专利名称：自动双向连续气液增压的增压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气液增压系统，尤其是一种可实现自动双向连续气液增压的 增压系统。
背景技术：
气液增压分为单向气液增压和双向气液增压两种。目前单向气液增压较多。比如 中国实用新型专利CN2049278U和C拟8932IlY都披露了 一种由气体驱动的液压增压泵，包 括气缸-活塞组件、泵送组件和换向组件，气缸-活塞组件的活塞杆构成泵送组件的柱塞， 在气压的驱动下，活塞在气缸内往复运动，活塞带动活塞杆往复运动，由此实现泵送组件的 抽吸。活塞在气缸内的往复运动通过换向组件的换向实现。换向组件包括设置在气缸阀体 内的换气活塞，其上开有W型环槽，气缸阀体上的卡位跳销端部与该W型环槽及气缸的上下 腔进排气口配合。换向活塞内侧设有弹簧和弹簧挡板，弹簧挡板中间设有拉杆，拉杆的下端 与活塞杆相连。该换向组件依靠换向活塞与卡位跳销的配合实现气路的换向。由于单向增 压和输出，这样的增压系统不能实现高压油的连续输出。而且换向组件结构复杂，组装困 难，由于采用机械换向结构，换向有一定滞后。双向气液增压是当今增压领域的研究热点，但技术不成熟，停留于研究，未见实践。
发明内容本实用新型的目的是提供一种自动双向连续气液增压的增压系统，其能够自动控 制换向，从而连续不断地输出高压油。本实用新型的另一个目的是提供一种自动双向连续气液增压的增压系统，其换向 结构简单，换向快速及时，不滞后。本实用新型的又一个目的是提供一种自动双向连续气液 增压的增压系统，其能够自动补给液压油。本实用新型的增压系统以气压作为原始动力，使用换向阀和传感器组合控制，以 实现增压系统连续不断的输出高压油。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其包括增压泵送组件和换向组 件，增压泵送组件通过气压驱动产生高压油，所述增压泵送组件包括气缸筒、位于气缸筒内 的活塞、对称设置的两个活塞杆以及对称设置的左、右两个增压筒，两个活塞杆中的每个活 塞杆的一端固定连接在活塞上，另一端插入到增压筒的内部，在气压的驱动下，活塞在气缸 筒内在第一位置和第二位置之间往复运动，带动活塞杆在增压筒内往复运动，气缸筒两端 分别由气缸左盖和气缸右盖封闭，在气缸左盖和气缸右盖上分别设有第一气缸进气口、第 二气缸进气口和用于检测活塞是否到达第一位置或第二位置的传感器，所述第一气缸进 气口和第二气缸进气口通过换向组件与外部气压源相连，传感器控制换向组件的换向。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其中气缸左盖、气缸筒和气缸 右盖三者以该顺序排列并通过气缸固定连接螺杆紧固在一起，气缸左盖和气缸右盖中心设有供活塞杆穿过的轴向贯通孔，该贯通孔与增压筒内腔对齐。气缸左盖和气缸右盖周缘内 侧与气缸筒对应的部位设有凹坑，通过凹坑将气缸筒卡在气缸左盖和气缸右盖之间。凹坑 内设置有气缸密封垫。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其中在增压筒与气缸盖之间的 与活塞杆对应的连接部位上设有凹槽，凹槽内对称放置两个密封件，两个密封件之间设有 导向套。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其中所述传感器为电感式常开 型接近开关，接近开关螺纹拧入气缸盖中的轴向阶梯孔中，接近开关相对活塞的一侧设有 绝缘环和金属滑动针，绝缘环位于接近开关与金属滑动针之间。金属滑动针一端稍微伸出 气缸盖，另一端插入绝缘环内，并可在绝缘环内滑动，金属滑动针大致中间部位设置有一凸 缘，凸缘一侧抵靠所述阶梯孔的台阶，另一侧通过一弹簧抵靠在绝缘环上。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其中换向组件包括换向阀。优 选地，换向阀为双电控五口两位气压电磁换向阀，所述双电控五口两位气压电磁换向阀包 括五个口 换向阀进气口、第一换向口、第二换向口、第一排气口、第二排气口，外部气压源 与换向阀进气口相连，第一气缸进气口与第一换向口相连，第二气缸进气口与第二换向口 相连，双电控五口两位气压电磁换向阀的电路与电感式常开型接近开关的电路相连接，当 电感式常开型接近开关检测到活塞到达第一位置或第二位置时，电感式常开型接近开关切 换换向阀的电路的状态，状态改变后，换向阀的电路控制滑阀换向，气压源通过换向阀进气 口与第一换向口或第二换向口连通，经由第一气缸进气口或第二气缸进气口进入活塞的不 同侧的气缸内腔，由此驱动活塞往复运动。本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统，其中所述增压系统还包括油 箱，所述油箱包括位于下侧的两个油箱出油口以及位于顶部的一个油箱注油口和一个油箱 回油口，两个油箱出油口分别通过管道连接左、右两个增压筒的进油口，油箱回油口与系统 回油管路相连接。优选地，所述油箱为封闭式油箱，其顶部设置有油箱气压输入口，外部气压源与油 箱气压输入口相连。在本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统中，换向组件由于使用了电控 换向阀，结构简单，能够实现高效、自动地换向，没有滞后；增压泵送组件对称设置两个增压 筒，通过一个气缸-活塞组件实现两个增压筒的增压，活塞左右移动时均可增压和输出高 压油，不存在间断输出现象，实现了油液的双向增压和输出。另外，本实用新型自动双向连续气液增压的增压系统使用了封闭式油箱，通过注 入气压，能够实现液压油的自动补给。
根据下文的描述和附图，可以很好地理解本实用新型，这些附图显示了本实用新 型的非限制性的实施例。更特别地，在附图中图1是本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统在活塞移动至第一位置 时的示意图；图2是本实用新型的自动双向连续气液增压的增压系统在活塞移动至第二位置时的示意图。图中1气缸筒；2活塞；3活塞杆；4气缸左盖；5气缸右盖；6气缸固定连接螺杆；7气缸 密封垫；8左增压筒；9右增压筒；10增压筒进油阀；11增压筒出油阀；12增压筒进油口 ； 13 增压筒出油口 ；Al第一气缸进气口 ；Bl第二气缸进气口 ；16封闭式油箱；17油箱注油口 ；18 油箱出油口 ；19油箱气压输入口 ；20油箱回油口 ；21电感式常开接近开关；22金属滑动针； 23绝缘环；对密封件；25气缸活塞密封环；P换向阀进气口 ；A第一换向口 ；B第二换向口 ； Tl第一排气口 ；T2第二排气口。
具体实施方式
如图1所示，显示了本实用新型的增压系统在活塞移动至第一位置时的视图，图2 是本实用新型的增压系统在活塞移动至第二位置时的视图。参考附图1-2，本实用新型的 自动双向连续气液增压的增压系统包括增压泵送组件、换向组件、油箱以及在它们之间连 接的管道。其中增压泵送组件通过气压驱动产生高压油，其包括气缸筒1、位于气缸筒1内 的活塞2、对称设置的两个活塞杆3以及对称设置的两个增压筒左增压筒8和右增压筒9。 活塞2上设有气缸活塞密封环25。两个活塞杆3中的每个活塞杆的一端固定连接在活塞2 上，另一端插入到左增压筒8或右增压筒9的内部。在气压的驱动下，活塞2在气缸筒1内 在第一位置(即图1中气缸筒右侧)和第二位置(即图1中气缸筒左侧)之间往复运动，带 动活塞杆3在增压筒8或9内往复运动，由此使增压筒8或9内的油液增压，产生高压油。气缸筒1两端由气缸盖封闭，气缸盖包括气缸左盖4和气缸右盖5，气缸左盖4、气 缸筒1和气缸右盖5三者以该顺序排列并通过气缸固定连接螺杆6紧固在一起。气缸左盖 4和气缸右盖5周缘内侧设有与气缸筒1对应的凹坑，通过凹坑将气缸筒1卡在气缸左盖 4和气缸右盖5之间，凹坑内设置有气缸密封垫7，卡接气缸筒1时，气缸筒1抵在密封垫7 上，密封垫7靠住气缸盖，由此防止气体在气缸筒1与气缸盖之间泄漏。气缸左盖4和气缸 右盖5中心设有供活塞杆3穿过的轴向贯通孔，该贯通孔与增压筒8或9内腔对齐，以这样 的方式，增压筒8或9通过端部法兰借助螺钉固定连接在气缸左盖4或气缸右盖5上。在 增压筒与气缸盖之间的与活塞杆对应的连接部位上设有凹槽，凹槽内对称放置两个密封 件M，用于密封增压筒8或9内的油液以及密封气缸筒1内的气压，两个密封件对之间设 有导向套，用于引导活塞杆3的滑动。气缸左盖4设置有一径向的气缸进气口 Al，而气缸右 盖5同样设置有一径向的气缸进气口 Bi，两个气缸进气口 Al和Bl位于气缸左盖4和气缸 右盖5的相同部位，这样有利于气体管道的布置和连接，优选布置在如图1所示的盖上侧部 位。在气缸左盖4和气缸右盖5上还装有用于检测活塞是否到达第一位置或第二位置 的传感器，优选为电感式常开型接近开关21。优选的是，接近开关21布置在如图所示的盖 下侧部位，左盖和右盖各一个。接近开关21螺纹拧入气缸盖中的轴向阶梯孔中。接近开关 21相对活塞2的一侧设有绝缘环23和金属滑动针22，绝缘环23位于接近开关21与金属 滑动针22之间。金属滑动针22 —端稍微伸出气缸盖，伸入到气缸筒内，以在活塞到达第一 位置或第二位置时触碰活塞2。金属滑动针22另一端插入绝缘环23内，并可在绝缘环23 内滑动。金属滑动针22大致中间部位设置有一凸缘，凸缘一侧抵靠阶梯孔的台阶，另一侧通过一弹簧抵靠在绝缘环23上。当金属滑动针22触碰到活塞2时，金属滑动针22向接近 开关21方向在气缸盖的阶梯孔和绝缘环23内滑动，由此改变接近开关21的状态。增压筒8和9的外端均设有相对布置的增压筒进油口 12和增压筒出油口 13，进油 口 12和出油口 13分别设置增压筒进油阀10和增压筒出油阀11，两个阀10和11均为单向阀。换向组件包括换向阀(未标记)，换向阀优选为双电控五口两位气压电磁换向阀。 所述双电控五口两位气压电磁换向阀包括五个口 换向阀进气口 P、第一换向口 A、第二换 向口 B、第一排气口 Tl、第二排气口 T2。外部气压源与双电控五口两位气压电磁换向阀的 进气口 P相连，气缸进气口 Al与第一换向口 A相连，气缸进气口 Bl与第二换向口 B相连。 在外部气压源为空气源的情况下，第一排气口 Tl和第二排气口 T2可直接连接到外界大气。 双电控五口两位气压电磁换向阀通过电磁线圈控制滑阀的换向，其电路与气缸左右两侧的 电感式常开型接近开关21的电路相连接，形成两组电路。接近开关21控制换向阀电路的 通断。当接近开关21检测到活塞2到达第一位置或第二位置时，接近开关21切换换向阀 的电路的状态，状态改变后，换向阀的电路控制滑阀换向，气压源通过进气口 P与不同的换 向口 A或B连接，经由气缸进气口 Al或Bl进入活塞的不同侧的气缸内腔，由此驱动活塞往 复运动。油箱16包括位于下侧的两个油箱出油口 18以及位于顶部的一个油箱注油口 17 和一个油箱回油口 20。两个油箱出油口 18分别通过管道连接左、右两个增压筒8和9的进 油口 12。油箱回油口 20与系统回油管路相连接。当增压筒8内的容积随着活塞杆3的移 动逐渐变大时，增压筒8内产生负压，打开增压筒进油阀10，油液依次通过出油口 18、增压 筒进油口 12和增压筒进油阀10，进入增压筒8内；增压筒9内的进油方式同理，不再赘述。 产生的高压油经过负载使用后通过回油口 20回收到油箱16中，以此循环使用。图中油箱 16右侧的箭头指示油箱上侧方向。为实现液压油的自动补给，优选的是，油箱16为封闭式油箱，其顶部设置有油箱 气压输入口 19。外部气压源与油箱气压输入口 19相连。通过气压，可实现液压油自动向增 压筒内补给。此时，应注意的是，注油口 17可以用塞子堵死。外部气压源的压力大于增压筒进油阀10的弹簧的压力(压力差在2KG左右)；外 部气压源的压力小于增压筒出油阀11的弹簧的压力(压力差在2KG左右)；输入油箱气压 输入口 19内的气压与输入双电控五口两位气压电磁换向阀进气口 P的气压相同。下面描述增压系统的工作过程。1.当外部气压源通过油箱气压输入口 19进入油箱时，油箱内下方的液压油在气 压的驱动下通过左右两侧的增压筒进油口 12进入左、右两个增压筒8和9的腔体内。当然， 如果油箱不是封闭式的，可通过活塞杆3往复移动时增压筒内产生的负压来吸取油液。2.参见图1，双电控五口两位气压电磁换向阀处于如图所示的位置，进气口 P与第 一换向口 A相通，第二换向口 B则与第一排气口 Tl相通。在这种情况下，外部气压源中的 气体经由换向阀的进气口 P、第一换向口 A、与第一换向口 A相连的第一气缸进气口 Al，进入 气缸筒1的左侧腔体。而气缸筒1右侧腔体的气体经由第二气缸进气口 Bi、换向阀的第二 换向口 B、第一排气口 Tl排放出去。在气压驱动下，活塞2带动活塞杆3向右侧移动，在活 塞杆3的作用下，右增压筒9腔体内的液压油被压缩，形成高压状态，高压油通过右侧增压筒出油口 13输出，输出高压油的压力=气缸筒1的内径截面积/活塞杆3的外径截面积X 外部气压压力。在此过程中，左增压筒8腔体容积逐渐增大，产生负压，该负压单独或者与 通入油箱的外部气压一起驱使油液进入并充满该腔体。3.当活塞2移动到右侧的第一位置推动右侧金属滑动针22后，右侧的电感式常开 型接近开关21，接收信号，将信号传给双电控五口两位气压电磁换向阀，开始换向。4.参见图2，换向后，双电控五口两位气压电磁换向阀的进气口 P与第二换向口 B 相通，而第一换向口 A与第二排气口 T2相通。在这种情况下，外部气压源中的气体经由换 向阀的进气口 P、第二换向口 B、与第二换向口 B相连的第二气缸进气口 Bl进入气缸筒1的 右侧腔体。而气缸筒1左侧腔体的气体经由第一气缸进气口 Al、换向阀的第一换向口 A、第 二排气口 T2排放出去。在气压驱动下，活塞2带动活塞杆3向左侧移动，在活塞杆3的作 用下，左增压筒8腔体内的液压油被压缩，形成高压状态，高压油通过左侧的增压筒出油口 13输出，输出高压油的压力=活塞1的内径截面积/活塞杆3的外径截面积X外部气压压 力。在此过程中，右增压筒9腔体容积逐渐增大，产生负压，该负压单独或者与通入油箱的 外部气压一起驱使油液进入并充满该腔体。5.当活塞2移动到左侧的第二位置推动左侧金属滑动针22后，左侧的电感式常开 型接近开关21接收信号，将信号传给双电控五口两位气压电磁换向阀开始换向。6.如此反复运行，从而实现连续的左右往复，不间断输出高压油。应当理解，附图只显示了经由本实用新型的实用示范提供的一个例子，可以改变 其形式和配置，但不会脱离本实用新型基于的构思的范围。在附带的权利要求书中提供的 任何参考标记纯粹是为了便于参照说明书和附图进行阅读，它们不限制由权利要求表示的 保护范围。
权利要求1.一种自动双向连续气液增压的增压系统，其包括增压泵送组件和换向组件，增压泵 送组件通过气压驱动产生高压油，其特征在于该增压泵送组件包括气缸筒(1)、位于气缸 筒⑴内的活塞O)、对称设置的两个活塞杆⑶以及对称设置的左、右两个增压筒(8、 9)，两个活塞杆C3)中的每个活塞杆的一端固定连接在活塞( 上，另一端插入到左增压筒 (8)、右增压筒(9)的内部，在气压的驱动下，活塞( 在气缸筒(1)内在第一位置和第二位 置之间往复运动，带动活塞杆⑶在左增压筒(8)、右增压筒(9)内往复运动，气缸筒⑴两 端分别由气缸左盖⑷和气缸右盖(5)封闭，在气缸左盖⑷和气缸右盖(5)上分别设有 第一气缸进气口(Al)、第二气缸进气口(Bi)和用于检测活塞( 是否到达第一位置或第二 位置的传感器，所述第一气缸进气口(Al)和第二气缸进气口(Bi)通过换向组件与外部气 压源相连，传感器控制换向组件的换向。
2.如权利要求1所述的增压系统，其特征在于气缸左盖G)、气缸筒(1)和气缸右盖 (5)三者以该顺序排列并通过气缸固定连接螺杆(6)紧固在一起，气缸左盖(4)和气缸右盖 (5)中心设有供活塞杆(3)穿过的轴向贯通孔，该贯通孔与左增压筒(8)、右增压筒(9)内 腔对齐。
3.如权利要求2所述的增压系统，其特征在于气缸左盖⑷和气缸右盖(5)周缘内 侧与气缸筒(1)对应的部位设有凹坑，通过凹坑将气缸筒(1)卡在气缸左盖(4)和气缸右 盖(5)之间，凹坑内设置有气缸密封垫(7)。
4.如权利要求1-3任一项所述的增压系统，其特征在于在增压筒与气缸盖之间的与 活塞杆对应的连接部位上设有凹槽，凹槽内对称放置两个密封件(M)，两个密封件04)之 间设有导向套。
5.如权利要求1所述的增压系统，其特征在于所述传感器为电感式常开型接近开关 (21)，电感式常开型接近开关(21)螺纹拧入气缸盖中的轴向阶梯孔中，电感式常开型接近 开关相对活塞O)的一侧设有绝缘环和金属滑动针(22)，绝缘环位于电感式常 开型接近开关与金属滑动针02)之间，金属滑动针02) —端伸出气缸盖，另一端插 入绝缘环内，并可在绝缘环内滑动，金属滑动针0 中间部位设置有一凸缘，凸 缘一侧抵靠所述阶梯孔的台阶，另一侧通过一弹簧抵靠在绝缘环上。
6.如权利要求1所述的增压系统，其特征在于换向组件包括换向阀。
7.如权利要求6所述的增压系统，其特征在于所述换向阀为双电控五口两位气压电 磁换向阀，所述双电控五口两位气压电磁换向阀包括五个口 换向阀进气口(P)、第一换向 口(A)、第二换向口(B)、第一排气口(Tl)、第二排气口(T2)，外部气压源与换向阀进气口 (P)相连，第一气缸进气口(Al)与第一换向口(A)相连，第二气缸进气口(Bi)与第二换向 口(B)相连，双电控五口两位气压电磁换向阀的电路与电感式常开型接近开关的电 路相连接。
8.如权利要求1-3或5-7中任一项所述的增压系统，其特征在于所述增压系统还包 括油箱，所述油箱包括位于下侧的两个油箱出油口(18)以及位于顶部的一个油箱注油口 (17)和一个油箱回油口(20)，两个油箱出油口(18)分别通过管道连接左增压筒(8)、右增 压筒(9)的增压筒进油口(12)，油箱回油口 00)与系统回油管路相连接。
9.如权利要求8所述的增压系统，其特征在于所述油箱为封闭式油箱(16)，其顶部设 置有油箱气压输入口(19)，外部气压源与油箱气压输入口(19)相连。
专利摘要一种自动双向连续气液增压的增压系统，其包括增压泵送组件和换向组件，增压泵送组件包括气缸筒、位于气缸筒内的活塞、对称设置的两个活塞杆以及对称设置的左、右两个增压筒，活塞杆的一端固定连接在活塞上，另一端插入到增压筒的内部，在气压的驱动下，活塞在气缸筒内在第一位置和第二位置之间往复运动，带动活塞杆在增压筒内往复运动，气缸筒两端由气缸盖封闭，在气缸盖上设有用于检测活塞是否到达第一位置或第二位置的传感器，气缸进气口通过换向组件与外部气压源相连，传感器控制换向组件的换向。本实用新型的增压系统，能够能自动控制换向，从而连续不断地输出高压油，并自动补给液压油。而且其换向结构简单，换向快速及时，没有滞后。
文档编号F04B9/123GK201843740SQ20102017967
公开日2011年5月25日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者郭金阳 申请人:郭金阳