氣缸驅動四柱塞泵供油裝置的製作方法

2023-09-18 11:46:00 1

專利名稱：氣缸驅動四柱塞泵供油裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種柱塞泵供油裝置，具體涉及一種氣缸驅動四柱塞泵供油裝置。
背景技術：
在液壓領域，柱塞泵由於結構簡單、密封可靠、可獲得較高工作壓力，而廣泛應用 於供油系統，尤其是往復式的供油系統。柱塞泵作為一個獨立的液壓動力元件，一般需要通 過與旋轉電機等連接組成電機一液壓泵單元進行液壓能的輸出。柱塞泵工作時柱塞做直 線往復運動，而旋轉電機輸出軸做旋轉運動，因此必須有將旋轉運動轉化為直線運動的傳 動機構，相應增加了結構和傳動鏈的複雜性，同時也降低了能量轉換效率。本發明提出一種氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，通過雙氣缸活塞直接驅動四個柱塞 泵工作，克服了傳動機構所產生的摩擦與噪音，具有結構緊湊、響應靈敏、控制精度高等優 點。此外，本裝置可同時給單個或多個液壓迴路供油。

發明內容
本發明的目的在於提出一種氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，通過氣缸燃燒室內可燃 混合物的膨脹做功，推動氣缸活塞往復運動，雙氣缸活塞直接驅動與之剛性聯結的四個柱 塞泵，實現對單個或多個液壓迴路的進出油控制。本發明提出的氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，包括兩個氣缸、四個柱塞泵、法蘭接 頭、四個吸油單向閥、四個排油單向閥以及驅動控制系統。其中
所述的第一氣缸1和第二氣缸19採用普通發電機的供給系統實現活塞做功的四行程 控制；第一氣缸1的活塞外伸軸與法蘭接頭17的左端過盈聯接，第二氣缸19的活塞外伸軸 與法蘭接頭17的右端過盈聯接；
所述的四個柱塞泵分別為第一柱塞泵4、第二柱塞泵6、第三柱塞泵12和第四柱塞泵 14 ；其中第一柱塞泵4的活塞和第二柱塞泵6的活塞通過聯接軸一 5剛性聯接，聯接軸一 5 與法蘭接頭17的上端過盈聯接；第三柱塞泵12的活塞和第四柱塞泵14的活塞通過聯接軸 二 13剛性聯接，聯接軸二 13與法蘭接頭17的下端過盈聯接；第一柱塞泵4的缸體後端裝 有第一吸油單向閥2和第一排油單向閥3，第二柱塞泵6的缸體後端裝有第二吸油單向閥8 和第二排油單向閥7 ；第三柱塞泵12的缸體後端裝有第三吸油單向閥10和第三排油單向 閥9，第四柱塞泵14的缸體後端裝有第四吸油單向閥15和第四排油單向閥16 ；
所述驅動控制系統由計算機20、1/0控制電路21、氣缸驅動器22、信號處理與控制電路 23和液壓流量計24組成，計算機20的輸出端聯接I/O控制電路21輸入端，I/O控制電路 21輸出端聯接氣缸驅動器22輸入端，氣缸驅動器22輸出端聯接第一氣缸1或第二氣缸19 的活塞，第一氣缸1或第二氣缸19的活塞分別聯接液壓流量計24的輸入端，液壓流量計24 的輸出端聯接信號處理與控制電路23，信號處理處控制電路23的輸出端聯接計算機20 ；本 發明中，所述第一排油單向閥3、第二排油單向閥7、第三排油單向閥9和第四排油單向閥16 分別與油箱11相連，所述第一吸油單向閥2、第二吸油單向閥8、第三吸油單向閥10和第四吸油單向閥15分別與液壓迴路18相連。本發明的技術效果
1.通過雙氣缸活塞與四柱塞泵的運動耦合，實現四柱塞泵對液壓迴路的進出油控制。本發明中通過法蘭接頭17將雙氣缸的活塞與四柱塞泵剛性聯結，實現雙氣缸活 塞與四柱塞泵的運動耦合。第一氣缸1的活塞和第二氣缸19的活塞做直線往復運動的同 時，四柱塞泵也相應做直線往復運動，實現對液壓迴路18的進出油控制。本發明的技術優點
相對於在先技術，本發明中氣缸通過燃燒室內可燃混合物的膨脹做功，推動氣缸活塞 做直線往復運動，氣缸活塞直接驅動與之聯結的四個柱塞泵，實現對單個或多個液壓迴路 的進出油控制。本發明裝置結構緊湊、響應靈敏，克服了在先技術中的傳動機構所產生的摩 擦與噪音，提高能量轉化效率、改善工作條件；同時充分利用氣缸活塞的直線往復運動來實 現對柱塞泵的進出油控制，避免了傳統汽缸活塞中通過曲柄連杆機構才能實現動力輸出的 複雜系統，提高了運動控制精度；本發明裝置可同時給單個或多個液壓迴路供油。


圖1為本發明氣缸驅動四柱塞泵供油裝置的結構示意圖。圖2為工作的驅動控制系統結構圖。圖中標號1為第一氣缸，2為第一吸油單向閥，3為第一排油單向閥，4為第一柱塞 泵，5為聯接軸一，6為第二柱塞泵，7為第二排油單向閥，8為第二吸油單向閥，9為第三排油 單向閥，10為第三吸油單向閥，11為油箱，12為第三柱塞泵，13為聯接軸二，14為第四柱塞 泵，15為第四吸油單向閥，16為第四排油單向閥，17為法蘭接頭，18為液壓迴路，19為第二 氣缸，20為計算機，21為I/O控制電路，22為氣缸驅動器，23為信號處理與控制電路，24為 液壓流量計。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明氣缸驅動四柱塞泵供油裝置做進一步說明，但不 應該以此限制本發明的保護範圍。實施例1 圖1為本發明氣缸驅動四柱塞泵供油裝置的結果示意圖。由圖1可見， 本發明提出的直線氣缸驅動雙柱塞泵供油裝置，包括兩個氣缸、四個柱塞泵、法蘭接頭、四 個吸油單向閥和四個排油單向閥。其中
所述的第一氣缸1和第二氣缸19採用普通發動機的供給系統，通過燃燒室內可燃混合 物的膨脹做功，實現活塞做功的四行程控制；第一氣缸1的活塞外伸軸與法蘭接頭17的左 端過盈聯接，第二氣缸19的活塞外伸軸與法蘭接頭17的右端過盈聯接；
所述的四個柱塞泵分別為第一柱塞泵4、第二柱塞泵6、第三柱塞泵12、第四柱塞泵14 ； 其中第一柱塞泵4的活塞和第二柱塞泵6的活塞通過聯接軸一 5剛性聯結，聯接軸一 5與 法蘭接頭17的上端過盈聯接；第三柱塞泵12的活塞和第四柱塞泵14的活塞通過聯接軸二 13剛性聯結，聯接軸二 13與法蘭接頭17的下端過盈聯接；第一柱塞泵4的缸體後端和第二 柱塞泵6的缸體後端分別裝有第一吸油單向閥2、第一排油單向閥3和第二吸油單向閥8、 第二排油單向閥7 ；第三柱塞泵12的缸體後端和第四柱塞泵14的缸體後端分別裝有第三吸油單向閥10、第三排油單向閥9和第四吸油單向閥15、第四排油單向閥16 ；所述的排油 單向閥與油箱11相通，所述的吸油單向閥與液壓迴路18相通；
所述的驅動控制系統所述驅動控制系統由計算機20、1/0控制電路21、氣缸驅動器22、 信號處理與控制電路23和液壓流量計24組成
計算機20通過I/O控制電路21控制氣缸驅動器22，驅動第一氣缸1的活塞和第二氣 缸19的活塞做直線往復運動，通過法蘭接頭17實現雙氣缸活塞與四柱塞泵的運動耦合，雙 氣缸的活塞做直線往復運動的同時，四柱塞泵也做相應的直線往復運動，實現對液壓迴路 18的進出油控制；液壓流量計24安裝在液壓迴路18中，用來測量四柱塞泵的進出油流量， 液壓流量計24所測量出的進出油流量經過信號處理與控制電路23反饋給計算機20，與理 論量進行比較得出誤差值，閉環實現對液壓迴路18進出油流量的實時控制。本發明氣缸驅動四柱塞泵供油裝置的工作過程為
當雙氣缸活塞做向右直線運動時，四柱塞泵的活塞通過法蘭接頭17實現與雙氣缸活 塞的運動耦合，四柱塞泵的活塞也做向右直線運動，第一柱塞泵4和第四柱塞泵14左端的 第一吸油單向閥2和第四吸油單向閥15打開，第一排油單向閥3和第四排油閥16關閉，第 一柱塞泵4的缸體和第四柱塞泵14的缸體進行吸油。同時第二吸油單向閥8和第三吸油 單向閥10關閉，第二排油單向閥7和第三排油單向閥9打開，第二柱塞泵6的缸體和第三 柱塞泵12的缸體進行排油；當雙氣缸活塞反向運動時，第一柱塞泵4的缸體和第四柱塞泵 14的缸體進行排油，同時第二柱塞泵6的缸體和第三柱塞泵12的缸體進行吸油。本發明中通過法蘭接頭17將雙氣缸活塞與四柱塞泵剛性聯結，實現氣缸1與四柱 塞泵的運動耦合，雙氣缸活塞做直線往復運動的同時，四柱塞泵也相應做直線往復運動，從 而實現對液壓迴路18的進出油控制。所述的液壓迴路18可以是單個或多個液壓迴路。
權利要求
1.一種氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，包括兩個氣缸、四個柱塞泵、法蘭接頭、四個吸油 單向閥、四個排油單向閥以及控制驅動系統，其特徵在於所述的第一氣缸(1)和第二氣缸(19)採用普通發電機的供給系統實現活塞做功的四 行程控制；第一氣缸(1)的活塞外伸軸與法蘭接頭(17)的左端過盈聯接，第二氣缸(19)的 活塞外伸軸與法蘭接頭(17)的右端過盈聯接；所述的四個柱塞泵分別為第一柱塞泵G)、第二柱塞泵(6)、第三柱塞泵(1 和第四柱 塞泵(14)；第一柱塞泵⑷的活塞和第二柱塞泵(6)的活塞通過聯接軸一(5)剛性聯接，聯 接軸一( 與法蘭接頭(17)的上端過盈聯接；第三柱塞泵(1 的活塞和第四柱塞泵(14) 的活塞通過聯接軸二(1 剛性聯接，聯接軸二(1 與法蘭接頭(17)的下端過盈聯接；第 一柱塞泵(4)的缸體後端裝有第一吸油單向閥( 和第一排油單向閥(3)，第二柱塞泵(6) 的缸體後端裝有第二吸油單向閥(8)和第二排油單向閥(7)；第三柱塞泵(1 的缸體後端 裝有第三吸油單向閥(10)和第三排油單向閥(9)，第四柱塞泵(14)的缸體後端裝有第四吸 油單向閥(15)和第四排油單向閥(16)；所述驅動控制系統由計算機(20)、1/0控制電路、氣缸驅動器0 、信號處理與控 制電路和液壓流量計04)組成，計算機OO)的輸出端聯接I/O控制電路輸入 端，I/O控制電路輸出端聯接氣缸驅動器02)輸入端，氣缸驅動器02)輸出端02) 聯接第一氣缸(1)或第二氣缸(19)的活塞，第一氣缸(1)或第二氣缸(19)的活塞分別聯 接液壓流量計04)的輸入端，液壓流量計04)的輸出端聯接信號處理與控制電路(23)，信 號處理處控制電路03)的輸出端聯接計算機00)；計算機00)通過I/O控制電路控 制氣缸驅動器(22)，驅動第一氣缸(1)的活塞和第二氣缸(19)的活塞做直線往復運動，通 過法蘭接頭(17)實現雙氣缸活塞與四柱塞泵的運動耦合，雙氣缸的活塞做直線往復運動 的同時，四柱塞泵也做相應的直線往復運動，實現對液壓迴路(18)的進出油控制；液壓流 量計04)安裝在液壓迴路(18)中，用來測量四柱塞泵的進出油流量，液壓流量計04)所 測量出的進出油流量經過信號處理與控制電路反饋給計算機(20)，與理論量進行比 較得出誤差值，閉環實現對液壓迴路(18)進出油流量的實時控制。
2.根據權利要求1所述的氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，其特徵在於所述第一排油單向 閥(3)、第二排油單向閥(7)、第三排油單向閥(9)和第四排油單向閥(16)分別與油箱(11) 相連，所述第一吸油單向閥0)、第二吸油單向閥(8)、第三吸油單向閥(10)和第四吸油單 向閥(15)分別與液壓迴路(18)相連。
全文摘要
本發明涉及一種氣缸驅動四柱塞泵供油裝置，包括兩個氣缸、四個柱塞泵、法蘭接頭、四個吸油單向閥、四個排油單向閥以及驅動控制系統。法蘭接頭的兩端分別與兩個氣缸的活塞外伸軸聯接；兩個柱塞泵的活塞通過聯接軸聯接，四個柱塞泵的缸體後端均裝有吸油單向閥和排油單向閥；所述驅動控制系統由計算機、I/O控制電路、氣缸驅動器、信號處理與控制電路和液壓流量計組成，計算機聯接I/O控制電路，I/O控制電路聯接氣缸驅動器，氣缸驅動器聯接第一氣缸或第二氣缸的活塞，第一氣缸或第二氣缸的活塞分別聯接液壓流量計，液壓流量計聯接信號處理與控制電路，信號處理處控制電路聯接計算機；本發明裝置結構緊湊、響應靈敏，提高能量轉化效率；充分利用氣缸活塞的直線往復運動來實現對柱塞泵的進出油控制，提高了運動控制精度。
文檔編號F04B9/129GK102094778SQ20111003048
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者卞永明, 李安虎, 李志忠, 樓狄明, 金曉林 申請人:同濟大學