具有同步動力油缸的液壓裝置的製作方法
2023-08-22 12:58:31
專利名稱：具有同步動力油缸的液壓裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓裝置，它包括至少兩個活塞缸組件，每個活塞缸組件都是雙動式的。大家都知道，很多這類裝置希望至少兩個活塞缸組件同步工作，即活塞同步運動。已知的液壓油路這裡包括一容積流量分配器，它原則上對每個活塞缸組件供入相等的液壓油而不管每個組件的負荷如何。
實踐中已經發現採用流量分配器不能產生足以使各組件的活塞可靠地同步工作的所有條件。
本發明的目的是提供一種上述特定類型的裝置，用它可以保證各活塞缸組件的向外和向內運動在所有條件下都能可靠地同步工作。
這個目的可根據本發明用如權利要求1所述的液壓裝置來實現。因為在由直接連接管相通的各腔室內的有效活塞面積是相同的，從一個腔室中排出的油量會使另一腔室中產生相等的活塞位移。在每個衝程終了時，閥門機構進行活塞的同步調整。直接相連通的兩個腔室的任何油漏一般都會引起兩活塞的不同步位置，儘管兩者的運動仍然能以精確的相同速度繼續進行。採用所述的閥門機構使得因洩漏而損失的油可通過每一衝程終點的旁路來補充。
根據權利要求2的步驟，可採用容易獲得的完全相同的活塞缸組件。在這些組件的所有腔室中有效活塞面積是相同的，這樣以一種隨機的串聯連接方式可自動獲得所需的同步工作。
在不可能採用具有連續活塞杆的活塞缸組件進行工作的應用中，可採用權利要求3中的步驟。在這種情況下，也可以獲得相互連通的各腔室的同樣的有效活塞表面，它能保證所需要的同步工作。
更有利的改進在權利要求4的特徵中。在相關的端部位置，閥門機構開啟，使從一壓力管路供入的液壓油可流過一組串聯的各活塞缸組件的腔室。此時各油缸的通氣自動進行，並且在可能的拆卸後，系統可以此方式迅速地充入油，這樣，可能存在的任何空氣都將很容易被排出。
利用權利要求5中的步驟，閥門機構保養簡單。將活塞從缸體卸下，可直接夠得到閥門機構。這裡權利要求6表徵了一個合適的實施例。
根據本發明的進一步的改進，此裝置可以包括若干每一對都以串聯方式連接的活塞缸組件對，其中液壓控制油路包括將各組件對進行有選擇地並聯或串聯的閥門機構。當各組件對串聯連接時，可達到各活塞缸組件的絕對精確的同步工作，其中每個組件產生對應於其負荷的力，而在各組件對為並聯的情況下，可以在較低的速度下產生更大的力。
下面結合本發明兩個實施例的附圖來進一步闡述本發明。
圖1示意地表示了應用本發明的叉車。
圖2顯示了本發明。
圖3顯示了本發明的具有成一體的雙活塞缸組件的叉形鏟的斷面。
圖4是本發明的衝臺的立體圖。
圖5是表明衝臺的動作的示意圖。
圖6顯示了圖4裝置的一個液壓缸的斷面。
圖1所示的叉車包括一車體2，其前端有一起重柱3。柱3上安裝有一叉杆滑座4。後者以已知的方式，比如通過液壓缸，可在起重柱3上垂向移動。
叉杆滑座4上有兩個叉杆5，每一叉杆5包括一具有前伸部分7的本體。前伸部分可插入於一貨盤內或一貨櫃之類的下面，而後通過使叉杆滑座4沿起重柱3向上運動而將貨盤或貨櫃舉起。
圖1所示的叉式舉重車1的叉杆是伸縮型的。即，它們有套在前伸部分7上滑動的套筒9並且套筒9可藉助於液壓缸8和10分別向前伸或往回縮。諸如上述貨盤或貨櫃之類的負荷由套筒9的上表面支承，因此這類負荷可相對叉杆5的本體而前後移動。因此與不採用伸縮式叉杆相比，可以以較大的距離舉起或放下負荷。
為了使套管的動作很好地同步，相鄰兩叉杆內的液壓活塞缸組件8、10按本發明以特定方式實現且連接於一液壓油路內。其原理示於圖2。
如圖2所示的兩個活塞缸組件8、10中的每一個都裝在一叉杆5內。每個活塞缸組件8、10都是雙動式的，活塞的兩側都有一腔室。比如活塞缸組件8的活塞16的兩側有腔室17和18。一活塞杆22延伸穿過腔室18，而套筒連接於活塞杆22。類似地，活塞缸組件10的活塞21的兩側有腔室20和19，活塞杆23延伸穿過腔室19。
活塞缸組件8、10的不同腔室串聯於液壓控制油路中。即，液壓進排油路14連接於活塞缸組件10的腔室19，而其腔室20通過一直接連接管15連接至第二活塞缸組件8的腔室18，而此組件8的腔室17又連接於液壓油路的進排油路13。直連管15的一端連接於活塞杆不從其中穿過的腔室20，而其另一端連接於活塞杆從中穿過的腔室18。根據本發明，其活塞杆不穿過的腔室與直連管15相連的那一油缸的直徑D1小於其活塞杆穿過的腔室與直連管15相連的那一油缸的直徑D2。第一組件10的油缸直徑D1等於第二組件8的油缸直徑D2和活塞杆直徑d2的平方差的根。因此，組件10的腔室20的有效直徑等於組件8的腔室18的有效直徑。其結果是由活塞16、21之一通過直連管15排出的油使兩者中之另一活塞產生相同的位移。
在縮回行程時，壓力下的液壓油從管路14供入組件10的腔室。活塞21因此而被驅動到圖2的左邊，活塞21將液壓油排出腔室20。這些油經直連管15進入組件8的腔室18，從而推動活塞16。由於如上所解釋的那樣，腔室20和18的有效直徑是相同的，活塞16將以與活塞21精確相等的速度移動。由活塞16從腔室17排出的油經液壓管路13排出，管路13在此刻起排油管路的作用。在向外伸出行程時，壓力下的液壓油從管路13供入，活塞21以同樣的方式被由活塞16壓出腔室18並經直連管15進入組件10的腔室20的油驅動。因此，在外伸和縮回過程中，兩活塞杆都是以準確相同的速度運動。
圖2所示的較佳實施例還有閥門機構，它由止回閥26構成，而且當活塞21到達其行程的終點處靠近直連管15的口部時，也即在圖2的左端時，止回閥就起作用。當活塞21已經通過止回閥26的進口30時，止回閥26的壓力液壓油的作用下打開一個旁路活塞21的旁路27。由管路14供給的壓力液壓油因此可通過閥26進入直連管15並達到腔室18。如果由於某種原因從由腔室18、直連管15和腔室20構成的液壓油路的常閉部分發生漏油，那麼活塞21將此活塞16早到達其行程終點。在這種情況下，活塞16、21將仍然以相同速度運動，但活塞杆22總是比活塞杆23多伸出一點點。然而，利用閥門機構26，因洩漏油而產生的可能的位置偏移現在可立刻得到補償。比如，如果活塞21已達到其終點位置而活塞16尚未到達其終端位置，由管路14供給的壓力液壓油將以所述方式通過閥26和直連管15而流入腔室18。而在這一過程中活塞21保持靜止。這樣，活塞16也被驅動到其終點位置。在隨後的外伸行程中，活塞16和21將再一次具有精確的同樣位置。由於止回閥26的作用，當活塞21被向右驅動時，旁路27被堵住，這樣通過直連管15供給的壓力油就被供入到活塞21的背後。
如圖2所示，活塞缸組件8也有由止回閥29構成的閥門機構，當活塞16達到其終點位置時，閥29打開一旁通過活塞16的旁路28，其工作情況與用於活塞21的止回閥26一樣。
當活塞16位於其左端位置時，止回閥29因此而開啟。從而在這一端點位置上在進給管路14和管路13之間形成了一種自由連接，此時管路13是起排油管路的作用，油路是從管路14經腔室19、止回閥26、旁路27、直連管15、腔室18、止回閥29和旁路28。當操作者已這樣將各油缸移動到其完全縮回位置時，油將仍然從供入管路14到排出管路13流動一段時間，這一流動將帶走系統中所有可能的氣體或空氣泡。每次使用此裝置時都可以這樣實現油缸的自動排氣和同步調整。
圖2所示的較佳實施例還包括閥門機構31和32。在向外行程中，閥門機構32以與閥門機構26相同的方式工作，而閥門機構31以與閥門機構29相同的方式工作。
在實際應用中，活塞終點位置之一處設置閥門機構就可滿足了。
圖3顯示了沿圖1的裝置較佳實施例的箭頭Ⅲ的軸向剖視頂視圖。這裡，每個叉杆內裝有兩個並聯的液壓缸。這兩個並聯的液壓缸起到與圖2中組件8或10之一相同的作用。
如圖3所示，兩個液壓活塞缸是通過在叉杆的本體部分鏜出缸筒37和38而製成在其伸出部分7內。油缸37和38是完全相同的，這樣只描述油缸37就夠了。
安裝在活塞杆39上的活塞40可在油缸37內滑動。在圖3右方的引導端，油缸內孔由一用螺紋擰入的襯套43來封閉，襯端43和油缸內孔之間以及和活塞杆39之間形成密封。位於伸出襯套43外的活塞杆端部的支架41上制有一孔50，可拆卸的銷42位於孔50內並配合在套筒9上。
一旁通過活塞40的旁路44延伸過活塞40和活塞杆39的位於活塞內的那部分。雙動式止回閥45設置在此旁路44內。在旁路44的前端部分裝有一可自由滑動的銷46，它可與示於圖3的活塞40的端部位置內的油缸內孔的底部47相接觸。在此狀態下，銷46將止回閥45的球體從其閥座推開，從而開啟旁路44。
第二叉杆有相應的活塞缸組件。然而其油缸內孔的直徑是不同的。在理解了上述之後，很顯然，如果經通過通道49形成直接連通，則另一叉杆裡的油缸的直徑必須較大，而當直接連通由通道48形成時，這油缸內孔的直徑將較小。
假定通過通道49形成對另一叉杆內的雙活塞缸組件的直接連通，則動作如下。從圖3的縮回位置，叉杆或更恰當地說是其套筒通過將壓力油供入與通道49相對應的另一叉杆的通道而被推出。於是，被這一叉杆的活塞排出的油通過通道49供給。從而止回閥45的球體移動到右方，且每個都關閉旁路通道44。由通道49供入的油因此迫使活塞滑動到右邊。在轉換到縮回行程時，壓力油通過通道48供入。由於此時活塞40右側的壓力變得較高，止回閥45的球體被推到左側而抵靠其另一閥座。這時，銷46可自由移動到左側，這樣它不會阻礙閥45的關閉。當壓力油由通道48進一步供入時，活塞40移動到左方，從那裡排出的油通過通道49被供到另一叉杆的活塞缸組件，以實現對應的運動。在行程終點，銷46與底部47接觸，閥45的球體被從其閥座上抬起。由通道48供入的壓力油可從而經旁路44流到通道49，如果需要的話，以便將另一叉杆內的活塞進一步驅動至其終點位置，此後通過開啟這些活塞內的止回閥，形成一連續通道，以上述方法實現系統的排氣。
圖3所示的較佳實施例有裝配和維護簡單的優點。通過卸下帶有活塞的活塞杆，就可直接刻夠得到閥門組件。叉杆本體7不包括任何需要經常維護的部件。在重新裝配後，通過以上述方式將活塞移動到其終點位置，就可非常迅速地從系統中排出空氣，因為在此終點位置閥門機構45起作用並使油液流過系統一次。
圖4所示為一衝臺55，它構成了本發明的一個裝置。此衝臺包括一下板56和一上板57，活塞缸組件布置在四角處，其中的兩個分別用58和59標示。
圖5示出了四個活塞缸組件的油路圖。如圖所示，組件58有一前腔室63和一後腔室65，而組件59有一前腔室64和一後腔室66。活塞59的前腔室64通過直連管67連接至組件58的後腔室65。
油路終端60和61可替換地連接至一介質壓力源和排出口，這取決於所需要的活塞杆運動方向。為了解釋，假設圖5中的終端60連接至壓力源，終端61連接至排出口。在所示的閥62的開關位置，兩對活塞缸組件是串聯的。壓力油經終端60供入組件58的前腔室63。活塞杆就因此而如圖5所示向上運動，而液壓油從後腔室65排出。此排出的油經直連管67供給到組件59的前腔室64，從而使相關的活塞杆同步運動。從組件59後腔室66排出的油經閥62流入隨後的組件的前腔室，如此等等。所有四個活塞杆就這樣同步地運動。
閥62也可轉換到圖5所示的右端位置，這時左右兩對活塞缸組件並聯。兩對組件以此方式同時進油，這樣活塞杆以一半速度移動，但可產生兩倍大的力。
裝置55的所有四個活塞缸組件是完全相同的。圖6詳細地示出了這些組件58之一。從圖可見，此組件有連續的活塞杆70，這樣在前腔室63內與後腔室65內的活塞76有效面積是相同的。這意味著從後腔室65排出的液壓油量與被供入前腔室63的油量完全相同，且反之亦然。從圖6可見，活塞杆70上端有一法蘭71，活塞杆70通過它由螺栓連接件連接至衝臺的上板57。類似地，油缸58有法蘭72，並通過它連接至下板56。
在所示的這一實施例中，旁路通道73安排在活塞67內。閥門機構74與前述叉車內使用的那些完全相同。在這裡也採用有一舉升件75的雙動式止回閥。一旦活塞67到達其最高位置，舉升或驅動件75的伸出端就與油缸58的頂壁接觸，從而球體被從其閥座頂開。由終端77供入腔室63的壓力油可沿閥74的球體流動，並經過直連管67流入組件59的前腔室64。這樣，這一組件的活塞就也肯定地被以上述方式驅動到其最高位置。
此裝置可以多種不同的方式實施。在所有情況下，都可獲得可靠的同步動作，其中在每一行程都進行活塞的同步調整。
權利要求
1.一種液壓裝置，包括至少兩個都是雙動式的活塞缸組件，其特徵在於，活塞的兩側都有一前腔室和一後腔室，其中活塞缸組件的腔室串聯在液壓控制油路中，這樣第一組件的前腔室有一直接連通管連接至第二組件的後腔室，其中至少一個活塞缸組件有閥門機構，當活塞位於其行程終點處直連管附近時閥門機構開啟一旁通過組件的活塞的旁路，由直連管相連的各腔室內的有效活塞面積是相同的。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，活塞缸組件是相同的，而且是屬於具有連續活塞杆的那種類型。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，活塞缸組件是屬於活塞杆從其一側伸出的那種類型，其中活塞杆不穿過的第一組件的一個腔室與活塞杆穿過的第二組件的一個腔室直接相連通，第一組件油缸直徑D1等於第二組件的油缸直徑D2和其活塞杆直徑d2的平方差的根。
4.如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，通過直連管連接的另一活塞缸組件也有閥門機構，當活塞位於同樣的終點位置時，它開啟一旁通對此組件的活塞的旁路。
5.如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，旁路延伸過活塞，閥門機構位於活塞中並包括致動機構，致動機構可與油缸的一個端壁接觸，以便開啟閥門機構。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，閥門機構是容納於旁路內並沿兩個方向起作用的止回閥，其中致動機構可將止回閥的閥門部件提離其閥座。
7.如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，包括多個每一對都是串聯的活塞缸組件對，其中液壓控制油路包括用來有選擇地以並聯或串聯形式連接各組件對的閥門機構。
8.如上述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，它為一叉車，包括車體、布置在車體上的起重柱、可沿起重柱滑動的叉杆滑座以及安裝在叉杆滑座上的兩個伸縮式叉杆，每個伸縮叉杆包括一具有水平伸出部分和一套筒的本體，套筒至少由一個液壓活塞缸組件連接至本體並可套在伸出部分上滑動，這些活塞缸組件串聯在液壓控制油路中。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，它為一衝臺，包括連接成兩對並布置在衝臺四角處的四個活塞缸組件。
全文摘要
本發明涉及包括至少兩個雙動式活塞缸組件的液壓裝置，活塞的兩側有一前腔室和一後腔室，活塞缸組件的這些腔室串聯在液壓控制油路中，第一組件的前腔室與第二組件的後腔室直接連通。至少一個活塞缸組件有閥門機構，在活塞處於其行程終點處的直接連通管口附近時，閥門機構開啟一旁通過活塞的旁路，由直連管相連的各腔室內的有效活塞面積是相同的。
文檔編號B66F9/12GK1078772SQ93103330
公開日1993年11月24日 申請日期1993年3月30日 優先權日1992年3月30日
發明者S·梅耶 申請人:S·梅耶