CN108457929A - 一种液压控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压技术领域，具体公开了一种液压控制装置，包括油缸和两个阀体。油缸内两侧均密封滑动连接有活动盘，活动盘内滑动连接有活动杆。阀体包括阀芯和壳体，壳体侧壁上设有三个通油口，阀芯内开设有能与通油口连通的L形腔。油缸内设有活塞，活塞两侧均设有通油槽，活动杆内设有通道，活动杆端部设有能够位于通油槽中的凸块。凸块侧壁上开设有与通到连通的注油口。活动杆的通道内滑动连接有移动杆，移动杆与阀芯之间通过丝杆和螺孔的方式连接。本方案通过机械传动的方式实现了活塞杆伸出和缩回的控制。

Description

一种液压控制装置

技术领域

本发明属于液压技术领域，尤其涉及一种液压控制装置。

背景技术

液压缸是液压传动系统中的执行元件，它是把液压能转换成机械能的能量转换装置。液压马达实现的是连续回转运动，而液压缸实现的则是往复运动。液压缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度(转速)和转矩。液压缸除了单个地使用外，还可以两个或多个地组合起来或和其他机构组合起来使用。以完成特殊的功用。液压缸结构简单，工作可靠，在机床的液压系统中得到了广泛的应用。现在控制液压缸的活塞杆伸出和缩回均是通过电磁阀来实现的，但是电磁阀的损坏率较高，而且价格高，提高了作业成本。

发明内容

本发明的目的在于提供通过机械传动的方式实现活塞杆伸出和缩回的控制的一种液压控制装置。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种液压控制装置，包括油缸和两个阀体，油缸内设有活塞，活塞两端面上均设有通油槽，活塞一端面上设有活塞杆，油缸内两侧均密封滑动连接有活动盘，活动盘与油缸内端壁之间连接有弹簧，活塞杆密封滑动连接于活动盘上，两个活动盘上均密封滑动连接有活动杆，两个活动杆分别滑动连接于油缸两端壁上，活动盘与活动杆的接触面的粗糙度大于活动杆与油缸端壁的接触面的粗糙度，活动盘的两端面上均开设有凹槽，活动杆上设有两个与凹槽配合的凸块，一个凸块位于活动杆靠近活塞的端部，两个凸块均靠近活塞的端面之间的间距等于活动盘的厚度，靠近活塞一侧的凸块可位于通油槽中，活动杆内部开设有通道，靠近活塞一侧的凸块侧壁上设有与通道连通的注油口，活动杆的通道内远离活动盘的端部滑动连接有移动杆，移动杆与活动杆之间设有使移动杆位于通道内的弹性件，移动杆远离活塞的一端设有丝杆；两个阀体位于油缸的左右两侧，阀体包括壳体，壳体上设有三个通油口，三个通油口构成T形结构，壳体内转动连接有阀芯，阀芯内设有可与通油口连通的L形腔，阀芯上设有与丝杆配合的螺孔；油缸两端壁上均设有电磁铁和接触开关，两个活动盘远离活塞的一侧均设有永磁体，永磁体与电磁铁相近的一侧的磁性相同，接触开关两端分别电连接有时间继电器和电源，油缸右侧的时间继电器与油缸左侧的电磁铁电连接，油缸左侧的时间继电器与油缸右侧的电磁铁电连接。

本基础方案的工作原理在于：预先将两个阀体上位于同一直线上的两个通油口分别与油泵和油箱连通，将两个阀体上的另一个通油口分别与油缸的无杆腔和有杆腔连通。初始状态下，活塞位于无杆腔的端部，此时活动盘在活塞的作用下贴合于油缸的端壁，而活动盘与油缸端壁之间弹簧呈压缩状态当活动杆处于伸出状态下时，会使阀芯的L形腔两端分别与油泵和无杆腔连通，而移动杆处于未伸出的状态，因此一侧L形腔两端并未完全与第三油口和第二油口正对。由于活动杆上设有两个凸块，活动盘的两侧面上设有与凸块配合的凹槽，因此当活动盘与油缸端壁贴合时，活动杆上靠近移动杆一端的凸块会卡合在活动盘远离活塞杆一端的凹槽内。由于两个凸块均靠近活塞的端面之间的间距等于活动盘的厚度，所以当一个凸块卡合于凹槽中时，另一个凸块会刚好位于活动盘的端面上。由于活动杆端部的凸块可位于通油槽中，所以当活塞与活动盘贴合后，活动杆端部的凸块会位于通油槽中。

使用时，启动油泵，油泵将油箱中的液压油泵向阀体中。然后压力油通过阀芯中的L形腔进入油缸的无杆腔中。由于活塞的端面上设有通油槽，所以压力油进入无杆腔中后会流入通油槽中，从而压力油推动活塞运动。此时活动盘失去了活塞的压力，而压力油具有压力，因此压力油能够继续对活动盘施加推力，使活动盘继续与油缸的端壁贴合。压力油还会通过凸块上的注油口进入活动杆的通道内，然后压力油会推动滑块和移动杆向外运动。移动杆向外运动时会带动阀芯转动，使L形腔两端的开口完全与第三油口和第二油口正对，加大阀体的流量。

当活塞运动到与有杆腔一侧的活动盘接触时，活塞会推动活动盘向油缸端壁的方向运动，由于活动盘与活动杆的接触面的粗糙度大于活动杆与油缸端壁的接触面的粗糙度，所以当活塞推动活动盘时会带动活动杆向外伸出。由于移动杆端部设有丝杆，阀芯上设有与丝杆配合的通孔，所以移动杆运动时会带动阀芯转动，使阀芯的L形腔两端与油泵和有杆腔连通。

此时活动盘与油缸端壁贴合，凸块位于活塞的通油槽中，压力油通过阀体进入有杆腔中活塞的通油槽内。压力油进入通油槽后会通过注油口进入通道中。由于通道内密封滑动连接有移动杆，所以压力油能够快速推动移动杆向外运动，使阀芯的L形腔两端完全与油泵和有杆腔正对。由于缸壁上设有接触开关，所以当活动盘与油缸缸壁接触时会触动接触开关，使接触开关连通。由于接触开关两端分别电连接有时间继电器和电源，时间继电器与无杆腔一侧的电磁铁电连接，所以此时电磁铁会通电。由于活动盘侧壁上设有永磁体，永磁体与电磁铁相近的一侧的磁性相同，所以电磁铁通电后会对活动盘产生磁斥力，使活动盘向有杆腔一侧运动。从而活动盘和活动杆复位，带动无杆腔一侧的阀芯复位，使无杆腔与油箱连通。时间继电器到达预定时间后自动断开。压力油推动活塞向无杆腔的方向运动，无杆腔中的液压油流回油箱中。

本基础方案的有益效果在于：本方案在活塞杆伸出或者缩回的过程中，通过机械传动的方式实现了活塞杆伸出和缩回的控制，控制的可靠性高，效率高。

进一步，活动杆远离活塞的端部设有与通道连通的滑孔，移动杆滑动连接于滑孔内，移动杆靠近活塞一侧的端部固定连接有滑块，滑块密封滑动连接于通道内，移动杆远离滑块的一侧设有限制块，限制块的截面面积大于滑孔的面积，弹性件设于滑块与移动杆靠近限制块一侧的端壁之间。如此设置，实现移动杆的伸出和缩回，并且可以保障移动杆不从通道中脱落。

进一步，还包括油箱和油泵，位于同一直线上两个通油口分别与油箱和油泵连通，具有系统完整的优点。

进一步，凸块的体积等于凹槽的体积，使凸块能够完全位于凹槽中。

进一步，无杆腔和有杆腔的底壁上分别设有进油口和出油口，进油口和出油口分别位于两个活动盘靠近活塞的一侧。

附图说明

图1是本发明一种液压控制装置实施例的结构示意图；

图2是阀体的结构示意图；

图3是阀体的剖视图；

图4是图1中A处的放大图；

图5是活动盘的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：油缸1、活塞2、活塞杆3、活动盘4、接触开关5、电磁铁6、阀体7、进油口8、出油口9、注油口10、通道11、凸块12、凹槽13、移动杆14、活动杆15、限制块16、滑块17、通油槽18、壳体71、阀芯72、第一油口73、第二油口74、第三油口75、L形腔76、容纳腔721。

如图1至图5所示，一种液压控制装置，包括油缸1、油泵、油箱和两个阀体7。油缸1左右两端分别密封连接有缸底和缸盖，油箱内滑动密封连接有活塞2，活塞2的右端面的中心处固定连接有活塞杆3，活塞杆3穿过缸盖向右延伸至油缸1外。活塞2将油缸1的左右两侧分隔为无杆腔和有杆腔。

有杆腔和无杆腔内均密封滑动连接有活动盘4，左侧的活动盘4与缸底之间连接有弹簧，右侧的活动盘4与缸盖之间连接有弹簧。活塞杆3密封滑动连接于右侧的活动盘4上。缸盖和缸底上均设有电磁铁6，两个活动盘4远离活塞2的一侧均设有永磁体，永磁体与电磁铁6相近的一侧的磁性相同。缸盖和缸底的内壁上均设有接触开关5，接触开关5两个触点分别与时间继电器和电源电连接。右侧的时间继电器与左侧的电磁铁6电连接，左侧的时间继电器与右侧的电磁铁6电连接。活塞2的左端面和右端面均开设有通油槽18，通油槽18的宽度等于弹簧未被挤压时的左侧活动盘4的右端面至缸底内壁之间的距离。无杆腔和有杆腔的底壁上分别设有进油口8和出油口9，进油口8和出油口9分别位于两个活动盘4靠近活塞2的一侧。自然状态下，弹簧的弹力使两个活动盘4靠近活塞2的端面刚好位于进油口8或者出油口9处。活动盘4的下部密封滑动连接有水平设置的活动杆15，活动杆15与通油槽18位于同一水平直线上。活动盘4的左右端面均设有圆柱形的凹槽13，活动杆15位于凹槽13的中心处。活动杆15上固定连接有两个圆柱形的凸块12，凸块12可卡合于凹槽13中，凸块12的体积等于凹槽13的体积。一个凸块12位于活动杆15靠近活塞2的端部且位于活动盘4靠近活塞2的一侧，另一个凸块12位于活动盘4远离活塞2的一侧，两个凸块12分别位于活动盘4的两侧，两个凸块12的左端面之间的距离等于活动盘4的厚度。凸块12的体积小于通油槽18的体积，使凸块12能够位于通油槽18中。活动杆15内设有通道11，活动杆15的通道11内设有移动杆14，移动杆14位于活动杆15远离活塞2的一侧。移动杆14靠近活塞2一侧的端部固定连接有滑块17，滑块17密封滑动连接于通道11内。活动杆15远离活塞2的端部设有与通道11连通的滑孔，移动杆14滑动连接于滑孔内。移动杆14远离滑块17的一侧设有限制块16，限制块16的截面面积大于滑孔的面积。滑块17与移动杆14靠近限制块16一侧的端壁之间连接有弹性件，弹性件为弹簧。移动杆14在弹簧的弹力作用下使限制块16贴合于移动杆14的端部，移动杆14位于限制块16远离滑块17的一端为丝杆。靠近通油槽18一侧的凸块12的侧壁上设有注油口10，注油口10与活动杆15内部的通道11连通。

两个阀体7分别位于油缸1的左右两侧。阀体7包括圆柱状的壳体71，壳体71内部设有空腔。壳体71的侧壁上开设有三个与空腔连通的通油口，三个通油口构成T形结构。壳体71内密封转动连接有圆柱状的阀芯72，阀芯72内设有L形腔76，L形腔76的两端开口均穿过阀芯72的侧壁。L形腔76的两端开口与三个通油口位于同一平面上。位于同一直线上两个通油口分别为第一油口73和第二油口74，另一个通油口为第三油口75。第一油口73和第二油口74分别与油箱和油泵通过油管连接，两个阀体7的第三油口75分别与油缸1的进油口8和出油口9通过油管连接。阀芯72靠近油缸1的一侧设有容纳腔721，容纳腔721靠近油缸1一侧的侧壁的中心处设有与丝杆配合的螺孔，丝杆配合在螺孔中。当移动杆14上的滑块17运动到活动杆15的端壁处时，在丝杆的作用下能够使螺孔旋转90度。

初始状态下，活塞2位于无杆腔的端部，此时活动盘4在活塞2的作用下贴合于油缸1的端壁，而活动盘4与油缸1端壁之间放入弹簧呈压缩状态。活动杆15处于向外伸的状态，当活动杆15处于伸出状态下时，会使阀芯72的L形腔76两端分别与油泵和无杆腔连通，而移动杆14处于未伸出的状态，因此一侧L形腔76两端并未完全与第三油口75和第二油口74正对。活动杆15端部的凸块12会位于通油槽18中。使用时启动油泵，油泵将油箱中的液压油泵向阀体7中。然后压力油通过阀芯72中的L形腔76进入活塞2的通油槽18中。从而压力油推动活塞2运动。此时活动盘4失去了活塞2的压力，而压力油具有压力，因此压力油能够继续对活动盘4施加推力，使活动盘4继续与油缸1的端壁贴合。压力油还会通过凸块12上的注油口10进入活动杆15的通道11内，然后压力油会推动滑块17和移动杆14向外运动。移动杆14向外运动时会带动阀芯72转动，当滑块17贴合于活动杆15的端壁时，L形腔76两端的开口完全与第三油口75和第二油口74正对，加大了阀芯72的流量。

当活塞2向右运动到与活动盘4的侧壁接触时，活塞2会推动活动盘4向右运动。由于活动盘4与活动杆15的接触面的粗糙度大于活动杆15与油缸1端壁的接触面的粗糙度，所以当活塞2推动活动盘4时会带动活动杆15一起运动。当活动盘4运动到贴合于缸盖的侧壁时，右侧阀体7的阀芯72会转动到使L形腔76与第三油口75和第二油口74接通，从而压力油会进入有杆腔中。同时，当活动盘4贴合于缸盖时，会触发缸盖上的接触开关5，从而使时间继电器通电，再使左侧的电磁铁6通电，电磁铁6通电后会对左侧的活动盘4产生磁斥力，从而左侧活动盘4会向有运动。活动盘4向右运动带动阀芯72转动复位，使L形腔76的两个开口分别与第三油口75和第一油口73连通，即无杆腔与油箱连通。时间继电器一段时间后会自动断开，从而电磁铁6断电失去磁性。左侧的移动杆14失去压力油的作用后，会在弹簧的作用下向右运动，从而使左侧的阀芯72完全复位。压力油进入有杆腔后，推动活塞2向左运动，右侧的移动杆14快速向外伸出，使右侧的阀芯72的L形腔76与第三油口75和第二油口74正对。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种液压控制装置，其特征在于：包括油缸和两个阀体，油缸内设有活塞，活塞两端面上均设有通油槽，活塞一端面上设有活塞杆，油缸内两侧均密封滑动连接有活动盘，活动盘与油缸内端壁之间连接有弹簧，活塞杆密封滑动连接于活动盘上，两个活动盘上均密封滑动连接有活动杆，两个活动杆分别滑动连接于油缸两端壁上，活动盘与活动杆的接触面的粗糙度大于活动杆与油缸端壁的接触面的粗糙度，活动盘的两端面上均开设有凹槽，活动杆上设有两个与凹槽配合的凸块，一个凸块位于活动杆靠近活塞的端部，两个凸块均靠近活塞的端面之间的间距等于活动盘的厚度，靠近活塞一侧的凸块可位于通油槽中，活动杆内部开设有通道，靠近活塞一侧的凸块侧壁上设有与通道连通的注油口，活动杆的通道内远离活动盘的端部滑动连接有移动杆，移动杆与活动杆之间设有使移动杆位于通道内的弹性件，移动杆远离活塞的一端设有丝杆；两个阀体位于油缸的左右两侧，阀体包括壳体，壳体上设有三个通油口，三个通油口构成T形结构，壳体内转动连接有阀芯，阀芯内设有可与通油口连通的L形腔，阀芯上设有与丝杆配合的螺孔；油缸两端壁上均设有电磁铁和接触开关，两个活动盘远离活塞的一侧均设有永磁体，永磁体与电磁铁相近的一侧的磁性相同，接触开关两端分别电连接有时间继电器和电源，油缸右侧的时间继电器与油缸左侧的电磁铁电连接，油缸左侧的时间继电器与油缸右侧的电磁铁电连接。

2.根据权利要求1所述的液压控制装置，其特征在于：活动杆远离活塞的端部设有与通道连通的滑孔，移动杆滑动连接于滑孔内，移动杆靠近活塞一侧的端部固定连接有滑块，滑块密封滑动连接于通道内，移动杆远离滑块的一侧设有限制块，限制块的截面面积大于滑孔的面积，弹性件设于滑块与移动杆靠近限制块一侧的端壁之间。

3.根据权利要求2所述的液压控制装置，其特征在于：还包括油箱和油泵，位于同一直线上两个通油口分别与油箱和油泵连通。

4.根据权利要求3所述的液压控制装置，其特征在于：凸块的体积等于凹槽的体积。

5.根据权利要求4所述的液压控制装置，其特征在于：无杆腔和有杆腔的底壁上分别设有进油口和出油口，进油口和出油口分别位于两个活动盘靠近活塞的一侧。