用于油缸控制的液压系统的制作方法

本公开属于油缸技术领域，特别涉及一种用于油缸控制的液压系统。

背景技术：

在船舶领域的液压系统中，通过液压油可以实现对多种输出型设备的控制，例如油缸、马达等。

为了防止油缸在外界负载的作用或油缸本身泄漏等因素下，活塞杆可能出现非自然回缩的情况，相关技术中，通过楔形锁紧机构实现对油缸活塞杆的锁紧。楔形锁紧机构可以使得油缸活塞杆的伸出负载较低，将活塞杆回缩负载较高，从而可以有效防止活塞杆的非自然回缩。

然而，在楔形锁紧机构的锁紧作用下，易使得液压系统无法克服楔形锁紧机构而实现活塞杆的正常回缩，从而导致油缸无法工作。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种用于油缸控制的液压系统，可以保证活塞杆在楔形锁紧机构的锁紧作用下仍能正常回缩。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种用于油缸控制的液压系统，所述液压系统包括油箱、液压泵、油缸组件和增压组件；

所述油箱的出油口与所述液压泵的进油口连通；

所述油缸组件包括三位四通换向阀和油缸，所述三位四通换向阀的进油口与所述液压泵的出油口连通，所述三位四通换向阀的第一工作油口与所述油缸的有杆腔连通，所述三位四通换向阀的第二工作油口与所述油缸的无杆腔连通，所述三位四通换向阀的回油口与所述油箱的回油口连通；

所述增压组件包括顺序阀、增压油缸和两位四通换向阀，所述顺序阀的进油口分别与所述三位四通换向阀的第一工作油口、所述顺序阀的控制油口连通，所述顺序阀的出油口与所述两位四通换向阀的控制油口连通，所述两位四通换向阀的进油口与所述三位四通换向阀的第一工作油口连通，所述两位四通换向阀的回油口与所述油箱的回油口连通，所述增压油缸包括无杆腔、有杆腔和增压腔，所述无杆腔与所述三位四通换向阀的第一工作油口连通，所述有杆腔与所述两位四通换向阀的第一工作油口连通，所述增压腔与所述油缸的有杆腔连通。

可选地，所述液压系统还包括液控单向阀，所述液控单向阀的进油口与所述三位四通换向阀的第一工作油口连通，所述液控单向阀的出油口与所述油缸的有杆腔连通，所述液控单向阀的控制油口与所述油缸的无杆腔连通。

可选地，所述液压系统还包括平衡阀，所述平衡阀包括阀体和单向阀体，所述阀体的进油口分别与所述三位四通换向阀的第二工作油口、所述单向阀体的进油口连通，所述阀体的出油口分别与所述单向阀体的出油口、所述阀体的第一控制油口、所述油缸的无杆腔连通，所述阀体的第二控制油口与所述油缸的有杆腔连通。

可选地，所述阀体的泄油口与所述单向阀体的进油口连通。

可选地，所述液压系统还包括保护组件，所述保护组件包括溢流阀，所述溢流阀的进油口分别与所述液压泵的出油口、所述溢流阀的控制油口连通，所述溢流阀的回油口与所述油箱的回油口连通。

可选地，所述保护组件还包括换向阀，所述换向阀的进油口与所述液压泵的出油口连通，所述换向阀的第一工作油口与所述油箱的回油口连通。

可选地，所述液压系统还包括单向阀，所述单向阀的进油口与所述液压泵的出油口连通，所述单向阀的出油口与所述三位四通换向阀的进油口连通。

可选地，所述液压系统还包括过滤器，所述过滤器的进油口与所述液压泵的出油口连通，所述过滤器的出油口与所述三位四通换向阀的进油口连通。

可选地，所述液压系统还包括安全阀，所述安全阀的进油口与所述液压泵的出油口与连通，所述安全阀的出油口与所述油箱的回油口连通，所述安全阀的控制油口与所述安全阀的进油口连通。

可选地，所述液压系统还包括排气阀，所述排气阀连通在所述三位四通换向阀的回油口和所述油箱的回油口之间。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在油缸的活塞杆伸出时：此时三位四通换向阀阀芯置于左位，液压油先后通过油箱的出油口、液压泵的进油口、液压泵的出油口、三位四通换向阀的进油口、三位四通换向阀的第二工作油口和油缸的无杆腔，使得活塞杆伸出，从而使得活塞杆插入楔形锁紧机构，防止活塞杆的非自然回缩。而油缸的有杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀的第一工作油口和三位四通换向阀的回油口，从而回油至油箱中，进而完成油缸的活塞杆的伸出。另外，此时顺序阀不开启，增压油缸不动作，从油缸的有杆腔流出的液压油全部回流至三位四通换向阀的第一工作油口中，进而回流至油箱中。因此，通过三位四通换向阀可以实现油缸的伸缩，且通过楔形锁紧机构对活塞杆的锁紧作用，可以防止活塞杆的非自然回缩。

在油缸的活塞杆回缩时：

若油缸的活塞杆正常回缩时，此时三位四通换向阀阀芯置于右位，液压油先后通过油箱的出油口、液压泵的进油口、液压泵的出油口、三位四通换向阀的进油口、三位四通换向阀的第一工作油口和油缸的有杆腔，此时液压油克服楔形锁紧机构的锁紧作用，使得活塞杆正常回缩。而油缸的无杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀的第二工作油口和三位四通换向阀的回油口，从而回油至油箱中，进而完成油缸的活塞杆的回缩。另外，此时顺序阀不开启，增压油缸不动作，从三位四通换向阀的第一工作油口流出的液压油全部流入油缸的有杆腔，从而使得液压油能够克服楔形锁紧机构对活塞杆的锁紧作用而正常回缩。

若油缸的活塞杆无法回缩时，此时液压系统憋压，增压油缸的活塞杆不移动，液压系统的压力不断增大，三位四通换向阀阀芯中置于右位。当顺序阀的进油口处压力增大至设定值，从而作用控制油口，使得顺序阀的阀芯移动，进而使得顺序阀的进油口和出油口连通，从顺序阀流出的液压油进入两位四通换向阀的控制油口，使得两位四通换向阀的阀芯置于左位，那么，此时增压油缸的有杆腔的液压油通过两位四通换向阀的第一工作油口和两位四通换向阀的回油口，从而回流至油箱。

由于增压油缸的有杆腔的液压油泄走，增压油缸的无杆腔的压力油会使得增压油缸的活塞杆向有杆腔移动，就会使得增压腔的液压油压力增大并流入油缸的有杆腔，从而使得油缸的活塞杆能克服楔形锁紧机构的锁紧而实现回缩。那么，此时液压系统憋压解除，液压系统压力降低，使得顺序阀的进油口与出油口不连通，无压力油进入两位四通换向阀的控制油口，此时两位四通换向阀的阀芯回复到右位。另外，当油缸的活塞杆伸出时，油缸的有杆腔的一部分液压油进入增压油缸的增压腔，从而使得增压油缸的活塞杆向无杆腔移动，此时有杆腔形成负压，使得油缸的有杆腔的另一部分液压油通过两位四通换向阀的进油口和第一工作油口流入有杆腔，使得有杆腔实现快速充油，为下一次增压做准备。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种用于油缸控制的液压系统的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、油箱；2、液压泵；3、油缸组件；31、三位四通换向阀；32、油缸；4、增压组件；41、顺序阀；42、增压油缸；421、无杆腔；422、有杆腔；423、增压腔；43、两位四通换向阀；5、液控单向阀；6、平衡阀；61、阀体；62、单向阀体；7、保护组件；71、溢流阀；72、换向阀；8、单向阀；9、过滤器；10、安全阀；11、排气阀；100、楔形锁紧机构。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种用于油缸控制的液压系统的结构示意图，如图1所示，该液压系统包括油箱1、液压泵2、油缸组件3和增压组件4。

油箱1的出油口与液压泵2的进油口连通。

油缸组件3包括三位四通换向阀31和油缸32，三位四通换向阀31的进油口p与液压泵2的出油口连通，三位四通换向阀31的第一工作油口a与油缸32的有杆腔连通，三位四通换向阀31的第二工作油口b与油缸32的无杆腔连通，三位四通换向阀31的回油口t与油箱1的回油口连通。

增压组件4包括顺序阀41、增压油缸42和两位四通换向阀43，顺序阀41的进油口a分别与三位四通换向阀31的第一工作油口a、顺序阀41的控制油口c连通，顺序阀41的出油口b与两位四通换向阀43的控制油口m连通，两位四通换向阀43的进油口p与三位四通换向阀31的第一工作油口a连通，两位四通换向阀43的回油口t与油箱1的回油口连通，增压油缸42包括无杆腔421、有杆腔422和增压腔423，无杆腔421与三位四通换向阀31的第一工作油口a连通，有杆腔422与两位四通换向阀43的第一工作油口a连通，增压腔423与油缸32的有杆腔连通。

对于本公开实施例提供的用于油缸控制的液压系统，在油缸32的活塞杆伸出时：此时三位四通换向阀31阀芯置于左位，液压油先后通过油箱1的出油口、液压泵2的进油口、液压泵2的出油口、三位四通换向阀31的进油口p、三位四通换向阀31的第二工作油口b和油缸32的无杆腔，使得活塞杆伸出，从而使得活塞杆插入楔形锁紧机构100，防止活塞杆的非自然回缩。而油缸32的有杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀31的第一工作油口a和三位四通换向阀31的回油口t，从而回油至油箱1中，进而完成油缸32的活塞杆的伸出。另外，此时顺序阀41不开启，增压油缸42不动作，从油缸32的有杆腔流出的液压油全部回流至三位四通换向阀31的第一工作油口a中，进而回流至油箱1中。因此，通过三位四通换向阀31可以实现油缸32的伸缩，且通过楔形锁紧机构100对活塞杆的锁紧作用，可以防止活塞杆的非自然回缩。

在油缸32的活塞杆回缩时：

若油缸32的活塞杆正常回缩时，此时三位四通换向阀31阀芯置于右位，液压油先后通过油箱1的出油口、液压泵2的进油口、液压泵2的出油口、三位四通换向阀31的进油口p、三位四通换向阀31的第一工作油口a和油缸32的有杆腔，此时液压油克服楔形锁紧机构100的锁紧作用，使得活塞杆正常回缩。而油缸32的无杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀31的第二工作油口b和三位四通换向阀31的回油口t，从而回油至油箱1中，进而完成油缸32的活塞杆的回缩。另外，此时顺序阀41不开启，增压油缸42不动作，从三位四通换向阀31的第一工作油口a流出的液压油全部流入油缸32的有杆腔，从而使得液压油能够克服楔形锁紧机构100对活塞杆的锁紧作用而正常回缩。

若油缸32的活塞杆无法回缩时，此时液压系统憋压，增压油缸42的活塞杆不移动，液压系统的压力不断增大，三位四通换向阀31阀芯中置于右位。当顺序阀41的进油口a处压力增大至设定值，从而作用控制油口c，使得顺序阀41的阀芯移动，进而使得顺序阀41的进油口a和出油口b连通，从顺序阀41流出的液压油进入两位四通换向阀43的控制油口m，使得两位四通换向阀43的阀芯置于左位，那么，此时增压油缸42的有杆腔422的液压油通过两位四通换向阀43的第一工作油口a和两位四通换向阀43的回油口t，从而回流至油箱1。

由于增压油缸42的有杆腔422的液压油泄走，增压油缸42的无杆腔421的压力油会使得增压油缸42的活塞杆向有杆腔422移动，就会使得增压腔423的液压油压力增大并流入油缸32的有杆腔，从而使得油缸32的活塞杆能克服楔形锁紧机构100的锁紧而实现回缩。那么，此时液压系统憋压解除，液压系统压力降低，使得顺序阀41的进油口a与出油口b不连通，无压力油进入两位四通换向阀43的控制油口m，此时两位四通换向阀43的阀芯回复到右位。另外，当油缸32的活塞杆伸出时，油缸32的有杆腔的一部分液压油进入增压油缸42的增压腔423，从而使得增压油缸42的活塞杆向无杆腔421移动，此时有杆腔422形成负压，使得油缸32的有杆腔的另一部分液压油通过两位四通换向阀43的进油口p和第一工作油口a流入有杆腔422，使得有杆腔422实现快速充油，为下一次增压做准备。

也就是说，本公开提供的用于油缸控制的液压系统，通过增压油缸42可以为油缸32的有杆腔增压，从而保证活塞杆在楔形锁紧机构100的锁紧下仍能正常回缩。

在本实施例中，三位四通换向阀31可以为电磁阀，当控制三位四通换向阀31阀芯置于中位时，三位四通换向阀31的进油口p、第一工作油口a、第二工作油口b和回油口t之间均不连通，三位四通换向阀31处于断路状态。当控制三位四通换向阀31的阀芯置于右位，油缸32的活塞杆回缩。当控制三位四通换向阀31的阀芯置于左位，油缸32的活塞杆伸出。

继续参见图1，液压系统还包括液控单向阀5，液控单向阀5的进油口a与三位四通换向阀31的第一工作油口a连通，液控单向阀5的出油口b与油缸32的有杆腔连通，液控单向阀5的控制油口c与油缸32的无杆腔连通。

在上述实施方式中，一方面，液控单向阀5可以防止液压油在流入油缸32的有杆腔时回流。另一方面，液控单向阀5可以保证油缸32的有杆腔流出的液压油能顺利经过液控单向阀5，且产生一定的压力损失，从而使得油缸32的有杆腔流出至增压油缸42的增压腔423的液压油的压力，大于流入增压油缸42的有杆腔422的液压油的压力，进而便于增压油缸42的活塞杆向无杆腔421移动。

示例性地，当三位四通换向阀31阀芯置于左位时，从三位四通换向阀31的第二工作油口b流出的先导油会流入液控单向阀5的控制油口c，从而使得液控单向阀5的出油口b和进油口a连通。

可选地，液压系统还包括平衡阀6，平衡阀6包括阀体61和单向阀体62，阀体61的进油口a分别与三位四通换向阀31的第二工作油口b、单向阀体62的进油口a连通，阀体61的出油口b分别与单向阀体62的出油口b、阀体61的第一控制油口c、油缸32的无杆腔连通，阀体61的第二控制油口d与油缸32的有杆腔连通。

在上述实施方式中，无杆腔421的油液通过平衡阀6返回油箱1，从而防止在油缸32活塞杆回缩时失速而损害油缸32。

示例性地，当液压油从三位四通换向阀31的第二工作油口b流入油缸32的无杆腔时，液压油先后通过单向阀体62的进油口a和出油口b，从而流入至油缸32的无杆腔。当液压油由油缸32的无杆腔流入三位四通换向阀31的第二工作油口b时，此时三位四通换向阀31的第一工作油口a流出的先导油与阀体61的第二控制油口d连通，使得阀体61的阀芯移动，从而使得阀体61的出油口b与进油口a连通，从而使得液压油回流至三位四通换向阀31中，进而回流至油箱1中。

需要说明的是，当液压油从三位四通换向阀31的第二工作油口b流入油缸32的无杆腔时，此时无先导油作用阀体61的第二控制油口d，阀体61的阀芯移动不移动，此时阀体61的出油口b与进油口a不连通。

可选地，阀体61的泄油口e与单向阀体62的进油口连通。

在上述实施方式中，阀体61的的泄油口e与单向阀体62的进油口连通，可以将阀体61泄露的液压油回流至管路中。

继续参见图1，液压系统还包括保护组件7，保护组件7包括溢流阀71，溢流阀71的进油口a分别与液压泵2的出油口、溢流阀71的控制油口c连通，溢流阀71的回油口b与油箱1的回油口连通。

在上述实施方式中，溢流阀71可以控制液压系统中的液压，防止液压系统中的压力过大。

可选地，保护组件7还包括换向阀72，换向阀72的进油口p与液压泵2的出油口连通，换向阀72的第一工作油口a与油箱1的回油口连通。

在上述实施方式中，换向阀72可以在液压泵2启动时节能，且防止液压泵2发热过大。

示例性地，在本实施例中，换向阀72可以为电磁换向阀，当换向阀72失电时，换向阀72的阀芯置于下位，此时液压泵2的出油口先后与换向阀72的进油口p、换向阀72的第一工作油口a连通，从而将液压油回流至油箱1中。当换向阀72得电时，换向阀72的阀芯置于上位，此时换向阀72处于断路状态。

需要说明的是，在本实施例中，溢流阀71和换向阀72配合使用。当换向阀72失电时，液压泵2输出的液压油通过换向阀72直接回流至油箱1，液压系统处于卸荷状态。当换向阀72得电时，换向阀72处于断路状态，溢流阀71处于工作状态，液压系统处于高压状态。

可选地，液压系统还包括单向阀8，单向阀8的进油口与液压泵2的出油口连通，单向阀8的出油口与三位四通换向阀31的进油口p连通。

在上述实施方式中，单向阀8可以防止进入三位四通换向阀31的液压油回流至液压泵2中。

可选地，液压系统还包括过滤器9，过滤器9的进油口与液压泵2的出油口连通，过滤器9的出油口与三位四通换向阀31的进油口p连通。

在上述实施方式中，过滤器9对进入三位四通换向阀31的液压油起到过滤的作用，从而防止三位四通换向阀31的堵塞。

需要说明的是，过滤器9的进出油口之间可以布置有堵塞安全报警器(图未示)，堵塞安全报警器用于检测过滤器9的通断情况。

可选地，液压系统还包括安全阀10，安全阀10的进油口与液压泵2的出油口与连通，安全阀10的出油口与油箱1的回油口连通，安全阀10的控制油口与安全阀10的进油口连通。

在上述实施方式中，安全阀10对液压系统起到限压保护的作用，防止油箱1出油口的压力过高而产生危险。

可选地，液压系统还包括排气阀11，排气阀11连通在三位四通换向阀31的回油口t和油箱1的回油口之间。

在上述实施方式中，排气阀11对液压系统的管线中的液压油起到排气的作用，从而防止液压泵2和各阀的受损。

示例性地，当液压系统的管路中的液压油含有气体时，气体通过排气阀11能有效排出。

以下简要说明本公开的液压系统的工作原理：

在油缸32的活塞杆伸出时：此时三位四通换向阀31阀芯置于左位，液压油先后通过油箱1的出油口、液压泵2的进油口、液压泵2的出油口、三位四通换向阀31的进油口p、三位四通换向阀31的第二工作油口b和油缸32的无杆腔，使得活塞杆伸出，从而使得活塞杆插入楔形锁紧机构100，防止活塞杆的非自然回缩。而油缸32的有杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀31的第一工作油口a和三位四通换向阀31的回油口t，从而回油至油箱1中，进而完成油缸32的活塞杆的伸出。另外，此时顺序阀41不开启，增压油缸42不动作，从油缸32的有杆腔流出的液压油全部回流至三位四通换向阀31的第一工作油口a中，进而回流至油箱1中。因此，通过三位四通换向阀31可以实现油缸32的伸缩，且通过楔形锁紧机构100对活塞杆的锁紧作用，可以防止活塞杆的非自然回缩。

在油缸32的活塞杆回缩时：

若油缸32的活塞杆正常回缩时，此时三位四通换向阀31阀芯置于右位，液压油先后通过油箱1的出油口、液压泵2的进油口、液压泵2的出油口、三位四通换向阀31的进油口p、三位四通换向阀31的第一工作油口a和油缸32的有杆腔，此时液压油克服楔形锁紧机构100的锁紧作用，使得活塞杆正常回缩。而油缸32的无杆腔的液压油先后经过三位四通换向阀31的第二工作油口b和三位四通换向阀31的回油口t，从而回油至油箱1中，进而完成油缸32的活塞杆的回缩。另外，此时顺序阀41不开启，增压油缸42不动作，从三位四通换向阀31的第一工作油口a流出的液压油全部流入油缸32的有杆腔，从而使得液压油能够克服楔形锁紧机构100对活塞杆的锁紧作用而正常回缩。

若油缸32的活塞杆无法回缩时，此时液压系统憋压，增压油缸42的活塞杆不移动，液压系统的压力不断增大，三位四通换向阀31阀芯中置于右位。当顺序阀41的进油口a处压力增大至设定值，从而作用控制油口c，使得顺序阀41的阀芯移动，进而使得顺序阀41的进油口a和出油口b连通，从顺序阀41流出的液压油进入两位四通换向阀43的控制油口m，使得两位四通换向阀43的阀芯置于左位，那么，此时增压油缸42的有杆腔422的液压油通过两位四通换向阀43的第一工作油口a和两位四通换向阀43的回油口t，从而回流至油箱1。

由于增压油缸42的有杆腔422的液压油泄走，增压油缸42的无杆腔421的压力油会使得增压油缸42的活塞杆向有杆腔422移动，就会使得增压腔423的液压油压力增大并流入油缸32的有杆腔，从而使得油缸32的活塞杆能克服楔形锁紧机构100的锁紧而实现回缩。那么，此时液压系统憋压解除，液压系统压力降低，使得顺序阀41的进油口a与出油口b不连通，无压力油进入两位四通换向阀43的控制油口m，此时两位四通换向阀43的阀芯回复到右位。另外，当油缸32的活塞杆伸出时，油缸32的有杆腔的一部分液压油进入增压油缸42的增压腔423，从而使得增压油缸42的活塞杆向无杆腔421移动，此时有杆腔422形成负压，使得油缸32的有杆腔的另一部分液压油通过两位四通换向阀43的进油口p和第一工作油口a流入有杆腔422，使得有杆腔422实现快速充油，为下一次增压做准备。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。