轴销打开所述向前运动气压通路，从而将向前运动气压送至所述第二操作腔，借此产生增强的压力。
2、 根据权利要求1所述的液压增强器，其中所述主阀被布置在其内 的巻轴销以及沿着该巻轴销的外周形成的多个填塞件顺序分隔成向前 运动操作腔，其上形成有向前运动气压入口；向后运动排放腔，其上形 成有向后运动气压出口；向后运动操作腔，其前侧形成有第一内部气压 通路，该第一内部气压通路与向后运动气压通路相连；以及增强操作腔， 该增强操作腔连接至布置在所述向后运动气压通路处的所述操纵阀或止 回阀，并且尺寸小于所述向前运动操作腔，使得在所述操作杆的初始向前运动期间所述巻轴销向后运动以阻塞所述向前运动气压通路，在施加 高载荷时所述向前运动操作腔的油压高于所述增强操作腔以使所述巻轴 销向前运动，从而通过所述向后运动操作腔将油压从所述增强操作腔排 放至所述第一内部气压通路，并将所述向前运动气压通路和所述向前运 动气压入口连接，并且在所述操作杆向后运动时向后运动油压被送至所 述向后运动操作腔，从而使所述巻轴销返回其初始位置。
3、 根据权利要求2所述的液压增强器，其中连接至所述主阀的所述 操纵阀具有布置在其阀操作腔内的一侧的阀活塞；填塞件，该填塞件 布置在所述阀操作腔内的另一侧，从而与所述阀操作腔的内倾斜面紧密 接触或分离，用于连接或阻塞所述向后运动气压通路以及所述增强操作 腔；以及操作销，该操作销具有沿所述填塞件的后部的外周布置的弹簧； 该操纵阀在两侧连接至与所述主阀的增强操作腔连通的第二内部气压通 路以及所述向后运动操作腔的所述第一 内部气压通路。
4、 根据权利要求1或2所述的液压增强器，其中所述主阀的所述增 强操作腔连接至一止回阀，并且与所述向后运动操作腔相连的所述第一 内部气压通路连接至所述止回阀的后端。
5、 根据权利要求1或2所述的液压增强器，其中所述主阀以及所述 操纵阀或止回阀与液压增强器本体一体形成或者与液压增强器本体分开 形成。
6 、 根据权利要求1所述的液压增强器，其中所述液压操作腔具有布 置在其后侧的溢流孔，用于防止在产生高载荷时所述前操作腔中的液压 油不足。
7、 根据权利要求1所述的液压增强器，其中所述活塞包括由止回阀 和密封环形成的防油侵入腔。
全文摘要
本发明涉及一种液压增强器，该液压增强器具有气压缸和液压缸的全部优点，并包括从其前侧顺序形成的第一操作腔、液压操作腔、前操作腔及后操作腔以及第二操作腔。所述前操作腔和后操作腔通过一溢流孔与液压操作腔相连，并且操作杆通过供应至第一操作腔和前操作腔及后操作腔的气压而向前运动。于是，仅在施加高载荷时，气压才通过操纵阀和主阀选择性地供应至第二向前运动操作腔，从而在液压操作腔中产生高压力。
文档编号F15B11/068GK101421522SQ200780013387
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月6日 优先权日2006年4月12日
发明者朱多瑛, 朱瑛暾, 朱真瑛 申请人:朱瑛暾