一种低-高压软启动液压油源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于液压系统油源设计技术，具体公开了一种低-高压软启动液压油源系统，它包括分别与油箱连接的系统高压管和系统回油管，所述的系统高压管依次连接高压过滤器、单向阀、高压软管、主泵、低压软管和蝶阀，油箱的回油口依次通过回油过滤器和冷却器与系统回油管连接；所述的系统高压管和系统回油管之间设有低-高压软启动模块。能够减小高压油液对系统高压回路中的所有管路和阀等元部件造成的压力脉冲，有效减小脉冲峰值，从而减少对系统中各个元件的冲击，使用可靠性大大提高；同时对系统原有设计的密封结构的影响也大大减少，有效防止了冲击噪声和液压油源引起的局部泄露，使液压油源的使用寿命大大增加。
【专利说明】一种低-高压软启动液压油源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于液压系统油源设计技术，具体涉及一种液压油源。
【背景技术】
[0002]液压系统由于体积和质量小、功率重量比大、易于实现往复运动、易于实现大范围无级变速、传动平稳、使用寿命长、易于操作等优点，被广泛应用于航空航天、军工、交通、船舶、矿山等各个工业领域中。
[0003]液压油源作为液压系统的动力源，为作动器等执行机构提供充足的高压油液，通过伺服阀等控制元件控制执行机构进行规定动作，是液压系统的重要组成部分。液压油源的性能，直接决定了液压系统的设计功能是否能够实现。一个性能优良、设计合理的油源，对整个系统的性能、寿命、使用成本、检修强度会带来至关重要的影响。在油源的性能考核中，泵开启过程中引起的系统压力冲击大小是体现油源性能的重要指标。
[0004]液压油源主要包含泵、电机、油箱、过滤器、溢流阀、液压管路及各种功能阀等元部件，其中泵通过联轴器与电机相连。工作时，电机通过轴的高速旋转带动泵同步运转，将高压油液通过管路、过滤器、阀等元部件输出到控制和执行机构，将电能转化为机械能，实现液压系统的功能。电机在开启瞬间，由于其转速在短时间内快速升高，带动油泵瞬时输出大量高压油液到液压系统中，形成一个压力波峰，峰值可达泵输出压力的2倍，对系统中的各个元部件造成巨大的冲击，严重影响和损坏元部件的内部结构和密封，造成系统局部密封的失效，以及元部件的磨损，引起冲击噪声和液压油源的局部泄露，使液压油源的使用寿命大大缩短，冲击严重时可能导致油源功能失效，无法正常工作。执行机构在受到严重冲击的情况下可能导致误动作，从而损坏连接件甚至引起安全事故。这种现象在高压大流量液压油源中尤其明显，具有较大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够减少对元件冲击损耗、增加其使用寿命，且可靠性较高的一种低-高压软启动液压油源系统。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种低-高压软启动液压油源系统，它包括分别与油箱连接的系统高压管和系统回油管，所述的低-高压软启动液压油源系统还包括主泵，所述主泵的控制油口与调压阀的进油口连接，调压阀的出油口与油箱连接；所述的主泵的吸油口通过低压软管和蝶阀与油箱的吸油口连接，所述的主泵的高压油口通过高压软管、单向阀和高压过滤器与系统高压管连接；所述油箱的回油口依次通过回油过滤器和冷却器与系统回油管连接；其特征在于:所述的系统回油管和系统高压管之间设有低-高压软启动模块，所述的低-高压软启动模块包括液控先导溢流阀、蓄能器和节流阀，液控先导溢流阀进油口与系统高压管连接，液控先导溢流阀卸油口与系统回油管连接，液控先导溢流阀的外控油口上通过蓄能器和节流阀与系统闻压管连接。[0008]在上述的一种低-高压软启动液压油源系统中，所述油箱还设有放油阀、液位计和空气滤清器。
[0009]在上述的一种低-高压软启动液压油源系统中，所述的低-高压软启动模块和高压过滤器之间旁路并联设有压力传感器和蓄能器。
[0010]在上述的一种低-高压软启动液压油源系统中，所述的蓄能器的油口设有截止阀。
[0011]在上述的一种低-高压软启动液压油源系统中，所述主泵的控制油口与调压阀的进油口之间设有电磁换向阀，所述电磁换向阀的进油口与主泵的控制油口连接，所述的电磁换向阀不得电时出油口与油箱连接，得电时出油口与调压阀的进油口连接。
[0012]本实用新型的有益效果在于:本发明现有技术的基础上增设的低-高压软启动模块，能够减小高压油液对系统高压回路中的所有管路和阀等元部件造成的压力脉冲，有效减小脉冲峰值，从而减少对系统中各个元件的冲击，使用可靠性大大提高；同时对系统原有设计的密封结构的影响也大大减少，有效防止了冲击噪声和液压油源引起的局部泄露，使液压油源的使用寿命大大增加。
[0013]进一步的，主泵的控制油口通过电磁换向阀再与调压阀连接之后，可以减少主泵的工作损耗，增加其使用寿命。
[0014]进一步的，在低-高压软启动模块和高压过滤器之间旁路并联安装压力传感器和蓄能器，可以实时测量系统高压管的压力和吸收主泵产生的压力脉动，从而进一步稳定高压管输出油液压力。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为一种低-高压软启动液压油源系统示意图；
[0016]图中:1.油箱；2.放油阀；3.液位计；4.空气滤清器；5.蝶阀；6.低压软管；
7.主泵；8.电机；9.高压软管；10.单向阀；11.高压过滤器；12.电磁换向阀；13.调压阀；14.截止阀；15.压力传感器；16.蓄能器；17.节流阀；18.蓄能器；19.液控先导溢流阀；20.回油过滤器；21.冷却器；22.系统高压管；23.系统回油管；24.低-高压软启动模块。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，本实用新型的低-高压软启动液压油源系统包括由电机8带动的主泵7，主泵7的控制油口 X与电磁换向阀12的进油口连接，所述的电磁换向阀12是两位三通阀，其中不得电时出油口与油箱I连接，得电时出油口与调压阀13的进油口连接。所述的调压阀的出油口与油箱I连接。
[0019]所述的主泵I的控制油口 X也可以直接调压阀13的进油口连接。但是通过电磁换向阀12再与调压阀13连接之后，可以减少主泵7的工作损耗，增加其使用寿命。
[0020]主泵7的吸油口通过低压软管6和蝶阀5连接到油箱I的吸油口，所述的油箱I上安装有放油阀2、液位计3和空气滤清器4。所述的油箱I的回油口依次通过回油过滤器20和冷却器21与系统回油管23连接。
[0021]主泵7的高压油口通过高压软管9、单向阀10和高压过滤器11与系统高压管22连接。
[0022]在系统回油管23和系统高压管22之间安装有低_高压软启动模块24，所述的低-高压软启动模块24包括液控先导溢流阀19，其进油口与系统高压管22连接，卸油口与系统回油管23连接，所述的液控先导溢流阀19为外控式的液控先导溢流阀19，因此在所述液控先导溢流阀19的外控油口上通过蓄能器18和节流阀17与系统高压管22连接。
[0023]也可以在低-高压软启动模块24和高压过滤器11之间旁路并联安装压力传感器15和蓄能器16，为了便于蓄能器16的维修，可以在蓄能器16的油口安装截止阀14。如果采用此安装方式，压力传感器15可以实时测量系统高压管22的压力，蓄能器16可以吸收主泵7产生的压力脉动，可以进一步稳定高压管输出油液压力。
[0024]工作过程如下:
[0025]调压阀13在工作前会设定一个目标压力值，启动电机8，此时电磁换向阀12不得电，主泵7的控制油口 X的油液通过电磁换向阀12卸回油箱I。此时系统高压管22是没有高压油液输出。之后电磁换向阀12得电，主泵7开始工作于带负载状态，主泵7开始输出高压油液。此时在低-高压软启动模块24中，由于蓄能器18的蓄能作用以及节流阀17的阻尼作用，油液在蓄能器18和节流阀17所在管路升压缓慢，随着此管路压力逐渐上升，液控先导溢流阀19阀芯开启的压力随之上升，系统高压管22中压力若超过蓄能器18和节流阀17所在管路的压力，则液控先导溢流阀19阀芯开启，将系统高压管22的压力卸载。因此，系统高压管22压力是随着蓄能器18和节流阀17所在管路的压力逐渐缓慢上升的，直至蓄能器18和节流阀17所在管路的压力升至所述的调压阀13设定的目标压力值，液控先导溢流阀19阀芯关闭，系统高压管22中停止压力卸载，完成全部软启动过程，开始正常工作。
[0026]例如调压阀13的目标压力设为21Mpa，液压油源开启时，电机8带动主泵7输出21MPa的高压油液。此时液控先导溢流阀19外控油口没有压力，液控先导溢流阀19的阀芯打开，油液全部溢流，系统高压管22的压力不能升高。同时系统高压管22和节流阀17之间的管路压力瞬间升高到21MPa。由于节流阀17的阻尼效应，节流阀17前后油液形成一个压力差，节流阀17到蓄能器18之间的管路中的压力相对较慢的从O升至不足21MPa，即蓄能器18的油口处压力从O升至不足21MPa，蓄能器18开始存储高压油液，因此造成蓄能器18和液控先导溢流阀19之间的管路压力缓慢上升，及液控先导溢流阀19的控制油口处压力缓慢上升。随着此处压力的升高，液控先导溢流阀19的开启压力开始升高，主阀芯关闭，系统停止溢流，系统压力随之升高到与液控先导溢流阀19的控制油口处的压力一致。当蓄能器18停止存储高压油液时，蓄能器18和节流阀17所在管路中的压力也逐渐停止变化，固定在21MPa。此时液控先导溢流阀19的开启压力即为21MPa。至此低-高压软启动完成，系统开始正常工作，油源启动时的压力冲击大部分被消除，系统中元部件基本不受冲击。
【权利要求】
1.一种低-高压软启动液压油源系统，它包括分别与油箱(I)连接的系统高压管(22)和系统回油管(23)，所述的低-高压软启动液压油源系统还包括主泵(7)，所述主泵(7)的控制油口与调压阀(13)的进油口连接，调压阀(13)的出油口与油箱(I)连接；所述的主泵(7)的吸油口通过低压软管(6)和蝶阀(5)与油箱(I)的吸油口连接，所述的主泵(7)的高压油口通过高压软管(9)、单向阀(10)和高压过滤器(11)与系统高压管(22)连接；所述油箱(I)的回油口依次通过回油过滤器(20)和冷却器(21)与系统回油管(23)连接；其特征在于:所述的系统回油管(23)和系统高压管(22)之间设有低-高压软启动模块(24)，所述的低-高压软启动模块(24)包括液控先导溢流阀(19)、过蓄能器(18)和节流阀(17)，液控先导溢流阀(19)进油口与系统高压管(22)连接，液控先导溢流阀(19)卸油口与系统回油管(23)连接，所述液控先导溢流阀(19)的外控油口上通过蓄能器(18)和节流阀(17)与系统高压管(22)连接。
2.如权利要求1所述的一种低-高压软启动液压油源系统，其特征在于:所述油箱(I)还设有放油阀(2 )、液位计(3 )和空气滤清器(4 )。
3.如权利要求1或2所述的一种低-高压软启动液压油源系统，其特征在于:所述的低-高压软启动模块(24)和高压过滤器(11)之间旁路并联设有压力传感器(15)和蓄能器(16)。
4.如权利要求3所述的一种低-高压软启动液压油源系统，其特征在于:所述的蓄能器(16)的油口设有截止阀(14)。
5.如权利要求1或2所述的一种低-高压软启动液压油源系统，其特征在于:所述主泵(7)的控制油口与调压阀(13)的进油口之间设有电磁换向阀(12)，所述电磁换向阀(12)的进油口与主泵(7)的控制油口连接，所述的电磁换向阀(12)不得电时出油口与油箱(I)连接，得电时出油口与调压阀(13)的进油口连接。
【文档编号】F15B1/02GK203463382SQ201320322995
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】窦雪川, 郝岩研, 杨志鹏, 李红, 郑斌 申请人:天津航天瑞莱科技有限公司, 北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院