电液阀门差动液压系统的制作方法

1.本发明涉及一种液压系统，特别是使用于危险液体储罐紧急关断阀门驱动装置的差动液压系统。


背景技术：

2.目前国内使用的电液阀门紧急关断装置的主要是国外的产品，装置为电液系统，使用计算机操纵3个电磁阀控制液压缸，驱动阀门阀杆实现阀门的开关功能。液压系统中使用蓄能器储能，在供电中断的情况下利用蓄能器储藏的能量推动液压缸关闭阀门。目前国内有使用2个电磁阀和2个液控阀操纵阀门的电液系统，但这2种液压系统都存在着相同的缺点，就是在恒定油压下操作阀门的关闭力大于开启力。阀门驱动装置通常要求开启力大于关闭力，以免阀门关闭后打不开。因此，现有的电液阀门装置不适合操作阀门的工作要求。


技术实现要素：

3.本发明使用的差动液压系统，在一个油路块上安装2个插装式电磁阀和4个插装式液控单向阀和插装式单向阀构成基本油路系统，油路块之外与液压泵，蓄能器等其他液压原件组合成差动紧急关断阀门液压系统。差动工作液压缸在恒定油压下开启力大于关闭力，符合阀门操作的工作要求。
4.本发明使用的技术方案是：在一个油路块上使用插装式元件组成基本的液压控制系统。插装元件包括4个液控单向阀，一个单向阀，2个电磁阀和一个溢流阀。另外油路块内还装有2个圆柱状节流阀。油路块与外围的液压泵等液压原件构成一个差动液压系统。2个电磁阀，一个为常闭电磁阀，一个为常开电磁阀；4个液控单向阀，2个是控制端加载后单向阀可以反向开启的，2个是控制端加载后单向阀双向关闭的。常开电磁阀(22)的输出端接到液控单向阀(13)的输入端和液控单向阀(20)的控制端，液控单向阀(13)的输出端接到液压缸的后腔油口以及液控单向阀(16)和液控单向阀(19)的输出端上。液控单向阀(13)、液控单向阀(16)和液控单向阀(20)的控制端接在常闭电磁阀(21)的输出端上。常闭电磁阀(21)的输出端还连接在单向阀(18)的输入端上，单向阀(18)的输出端接到液压缸17的前腔油口和液控单向阀(16)的输入端上。关闭阀门操作时常开电磁阀(22)导通，高压油通过液控单向阀(13)到液压缸(17)的后腔油口，在推动活塞前进的同时液压缸(17)前腔的油通过液控单向阀(16)也进入到液压缸(17)的后腔。当常闭电磁阀(21)导通后，高压油进入到液控单向阀(13)、液控单向阀(16)和液控单向阀(19)的控制端，同时高压油通过单向阀(18)进入液压缸(17)前腔，由于液控单向阀(19)在高压油的控制下被反向打开，液压缸(17)后腔的油通过液控单向阀(19)回到油箱(1)。液压系统双向锁定，液压缸(17)保压。系统中的液控单向阀(13)和液控单向阀(20)是为了防止液控单向阀(19)被高压油锁定，常闭电磁阀(21)打开后，高压油直接通过液控单向阀(19)回流到油箱(1)使系统无法正常工作。有了液控单向阀(13)和液控单向阀(20)，当常开电磁阀(22)导通时，液控单向阀(13)在锁定中，高压油
无法流过液控单向阀(13)，但会通过液控单向阀(20)的控制端打开液控单向阀(20)，当液控单向阀(19)的控制端压力降低后液控单向阀(19)会被关闭，液控单向阀(13)的控制端压力也会降低，液控单向阀(13)被打开，高压油通过液控单向阀(13)进入液压缸(17)后腔，进入正常工作状态。本系统也可以不使用液控单向阀(20)，而在液控单向阀(19)的控制端安装一个可调节流阀(25)，在常闭电磁阀(21)的输出端至液控单向阀(19)的控制端之间安装一个圆柱形节流阀(24)。当常闭电磁阀(21)导通时，高压油通过节流阀(24)为液控单向阀(19)提供控制压力，当常闭电磁阀关闭时可调节流阀(25)为液控单向阀(19)控制端卸载，关闭液控单向阀(19)。这个方案的优点是结构更简单，缺点是在常闭电磁阀(21)导通时会有一部分高压油通过可调节流阀泄漏，但由于泄漏量很低可以忽略不计。在生产过程中，紧急状态下首先是断电，作为安全装置的阀门驱动装置的液压系统使用常开电磁阀，常开电磁阀(22)断电时打开，蓄能器(10)中的高压油驱动液压缸(17)关闭阀门。液压系统还安装有手动泵(4)和手动开关(8)，用于在断电的情况下手动操作阀门开启或关闭。
5.本发明的有益效果是：差动液压系统，更符合操作阀门的工作要求。
附图说明
6.图1是本发明的液压系统示意图。
7.图2是本发明的改型液压系统示意图。
8.图1中，1、油箱，2、滤网注油口，3、滤油器，4、手动油泵，5、电动液压泵，6、单向阀，7、单向阀，8、手动阀门，9、单向阀，10、蓄能器，11、压力表，12、压力传感器，13、液控单向阀，14、节流阀，15、节流阀，16、液控单向阀，17、液压缸，18、单向阀，19、液控单向阀，20、液控单向阀，21、常闭电磁阀，22、常开电磁阀，23、溢流阀。
9.图2中，24、节流阀，25、可调节流阀。
具体实施方式
10.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
11.在图1中显示了液压系统工作原理图。图1中，电动液压泵5前端为高压油路，后部为供油油路，供油油路由滤油器3，电动液压泵5，手动泵4和管道组成，电动液压泵5从油箱1中抽取液压油加压后供给高压油路。高压油路由单向阀6，7，9，蓄能器10、压力表11、压力传感器12、手动阀门8、常开电磁阀22、溢流阀23、常闭电磁阀21及管道组成。压力表11显示管道压力，压力传感器12将管道压力数据传送到计算机，当管道压力低于设定最低压力值时，计算机启动电动液压泵5，向管道内注油加压，同时将高压油储存到蓄能器10中。当计算机通过压力传感器12检测到管道压力超过设定高压值时，停止电动液压泵5工作。溢流阀23的作用是控制系统压力，使高压油路的压力不超过设计压力。单向阀6，7，9的作用是保证压力油的单向流动，阻止蓄能器10内的高压油在电动液压泵5停止工作的时候回流到油箱1。手动泵4的作用是在断电情况下为液压系统提供高压油。正常状态下手动阀门8的开关位置是高压油路到常开电磁阀22的油路开通，高压油路到常闭电磁阀21的油路关闭，常闭电磁阀21断电，常开电磁阀22通电。常开电磁阀22、常闭电磁阀21、液控单向阀13、液控单向阀16、液控单向阀19、液控单向阀20、溢流阀23、单向阀18都采用插装阀形式安装在一个油路块上构成基本液压系统，圆柱形的节流阀14、节流阀15安装在油路块内的油孔中。常开电磁阀22
输出端连接到液控单向阀20的控制端和液控单向阀13的输入端，液控单向阀13的输出端连接到液压缸17的后腔油口、液控单向阀16的输出端和液控单向阀19的输出端。常闭电磁阀21的输出端连接到单向阀18的输入端和液控单向阀19的控制端、通过节流阀14连接到液控单向阀13的控制端、通过节流阀15连接到液控单向阀20的输出端。单向阀18的输出端连接到液控单向阀16的输入端和液压缸17的前端油口。手动阀门8的输入端连接到高压油路上，一个输出端连接到常开电磁阀22的输入端，另一个输出端连接到常闭电磁阀21的输出端。
12.阀门关闭操作时，常开电磁阀22断电打开，，高压油流经过液控单向阀13到液压缸7的后腔油口，活塞前进时前腔液压油压力升高经过液控单向阀16进入到液压缸17后腔。常开电磁阀22输出端还与液控单向阀20的控制端相连。
13.阀门开启操作时，常闭电磁阀21通电打开，高压油通到液控单向阀13，16，19的控制端，将液控单向阀13，16双向关闭，液控单向阀19反向打开，高压油再通过单向阀18后进入到液压缸17的前腔油口，活塞后退时后腔液压油通过液控单向阀19返回到油箱1。
14.液压缸双向锁定，在阀门关闭后液控单向阀20锁定在反向打开位置，转换到阀门开启操作时，由于节流阀15的限流作用，常闭电磁阀21输出端的高压油先将液控单向阀19反向打开，液控单向阀16双向关闭，液控单向阀19反向打开后油缸17后腔压力降低，锁定液控单向阀20的控制压力油流经液控单向阀13卸载，液控单向阀20关闭。节流阀14的截面积小于节流阀15，作用是限制液控单向阀13，20控制端压力上升的速度，实现先打开液控单向阀19后再关闭液控单向阀13。完成阀门开启操作后，液控单向阀13，16被锁定在双向关闭状态，液控单向阀19被锁定在反向打开状态。此时关闭阀门操作时，常开电磁阀22输出端的高压油先通过液控单向阀20的控制端将液控单向阀20反向打开，为液控单向阀13，16，19控制端卸载，解锁液控单向阀13，然后进入如前所述关闭阀门操作的工作过程。
15.图2显示的是本发明改型液压系统示意图。在图2中，去掉了图1系统中的液控单向阀20和节流阀15，加装了节流阀24和可调节流阀25。有了可调节流阀25，液控单向阀19的控制端很容易卸载。在阀门开启操作结束，常闭电磁阀21关闭后，液控单向阀19控制端经节流阀25卸载，液控单向阀19关闭。节流阀24的作用是减小阀门开启工作时高压油经过可调节流阀25的泄漏量。