专利名称：变速油缸系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种油缸系统，具体为ー种可随负载变化而改变运行速度的油缸系统。
背景技术：
现有技术中的很多エ况下，油缸在整个行程中，要求随着负载的增加，速度减小而推力増加，以往的技术是使用恒功率变量泵实现，结构复杂而成本很高，因泵的变量机构在高速旋转副作用下频繁变量，泵的故障率很高，使得寿命缩短，影响整个系统运行。而且其只是减少了启动时花费在空载运行上的时间。不能用于系统运行的全过程
发明内容
本发明设计了ー种变速油缸系统，解决了目前变速油缸结构复杂，运行故障率高且控制效果差的问题。—种变速油缸系统,包括油缸座，固定在油缸座上的缸筒，置于缸筒内的活塞，在活塞与底座间有第一油腔，活塞与缸筒间有第三油腔，其特征在于油缸座中央固定有控制调节杆，所述的控制调节杆伸入活塞的中空腔内并且控制调节杆的外壁与活塞中空腔内壁间构成第二油腔，所述活塞的外壁与缸筒内壁间构成第三油腔，所述的控制调节杆前端与活塞的内端面之间构成第四油腔，在控制调节杆上有第一油管与第二油管，其中第一油管的一端与第四油腔连通，第二油管的一端与第二油腔连通，在油缸座上有第三油管与第一油腔连通，所述第三油管的另一端与液控单向阀的B ロ连通，所述的变速油缸系统，还设置有四个电液换向阀，其中换向阀I，换向阀II为三位四通O型换向阀，换向阀III为二位四通O型换向阀，换向阀IV为二位四通换向阀，所述第一油管分别与换向阀I的A ロ、换向阀II和换向阀III的P ロ连通；第二油管与换向阀II的A ロ连通；第一油腔与换向阀III的B ロ、换向阀IV的P ロ连通，第三油腔与换向阀III的A ロ、换向阀IV的A ロ连通；换向阀I、II、IV的T ロ接油箱，所述的液控单向阀的控制ロ经单向阀与换向阀I的B ロ连通；
在ー个工作行程中变速油缸分高速、中高速、中速与低速四级前进速度，油缸活塞高速前进时，第二油腔与第四油腔与压カ油路连通；油缸活塞以中高速度前进时，第四油腔接压カ油路，第二油腔接油箱；当油缸活塞以中速前进时，第一油腔、第三油腔与第四油腔接压カ油路，第二油腔接油箱；当油缸活塞以慢速前进时，第一油腔与第四油腔接压カ油路，第ニ油腔与第三油腔接油箱；所述油罐活塞以四个不同速度前进时，其压カ油作用面积分别对应依次增大的A、B、C、D四个面积。此产品通过油缸与系统的结合的集成，油缸随着压カ的变化，在不同压カ下对应有不同四个从小到大的作用面积，从而实现了输出力与油缸速度的完美配合，从设计上彻底避开了高速旋转副的变量机构，且整个过程全部自动转换，无行程限制；控制简单，用定量泵代替了昂贵的恒功率变量泵，成本也随之大大减少。此产品已在很多场合应用，它实现 了装机功率的最有效化分配，经济与节能效益相当可观。
图I是变速油缸系统结构示意图。图中，ト活塞，2-缸筒，3-控制调节杆，4-单向阀，5-油缸座，6-第一油管，7_第二油管，8-第一油腔，9-第二油腔，10-第三油腔，11-第四油腔，12-第三油管，13-液控单向阀。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进ー步描述。參照附图I，本发明的变速油缸系统包括油缸座5，固定在油缸座上的缸筒2，在缸筒内有活塞I。所述活塞I的杆体为中空腔，在油缸座5上固定有控制调节杆3，该控制调节杆3穿入活塞I的中空腔内，由活塞I、缸筒2、控制调节杆3和油缸座5之间形成四个油腔，分别为活塞I与油缸座5之间构成的第一油腔8，控制调节杆3的外壁与活塞I的中空腔内壁间构成的第二油腔9，活塞I的外壁与缸筒2的内壁间构成的第三油腔10和控制调节杆3的端面与活塞I中空腔前端内壁间构成的第四油腔11。在控制调节杆3上有两个油管，即第一油管6与第二油管7。本发明的变速油缸系统设置有四个换向阀，其中换向阀I，换向阀II为三位四通O型电液换向阀，换向阀III为二位四通O型电液换向阀，换向阀IV为二位四通电液换向阀。所述的第四油腔11通过第一油管6与换向阀I的A ロ、换向阀II的P ロ、换向阀III的P ロ连通；第二油腔9通过第二油管7与换向阀II的A ロ连通；第一油腔8与换向阀III的B ロ，换向阀IV的P ロ连通；第三油腔10与换向阀III的A ロ，换向阀IV的A ロ连通；换向阀I的P ロ连接压カ油路Y ;换向阀I、II、IV的T ロ接油箱；换向阀III的T ロ不对外连通。还设置有液控单向阀13，该液控单向阀的A ロ通油箱，B ロ通过第三油管12与第一油腔8连通，控制ロK经单向阀4与换向阀I的B ロ连通，同时与第二油管7、换向阀II的A ロ连通。本实施例所述变速油缸系统的前进速度共分四级，分别为高速、中高速、中速、慢速。当速度为高速吋，电磁铁1DT、5DT得电，第二油腔9、第四油腔11经换向阀I、换向阀
II、第一油管6、第二油管7与压カ油路Y连通，此时压力油液的作用面积为A，活塞I高速前进；当速度为中高速吋，电磁铁1DT、6DT得电，第四油腔11通过第一油管6、换向阀I与压カ油路Y连通，第二油腔9通过第二油管7、换向阀II与油箱连通，此时压力油液的作用面积为B ;当速度为中速吋，电磁铁1DT、3DT、6DT得电，第一油腔8、第三油腔10，第四油腔11通过第一油管6、换向阀I、换向阀III、换向阀IV与压カ油路Y连通，第二油腔9通过第二油管7、换向阀II与油箱连通，此时压力油液的作用面积为C ;当速度为慢速吋，电磁铁1DT、3DT、4DT、6DT得电，第一油腔8、第四油腔11通过第一油管6、换向阀I、换向阀III与压カ油路Y连通，第二油腔9通过第二油管7、换向阀II与油箱连通，第三油腔10通过换向阀IV与油箱连通，此时压力油液的作用面积为D ;在活塞I前进过程中，液控单向阀13通过第三油管12不断为第一油腔8补油，保证活塞I正常前进。当活塞I需退回吋，电磁铁2DT、4DT得电，第二油腔9通过第二油管7、换向阀I与压カ油路Y连通，第三油腔10通过换向阀IV与油箱连通，第四油腔11通过第一油管6、换向阀I与油箱连通，压カ油路Y中压カ油通过换向阀I、单向阀4进入液控单向阀13控制ロ K，使得液控单向阀双向连通，因此第一油腔8通过第三油管12、液控单向阀13与油箱连通，活塞I退回。本发明的产品通过油缸与系统的结合的集成，油缸随着压カ的变化，在不同压カ下对应有不同四个从小到大的作用面积，从而实现了输出力与油缸速度的完美配合，从设 计上彻底避开了高速旋转副的变量机构，且整个过程全部自动转换，无行程限制；控制简单，用定量泵代替了昂贵的恒功率变量泵，成本也随之大大減少。此产品已在很多场合应用，它实现了装机功率的最有效化分配，经济与节能效益相当可观。
权利要求
1.一种变速油缸系统,包括油缸座(5),固定在油缸座上的缸筒(2),置于缸筒内的活塞(1)，在活塞(I)与底座间有第一油腔(8)，活塞与缸筒间有第三油腔(10)，其特征在于油缸座中央固定有控制调节杆(3)，所述的控制调节杆(3 )伸入活塞(I)的中空腔内并且控制调节杆的外壁与活塞中空腔内壁间构成第二油腔(9)，所述活塞(I)的外壁与缸筒(2)内壁间构成第三油腔(10)，所述的控制调节杆(3)前端与活塞(I)的内端面之间构成第四油腔(11)，在控制调节杆上有第一油管(6)与第二油管(7)，其中第一油管(6)的一端与第四油腔(11)连通，第二油管(7)的一端与第二油腔(9)连通，在油缸座上有第三油管(12)与第一油腔(8)连通，所述第三油管(12)的另一端与液控单向阀(13)的B 口连通； 所述的变速油缸系统还设置有四个电液换向阀，其中换向阀I，换向阀II为三位四通O型换向阀，换向阀III为二位四通O型换向阀，换向阀IV为二位四通换向阀，所述第一油管(6)分别与换向阀I的A 口、换向阀II和换向阀III的P 口连通；第二油管(7)与换向阀II的A 口连通；第一油腔(8)与换向阀III的B 口、换向阀IV的P 口连通，第三油腔(10)与换向阀III的A 口、换向阀IV的A 口连通；换向阀I、II、IV的T 口接油箱，所述的液控单向阀(12)的控制口经单向阀(4)与换向阀I的B 口连通； 在一个工作行程中变速油缸分高速、中高速、中速与低速四级前进速度，油缸活塞高速前进时，第二油腔与第四油腔与压力油路连通；油缸活塞以中高速度前进时，第四油腔接压力油路，第二油腔接油箱；当油缸活塞以中速前进时，第一油腔、第三油腔与第四油腔接压力油路，第二油腔接油箱；当油缸活塞以慢速前进时，第一油腔与第四油腔接压力油路，第二油腔与第三油腔接油箱；所述油罐活塞以四个不同速度前进时，其压力油作用面积分别对应依次增大的A、B、C、D四个面积。
全文摘要
一种变速油缸系统，包括油缸座，固定在油缸座上的缸筒，置于缸筒内的活塞，油缸座中央固定有控制调节杆，所述控制调节杆穿过活塞的前部置于活塞中空腔内，在油缸座、活塞、缸筒和控制调节杆间共有四个受力面积不同的油腔，在控制调节杆上有第一油管与第二油管，其中第一油管与第四油腔连通，第二油管与第二油腔连通。还配置有四个换向阀和一个液控单向阀及一个单向阀。该产品通过油缸与系统的结合的集成，油缸随着压力的变化，在不同压力下对应有不同四个从小到大的作用面积，从而实现了输出力与油缸速度的最佳配合，从设计上彻底避开了高速旋转副的变量机构，且整个过程全部自动转换，无行程限制；控制简单，成本也随之大大减少。
文档编号F15B15/00GK102678654SQ201210178539
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月2日 优先权日2012年6月2日
发明者王朝林 申请人:山西高行液压股份有限公司