专利名称：大型起竖设备液压系统的制作方法
技术领域：
本发明属于液压技术领域，涉及大型起竖类设备液压系统。
已广泛应用于工程、机械、建筑、施工、设备安装等众多技术领域中的大型起竖设备的液压系统，尤其是具有倾斜式多级油缸和要求多工位连续自动化工作设备的液压系统，在本发明以前的现有技术中，都普遍存在以下问题(1)系统的控制环节多，分离元件多，管路连接复杂；(2)油缸的渗漏与划伤问题难以避免；(3)起竖油缸压力不能随负载变化而变化，功耗大，工作不稳定；(4)不易实现多工位连续自动化工作。
近年来，随着各类电液控制阀技术的发展，为液压系统的多工位连续自动化工作的计算机电液控制技术带来了勃勃生机，但是现有的一些电液控制阀在应用中，仍有许多不合理及不适用之处，例如现有常用的电比调压阀和电比调速阀，其外形如两个叠加的手枪，形状特别而不规范，不仅占用空间大，不易安放，内部结构复杂，而且衡量其性能的主要指标摩擦滞环值较大，重复精度差，这就给实际使用带来了很多问题。现有技术中的多级油缸的低压渗漏问题，至今为止尚未发现有更好的解决办法，对整个液压系统工作状况起着不良的影响。
针对上述现有技术状况，本发明的目的在于(1)提供一种具有多工位连续自动化工作的先进可靠的大型起竖设备液压系统。
(2)减少液压系统的控制环节和分离元件的使用数量，减少管路的连接。
(3)降低电液比例阀的摩擦滞环值，提高重复精度。
(4)解决好倾斜式多级油缸的低压渗漏和划伤问题。
现将发明构思及技术解决方案叙述如下为了达到上述发明目的，本发明设计了用计算机--电比阀控制技术取代现有技术中常用的凸轮机构和各分系统的控制环节，使得系统大为简化，对系统压力、流量的控制更加灵活、平稳，使起竖、回落、调平、调直、旋转等动作可实现连续自动化；为了能够很好地实现计算机--电比阀控制技术，降低电比阀的摩擦滞环，提高重复精度，本发明设计了独特的电比调压阀和电比调速阀；为了简化液压系统的控制环节，减少分离元件使用的数量，简化连接管路，本发明用独特设计的四个插件式组合逻辑阀来完成现有技术中需要150多个分离液压阀才能完成的功能；在解决倾斜式多级油缸的低压渗漏和划伤问题方面，本发明依据自动补偿无泄漏密封原理，设计了新型组合密封结构，成功地解决了这一难题。本发明液压系统的特征在于1.本发明所述的液压系统，由油源组合逻辑阀块、起竖组合逻辑阀块、调水平组合逻辑阀块、调垂直组合逻辑阀块、油泵、马达及辅助元件组成；2.油源组合逻辑阀块包括了由电比调压阀、电比调速阀、六通逻辑阀所具有的逻辑关系；起竖组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀、液控单向阀、平衡阀所具有的逻辑关系；调水平组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀，三通逻辑阀，减压阀所具有的逻辑关系；调垂直组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀，三通逻辑阀，压力继电器所具有的逻辑关系。
3.设置在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀(或调速阀)，其主阀芯(11)设置在A腔与B腔相交处；控制油路(20)与A腔左侧相通，且通过滤网(12)与油路(21)相通；电磁铁(16)中的推杆(15)顶在阀芯(14)的后端；阀芯(14)前端的顶尖顶在导阀(13)的中心轴线上；阀腔(19)开有与油路(21)相通的开口(22)及与B腔相通的溢流通道(18)。
4.执行机构中多级油缸的缸套与活塞之间采用截面为“□”形和“∩”形的双密封圈密封，每一级活塞的凹槽中套有导向环，导向环为尼龙材料制成。
现将
如下，并结合附图对本发明设计原理作进一步说明图1本发明液压系统框图。
图2包括在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀和电比调速阀局部剖视示意图。
图3油缸密封结构示意图。
图4本发明液压系统工作原理图。
图1中(1)油源组合逻辑阀块；(2)起竖组合逻辑阀块；(3)调水平组合逻辑阀块；(4)调垂直组合逻辑阀块；(5)液压缸；(6)油泵；(7)马达；(8)、(9)、(10)执行机构。根据不同的作业要求和工位设计，可以增加或减少某些功能。如调水平、调垂直、旋转功能等。设计中只增加或减少相应的组合逻辑阀块即可。
图2中电比阀的工作原理是这样的A腔中充有固定压力的压力油，经过控制油路(20)、滤网(12)、开口(22)以及导阀(13)与阀腔(19)间的缝隙，通过溢流通道(18)流回B腔，当电信号(17)发生变化时，电磁铁(16)使推杆(15)向前顶阀芯(14)，阀芯(14)的顶尖顶导阀(13)，使其产生微小位移，开口(22)的开度大小发生变化，压力油通过缝隙的流速随即发生变化，使主阀(11)的弹簧腔(23)形成负压，主阀(11)上升，导致A腔的压力降低，从而达到了由电信号控制液压系统压力和流量的目的。该结构比现有技术中的电比调速阀和电比调压阀的结构要简单的多，是本发明油源组合逻辑阀块中的一部分，不仅使阀本身结构简单，而且提高了阀的重复精度，降低了电比阀的摩擦滞环值(＜0.1％)。
图3中，油缸缸套(24)与活塞(25)之间采用了截面为“□”形和“∩”形的双密封圈密封措施，密封圈本身具有良好的弹性和膨胀性能，且与油缸壁的接触面积大，密封效果好，同时在往复运动中的磨损，由“∩”形密封圈的弹性和膨胀性不断地给“□”形密封圈以力的补偿，使得其与缸壁的密封贴合始终保持良好。此外，活塞的凹槽中套有若干用尼龙材料制成的导向环(26)和定位环(27)，使得缸套(24)与活塞(25)相对运动的摩擦发生在硬度不一样的导向环与缸壁之间，从而不会划伤接触面。本发明的这种设计在经数百次的起竖实验中，可以做到滴油不漏，取得了非常好的效果，成功地解决了倾斜式多级油缸的渗漏和划伤问题。
图4是本发明液压系统的最佳实施原理图，其工作过程是这样的当电机D接通后，齿轮泵(28)供油，液压油经过油源组合逻辑阀块中的电比调压阀(29)、六通逻辑阀(30)、电比调速阀(31)。各分系统的压力、流量根据系统的需要由计算机控制，六通逻辑阀(30)换向后，使电比调速阀(31)反向接通，使起竖系统具有双向调速功能。起竖组合逻辑阀中的电磁换向阀(32)接通后，液压油经过液控单向阀(33)、刚性开关(34)、(35)，进入起竖油缸的下腔，油缸伸出。当电磁换向阀(32)反向通电时，压力油经过液控单向阀(33)、平衡阀(36)上的单向阀、均流阀(37)进入油缸的上腔，起竖油缸缩回。回缩到位，由行程开关(38)发出信号。需调水平时，调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀(39)接通，压力油经过(39)、三通逻辑阀(40)和(41)、双向液压锁(43)，进入执行机构(44)。反之亦然。需要调垂直时，调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀(45)接通，压力油经过三通逻辑阀(46)和(47)、单向液压锁(48)进入执行机构(49)的上腔，反腔油经过电磁换向阀(45)流回油箱。调垂直时，根据液体摆(50)的指示，由计算机控制三通逻辑阀(46)和(47)，迅速调直。当达到一定压力时，压力继电器(51)或(52)动作，切断控制回路。需要转动时，回转电磁换向阀(53)接通，压力油进入马达(54)，通过谐波减速器回转。
本发明液压系统由于采用了先进的设计方案和先进技术，同现有技术相比，具有以下优点1.通过电比调压阀和电比调速阀控制液压系统的压力和流量，从而达到了方便控制速度变化的目的。
2.系统中的四个组合逻辑阀块的设计，其标准插件互换性好，抗污染能力强，流阻损失小，通油能力大，反应速度快，灵敏度高，且一阀多用，泄漏少，噪音小，取代了需150多个分离液压阀才能完成的功能，大大减少了连接管路，提高了液压系统工作的先进性和可靠性。
3.用计算机--电比阀控制方案，方便地实现了多工位连续自动化工作，为大型起竖设备的全自动化作业提供了优化的液压系统。
4.采用了新型的密封材料，设计了新型密封结构，彻底解决了大型多级油缸的低压渗漏和划伤问题，不仅解决了本发明中的问题，也为所有液压密封提供了良好的技术方案。
权利要求
1.大型起竖设备液压系统，具有油泵、马达及辅助元件，其特征在于由油源组合逻辑阀块、起竖组合逻辑阀块、调水平组合逻辑阀块、调垂直组合逻辑阀块、执行机构构成。
2.根据权利要求1中所述大型起竖设备液压系统，其特征在于油源组合逻辑阀块包括了由电比调压阀、电比调速阀、六通逻辑阀所具有的逻辑关系；起竖组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀、液控单向阀、平衡阀所具有的逻辑关系；调水平组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀，三通逻辑阀，减压阀所具有的逻辑关系；调垂直组合逻辑阀块包括了由电磁换向阀，三通逻辑阀，压力继电器所具有的逻辑关系。
3.根据权利要求1中所述大型起竖设备液压系统，其特征在于设置在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀(或调速阀)，其主阀芯(11)设置在A腔与B腔相交处；控制油路(20)与A腔左侧相通，且通过滤网(12)与油路(21)相通；电磁铁(16)中的推杆(15)顶在阀芯(14)的后端；阀芯(14)前端的顶尖顶在导阀(13)的中心轴线上；阀腔(19)开有与油路(21)相通的开口(22)及与B腔相通的溢流通道(18)。
4.根据权利要求1中所述大型起竖设备液压系统，其特征在于执行机构中多级油缸的缸套与活塞之间采用截面为“□”形和“∩”形的双密封圈密封，每一级活塞的凹槽中套有导向环，导向环为尼龙材料制成。
全文摘要
本发明大型起竖设备液压系统，具有油泵、马达及辅助元件，其特征在于用独特设计的油源、起竖、调平、调直等4个组合逻辑阀块完成需150多个分离液压阀所完成的功能；用计算机-电液比例控制阀控制系统的压力和流量；用双密封和导向环措施，彻底解决了低压渗漏和划伤问题。其优越性是一阀多能，阀中插件互换性好，抗污染能力强，流阻损失小，通油能力大。整个系统技术先进，自动化程度高，管路连接简单，性能稳定可靠。
文档编号F15B13/00GK1153871SQ9612063
公开日1997年7月9日 申请日期1996年11月13日 优先权日1996年11月13日
发明者黄先祥, 于海军, 王克军, 张志利, 杜中东, 谢建, 高钦和 申请人:中国人民解放军第二炮兵工程学院