专利名称:功率自适应无脉动变量变向液压系统的制作方法
本发明是属于往复运动机构用的液压系统，尤其适应于高精度往复运动机构。
通常的液压系统均采用容积式变量变向叶片泵。柱塞泵，无一不利用偏心原理而获得容积的变化，产生吸排油过程，从而完成将机械能转化为液压能，其液流都不可避免的产生周期变化。引起流量和压力脉动。压力脉动还随弹性元件的作用而变大。另外容积泵的容积均较小，通过小容积的封闭区和非封闭区形成容积的变化而获得液压能，因而流体的线速度很高，液体受到很大的搅动力作用，液体的涡流，空穴现象不可避免。封闭区中产生高压，非封闭区液体处于低压，由于液体有一定的压缩现象，使系统中的液流产生不连续现象，这些不连续的液体经过系统的管阀，孔截面的变化以及弹性系统的加强作用，从而引起液流的冲击，噪声及发热现象，解决流量和压力脉动的问题，通常采用的是增加泵的叶片(或柱塞)数，提高泵的转数。但由于泵的叶片(或柱塞)数和泵的转数不可能无限度地增加。因此这种办法并不能从根本上解决脉动问题，而解决振动。噪声、发热问题，通常要采用昂贵的防振和消声措施和附加冷却装置，一般液压系统的功率适应控制机构复杂，控制比较困难。
本发明的目的在于提供一种无脉动，变向变量无级调速，功率自适应，低速时无爬行，高速时噪声小，油温升小，结构简单，成本低，可靠性高的往复运动液压系统。
本发明所说的功率自适应无脉动变量变向液压系统，包括可调速螺旋往复式柱塞泵(由附图中15、16、17、18、25、26组成)，同步补油控制部份(由附图中1、2、3、4、12、13、19、20、21、22、23、24组成)，缓冲组合阀部份(由附图中9、10、11、14组成)和执行机构(由附图中5、6、7、8、29组成)，系统内各部份之间的连接和各部份之间的连接如附图所示，由可调速的直流(或交流)电动机15和减速装置16(也可不用减速器)获得额定扭的变速旋转运动，通过丝杆17，螺母活塞18，将机械匀速直线运动传给液体，完成机械能转化为液压能的过程。获得液压能的压力油，通过液控单向阀14，传给工作台下的油缸28，通过活塞与油缸的相对运动将液压能均匀、无脉动、刚性地传给工作台5，泵27中的螺母活塞18向左或向右移动，就可使工作台向左或向右往复运动。当工作台换向时产生的系统内液压的瞬时振动。可由本系统的缓冲组合阀起到缓冲作用，当工作台换向时，由无触点开关(1、2)动作，使附图中的电磁阀(12)打开，此时进油腔已无进油，工作台的惯性运动使其有成为真空的可能，而回油腔压力升高，使液控单向阀14关闭，同时挤开单向阀9并通过节流阀10，推动滑阀11，内阀杆克服弹簧压力，使阀11接通两。由于滑杆不但需克服弹簧压力，而且由于滑阀阀杆需经过节流小孔挤出阀腔内的液压油，因此运动是缓慢进行的，同时高低压腔压力油连通，压力平衡。工作台即停止惯性运动，由于泵活塞换向前有一段排油的同步过程，因此可使泵活塞的换向运动在工作台停止后的瞬间进行，这样可避免泵的输出压力油与惯性力造成的高压油相碰，因而可使换向冲击减到最小。本液压系统不需冷却装置，目前的变量泵，均有冷却装置，而且装置庞大，价格高，其温升一般控制在25℃～30℃，而本发明不需增加冷却装置，油温升将很小。由于系统的刚性高，泵的密封容易，因此容积效率高。丝杆、螺母付在压力油的包围内，低速运动性能好，因此与一般叶片泵相比更能获得无爬行的低速运动。由于本系统的油液搅得少，流动平稳，温升低，所以液压油的寿命长，更换周期就长，由于是闭式，又不需换油冷却，因此所用液压油少，若采用本发明，更换期比其它系统可延长一倍，每次需油量也少。由于本系统结构简单，制造、调试、维修均方便，零件、图纸少，重量轻，体积小，因此可靠性高，成本低。由于本系统采用电气可调速，系统功率自适应，耗液压油少。因此可比现有系统节能1/2以上。本系统流量范围大，变速范围宽。因此可满足多种往复运动机械，尤其是精密机床往复工作台运动的需要。
(1)、(2)、(21)、(25)无触点开关，(3)、(4)、(26)无触点开关作用挡块，(5)工作台，(6)活塞杆支点，(7)工作油缸活塞，(8)活塞缸，(9)单向阀，(10)节流阀，(11)滑阀，(12)二位三通电磁阀，(13)单向阀，(14)液控单向阀，(15)可无级调速的直流或交流电动机，(16)减速器，(17)丝杆，(18)带螺母活塞，(19)丝杆，(20)无触点作用螺母滑块，(22)伺服电机，(23)位移器，(24)丝杆(27)泵体，(28)滑杆，(29)排气节流阀。
本发明可根据不同的技术经济要求，选用不同的电器调速装置，不同的同步控制自动化程度，泵装置也可按需要采用并、串联获得不同流量和压力。因此根据不同需要有多种最佳的实例方式。
权利要求
1.一种往复运动机构用的液压系统，包括有电动机，液压泵和执行机构，其特征在于液压系统由调速电动机。具有功率自适应的螺旋往复式变量变向泵，用于保证往复运动机构连续动作的同步补液部份。机构换向时用的缓冲组合阀和执行机构五个部份有机地构成。其联结如附图所示。
2.如权利要求
1所述的液压系统，其特征在于所述螺旋往复式变量变向泵是由泵体(27)丝杆(17)，在泵腔有与丝杆相配合的螺母活塞(18)，在泵体轴线心线上方有供螺母活塞导向的滑杆(28)，使得当丝杆正反向旋转时，螺母活塞在泵体内作往复运动，完成机械能转化为液压能。
3.如权利要求
1所述的液压系统，其特征在于所述的缓冲组合阀是由分别并联于排回油管路上的节流阀(10)单向阀(9)滑阀(11)和排回油路上的液控单向阀(14)组合而成。当工作台(5)换向时，对惯性力起到平衡缓冲作用。并保护油泵的换向补油同步动作。
4.如权利要求
1所述的液压系统，其特征在于所述的补油同步控制部份。包括由工作台两端行程挡块(3)(4)和两个无触点开关(1)(2)，液压和端面的两个无触点开关(21)及控制其坐标点的伺服电动机(22)，反映活塞位移坐标的无触点螺母滑块(20)以及并联在泵体两端的电磁阀(12)和单向阀(13)构成。所述的系统的同步运动，是利用工作台换向时，泵活塞通过二位二通电磁阀(12)从压力腔排出一定量的液体而完成的，当工作台处于行程终点和电动机(15)处于换向的过程中，完成泵活塞和工作活塞的终点同步补油控制过程。
专利摘要
本发明属于往复运动机构用的液压控制系统。
文档编号F04B1/14GK85100434SQ85100434
公开日1986年10月1日 申请日期1985年4月4日
发明者彭绍麟, 李开瑜, 陈泮水 申请人:险峰机床厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan