液压锁紧系统及液压设备的制作方法

1.本实用新型涉及液压领域，特别是涉及一种液压锁紧系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述液压锁紧系统的液压设备。


背景技术：

2.液压设备广泛应用于多种技术领域，为了满足特定的使用需求，需要使用液压锁紧系统，使执行元件停止工作时，将其锁紧在要求的位置上的系统。例如，液压油缸在需要长时间且高精度的锁定位置时，采用液控单向阀组成锁紧回路。
3.液控单向阀的关闭效果会受到执行机构负载和背压影响，在负载变化大的轻负载工况，回油背压稍大或有回油冲击时，此液压回路都会存在锁紧精度不足的故障。回油背压或者回油压力冲击都会致使液控单向阀的阀芯不能关闭，这些影响可以是液压系统自身产生，也可以是其他负载动作过程中的回油压力传递，都会造成锁紧不良的故障。
4.因此，如何提供一种避免回油背压或回油冲击的液压锁紧系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种液压锁紧系统，锁紧的效果避免受到液压油缸锁紧端负载变化以及回油背压和压力波动的影响，提升设备可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述液压锁紧系统的液压设备。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压锁紧系统，包括液压油缸和用于控制所述液压油缸换向的控制阀，所述控制阀的第一工作油口通过第一油路连通所述液压油缸的无杆腔，所述控制阀的第二工作油口通过第二油路连通所述液压油缸的有杆腔；
7.还包括液控单向阀和压力隔断阀，所述第一油路和所述第二油路两者中的一个上设置所述液控单向阀，所述第一油路和所述第二油路两者中的另一个连接所述压力隔断阀的进油口，所述压力隔断阀的出油口连接所述液控单向阀的液控口，所述压力隔断阀的泄压口连接油箱；
8.所述压力隔断阀的进油口低压时所述压力隔断阀的出油口连通泄压口，所述压力隔断阀的进油口高压时所述压力隔断阀的出油口连通进油口；
9.所述液控单向阀的液控口低压时所述液控单向阀允许液压油由所述控制阀向所述液压油缸单向流动，所述液控单向阀的液控口高压时所述液控单向阀双向导通。
10.优选地，所述压力隔断阀的一端设置有液压控制腔，所述压力隔断阀的另一端设置有弹簧复位腔，所述液压控制腔连接所述压力隔断阀的进油口，所述压力隔断阀通过所述液压控制腔内压力和所述弹簧复位腔内弹簧压力控制内部阀芯移动。
11.优选地，所述压力隔断阀具体为两位三通液控换向阀，所述液压控制腔内压力小于所述弹簧复位腔压力时，所述两位三通液控换向阀处于第一工位，使两位三通液控换向阀的出油口连通泄压口，所述液压控制腔内压力大于所述弹簧复位腔压力时，所述两位三
通液控换向阀处于第二工位，使两位三通液控换向阀的出油口连通进油口。
12.优选地，所述弹簧复位腔连接所述压力隔断阀的泄压口。
13.优选地，所述控制阀具体为三位四通电磁换向阀。
14.优选地，所述三位四通电磁换向阀的中位为y型机能。
15.优选地，所述液控单向阀设置于所述第一油路，所述压力隔断阀的进油口连接所述第二油路。
16.优选地，所述液控单向阀设置于所述第二油路，所述压力隔断阀的进油口连接所述第一油路。
17.优选地，两个所述液控单向阀分别设置于所述第一油路和所述第二油路，位于所述第一油路的所述液控单向阀连接的所述压力隔断阀连接所述第二油路，位于所述第二油路的所述液控单向阀连接的所述压力隔断阀连接所述第一油路。
18.本实用新型提供一种液压设备，包括如上述任意一项所述的液压锁紧系统。
19.本实用新型提供一种液压锁紧系统，包括液压油缸和用于控制液压油缸换向的控制阀，控制阀的第一工作油口通过第一油路连通液压油缸的无杆腔，控制阀的第二工作油口通过第二油路连通液压油缸的有杆腔；还包括液控单向阀和压力隔断阀，第一油路和第二油路两者中的一个上设置液控单向阀，第一油路和第二油路两者中的另一个连接压力隔断阀的进油口，压力隔断阀的出油口连接液控单向阀的液控口，压力隔断阀的泄压口连接油箱；压力隔断阀的进油口低压时压力隔断阀的出油口连通泄压口，压力隔断阀的进油口高压时压力隔断阀的出油口连通进油口；液控单向阀的液控口低压时液控单向阀允许液压油由控制阀向液压油缸单向流动，液控单向阀的液控口高压时液控单向阀双向导通。
20.通过压力隔断阀控制液控单向阀的开启，从而将液控单向阀的液控口与液压油源隔断，使液控单向阀的反向开启不受液压油源波动的影响，由于液控单向阀的液控口常态时与油箱直接连通，因此锁紧的效果避免受到液压油缸锁紧端负载变化，以及回油背压和压力波动的影响，提升设备可靠性和稳定性，且结构形式简单，连接方式灵活多变，调节方便且节能高效。
21.本实用新型还提供一种包括上述液压锁紧系统的液压设备，由于上述液压锁紧系统具有上述技术效果，上述液压设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
22.图1为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例一的液压原理图；
23.图2为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例二的液压原理图；
24.图3为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例三的液压原理图。
具体实施方式
25.本实用新型的核心是提供一种液压锁紧系统，锁紧的效果避免受到液压油缸锁紧端负载变化以及回油背压和压力波动的影响，提升设备可靠性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述液压锁紧系统的液压设备。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
27.请参考图1，图1为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例一的液压原理图。
28.本实用新型具体实施方式提供一种液压锁紧系统，包括液压油缸1、控制阀2、液控单向阀3和压力隔断阀4，其中液压油缸1为动力执行元件，控制阀2的供油口和回油口连接供油系统，控制阀2的两个工作油口连接液压油缸1，用于控制液压油缸1的换向动作，控制阀2的第一工作油口通过第一油路连通液压油缸1的无杆腔，控制阀2的第二工作油口通过第二油路连通液压油缸1的有杆腔。同时在整个设备中还会存在其他动力执行元件，如油缸或马达等，也连接供油系统，因此其他动力执行元件的动作也会对液压油缸1产生影响。
29.液控单向阀3具有第一端口、第二端口和液控口，第一端口和第二端口连入油路中，分别连接液压油缸1和控制阀2，压力隔断阀4具有进油口、出油口和泄压口，即第一油路和第二油路两者中的一个上设置液控单向阀3，第一油路和第二油路两者中的另一个连接压力隔断阀4的进油口，压力隔断阀4的出油口连接液控单向阀3的液控口，压力隔断阀4的泄压口连接油箱5。
30.压力隔断阀4的动作原理为：压力隔断阀4的进油口低压时压力隔断阀4的出油口连通泄压口，压力隔断阀4的进油口高压时压力隔断阀4的出油口连通进油口。液控单向阀3的动作原理为：液控单向阀3的液控口低压时液控单向阀3允许液压油由控制阀2向液压油缸1单向流动，液控单向阀3的液控口高压时液控单向阀3双向导通。
31.进一步地，为了控制压力隔断阀4，压力隔断阀4的一端设置有液压控制腔，压力隔断阀4的另一端设置有弹簧复位腔，液压控制腔连接压力隔断阀4的进油口，即油路中的压力油会进入液压控制腔，进而通过压力控制压力隔断阀4的动作，同时由弹簧复位腔内的弹簧调节预设压力值的大小，实现精确控制。压力隔断阀4通过液压控制腔内压力和弹簧复位腔内弹簧压力控制内部阀芯移动。
32.具体地，压力隔断阀4为两位三通液控换向阀，液压控制腔内压力小于弹簧复位腔压力时，两位三通液控换向阀处于第一工位，使两位三通液控换向阀的出油口连通泄压口，液压控制腔内压力大于弹簧复位腔压力时，两位三通液控换向阀处于第二工位，使两位三通液控换向阀的出油口连通进油口。
33.参考图1，通过实施例一介绍系统的工作过程，在实施例一中，液控单向阀3设置于第一油路，压力隔断阀4的进油口连接第二油路。液压油缸1伸出时，控制阀2处于左位，压力油通过控制阀2由第二油路进入液压油缸1的无杆腔，同时第二油路处于高压状态，高压油到达压力隔断阀4的进油口，进油口处于高压状态，高压油也会进入液压控制腔，压力高于弹簧复位腔，推动压力隔断阀4阀芯换位处于第二工位，压力隔断阀4的进油口连通出油口，高压油经过压力隔断阀4到达液控单向阀3的液控口，液控单向阀3的液压口处于高压状态，液控单向阀3达到开启压力并反向开启。液压油缸1有杆腔内的液压油经过液控单向阀3流过第一油道，进入控制阀2，由控制阀2的回油口流出，完成液压油缸1的伸出动作。
34.液压油缸1缩回时，控制阀2处于右位，压力油通过控制阀2由第一油路进入液压油缸1的有杆腔，此时由于液控单向阀3的结构，液压油在此方向的流动不受限制，正常进入有杆腔。同时液压油缸1无杆腔内的油液由第二油路流回控制阀2，最终由控制阀2的回油口流出，完成液压油缸1的缩回动作。
35.无论液压油缸1在伸出或者缩回的过程中，任意位置停止时，控制处于中位，压力油停止供油，在此过程中，第二油路处于低压状态，压力隔断阀4的液压控制腔内处于低压
状态，弹簧复位腔内弹簧推动压力隔断阀4阀芯换位处于第一工位，使压力隔断阀4出油口连通泄压口，压力无法传递至液控单向阀3，且压力隔断阀4出油口处于低压状态，液控单向阀3的液控口也处于低压状态，液控单向阀3无法开启，液控单向阀3只能单向流动，进而限制液压油缸1有杆腔内液压油流出，使液压油缸1无法伸出，实现位置锁定。同时液控单向阀3的液控口相当于直接连通油箱5，实现液控口的快速泄压，从而使液控单向阀3能快速可靠关闭。从而达到液控单向阀3对液压油缸1伸出动作进行单向可靠锁紧的效果。
36.进一步地，压力隔断阀4的弹簧复位腔的弹簧力可以根据回油背压的波动进行设定，从而提高液压油缸1闭锁的可靠性。当其他动作执行元件动作时的回油压力也无法传递至液控单向阀3的液控口，也就无法使其开启。
37.通过压力隔断阀4控制液控单向阀3的开启，从而将液控单向阀3的液控口与液压油源隔断，使液控单向阀3的反向开启不受液压油源波动的影响，由于液控单向阀3的液控口常态时与油箱5直接连通，因此锁紧的效果避免受到液压油缸1锁紧端负载变化，以及回油背压和压力波动的影响，提升设备可靠性和稳定性，且结构形式简单，连接方式灵活多变，调节方便且节能高效。
38.优选地，弹簧复位腔内的弹簧力为压力隔断阀4的预设换向压力，当油路中的压力大于弹簧力时，压力隔断阀4才能换向，否则在弹簧力的作用下保持初始状态。弹簧复位腔连接压力隔断阀4的泄压口，进一步提升设备稳定性，任何外在波动均不会影响压力隔断阀4的预设换向压力。
39.在本实用新型具体实施方式提供的液压锁紧系统中，控制阀2具体为三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀的中位为y型机能，可降低压力隔断阀4的弹簧复位腔的弹簧力，从而达到节能高效的目的。可以根据情况调整各阀门的结构类型，如控制阀2采用电液换向阀或多路换向阀等，压力隔断阀4扩展至两位四通阀、三位四通阀等。各部件可以管式连接、板式连接或插装集成连接等，均在本实用新型的保护范围之内。
40.请参考图2，图2为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例二的液压原理图。
41.在上述各具体实施方式提供的液压锁紧系统的基础上，液控单向阀3设置于第二油路，压力隔断阀4的进油口连接第一油路。液压油缸1伸出时，控制阀2处于左位，压力油通过控制阀2由第二油路进入液压油缸1的无杆腔，此时由于液控单向阀3的结构，液压油在此方向的流动不受限制，正常进入无杆腔，同时液压油缸1有杆腔内的油液由第一油路流回控制阀2，最终由控制阀2的回油口流出，完成液压油缸1的伸出动作
42.液压油缸1缩回时，控制阀2处于右位，同时第一油路处于高压状态，高压油到达压力隔断阀4的进油口，进油口处于高压状态，高压油也会进入液压控制腔，压力高于弹簧复位腔，推动压力隔断阀4阀芯换位处于第二工位，压力隔断阀4的进油口连通出油口，高压油经过压力隔断阀4到达液控单向阀3的液控口，液控单向阀3的液压口处于高压状态，液控单向阀3达到开启压力并反向开启。液压油缸1无杆腔内的液压油经过液控单向阀3流过第二油道，进入控制阀2，由控制阀2的回油口流出，完成液压油缸1的缩回动作。
43.无论液压油缸1在伸出或者缩回的过程中，任意位置停止时，控制处于中位，压力油停止供油，在此过程中，第二油路处于低压状态，压力隔断阀4的液压控制腔内处于低压状态，弹簧复位腔内弹簧推动压力隔断阀4阀芯换位处于第一工位，使压力隔断阀4出油口连通泄压口，压力无法传递至液控单向阀3，且压力隔断阀4出油口处于低压状态，液控单向
阀3的液控口也处于低压状态，液控单向阀3无法开启，液控单向阀3只能单向流动，进而限制液压油缸1无杆腔内液压油流出，使液压油缸1无法缩回，实现位置锁定。同时液控单向阀3的液控口相当于直接连通油箱5，实现液控口的快速泄压，从而使液控单向阀3能快速可靠关闭。从而达到液控单向阀3对液压油缸1缩回动作进行单向可靠锁紧的效果。
44.请参考图3，图3为本实用新型所提供的液压锁紧系统的实施例三的液压原理图。
45.在上述各具体实施方式提供的液压锁紧系统的基础上，设置两个液控单向阀3和两个压力隔断阀4，两个液控单向阀3分别设置于第一油路和第二油路，位于第一油路的液控单向阀3连接的压力隔断阀4连接第二油路，位于第二油路的液控单向阀3连接的压力隔断阀4连接第一油路。通过上述工作方式，实现伸出和缩回的双向锁定。
46.除了上述液压锁紧系统，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述液压锁紧系统的液压设备，该液压设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
47.以上对本实用新型所提供的液压锁紧系统及液压设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。