专利名称：超高压工具的液压动力源系统的制作方法
技术领域：
本发明属于液压设备领域，特别是一种是超高压工具的液压动力源系统。
背景技术：
在目前使用的钢材剪断、挤压连接和扩张器等超高压工具的液压装置中， 通常采用超高压油泵作为液压动力源。
超高压油泵是将电动机(或其它原动机)输出的机械能转换成液体超高
压压力能(80 100MPa)的转化装置。超高压油泵具有体积小、重量轻、输 出压力大等优点，适合用来作为超高压工具的液压动力源。但是，在实际使 用中，也发现超高压油泵存在一些问题-
1) 超高压油泵在超高压条件下，由于油温过高，会引起油液粘度下降而 导致内泄漏加大，这在很大程度上影响到泵的容积效率，过大的内泄漏还会 使油泵失效。
2) 超高压油泵的柱塞和柱塞缸等运动副之间采用的是间隙密封，其间隙 小、加工精度高，间隙密封对油液的清洁度和温度的要求高，所以该油泵抗 污染能力较差，对使用环境要求苛刻，不适于长期在露天工地使用。
3) 由于超高压油泵输出流量较小，当液压工具需要"低压快进"和"高 压工进"两种工况切换时，该油泵的输出流量限制了 "快进"速度，造成设 备使用效率降低。
发明内容
本发明的目的是克服现有超高压油泵内泄漏大、抗污能力差、使用效率 低的缺陷，发明一种由液压常规压力(〈31.5MPa)元件组成的超高压工具的 液压动力源。
上述目的通过一种这样的超高压工具的液压动力源来实现，其包括油泵、 溢流阀、换向阀、液控单向阀、增压缸、顶杆、单向阀、工作缸和储油箱；
增压缸内设有增压缸活塞，增压缸活塞将增压缸隔为无杆腔、有杆腔和增压腔；
工作缸内设有工作缸活塞，工作缸活塞将工作缸隔为无杆腔和有杆腔； 顶杆设于增压缸无杆腔的端盖中央；
增压缸活塞是一个中空的部件，在中空内设有单向阀和中心孔道，单向阀 的入口端位于与顶杆正对的位置，当活塞全部退回时，顶杆会碰触单向阀使其 导通，单向阀的出口端通过中心孔道与增压腔连通；
油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口与换向阀的进油口连通，油泵的 出油口还通过溢流阀与油箱连通，换向阀的右位出口与工作缸有杆腔连通，换 向阀的右位出口还通过液控单向阀与增压缸有杆腔连通；换向阀的左位出口与 增压缸无杆腔连通，增压缸无杆腔通过单向阀、中心孔道和增压腔与工作缸无 杆腔连通，液控单向阀控制油路与换向阀的左位出口连通，工作缸活塞杆的端 部设有工具头，例如剪切刀具、挤压头或扩张器头等。
所述油泵优选为额定压力不大于25MPa的小排量齿轮泵。
所述增压缸的增压比为P2/P,二5，其中P2为增压腔的压强，P,为增压缸无 杆腔的压强。
本发明的积极效果如下采用本发明的超高压工具的液压动力源，无需 另外加超高压控制元件，即可方便组成超高压工具液压动力源。利用常规压力 油泵输出流量较大的优点还可方便地实现设备执行元件的"低压快进"，有效 地提高了工作效率。它具有成本低、工作稳定、寿命高、工效高、维护方便， 抗温度变化和环境污染能力强等优点，适合于建筑施工工地长期露天使用。
在下面的说明中采用的方位术语都是相对于常规的阅读附图的方向而 言的。
图1是本发明的一优选实施例的结构示意图 图中
1油泵
4液控单向阀
7单向阀 10增压缸活塞 13工作缸活塞 16中心孔道
2溢流阀 5增压缸 8工作缸 ll增压缸无杆腔 14工作缸无杆腔 17增压腔
3换向阀
6顶杆
9储油箱
12增压缸有杆腔
15工作缸有杆腔
18换向阀进油口19换向阀右位出口 20换向阀左位出口 21剪切刀具
具体实施例方式
如图1所示，所述超高压工具的液压动力源由油泵1、溢流阀2、换向阀 3、液控单向阀4、增压缸5、顶杆6、单向阀7、工作缸8和储油箱9组成；增 压缸5内设有增压缸活塞10，增压缸活塞10将增压缸5隔为增压缸无杆腔11 和增压缸有杆腔12;工作缸8内设有工作缸活塞13，工作缸活塞13将工作缸 15隔为工作缸无杆腔14和工作缸有杆腔15;顶杆6设于增压缸无杆腔11的底 部中央；增压缸活塞10是一个中空的部件，在中空内设有单向阀7、中心孔道 16和增压腔17，单向阀7的入口端位于与顶杆6正对的位置，当该活塞全部退 回时，顶杆6会碰触单向阀7使其导通，单向阀7的出口端通过中心孔道16与 增压腔n连通；油泵1的进油口与油箱9连通，油泵1的出油口与换向阀3 的进油口18连通，油泵1的出油口还通过溢流阀2与油箱9连通，换向阀3 的右位出口 19与工作缸有杆腔15连通，换向阀3的右位出口 19还通过液控单 向阀4与增压缸有杆腔12连通；换向阀3的左位出口 20与增压缸无杆腔11连 通，增压缸无杆腔11通过单向阀7、中心孔道16和增压腔17与工作缸无杆腔 14连通，工作缸活塞13的端部设有剪切刀具21。
所述油泵1为额定压力不大于25MPa的小排量齿轮泵。
本发明采用增压缸组成增压回路，在增压缸活塞内中心处设置单向阀和中 心孔道，增压缸无杆腔端盖上设有顶杆。当增压缸活塞处于最左端位置时，顶 杆可以顶开单向阀使其导通。
本发明的工作过程如下当换向阀左位接通油路时，油液进入增压缸无杆 腔，经单向阀7、中心孔道16和增压腔17直接进入工作缸无杆腔，推动工作缸 活塞伸出，夹紧工件。此时，由于液控单向阀4的控制，油路处于低压，液控 单向阀反向截止，增压缸的回油路被切断，使增压缸活塞保持不动，油泵的输 出油液经中心孔道全部进入工作缸，使工作缸活塞快速伸出，实现"低压快进"; 当完成"夹紧"工况后，由于负载阻力增大，油压力升高，液控单向阀控制油 路压力也随之升高，液控单向阀反向开启，增压缸有杆腔回油路接通油箱，增 压缸活塞向右移动，单向阀在让过顶杆后在增压腔高压作用下自动关闭。增压 腔中的油液被增压，并推动工作缸活塞以低速超高压继续下行，自动实现"超 高压工进"工况。增压缸增压腔在每一个行程所排出的超高压油液流量应能满 足工作缸"超高压工进"所需流量。"工进"工况完成后，换向阀换向，右位接入油路，油泵输出的油液可同时 进入工作缸有杆腔和经液控单向阀进入增压缸有杆腔。此时增压缸活塞快速退 回，而工作缸活塞在退回过程中将工作缸有杆腔内的油液输回到增压缸增压腔 中，使其充满，循环使用。
全部工作完成后，可将换向阀置于中位。利用换向阀中位机能实现油泵低压 卸荷，既可节省功率消耗，又减少油液发热。
当增压缸增压腔与工作缸无杆腔之间产生泄漏使油液不足时，有可能造成增 压缸活塞回位误差，即工作缸活塞己退回到位而增压缸活塞还未退到左端。此 时，本装置可以让油泵油液经液控单向阀继续向增压缸有杆腔供油，使其继续 左退，直至消除回位误差，实现泄漏补偿功能。
当出现工作缸活塞回位误差，即增压缸活塞先退回到位而工作缸活塞还未退 回到位时，此时由于增压缸活塞内部单向阀已被顶杆顶开，工作缸外腔的回油 可经中心孔道、单向阀、换向阀继续回油，直至其工作缸活塞退回到位为止。
由此可以看出，经过一个循环往复，本装置油路可以自动消除增压缸和工作 缸的回位误差，不需再另外加设补油装置。
权利要求
1. 一种超高压工具的液压动力源系统，包括油泵、溢流阀、换向阀、液控单向阀、增压缸、顶杆、单向阀、工作缸和储油箱；其特征在于增压缸内设有增压缸活塞，增压缸活塞将增压缸隔为无杆腔、有杆腔和增压腔；工作缸内设有工作缸活塞，工作缸活塞将工作缸隔为工作缸无杆腔和工作缸有杆腔；顶杆设于增压缸无杆腔的端盖中央；增压缸活塞是一个中空的部件，在中空内设有单向阀、中心孔道和增压腔，单向阀的入口端位于与顶杆正对的位置，当该活塞全部退回时，顶杆会碰触单向阀使其导通，单向阀的出口端通过中心孔道与增压腔连通；油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口与换向阀的进油口连通，油泵的出油口还通过溢流阀与油箱连通，换向阀的右位出口与工作缸有杆腔连通，换向阀的右位出口还通过液控单向阀与增压缸有杆腔连通；换向阀的左位出口与增压缸无杆腔连通，增压缸无杆腔通过单向阀、中心孔道和增压腔与工作缸无杆腔连通，工作缸活塞的端部设有工具头。
2. 根据权利要求l所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在于 所述油泵为额定压力不大于25MPa的小排量齿轮泵。
3. 如权利要求1或2所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在 于所述增压缸的增压比为P2 / P产5。
4. 如权利要求1或2所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在 于所述工具头为剪切刀具。
5. 如权利要求3所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在于所述工具头为剪切刀具。
6. 如权利要求1或2所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在于所述工具头为挤压头。
7. 如权利要求3所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在于所述工具头为挤压头。
8. 如权利要求1或2所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在 于所述工具头为扩张器头。
9. 如权利要求3所述的超高压工具的液压动力源系统，其特征在于所述工具头为扩张器头。
全文摘要
本发明属于液压设备领域，特别是一种是超高压工具的液压动力源系统。其结构如下油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口与换向阀的进油口连通，油泵的出油口还通过溢流阀与油箱连通，换向阀的右位出口与工作缸有杆腔连通，换向阀的右位出口还通过液控单向阀与增压缸有杆腔连通；换向阀的左位出口与增压缸无杆腔连通，增压缸无杆腔通过单向阀、中心孔道和增压腔与工作缸无杆腔连通，工作缸活塞的端部设有剪切刀具。本发明可方便地实现设备执行元件的“低压快进”，有效地提高了工作效率，其具有成本低、工作稳定、寿命高、工效高、维护方便，抗温度变化和环境污染能力强等优点，适合于建筑施工工地长期露天使用。
文档编号F15B13/00GK101424283SQ20081023982
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者建 刘, 毛智勇, 田宏宇 申请人:北京联合大学