[实用新型]压缩空气刹车换向的液压活塞设备

说明书

技术领域

本实用新型属于工业生产中的液压传动装置，可以用于不同液体势能之间的连续高效率转换。

背景知识

在两端连接不同液体压强的作用下，液压活塞可以形成强大的作用力推动活塞杆做功。这种往复运动的一个问题在于活塞杆到达活塞末尾时的停止动作会损失活塞和活塞杆所具有的部分动能，减弱了能量转换效率。

如果希望往复运动中活塞和活塞杆的动能不会损失，需要寻找一种实现方便可靠的能量转换方法。本实用新型就是利用压缩空气的特点完成这个任务的。

发明内容

本实用新型提出一种利用压缩空气实现刹车换向的液压活塞装置。液压活塞的两侧各增加一个气体腔，液压活塞的两个液压腔都通过管道与各自的气体腔相连。液体活塞的两端各增加一个刹车点和检测设备，活塞到达刹车点后关闭相应阀门，使液体活塞自由运动至反向，再重新打开两侧阀门驱动活塞继续做功。本实用新型可以有效降低活塞运动到最后的刹车需求，避免活塞的动能损失，提高活塞的运行效率，降低控制的难度。非常适合应用于能量转换效率要求比较高的运行场合。

本实用新型所述的压缩空气刹车换向的液压活塞装置采用的技术方案为：

在传统的液压活塞设备上端增加两个压缩空气腔，活塞缸的两个活塞腔与两个压缩空气腔通过各自的管道相连；

当与压缩空气腔相连的活塞腔连接低压液体时，预置的气体应位于压缩空气腔内，并确保不会进入活塞腔；

在活塞缸上预置刹车点，当活塞到达刹车点时，活塞腔内剩余的体积大于等于压缩空气腔的体积，确保当阀门关闭时，活塞一定会在到达活塞腔末端前停止并返回；

本实用新型的有益效果为：

(1)采用压缩空气作为能量存储介质，保证了活塞和活塞杆的动能在活塞到达末端前完全转化为压缩空气的势能。避免了刹车的需要。

(2)采用开关设备控制活塞的运动，降低了对活塞杆的控制需要。

(3)双向运动都可以以几乎无能量损失地进行转换，提高了能量转换效率。

附图说明

图1为压缩空气刹车换向的液压活塞设备的结构图；

图2为压缩空气刹车换向的液压活塞设备运行到刹车点的原理图；

图3为压缩气体腔采用小型活塞缸的方式的结构图；

图中标号：

1、2-液压缸的两个液压腔，3、4-压缩空气腔，5、6-连接管道。

7、8、9、10-连接到液压动力的阀门，11-高压液体管道，12-低压液体管道

具体实施方式

本实用新型提供了一种利用压缩空气刹车换向的液压活塞设备，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1所示为压缩空气刹车换向的液压活塞设备的结构图。活塞缸的一个活塞腔1与第一压缩空气腔3通过管道5相连；活塞缸的另一个活塞腔2与第二压缩空气腔4通过管道6相连；活塞腔1通过阀门7与高压液体管道11相连，通过阀门9与低压液体管道12相连；活塞腔2通过阀门8与高压液体管道11连接，通过阀门10与低压液体管道12连接。

图1所示的压缩空气腔应位于活塞缸上部，当与之相连的活塞腔为低压时，气体体积不会超过压缩空气腔的体积。

图1所示的活塞缸存在预置刹车点，当活塞到达刹车点时，阀门开始关闭。此时活塞腔内剩余的体积大于等于压缩空气腔的体积，确保当阀门关闭时，活塞一定会在到达活塞腔末端前停止并返回。

图2所示为压缩空气刹车换向的液压活塞设备运行到刹车点时的示意图。开始时阀门7和10打开，阀门8和9关闭。活塞受液压控制向左运动。当到达刹车点时，关闭阀门7和10，等活塞停止并返回反向运动后再打开阀门8和9，控制活塞向右运动。当到达活塞对称的右侧刹车点时，关闭阀门8和9，等活塞停止并返回反向运动后再打开阀门7和10。循环往复。

图3所示为压缩空气刹车换向的液压活塞设备采用上端为压缩空气的活塞代替压缩空气腔的示意图。