一种多压力源节能液压站制造技术

一种多压力源节能液压站，可输出2～4不同压力等级的动力源，其中至少有一路由原动机-工作泵输出中高压源P0，另至少有一路由液压压力变换装置将P0经减压得到的减压源P2，根据实际需求，还可输出1～2路增压源P1；液压压力变换装置是利用液压缸两腔活塞面积不等的特性作压力等比变换，其基本结构包括变压缸、输入输出控制回路、复位回路及位置检测元件，可构成单缸间断变压输出和多缸连续变压输出。该多压力源液压站具有节能效率高、使用方便和可靠性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种多压力源节能液压站，可输出2～4不同压力等级的动力源，其中至少有一路由原动机-工作泵输出中高压源P0，另至少有一路由液压压力变换装置将P0经减压得到的减压源P2，根据实际需求，还可输出1～2路增压源P1；液压压力变换装置是利用液压缸两腔活塞面积不等的特性作压力等比变换，其基本结构包括变压缸、输入输出控制回路、复位回路及位置检测元件，可构成单缸间断变压输出和多缸连续变压输出。该多压力源液压站具有节能效率高、使用方便和可靠性好的优点。【专利说明】一种多压力源节能液压站
本专利技术涉及一种新型节能液压站
技术介绍
传统液压站，仅能提供单一输出压力源，为满足系统多压力特性需求，往往要经过减压、溢流等技术手段来达到其压力需要，使能量很大一部分消耗在控制阀及管路等辅助装置上，损耗的能量最终转换成热量使油温升高，并由此需要附加额外的循环冷却系统来强制降温，进一步加大了系统能耗；同时，系统整体上使用高压力，也极大地增强了系统内泄能耗，这种单一压力源已经不适合节能对液压系统的要求，现代液压系统需要更新的节能技术。现行液压系统，以单一压力源供能造成的浪费比比皆是，比如，在轧钢设备中，多辊轧机轧制力上推大油缸，在快速上升和下降时仅需要低压大流量，而在正常轧制时又仅需要高压小流量，我们在兼顾高压和大流量需求时，单一压力源要同时满足高压和大流量需求，这便造成了其设计装机功率的最大化，造成了很大空载能耗；又如卷取机旋转液压缸体积很大，旋转液压缸在收缩或涨开过程中，仅需要很小压力，而在涨开到位后却需要高压保压，但此时几乎不消耗压力油；而传统做法是以最高压力来满足整个过程需求；再如卷取机卷筒外支撑油缸在上升和下降全行程中并不需要高压油驱动，仅需要2.0MPa压力就足以推动外支撑快速运动，只有当外支撑到达行程末端接触卷筒球轴承后，才需要高压油保压，而此时也几乎不消耗高压油，可见这种单一压力源造成的空载驱动很浪费。这种现象在各个液压系统中都广泛存在，造成了液压系统能耗的普遍浪费。作为改进，在专利技术I《一种多压力源节能液压系统》(申请号:201210103380.2)中描述了一种多压力源双压力控制回路的新型节能液压回路系统，该专利技术将系统负载按时序作功需求提供其最小压力源与之相适应，将整个液压系统控制回路按实际负载需求划分为2?4个压力源，在每个大流量高耗能重要回路中，都将采用双压力源来进行分时供能。且专利技术2《一种新型节能液压站》(申请号:201210088618.9)描述了与专利技术I配套使用的一种多压力源新型节能液压站，由它们可以共同构建一种全新的液压节能系统。这种新型节能液压系统有着极广泛的应用前景，但与之配套的多压力源液压站也存在一些固有缺点:如该液压站需要大量使用高压或超高压蓄能站储存能量，在由液压马达驱动工作泵快速启动时存在冲击力大的缺点；其高压蓄能器皮囊及高速启动的液压泵和液压马达存在易损的风险，因此，实际维护成本较高，难以大面积推广。本专利技术针对上述专利技术专利2作进一步改进，压力变换装置中的液压马达-液压泵由变压缸取代，由变压缸形成的减压源或增压源组成多压力源，该专利技术能很好适应大、中、小等规模液压站的节能改造，具有低成本、高可靠性和易于维护等优点。为此，本专利技术在于提供一种由工作泵和变压缸形成的2?4种多等级液压动力源，以此充分适应液压执行元件对压力需求的多样性，使整个液压回路尽量不用溢流阀和减压阀，从整体上大幅降低系统压力，从而降低系统空载能耗和内泄漏损耗，从整体上达到节能最大化。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种多压力源节能型液压站的构成方法，该液压站根据液压执行机构实际需求，可以独立输出2?4种不同压力等级的动力源，且其中至少有I种由原动机-工作泵输出的中压或中高压动力源Ptl,另至少有I种由Ptl经液压压力转换器减压后输出的减压动力源P2，还可以有I?2种由P。经压力转换器增压后输出的增压源P1, —般地，取中压源P。= 8?16MPa，低压源P2 = 2?5MPa，高压源P1 = 15?40MPa。在这种由工作泵和变压缸输出的多种混合动力源中，以输出中压(或中高压)P。及低压源P2为主要驱动源，以高压源P1为辅助动力源；且每种动力源都可以为多个液压回路共同使用。液压压力转换器是利用液压缸活塞两腔面积不等的特性进行减压或增压转换，这有别于使用减压阀得来的减压源，也区别于使用由液压马达驱动工作泵得到的减压源或增压源；这种由液压缸组成的液压压力转换系统，简称“压力转换器”，具有结构简单、可靠的优点。这种缸型液压压力转换器，是利用变压缸两腔面积S1、S2不相等特性，作等比压力变换，当从液压缸一侧进油时，在不考虑重力和摩擦力的情况下，当活塞达到静力平衡时，在另一侧可得到与S1ZiS2成比例的压强。利用这个原理，我们可以在一个大系统中，利用同一种压力源，经过多组这样的压力变换便得到多种动力源，且在实际变换过程中，能量变换损失较小，这远比使用压力控制阀来获取多种压力源节能。每个标准型压力转换器，由一件变压缸、输入输出逻辑控制回路、复位控制回路，缸行程位置检测元件，四大部分共同组成。液压变压装置的阀控逻辑控制回路指变压缸的进油源Ptl及输出源P1或P2的控制回路；压力转换器的复位回路，指变压缸输出到达行程末端时必须附加一个复位控制回路，让变压缸能够正常复位，以形成周期性的往复运动；变压缸行程位置检测元件，是指安装在变压缸上的检测液压缸行程起点和终点的位置检测元件，检测变压缸的“起点”和“终点”位置并发出控制信号，其检测元件种类可以是位置感应开关、行程开关、位置传感器或行程编码器等位置检测装置。上述由标准压力转换器输出的变压源，当变压缸处于复位行程中时，压力转换器此时无法对外提供动力源，便形成了非连续输出的压力源。作为改进，本专利技术提供使用两件或两件以上的标准压力转换器组成的复合压力变换装置，简称“压力转换组”，可以连续输出压力源；当压力转换组中的一件变压缸处于对外输出压力源时，则另外一件处于待工作状态；当前一件变压缸到达行程末端时，后一件变压缸则开始接替其输出工作，而前一变压缸允许复位，并迅速到达工作起点，之后又开始处于工作准备状态。这样，由两件或两件以上的变压缸便构成了无输出时间间隙的压力源。在一个节能型多压力源输出液压站中，既有了由工作泵输出的基本动力源P。，也有了减压动力源己，还有了增压压力源P1，且系统中以P。和P2输出为主，P1输出为辅的多压力源，这样，便可以很好地满足液压回路对多压力特性的节能需求，为最大限度地减少泵、执行元件的空载能耗，减少系统内泄漏和阀控元件的损失创造了条件，代表液压系统节能推广的未来发展方向。【专利附图】【附图说明】附图Ι-a为增压缸基本结构原理图附图Ι-b为减压缸基本结构原理图附图Ι-c为附加复位缸的变压装置结构示意图附图Ι-d为附加重力复位的变压装置结构示意图附图Ι-e为附加复位回路的变压装置结构示意图附图2_a为压力转换组增压连续输出原理图附图2_b为压力转换组减压连续输出原理图附图3为多压力源输出的液压站结构原理图【具体实施方式】本专利技术涉及一种新型节能液压站，该液压站可提供多种压力等级的液压动力源，且其中一种动力源P。必须由原动机驱动工作泵来提供，其余压力等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多压力源节能液压站，其输出包括泵供动力源P0和缸供动力源P1或P2，可根据需求输出2～4种不同压力等级的动力源，该新型液压站由工作泵、减压压力单元或增压压力单元组成混合液压动力源，每种压力源都相对独立，并可单独输出各自压力源；其中，缸供输出动力源必须以P0为输入为动力源，经液压压力转换器压力变换后得到减压源P2或增压源P1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何荣志，
申请(专利权)人：何荣志，
类型：发明
国别省市：浙江;33