一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、后端蓋、集成閥、導(dǎo)流頭、導(dǎo)氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導(dǎo)閥；前端蓋、后端蓋分別設(shè)置于低壓缸筒兩端；增壓活塞收容于低壓缸筒內(nèi)，其兩端分別安裝有所述柱塞；集成閥安裝在前端蓋上，其通過導(dǎo)氣管與后端蓋上的導(dǎo)流頭相連；高壓缸筒分別設(shè)置在前端蓋、后端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；先導(dǎo)閥分別集成于前端蓋、后端蓋內(nèi)。本發(fā)明的增壓泵采用集成閥控制增壓活塞自動換向，不需要額外動力；集成閥通徑大，氣流量大，增壓速度快，克服了采用小通徑控制閥增壓泵增壓速度慢的缺點；同時，該泵為雙作用泵，能夠連續(xù)輸出高壓流體，壓力波動小，效率高。
【專利說明】一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種增壓泵，具體涉及一種利用集成閥控制增壓活塞自動換向的氣驅(qū)液增壓泵，簡稱集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，屬于增壓泵【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]氣驅(qū)液增壓泵是近年來開發(fā)的一種新型動力源，國內(nèi)對于氣驅(qū)液壓泵的研究起步比較晚，主要靠引進國外的先進產(chǎn)品和技術(shù)。而國外的氣驅(qū)液壓泵經(jīng)過六十多年的發(fā)展，技術(shù)性能趨于成熟。比較有代表性的有美國Haskel、Interface Device、SC以及德國Maximator 公司等。
[0003]氣驅(qū)液增壓泵是利用兩個串聯(lián)的級差式活塞的面積差，通過壓力傳遞和轉(zhuǎn)換，將大面積活塞上的低壓轉(zhuǎn)化成小面積活塞上的高壓。使用時，只需要采用1-1Obar的壓縮空氣驅(qū)動，就可以對水、油或化學(xué)介質(zhì)進行增壓，最高輸出壓力可達5500bar。從使用情況來看，其優(yōu)勢明顯，尤其適用于有氣源和需要防爆防燃的場合，由于氣驅(qū)液壓泵的諸多優(yōu)點，目前在液壓驅(qū)動與控制、液壓加壓、保壓和耐壓部件測試等領(lǐng)域內(nèi)得到了日益廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前，較多的增壓泵的控制閥多采用市場標(biāo)配的兩位五通氣控?fù)Q向閥進行控制，這種標(biāo)配控制閥的通徑小，氣流量小，導(dǎo)致增壓泵增壓速度緩慢，增壓效率低。我們知道，兩個級差式活塞的面積差越大，增壓比越大，增壓效果越明顯，但是這樣也相應(yīng)增大了氣缸的體積，若控制閥通徑不變，氣缸的體積增大會使得增壓速度變慢。因此，為了在高壓比條件下實現(xiàn)快速增壓，就要求氣閥的流量要大，而目前市場可供的氣控?fù)Q向閥不能滿足要求。
[0005]因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種具有改良結(jié)構(gòu)的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于一種具有增壓速度快、效率高、壓力波動小、工作安全可靠的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其能克服現(xiàn)有的標(biāo)配控制閥通徑小，導(dǎo)致增壓泵增壓速度慢的不足。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、后端蓋、集成閥、導(dǎo)流頭、導(dǎo)氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導(dǎo)閥；其中，所述前端蓋、后端蓋分別設(shè)置于低壓缸筒兩端；所述增壓活塞收容于低壓缸筒內(nèi)，其兩端分別安裝有所述柱塞；所述集成閥安裝在前端蓋上，其通過導(dǎo)氣管與后端蓋上的導(dǎo)流頭相連；所述高壓缸筒分別設(shè)置在前端蓋、后端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；所述先導(dǎo)閥分別集成于前端蓋、后端蓋內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵進一步設(shè)置為:所述集成閥包括閥體、閥芯和閥套；其中，所述閥體內(nèi)部固定有所述閥套；所述閥芯兩端截面存有面積差，其收容在閥套，并能在壓差作用下在閥套內(nèi)部移動。
[0009]本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵進一步設(shè)置為:所述集成閥上設(shè)有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。
[0010]本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵進一步設(shè)置為:所述集成閥上的工作口 BI與前端蓋內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒左腔的氣路I ;集成閥上的工作口 B2通過導(dǎo)氣管、導(dǎo)流頭與后端蓋內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒右腔的氣路II。
[0011]本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵還設(shè)置為:所述集成閥的控制口 Cl、前端蓋、集成閥的控制口 C2構(gòu)成控制氣路I，前端蓋內(nèi)的先導(dǎo)閥位于該控制氣路I上；所述集成閥的控制口 Cl與后端蓋構(gòu)成控制氣路II，后端蓋內(nèi)的先導(dǎo)閥位于控制氣路II內(nèi)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵采用集成閥控制增壓活塞自動換向，不需要額外動力；集成閥通徑大，氣流量大，增壓速度快，克服了采用小通徑控制閥增壓泵增壓速度慢的缺點；同時，該泵為雙作用泵，能夠連續(xù)輸出高壓流體，壓力波動小，效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵的總裝圖。
[0014]圖2是圖1中沿A-A的剖視圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵的工作原理圖。
[0016]圖4是圖1中的前端蓋的示意圖。
[0017]圖5是圖4中沿B-B的剖視圖。
[0018]圖6是圖4的側(cè)視圖。
[0019]圖7是圖6中沿C-C的剖視圖。
[0020]圖8是圖1中的后端蓋的示意圖。
[0021]圖9是圖8中沿D-D的剖視圖。
[0022]圖10是圖1中的集成閥的立體圖。
[0023]圖11是圖10的剖視圖。
[0024]圖12是圖10另一角度的剖視圖。
[0025]圖13是圖1中的前端蓋和集成閥的剖視圖。
[0026]圖14是圖13的局部放大圖。
[0027]圖15是圖1中的后端蓋和集成閥的剖視圖。
[0028]圖16是圖15的局部放大圖。
[0029]圖17是圖1中的集成閥和先導(dǎo)閥的剖視圖。
[0030]圖18是圖17的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0031]請參閱說明書附圖1至附圖18所示，本發(fā)明為一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其由低壓缸筒1、增壓活塞2、前端蓋3、后端蓋4、集成閥5、導(dǎo)流頭6、導(dǎo)氣管7、高壓缸筒8、單向閥9、柱塞10以及先導(dǎo)閥11等幾部分裝配而成。
[0032]其中，所述前端蓋3、后端蓋4分別設(shè)置于低壓缸筒I兩端；所述增壓活塞2收容于低壓缸筒I內(nèi)，其兩端分別安裝有所述柱塞10。該增壓活塞2將低壓缸筒I分為左右兩個驅(qū)動腔，且使用0型圈密封。所述柱塞10與增壓活塞2采用銷連接，增壓活塞2帶動柱塞10 動。
[0033]所述集成閥5安裝在前端蓋3上，其通過導(dǎo)氣管7與后端蓋4上的導(dǎo)流頭6相連。該集成閥5包括閥體51、閥芯52和閥套53 ;其中，所述閥體51內(nèi)部固定有所述閥套53 ;所述閥芯52收容在閥套53，并能在壓差作用下在閥套53內(nèi)部移動，使閥芯52在閥套53內(nèi)具有兩個工作位置，閥芯52位置的變化將改變閥內(nèi)氣流方向，從而控制增壓活塞2換向；所述閥芯52兩端截面存有面積差，其兩端的壓力由集成在前端蓋3、后端蓋4內(nèi)部的先導(dǎo)閥11分別進行控制，在壓差作用下閥芯52可在閥套53內(nèi)部移動。
[0034]所述高壓缸筒8分別設(shè)置在前端蓋3、后端蓋4的端部，各高壓缸筒8上配有兩個單向閥9 (四個單向閥9分為單向閥9-1，9-2，9-3，9-4)。
[0035]所述先導(dǎo)閥11分別集成于前端蓋3、后端蓋4內(nèi)，其主要作用是控制集成閥5的氣路通斷，其處于常閉狀態(tài)。其中，前端蓋3內(nèi)的先導(dǎo)閥11標(biāo)號為11-1 ;后端蓋4內(nèi)的先導(dǎo)閥11標(biāo)號為11-2。
[0036]所述集成閥5上設(shè)有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。所述集成閥5上的工作口 BI與前端蓋3內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒I左腔的氣路I ;集成閥5上的工作口 B2通過導(dǎo)氣管7、導(dǎo)流頭6與后端蓋4內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒I右腔的氣路II。所述集成閥5的控制口 Cl、前端蓋3、集成閥5的控制口 C2構(gòu)成控制氣路I，前端蓋3內(nèi)的先導(dǎo)閥11位于該控制氣路I上；所述集成閥5的控制口 Cl與后端蓋4構(gòu)成控制氣路II，后端蓋4內(nèi)的先導(dǎo)閥11位于控制氣路II內(nèi)。
[0037]進一步的，于所述集成閥5內(nèi)設(shè)有M腔和N腔，該M腔和控制口 Cl相通，N腔和控制口 C2相通。
[0038]本發(fā)明的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵的工作原理如下:驅(qū)動氣體經(jīng)集成閥5進入低壓缸筒I左腔，推動增壓活塞2，增壓活塞2帶動柱塞10向右運動，液體經(jīng)單向閥9-1進入高壓缸筒8的左腔，高壓缸筒8右腔內(nèi)的液體經(jīng)單向閥9-3壓入系統(tǒng)，單向閥9-2、單向閥9-4在壓力作用下密閉；低壓缸筒I右腔內(nèi)的氣體經(jīng)集成閥5排出。當(dāng)增壓活塞2右行至行程末端時，活塞端面推動先導(dǎo)閥11-2的閥芯，集成閥5換向。此時，驅(qū)動氣體經(jīng)集成閥5進入低壓缸筒I的右腔，活塞帶動柱塞10向右運動，將高壓缸筒8左腔內(nèi)的液體經(jīng)單向閥9-2壓入系統(tǒng)，液體經(jīng)單向閥9-4進入高壓缸筒8的右腔，單向閥9-1、單向閥9-3在壓力作用下密閉；低壓缸筒I左腔內(nèi)的氣體經(jīng)集成閥5排出。當(dāng)增壓活塞2左行至行程末端時，活塞端面推動先導(dǎo)閥11-1的閥芯，集成閥5再次換向。當(dāng)作用在柱塞10上的液壓作用力與作用在增壓活塞2上的氣壓作用力相平衡時，增壓活塞2就會停止運動；當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力下降到一定值時，即失去了平衡狀態(tài)時，增壓活塞2又開始運動。
[0039]以下說明增壓泵工作時各氣流流向及閥芯52的運動方式。驅(qū)動氣體經(jīng)集成閥5的進氣口 Al進入N腔，當(dāng)集成閥5處于工作位置時，N腔內(nèi)的氣體將通過閥套53上的孔流入氣路I，由氣路I流入低壓缸筒I的左腔，推動增壓活塞2右行，低壓缸筒I右腔內(nèi)的氣體經(jīng)氣路II流入集成閥5，最后由閥體上的排氣口 A2排出。當(dāng)增壓活塞2右行至行程末端時，增壓活塞2端面推動后端蓋4內(nèi)的先導(dǎo)閥11-2，使得集成閥5內(nèi)的M腔經(jīng)控制氣路II與大氣相通，集成閥5的閥芯52在氣壓力作用下向工作位置2移動，從而改變氣流方向。驅(qū)動氣體仍然由閥體51上的進氣口 Al進入N腔，當(dāng)閥芯52處于工作位置2時，氣體將通過閥套53上的另一路孔流入氣路II，再由氣路II流入低壓缸筒I的右腔，推動增壓活塞2左行，低壓缸筒I左腔內(nèi)的氣體經(jīng)氣路I流入集成閥5，再閥體上的排氣口 A2排出。當(dāng)驅(qū)動活塞5的端面離開先導(dǎo)閥11-2時，先導(dǎo)閥11-2上的彈簧力隨之推動先導(dǎo)閥11-2復(fù)位，斷開控制氣路II。當(dāng)增壓活塞2左行至行程末端時，增壓活塞2端面推動前端蓋3內(nèi)先導(dǎo)閥11-1，使得集成閥5內(nèi)的M腔經(jīng)控制氣路I與N腔相通，由于閥芯52兩端截面存有面積差，閥芯52將在壓差作用下移動切換氣路。
[0040]以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其特征在于:包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、后端蓋、集成閥、導(dǎo)流頭、導(dǎo)氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導(dǎo)閥；其中，所述前端蓋、后端蓋分別設(shè)置于低壓缸筒兩端；所述增壓活塞收容于低壓缸筒內(nèi)，其兩端分別安裝有所述柱塞；所述集成閥安裝在前端蓋上，其通過導(dǎo)氣管與后端蓋上的導(dǎo)流頭相連；所述高壓缸筒分別設(shè)置在前端蓋、后端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；所述先導(dǎo)閥分別集成于前端蓋、后端蓋內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其特征在于:所述集成閥包括閥體、閥芯和閥套；其中，所述閥體內(nèi)部固定有所述閥套；所述閥芯兩端截面存有面積差，其收容在閥套，并能在壓差作用下在閥套內(nèi)部移動。
3.如權(quán)利要求1所述的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其特征在于:所述集成閥上設(shè)有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。
4.如權(quán)利要求3所述的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其特征在于:所述集成閥上的工作口BI與前端蓋內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒左腔的氣路I ;集成閥上的工作口 B2通過導(dǎo)氣管、導(dǎo)流頭與后端蓋內(nèi)形成一氣流進出低壓缸筒右腔的氣路II。
5.如權(quán)利要求3所述的集成閥式氣驅(qū)液增壓泵，其特征在于:所述集成閥的控制口Cl、前端蓋、集成閥的控制口 C2構(gòu)成控制氣路I，前端蓋內(nèi)的先導(dǎo)閥位于該控制氣路I上；所述集成閥的控制口 Cl與后端蓋構(gòu)成控制氣路II，后端蓋內(nèi)的先導(dǎo)閥位于控制氣路II內(nèi)。
【文檔編號】F04B53/10GK103615365SQ201310608930
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】向忠, 劉劍, 胡旭東, 史偉民 申請人:浙江理工大學(xué)