一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了液压驱动技术领域的一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统，包括主油泵、主油路、辅助油泵、辅助控制油路和油箱，所述主油泵安装在主油路上，所述主油泵为双向变量输送泵，所述主油泵的进出油口直接与增压器液压腔连接，所述主油路上设置有冲洗油管路；所述辅助油泵安装在辅助控制油路上，所述辅助油泵由主油泵驱动并连接油箱，所述辅助控制油路上设置有电液三位四通阀，本实用新型专利技术的有益效果是：与开式液压系统相比，闭式液压系统具有体积小、发热量少、效率高等优点，其主油路未使用换向阀，因此造成的液压冲击较小，损失的能量较少，非常适合应用在往复式气体增压器上。压器上。压器上。

【技术实现步骤摘要】
一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统


[0001]本技术涉及液压驱动
，具体为一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统。

技术介绍

[0002]当前，市场上出现的液驱往复式增压器多使用开式液压系统，其结构特点是，液压泵从油箱吸油，输出的油液经换向阀控制后进出增压器油腔，推动气缸腔内活塞实现往复动作。其系统原理简单，易维护，得到了广泛的推广应用。但其缺点也很明显，液压冲击大，能量损耗大，效率低，油箱体积大，不适合大功率液压驱动的应用场合。除此之外，在压缩气体时，剧烈的液压冲击会导致气体被吸入到液压油中，使液压系统发生气蚀及噪音，在活塞杆密封磨损严重的情况下，设备甚至无法正常运行，为此，我们提出一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统，包括主油泵、主油路、辅助油泵、辅助控制油路和油箱，所述主油泵安装在主油路上，所述主油泵为双向变量输送泵，所述主油泵的进出油口直接与增压器液压腔连接，所述主油路上设置有冲洗油管路；
[0005]所述辅助油泵安装在辅助控制油路上，所述辅助油泵由主油泵驱动并连接油箱，所述辅助控制油路上设置有电液三位四通阀，用以实现主油泵的换向功能，所述辅助控制油路上设置有补油管路为主油路补充损失的液压油。
[0006]优选的，所述主油路上连接有主油路溢流阀一和主油路溢流阀二。
[0007]优选的，所述主油路上连接有冲洗阀并通过冲洗阀连接有充洗油管路。
[0008]优选的，所述补油管路上连接有控制油路溢流阀。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：与开式液压系统相比，闭式液压系统具有体积小、发热量少、效率高等优点，其主油路未使用换向阀，因此造成的液压冲击较小，损失的能量较少，非常适合应用在往复式气体增压器上。
附图说明
[0010]图1为本技术原理示意图；
[0011]图2为本技术闭式液压系统液压缸压力变化趋势示意图；
[0012]图3为本技术开式液压系统液压缸压力变化趋势示意图。
[0013]图中：1、主油泵；2、主油路；3、电液三位四通阀；4、控制油路；5、补油管路；6、冲洗油管路；7、辅助油泵；8、油箱；9、主油路溢流阀一；10、主油路溢流阀二；11、冲洗阀；12、控制
油路溢流阀。
具体实施方式
[0014]实施例一
[0015]请参阅图1
‑
3，本技术提供一种技术方案：
[0016]一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统，闭式液压系统中，主油泵1和油箱8连通，主油泵1输出的油液直接进入增压器液压腔，液压腔返回油路直接与主油泵1的吸入口相连，并且主油泵1为双向输送泵，液压油在主油路2中进行封闭循环，工作原理如图1所示，并且主油路2上连接有主油路溢流阀一9和主油路溢流阀二10。
[0017](1)启动与加载
[0018]在闭式液压系统中，主油泵1上连接有电液三位四通阀3，通过电液三位四通阀3控制主油泵1的斜盘摆角，从而控制液压油流向及流量大小；
[0019]当油泵启动时，电磁阀未通电，阀芯位于中间位置，控制油路4不通，斜盘角度为0度，此时无液压油泵出，液压系统处于空负载状态，不能推动液压活塞做功；
[0020]只要给系统一个加载指令，电磁阀通电，控制油路4接通执行机构，双向泵的斜盘倾斜一定的角度，液压油就会泵出，并推动增压器油缸，实现往复运动；
[0021]控制油路4上连接有控制油路溢流阀12。
[0022](2)液压换向
[0023]闭式液压系统的油液换向依靠主油泵1的双向斜盘正负交替摆动来实现，与开式液压系统相比，其特点在于，油泵与液压缸之间无任何节流元件，液压油的管路压力损失要小很多，噪音明显减少，工作效率大幅提高，所以闭式液压系统可以适应更大的液压油排量。
[0024](3)油液冷却
[0025]在闭式液压系统中，由于主油路2没有液压阀块等节流元件，系统的发热量比开式液压系统小很多，通过主油路2设置小流量的补油管路5及充洗油管路6，主油路2上连接有冲洗阀11并通过冲洗阀11连接有充洗油管路6，且补油压力略大于冲洗溢流压力，对溢流出的液压油进行冷却后返回油箱，可达到冷却液压系统的目的；
[0026]所以闭式系统油散热器与油箱规格相对较小，油箱的规格一般按补油泵3
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5分钟的排量考虑。
[0027](4)流量控制
[0028]闭式液压系统设置有补油系统，在主油泵1上串联了一个辅助油泵7，其作用之一是给双向主油泵1的换向提供控制油压，使得液压系统的液压油排量控制较为方便，通过改变控制油压力的大小，可以控制主油泵1斜盘的倾斜角度，进而控制主油泵1排量大小；
[0029]主油泵1排量改变后，作用于液压缸活塞的单位时间内的往复运动次数改变，也就改变了增压器的气体排量。
[0030]对往复式增压器的结构要求
[0031]液驱增压器用于连续的压缩流体，为了提高工作效率，活塞线速度一般不小于0.2m/s，液压换向频率较高，采用闭式液压系统时，双向变量泵的换向机构需频繁动作，对变量泵及阀件的质量稳定性要求较高；
[0032]为了降低换向频率，延长变量泵的使用寿命，增压器需设计成长活塞冲程结构。为实现其目的，活塞行程需要大于1000mm，则每分钟往复次数仅为6次。
[0033]闭式系统因存在辅助补油管路5，补充的油量可用于补偿系统在工作中的主油泵1、液压缸容积效率损失，以及由冲洗冷却阀组中泄露的流量，使得在一个往复工作循环内任何时刻，油缸内压力都维持正压状态，这对液增压器的运行平稳性非常关键。
[0034]如图2和图3所示，分别显示了在一个往复工作循环内，闭式液压系统与开式液压系统增压器油缸压力变化趋势；
[0035]液压换向瞬间，当活塞从左侧止点开始向右运行时，闭式液压系统的增压器油缸内压力能维持补油压力，而开式液压系统的油缸内出现瞬态负压；
[0036]当活塞从右侧止点开始向左运行时，闭式液压系统的油缸内压力短时间内从额定压力降低到补油压力，而开式液压系统的液压缸内出现瞬间压力跳变，从额定压力变为负压；
[0037]这是因为在增压器气缸活塞反向运动瞬间，活塞吸气侧腔室内存在上一个往复工作循环时未排尽的高压气体，高压气体会推动气体活塞，产生对液压活塞的反作用力，使得油缸进油腔压力低于排油腔压力。
[0038]对于开式液压系统而言，油缸进油腔的液压压力瞬间跳变为负压，会导致两个问题：剧烈的液压冲击，产生噪音，缩短管路元器件的使用寿命，尤其是活塞及活塞杆密封环的寿命；
[0039]压缩气体被吸入液压系统，产生气蚀，进一步增加液压系统运行噪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种往复式气体增压器的闭式液压驱动系统，包括主油泵(1)、主油路(2)、辅助油泵(7)、辅助控制油路(4)和油箱(8)，其特征在于：所述主油泵(1)安装在主油路(2)上，所述主油泵(1)为双向变量输送泵，所述主油泵(1)的进出油口直接与增压器液压腔连接，所述主油路(2)上设置有冲洗油管路(6)；所述辅助油泵(7)安装在辅助控制油路(4)上，所述辅助油泵(7)由主油泵(1)驱动并连接油箱(8)，所述辅助控制油路(4)上设置有电液三位四通阀(3)，用以实现主油泵(1)的换向功能，所述辅助控制油路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：席少锋，罗涛，
申请(专利权)人：恒青透平北京机械技术有限公司，
类型：新型
国别省市：