一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路

本发明涉及液压控制，尤其涉及一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路。

背景技术：

1、液压驱动技术凭借其功率密度大、可无级变速等优势常见于机床、注塑机、压铸机等各种工业装备中，研发人员往往通过设计差动回路满足机器快速工进工况的需要，现有的差动回路形式多种多样，但在现有的差动回路中，针对大惯量负载下，油缸由差动向非差动状态切换时出现的无杆腔吸空问题的回路鲜有研究。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，既具有差动快速工进的功能，也在一定程度上防止了主油路吸空问题的出现，提高了油缸动作稳定性。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明所提出的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，包括电液换向阀、梭阀、位移传感器、油缸、模拟负载、差动阀、油箱和背压阀；所述电液换向阀、油缸和差动阀顺次相连接；所述位移传感器设置在油缸的一侧；所述模拟负载与油缸的活塞杆外端连接；所述梭阀左侧油口与油缸的无杆腔相连通，右侧油口与油缸的有杆腔相连通；所述电液换向阀与主油路和梭阀的中部油口接通；所述油箱通过背压阀与电液换向阀连接。

4、进一步的，所述电液换向阀为先导式控制阀，其先导级为电磁换向阀，主阀级为液控换向阀，控制方式为内控外泄式；所述电液换向阀先导阀的x口与主油路和梭阀的中部油口接通；先导控制油进入电液换向阀主阀的控制腔，使电液换向阀动作并实现通流功能。

5、进一步的，所述差动阀为二位四通电液换向阀，其先导级控制油来源于主油路，且先导级控制油路通过三通接口与主油路和油缸的有杆腔连通，所述油缸的有杆腔通过第二管路与三通接口连通；先导级控制油油液经油箱回油；当先导级电磁铁得电后，在控制油的压力下，差动阀阀芯动作，有杆腔回油油液经差动阀a→p流道与无杆腔进油油液接通，实现大流量差动功能，满足快速工进的工况需求。

6、进一步的，所述背压阀为先导式控制阀，放置在回油路中，回油路油液从电液换向阀的t口流出后，经阀块内部流道进入背压阀下侧油口，然后从背压阀旁侧的出口进入油箱，背压阀出口通过第三管路与油箱连接；所述背压阀的先导级为电磁换向阀，主阀级为插装阀，先导级电磁铁得电后，主阀级开度减小，回油路背压增大，油缸减速。

7、进一步的，所述位移传感器实时监测油缸位置，并向控制器发出信号，控制背压阀的电磁铁在油缸运动至设定位置时得电。

8、进一步的，所述梭阀为逻辑控制阀，其左侧油口与油缸的无杆腔相通，右侧油口与油缸的有杆腔连通，中部油口与电液换向阀的先导级x口连通。

9、进一步的，所述油箱为开式油箱，在系统中起到储油、散热的作用。

10、进一步的，所述油缸的无杆腔与液控换向阀的工作油口a口相连通；所述油缸的有杆腔与差动阀的工作油口a口相连通；所述差动阀的p口通过阀块内部流道，经由第一管路与油缸的无杆腔相接通；所述差动阀的t口与液控换向阀的b口相接通。

11、进一步的，所述第一管路、第二管路和第三管路均为耐高压软管。

12、与现有技术相比，本发明提出的引入位移传感器、背压阀和梭阀的具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路具有如下有益效果：

13、(1)既可以实现差动快速工进的工况要求，也可有效解决传统差动回路油缸由差动向非差动动作切换所带来的主油路吸空问题，有效提高油缸动作稳定性。

14、(2)当由于不可预知因素导致背压阀响应滞后，进而导致油缸无杆腔出现轻微吸空后，梭阀的引入可使电液换向阀1a的x口控制油压不为0，避免了电液换向阀出现误关闭动作，起到了“保险”作用，延长了液压元件使用寿命，减少了液压冲击。

技术特征：

1.一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述回路包括电液换向阀、梭阀、位移传感器、油缸、模拟负载、差动阀、油箱和背压阀；所述电液换向阀、油缸和差动阀顺次相连接；所述位移传感器设置在油缸的一侧；所述模拟负载与油缸的活塞杆外端连接；所述梭阀左侧油口与油缸的无杆腔相连通，右侧油口与油缸的有杆腔相连通；所述电液换向阀与主油路和梭阀的中部油口接通；所述油箱通过背压阀与电液换向阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述电液换向阀为先导式控制阀，其先导级为电磁换向阀，主阀级为液控换向阀，控制方式为内控外泄式；所述电液换向阀先导阀的x口与主油路和梭阀的中部油口接通；先导控制油进入电液换向阀主阀的控制腔，使电液换向阀动作并实现通流功能。

3.根据权利要求2所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述差动阀为二位四通电液换向阀，其先导级控制油来源于主油路，且先导级控制油路通过三通接口与主油路和油缸的有杆腔连通，所述油缸的有杆腔通过第二管路与三通接口连通；先导级控制油油液经油箱回油；当先导级电磁铁得电后，在控制油的压力下，差动阀阀芯动作，有杆腔回油油液经差动阀a→p流道与无杆腔进油油液接通，实现大流量差动功能，满足快速工进的工况需求。

4.根据权利要求3所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述背压阀为先导式控制阀，放置在回油路中，回油路油液从电液换向阀的t口流出后，经阀块内部流道进入背压阀下侧油口，然后从背压阀旁侧的出口进入油箱，背压阀出口通过第三管路与油箱连接；所述背压阀的先导级为电磁换向阀，主阀级为插装阀，先导级电磁铁得电后，主阀级开度减小，回油路背压增大，油缸减速。

5.根据权利要求1所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述位移传感器实时监测油缸位置，并向控制器发出信号，控制背压阀的电磁铁在油缸运动至设定位置时得电。

6.根据权利要求4所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述梭阀为逻辑控制阀，其左侧油口与油缸的无杆腔相通，右侧油口与油缸的有杆腔连通，中部油口与电液换向阀的先导级x口连通。

7.根据权利要求6所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述油箱为开式油箱，在系统中起到储油、散热的作用。

8.根据权利要求6所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述油缸的无杆腔与液控换向阀的工作油口a口相连通；所述油缸的有杆腔与差动阀的工作油口a口相连通；所述差动阀的p口通过阀块内部流道，经由第一管路与油缸的无杆腔相接通；所述差动阀的t口与液控换向阀的b口相接通。

9.根据权利要求8所述的一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，其特征在于：所述第一管路、第二管路和第三管路均为耐高压软管。

技术总结
本发明涉及一种具有差动功能的大流量防吸空液压驱动回路，包括电液换向阀、梭阀、位移传感器、油缸、模拟负载、差动阀、油箱和背压阀；所述电液换向阀、油缸的无杆腔和差动阀顺次相连接；所述位移传感器设置在油缸的一侧；所述模拟负载与油缸的活塞杆外端连接；所述梭阀左侧油口与油缸的无杆腔相连通，右侧油口与油缸的有杆腔相连通；所述电液换向阀与主油路和梭阀的中部油口接通；所述油箱通过背压阀与电液换向阀连接。本发明通过设计位移传感器、背压阀和梭阀，避免了切换瞬间进油路吸空问题及其他不可预知因素导致轻微吸空后造成的电液换向阀误关闭问题，减少了液压冲击，既具有差动快速工进的功能，也在一定程度上防止主油路吸空问题的出现。

技术研发人员：翟富刚,李东,张振,苏计兴
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13