[发明专利]气液补偿阀及具有该气液补偿阀的闭环液压系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压系统领域，特别涉及一种气液补偿阀及具有该气液补偿阀 的闭环液压系统。

背景技术

对于高精度的闭环液压系统，其反应速度的精确性和平稳性，一般可通过 物理性与逻辑性两方面进行调控。其中，常规意义上的物理性调控，是在闭环 液压系统中增加减震性的阀件(例如，减压阀和平衡性阀件等)来降低系统中 压力的波动，从而提高系统的稳定性。逻辑性调控，是依靠各元件的逻辑关系 的叠加，通过伺服反馈至放大器，对闭环液压系统频率特性进行分析后，判断 系统的稳定性，并予以校正。

现有技术中，提供了一种气液缓冲器，它由液室、气室、缸体、柱塞、节 流调节芯棒、气液隔离活塞等结构组成，其中，柱塞在缸体内，并与缸体配合 形成液室，气液隔离活塞在柱塞内，并与柱塞配合形成气室，节流调节芯棒的 一端与缸体固定连接，节流调节棒的另一端与柱塞上的节流孔配合形成节流面 积。当冲击物碰撞到柱塞时，柱塞向缸体内运动，压缩液室，将冲击能转化为 液压能，液室中的油液在压力作用下流入柱塞液室，消耗液压能，即吸收冲击 能，起到缓冲减震的作用，在油液流入柱塞液室的过程中，会通过气液隔离活 塞压缩气室中的空气，当气液缓冲器完成一次冲击能的吸收后，气室空气压力 又可以推动气液隔离活塞，使柱塞液室中的油液流回液室，柱塞在油液推动下 回到初始位置。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于液室的作用面积比气室的作用面积大，为了达到比较好的缓冲作用， 在液室和气室的空间都较大，导致了该气液缓冲器必须独立安装在闭环液压系 统外，不利于气液缓冲器与闭环液压系统的集成，且该气液缓冲器只能在气液 隔离活塞的移动下进行自我调节，当闭环液压系统中压力变化比较大时，这种 调节往往收效甚微。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明实施例提供了一种气液补偿阀及 具有该气液补偿阀的闭环液压系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种气液补偿阀，所述气液补偿阀包括：导 管、阀体、增压缸、活塞、弹簧和推力机构，

所述阀体为两端截面积不同的筒状结构，所述阀体套装在所述导管上，所 述阀体的小头端与所述导管密封连接，所述活塞密封滑动安装在所述阀体的大 头端内壁与所述导管外壁之间；

所述增压缸密封滑动安装于所述阀体内壁与所述导管外壁之间，且所述增 压缸的一端与所述阀体的小头端和所述导管密封形成液腔，所述增压缸的另一 端与所述阀体的大头端、所述导管和所述活塞密封形成气腔；

所述导管上对应所述液腔处设有油孔，所述气腔内充有气体；

所述弹簧套装在所述导管上对应所述活塞外侧的位置，所述弹簧一端与所 述活塞外侧相抵，所述弹簧另一端与所述推力机构相连，所述推力机构包括曲 柄推杆和环状结构的滑块，所述曲柄推杆一端用于与电机的输出轴连接，所述 曲柄推杆另一端与所述滑块连接，所述滑块套装在所述导管上，且所述滑块与 所述弹簧相抵触，所述滑块的内径与所述导管的外径相配合。

进一步地，所述液腔中的油液的作用面积与所述气腔中的气体的作用面积 比满足1:7～1:15。

优选地，所述液腔中的油液的作用面积与所述气腔中的气体的作用面积比 为1:7。

进一步地，所述活塞外侧与所述弹簧之间安装有限位挡块。

可选地，所述有限位挡块通过螺纹连接方式套装在所述导管上

可选地，所述气体为惰性气体或者去除氧气后的空气。

可选地，所述惰性气体为氮气或氦气中的一种或多种。

优选地，所述导管的一端设有螺纹，所述导管的另一端设有螺纹或法兰。

另一方面，本发明实施例提供了一种闭环液压系统，所述闭环液压系统包 括油箱、液压泵、补油装置、油缸、传感器、控制器和放大器，所述液压泵的 两端分别与所述油缸的两端连接，所述油箱与所述补油装置的进油口连接，所 述补油装置两端的出油口分别与所述油缸的两端连接，所述传感器安装在所述 油缸的输出端，所述闭环液压系统还包括如一方面所述的气液补偿阀，所述气 液补偿阀的推力机构通过电机与所述控制器连接，所述气液补偿阀的导管的一 端与所述油缸连接，所述气液补偿阀的导管的另一端密封或与所述液压泵的一 端连接。