CN1078772A - 具有同步动力油缸的液压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括至少两个双动式活塞缸组件的 液压装置，活塞的两侧有一前腔室和一后腔室，活塞 缸组件的这些腔室串联在液压控制油路中，第一组件 的前腔室与第二组件的后腔室直接连通。至少一个 活塞缸组件有阀门机构，在活塞处于其行程终点处的 直接连通管口附近时，阀门机构开启一旁通过活塞的 旁路，由直连管相连的各腔室内的有效活塞面积是相 同的。

Description

本发明涉及一种液压装置，它包括至少两个活塞缸组件，每个活塞缸组件都是双动式的。大家都知道，很多这类装置希望至少两个活塞缸组件同步工作，即活塞同步运动。已知的液压油路这里包括一容积流量分配器，它原则上对每个活塞缸组件供入相等的液压油而不管每个组件的负荷如何。

实践中已经发现采用流量分配器不能产生足以使各组件的活塞可靠地同步工作的所有条件。

本发明的目的是提供一种上述特定类型的装置，用它可以保证各活塞缸组件的向外和向内运动在所有条件下都能可靠地同步工作。

这个目的可根据本发明用如权利要求1所述的液压装置来实现。因为在由直接连接管相通的各腔室内的有效活塞面积是相同的，从一个腔室中排出的油量会使另一腔室中产生相等的活塞位移。在每个冲程终了时，阀门机构进行活塞的同步调整。直接相连通的两个腔室的任何油漏一般都会引起两活塞的不同步位置，尽管两者的运动仍然能以精确的相同速度继续进行。采用所述的阀门机构使得因泄漏而损失的油可通过每一冲程终点的旁路来补充。

根据权利要求2的步骤，可采用容易获得的完全相同的活塞缸组件。在这些组件的所有腔室中有效活塞面积是相同的，这样以一种随机的串联连接方式可自动获得所需的同步工作。

在不可能采用具有连续活塞杆的活塞缸组件进行工作的应用中，可采用权利要求3中的步骤。在这种情况下，也可以获得相互连通的各腔室的同样的有效活塞表面，它能保证所需要的同步工作。

更有利的改进在权利要求4的特征中。在相关的端部位置，阀门机构开启，使从一压力管路供入的液压油可流过一组串联的各活塞缸组件的腔室。此时各油缸的通气自动进行，并且在可能的拆卸后，系统可以此方式迅速地充入油，这样，可能存在的任何空气都将很容易被排出。

利用权利要求5中的步骤，阀门机构保养简单。将活塞从缸体卸下，可直接够得到阀门机构。这里权利要求6表征了一个合适的实施例。

根据本发明的进一步的改进，此装置可以包括若干每一对都以串联方式连接的活塞缸组件对，其中液压控制油路包括将各组件对进行有选择地并联或串联的阀门机构。当各组件对串联连接时，可达到各活塞缸组件的绝对精确的同步工作，其中每个组件产生对应于其负荷的力，而在各组件对为并联的情况下，可以在较低的速度下产生更大的力。

下面结合本发明两个实施例的附图来进一步阐述本发明。

图1示意地表示了应用本发明的叉车。

图2显示了本发明。

图3显示了本发明的具有成一体的双活塞缸组件的叉形铲的断面。

图4是本发明的冲台的立体图。

图5是表明冲台的动作的示意图。

图6显示了图4装置的一个液压缸的断面。

图1所示的叉车包括一车体2，其前端有一起重柱3。柱3上安装有一叉杆滑座4。后者以已知的方式，比如通过液压缸，可在起重柱3上垂向移动。

叉杆滑座4上有两个叉杆5，每一叉杆5包括一具有前伸部分7的本体。前伸部分可插入于一货盘内或一集装箱之类的下面，而后通过使叉杆滑座4沿起重柱3向上运动而将货盘或集装箱举起。

图1所示的叉式举重车1的叉杆是伸缩型的。即，它们有套在前伸部分7上滑动的套筒9并且套筒9可借助于液压缸8和10分别向前伸或往回缩。诸如上述货盘或集装箱之类的负荷由套筒9的上表面支承，因此这类负荷可相对叉杆5的本体而前后移动。因此与不采用伸缩式叉杆相比，可以以较大的距离举起或放下负荷。

为了使套管的动作很好地同步，相邻两叉杆内的液压活塞缸组件8、10按本发明以特定方式实现且连接于一液压油路内。其原理示于图2。

如图2所示的两个活塞缸组件8、10中的每一个都装在一叉杆5内。每个活塞缸组件8、10都是双动式的，活塞的两侧都有一腔室。比如活塞缸组件8的活塞16的两侧有腔室17和18。一活塞杆22延伸穿过腔室18，而套筒连接于活塞杆22。类似地，活塞缸组件10的活塞21的两侧有腔室20和19，活塞杆23延伸穿过腔室19。

活塞缸组件8、10的不同腔室串联于液压控制油路中。即，液压进排油路14连接于活塞缸组件10的腔室19，而其腔室20通过一直接连接管15连接至第二活塞缸组件8的腔室18，而此组件8的腔室17又连接于液压油路的进排油路13。直连管15的一端连接于活塞杆不从其中穿过的腔室20，而其另一端连接于活塞杆从中穿过的腔室18。根据本发明，其活塞杆不穿过的腔室与直连管15相连的那一油缸的直径D1小于其活塞杆穿过的腔室与直连管15相连的那一油缸的直径D2。第一组件10的油缸直径D1等于第二组件8的油缸直径D2和活塞杆直径d2的平方差的根。因此，组件10的腔室20的有效直径等于组件8的腔室18的有效直径。其结果是由活塞16、21之一通过直连管15排出的油使两者中之另一活塞产生相同的位移。

在缩回行程时，压力下的液压油从管路14供入组件10的腔室。活塞21因此而被驱动到图2的左边，活塞21将液压油排出腔室20。这些油经直连管15进入组件8的腔室18，从而推动活塞16。由于如上所解释的那样，腔室20和18的有效直径是相同的，活塞16将以与活塞21精确相等的速度移动。由活塞16从腔室17排出的油经液压管路13排出，管路13在此刻起排油管路的作用。在向外伸出行程时，压力下的液压油从管路13供入，活塞21以同样的方式被由活塞16压出腔室18并经直连管15进入组件10的腔室20的油驱动。因此，在外伸和缩回过程中，两活塞杆都是以准确相同的速度运动。

图2所示的较佳实施例还有阀门机构，它由止回阀26构成，而且当活塞21到达其行程的终点处靠近直连管15的口部时，也即在图2的左端时，止回阀就起作用。当活塞21已经通过止回阀26的进口30时，止回阀26的压力液压油的作用下打开一个旁路活塞21的旁路27。由管路14供给的压力液压油因此可通过阀26进入直连管15并达到腔室18。如果由于某种原因从由腔室18、直连管15和腔室20构成的液压油路的常闭部分发生漏油，那么活塞21将此活塞16早到达其行程终点。在这种情况下，活塞16、21将仍然以相同速度运动，但活塞杆22总是比活塞杆23多伸出一点点。然而，利用阀门机构26，因泄漏油而产生的可能的位置偏移现在可立刻得到补偿。比如，如果活塞21已达到其终点位置而活塞16尚未到达其终端位置，由管路14供给的压力液压油将以所述方式通过阀26和直连管15而流入腔室18。而在这一过程中活塞21保持静止。这样，活塞16也被驱动到其终点位置。在随后的外伸行程中，活塞16和21将再一次具有精确的同样位置。由于止回阀26的作用，当活塞21被向右驱动时，旁路27被堵住，这样通过直连管15供给的压力油就被供入到活塞21的背后。

如图2所示，活塞缸组件8也有由止回阀29构成的阀门机构，当活塞16达到其终点位置时，阀29打开一旁通过活塞16的旁路28，其工作情况与用于活塞21的止回阀26一样。

当活塞16位于其左端位置时，止回阀29因此而开启。从而在这一端点位置上在进给管路14和管路13之间形成了一种自由连接，此时管路13是起排油管路的作用，油路是从管路14经腔室19、止回阀26、旁路27、直连管15、腔室18、止回阀29和旁路28。当操作者已这样将各油缸移动到其完全缩回位置时，油将仍然从供入管路14到排出管路13流动一段时间，这一流动将带走系统中所有可能的气体或空气泡。每次使用此装置时都可以这样实现油缸的自动排气和同步调整。

图2所示的较佳实施例还包括阀门机构31和32。在向外行程中，阀门机构32以与阀门机构26相同的方式工作，而阀门机构31以与阀门机构29相同的方式工作。

在实际应用中，活塞终点位置之一处设置阀门机构就可满足了。

图3显示了沿图1的装置较佳实施例的箭头Ⅲ的轴向剖视顶视图。这里，每个叉杆内装有两个并联的液压缸。这两个并联的液压缸起到与图2中组件8或10之一相同的作用。

如图3所示，两个液压活塞缸是通过在叉杆的本体部分镗出缸筒37和38而制成在其伸出部分7内。油缸37和38是完全相同的，这样只描述油缸37就够了。

安装在活塞杆39上的活塞40可在油缸37内滑动。在图3右方的引导端，油缸内孔由一用螺纹拧入的衬套43来封闭，衬端43和油缸内孔之间以及和活塞杆39之间形成密封。位于伸出衬套43外的活塞杆端部的支架41上制有一孔50，可拆卸的销42位于孔50内并配合在套筒9上。

一旁通过活塞40的旁路44延伸过活塞40和活塞杆39的位于活塞内的那部分。双动式止回阀45设置在此旁路44内。在旁路44的前端部分装有一可自由滑动的销46，它可与示于图3的活塞40的端部位置内的油缸内孔的底部47相接触。在此状态下，销46将止回阀45的球体从其阀座推开，从而开启旁路44。

第二叉杆有相应的活塞缸组件。然而其油缸内孔的直径是不同的。在理解了上述之后，很显然，如果经通过通道49形成直接连通，则另一叉杆里的油缸的直径必须较大，而当直接连通由通道48形成时，这油缸内孔的直径将较小。

假定通过通道49形成对另一叉杆内的双活塞缸组件的直接连通，则动作如下。从图3的缩回位置，叉杆或更恰当地说是其套筒通过将压力油供入与通道49相对应的另一叉杆的通道而被推出。于是，被这一叉杆的活塞排出的油通过通道49供给。从而止回阀45的球体移动到右方，且每个都关闭旁路通道44。由通道49供入的油因此迫使活塞滑动到右边。在转换到缩回行程时，压力油通过通道48供入。由于此时活塞40右侧的压力变得较高，止回阀45的球体被推到左侧而抵靠其另一阀座。这时，销46可自由移动到左侧，这样它不会阻碍阀45的关闭。当压力油由通道48进一步供入时，活塞40移动到左方，从那里排出的油通过通道49被供到另一叉杆的活塞缸组件，以实现对应的运动。在行程终点，销46与底部47接触，阀45的球体被从其阀座上抬起。由通道48供入的压力油可从而经旁路44流到通道49，如果需要的话，以便将另一叉杆内的活塞进一步驱动至其终点位置，此后通过开启这些活塞内的止回阀，形成一连续通道，以上述方法实现系统的排气。

图3所示的较佳实施例有装配和维护简单的优点。通过卸下带有活塞的活塞杆，就可直接刻够得到阀门组件。叉杆本体7不包括任何需要经常维护的部件。在重新装配后，通过以上述方式将活塞移动到其终点位置，就可非常迅速地从系统中排出空气，因为在此终点位置阀门机构45起作用并使油液流过系统一次。

图4所示为一冲台55，它构成了本发明的一个装置。此冲台包括一下板56和一上板57，活塞缸组件布置在四角处，其中的两个分别用58和59标示。

图5示出了四个活塞缸组件的油路图。如图所示，组件58有一前腔室63和一后腔室65，而组件59有一前腔室64和一后腔室66。活塞59的前腔室64通过直连管67连接至组件58的后腔室65。

油路终端60和61可替换地连接至一介质压力源和排出口，这取决于所需要的活塞杆运动方向。为了解释，假设图5中的终端60连接至压力源，终端61连接至排出口。在所示的阀62的开关位置，两对活塞缸组件是串联的。压力油经终端60供入组件58的前腔室63。活塞杆就因此而如图5所示向上运动，而液压油从后腔室65排出。此排出的油经直连管67供给到组件59的前腔室64，从而使相关的活塞杆同步运动。从组件59后腔室66排出的油经阀62流入随后的组件的前腔室，如此等等。所有四个活塞杆就这样同步地运动。

阀62也可转换到图5所示的右端位置，这时左右两对活塞缸组件并联。两对组件以此方式同时进油，这样活塞杆以一半速度移动，但可产生两倍大的力。

装置55的所有四个活塞缸组件是完全相同的。图6详细地示出了这些组件58之一。从图可见，此组件有连续的活塞杆70，这样在前腔室63内与后腔室65内的活塞76有效面积是相同的。这意味着从后腔室65排出的液压油量与被供入前腔室63的油量完全相同，且反之亦然。从图6可见，活塞杆70上端有一法兰71，活塞杆70通过它由螺栓连接件连接至冲台的上板57。类似地，油缸58有法兰72，并通过它连接至下板56。

在所示的这一实施例中，旁路通道73安排在活塞67内。阀门机构74与前述叉车内使用的那些完全相同。在这里也采用有一举升件75的双动式止回阀。一旦活塞67到达其最高位置，举升或驱动件75的伸出端就与油缸58的顶壁接触，从而球体被从其阀座顶开。由终端77供入腔室63的压力油可沿阀74的球体流动，并经过直连管67流入组件59的前腔室64。这样，这一组件的活塞就也肯定地被以上述方式驱动到其最高位置。

此装置可以多种不同的方式实施。在所有情况下，都可获得可靠的同步动作，其中在每一行程都进行活塞的同步调整。

Claims (9)

1、一种液压装置，包括至少两个都是双动式的活塞缸组件，其特征在于，活塞的两侧都有一前腔室和一后腔室，其中活塞缸组件的腔室串联在液压控制油路中，这样第一组件的前腔室有一直接连通管连接至第二组件的后腔室，其中至少一个活塞缸组件有阀门机构，当活塞位于其行程终点处直连管附近时阀门机构开启一旁通过组件的活塞的旁路，由直连管相连的各腔室内的有效活塞面积是相同的。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，活塞缸组件是相同的，而且是属于具有连续活塞杆的那种类型。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，活塞缸组件是属于活塞杆从其一侧伸出的那种类型，其中活塞杆不穿过的第一组件的一个腔室与活塞杆穿过的第二组件的一个腔室直接相连通，第一组件油缸直径D1等于第二组件的油缸直径D2和其活塞杆直径d2的平方差的根。

4、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，通过直连管连接的另一活塞缸组件也有阀门机构，当活塞位于同样的终点位置时，它开启一旁通对此组件的活塞的旁路。

5、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，旁路延伸过活塞，阀门机构位于活塞中并包括致动机构，致动机构可与油缸的一个端壁接触，以便开启阀门机构。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，阀门机构是容纳于旁路内并沿两个方向起作用的止回阀，其中致动机构可将止回阀的阀门部件提离其阀座。

7、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，包括多个每一对都是串联的活塞缸组件对，其中液压控制油路包括用来有选择地以并联或串联形式连接各组件对的阀门机构。

8、如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，它为一叉车，包括车体、布置在车体上的起重柱、可沿起重柱滑动的叉杆滑座以及安装在叉杆滑座上的两个伸缩式叉杆，每个伸缩叉杆包括一具有水平伸出部分和一套筒的本体，套筒至少由一个液压活塞缸组件连接至本体并可套在伸出部分上滑动，这些活塞缸组件串联在液压控制油路中。

9、如权利要求7所述的装置，其特征在于，它为一冲台，包括连接成两对并布置在冲台四角处的四个活塞缸组件。

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