注液自升压装置.pdf

本发明公开了一种注液自升压装置，包括控制腔、输液腔，控制腔内设有缩径阀芯，输液腔包括左腔、右腔，内部设有变截面活塞，左腔设有出液口，控制腔设有进液口和回液口；左腔与控制腔之间设有注液输液孔，右腔与控制腔之间设有增压输液孔；通过顶杆和复位弹簧控制缩径阀芯在控制腔内的滑动，能控制注液输液孔和增压输液孔与进液口或回液口之间的导通或关闭，进而控制该装置实现注液和增压双工位控制，操作简便可靠，既能利用低功率液压泵输送较低压液体，又能对低压液体进行升压输出高压液体。

1、  一种注液自升压装置，包括缸体，其特征在于，所述缸体内设有控制腔、输液腔，所述控制腔内设有缩径阀芯，所述缩径阀芯中部的直径小于两端部的直径，且两端部的外壁与所述控制腔的内壁吻合，并能在控制腔内滑动；
所述输液腔包括左腔、右腔，内部设有变截面活塞，所述左腔与右腔之间设有隔层，所述变截面活塞的大截面端设于所述右腔内，小截面端穿过所述隔层设于所述左腔内；
所述左腔设有出液口，所述控制腔设有进液口和回液口；
所述左腔与所述控制腔之间设有注液输液孔，所述右腔与所述控制腔之间设有增压输液孔；
所述缩径阀芯在所述控制腔内的滑动能控制所述注液输液孔和所述增压输液孔与所述进液口或回液口之间的导通或关闭。

2、  根据权利要求1所述的注液自升压装置，其特征在于，该注液自升压装置有两个工位：
注液工位：该工位时，所述进液口通过所述注液输液孔与所述出液口连通；且所述增压输液孔与所述回液口连通；
增压工位：该工位时，所述注液输液孔关闭；且所述进液口与所述增压输液孔连通。

3、  根据权利要求2所述的注液自升压装置，其特征在于，所述两个工位通过所述缩径阀芯在所述控制腔内的滑动进行转换：
所述注液工位时，所述缩径阀芯左移，所述进液口通过该缩径阀芯中部的缩径处与所述注液输液孔连通；同时，所述增压输液孔通过该缩径阀芯的右端面与所述回液口连通；
所述增压工位时，所述缩径阀芯右移，所述注液输液孔被该缩径阀芯的左端部关闭；同时，所述进液口通过该缩径阀芯中部的缩径处与所述增压输液孔连通。

4、  根据权利要求3所述的注液自升压装置，其特征在于，所述缩径阀芯一端与所述控制腔的端部内壁之间设有复位弹簧；另一端设有顶杆，所述顶杆的一端伸出所述控制腔的端壁。

5、  根据权利要求4所述的注液自升压装置，其特征在于，所述缩径阀芯的左端设有复位弹簧；右端设有顶杆。

6、  根据权利要求4所述的注液自升压装置，其特征在于，所述缩径阀芯的右端设有复位弹簧；左端设有顶杆。

7、  根据权利要求5或6所述的注液自升压装置，其特征在于，所述控制腔的左端设有气孔。

8、  根据权利要求1所述的注液自升压装置，其特征在于，所述右腔的两端部与所述变截面活塞的大截面端之间分别设有限位弹簧。

9、  根据权利要求1所述的注液自升压装置，其特征在于，所述右腔靠近所述隔层的一端设有与外部相通的气孔。

10、  根据权利要求1所述的注液自升压装置，其特征在于，所述变截面活塞的大截面端与所述输液腔的右腔的侧壁之间、小截面端与所述隔层的侧壁之间分别设有密封圈；
所述缩径阀芯两端部与所述控制腔的侧壁之间分别设有密封圈。

注液自升压装置
技术领域
本发明涉及一种液压装置，尤其涉及一种注液自升压装置。
背景技术
在工农业生产中，经常会通过液压传动原理进行高压容器或液压装置进行注液从而实现推拉、支撑、蓄能等作用，而这一过程，绝大部分是通过液压泵作为动力源，当给定液压泵的功率，液压装置的输出功率就等于液压泵的输入功率。然而在很多情况下，当需要支撑、推拉的载荷增大的时候，往往需要更换更大功率的液压泵，这样给高效、安全生产就会带来负面的因素。
现有技术中，液压装置的工作过程(如矿山顶板支护)是先在零荷载条件下升柱，达到支撑位置时再提升压力。其中存在两个问题：一是在升柱过程中所需压力很小，不需大功率大扬程的液压泵；二是由于液压泵扬程的限制，液压装置的初撑力远小于其工作压力，使设备能力不能得到充分发挥，严重影响支护效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能利用低功率液压泵输送较低压液体，又能对低压液体进行升压输出高压液体的注液自升压装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的注液自升压装置，包括缸体，所述缸体内设有控制腔、输液腔，所述控制腔内设有缩径阀芯，所述缩径阀芯中部的直径小于两端部的直径，且两端部的外壁与所述控制腔的内壁吻合，并能在控制腔内滑动；
所述输液腔包括左腔、右腔，内部设有变截面活塞，所述左腔与右腔之间设有隔层，所述变截面活塞的大截面端设于所述右腔内，小截面端穿过所述隔层设于所述左腔内；
所述左腔设有出液口，所述控制腔设有进液口和回液口；
所述左腔与所述控制腔之间设有注液输液孔，所述右腔与所述控制腔之间设有增压输液孔；
所述缩径阀芯在所述控制腔内的滑动能控制所述注液输液孔和所述增压输液孔与所述进液口或回液口之间的导通或关闭。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的注液自升压装置，由于缸体内设有控制腔、输液腔，控制腔内设有缩径阀芯，输液腔内设有变截面活塞。通过缩径阀芯在控制腔内的滑动能控制注液输液孔和增压输液孔与进液口或回液口之间的导通或关闭，进而实现注液和增压双工位控制，操作简便可靠。既能利用低功率液压泵输送较低压液体，又能对低压液体进行升压输出高压液体。
附图说明
图1a为本发明的具体实施例一的工位一的结构示意图；
图1b为本发明的具体实施例一的工位二的结构示意图；
图2a为本发明的具体实施例二的工位一的结构示意图；
图2b为本发明的具体实施例二的工位二的结构示意图。
具体实施方式
本发明的注液自升压装置，其较佳的具体实施例一，如图1a、图1b所示，包括缸体1，缸体1内设有控制腔10、输液腔2、7，控制腔10内设有缩径阀芯12，缩径阀芯12中部的直径小于两端部的直径，且两端部的外壁与控制腔10的内壁吻合，并能在控制腔10内滑动，可以通过滑动对液口进行控制；
输液腔2、7包括左腔2、右腔7，内部设有变截面活塞3，左腔2与右腔7之间设有隔层，变截面活塞3的大截面端设于右腔7内，小截面端穿过隔层设于左腔2内，可以通过变截面活塞3的增压作用实现增压。
输液腔的左腔2设有出液口S，控制腔10设有进液口P和回液口T；左腔2与控制腔10之间设有注液输液孔A，右腔7与控制腔10之间设有增压输液孔B；缩径阀芯12在控制腔10内的滑动能控制注液输液孔A和增压输液孔B与进液口P或回液口T之间的导通或关闭，实现对要求的工位的控制，具体可以控制该注液自升压装置实现两个工位：
注液工位：该工位时，进液口P通过注液输液孔A与出液口S连通；且增压输液孔B与回液口T连通；
增压工位：该工位时，注液输液孔A关闭；且进液口P与增压输液孔B连通。
上述两个工位通过缩径阀芯12在控制腔10内的滑动进行转换，具体是：
在注液工位时，缩径阀芯12左移，进液口P通过该缩径阀芯12中部的缩径处与注液输液孔A连通；同时，增压输液孔B通过控制腔10右端空间与所述回液口T连通；
在增压工位时，缩径阀芯12右移，注液输液孔A被该缩径阀芯12的左端部关闭；同时，进液口P通过该缩径阀芯12中部的缩径处与增压输液孔B连通。
具体可以在缩径阀芯12一端与控制腔10的端部内壁之间设有复位弹簧8；另一端设有顶杆9，顶杆9的一端伸出控制腔10的端壁，通过顶杆9与复位弹簧8的联合作用控制缩径阀芯12的移动。
在上述的具体实施例一中，是一种常闭式结构，即：
在常态下，如图1a所示，缩径阀芯12处于控制腔10右端，注液输液孔A关闭，此时，该自升压装置处于增压工位；
在动作态下，如图1b所示，缩径阀芯12处于控制腔10左端，注液输液孔A打开，此时，该自升压装置处于注液工位。
上述的常闭式结构，可以在缩径阀芯12的左端设有复位弹簧8；右端设有顶杆9。在复位弹簧8的作用下，缩径阀芯12常处于控制腔10右端；当推动顶杆9时，缩径阀芯12左移，实现工位转换。
具体实施例二，如图2a、图2b所示，是一种常开式结构，即：
在常态下，如图2a所示，缩径阀芯12处于控制腔10左端，注液输液孔A打开，此时，该自升压装置处于注液工位；
在动作态下，如图1b所示，缩径阀芯12处于控制腔10右端，注液输液孔A关闭，此时，该自升压装置处于增压工位。
上述的常开式结构，可以在缩径阀芯12的右端设有复位弹簧8；左端设有顶杆9。在复位弹簧8的作用下，缩径阀芯12常处于控制腔10左端；当推动顶杆9时，缩径阀芯12右移，实现工位转换。
在上述的两个实施例中，控制腔10的左端可以设有与外部相通的气孔5。输液腔的右腔7靠近隔层的一端也可以设有与外部相通的气孔5。用于在缩径阀芯12及变截面活塞3在移动过程中吸气、排气。
输液腔的右腔7的两端部与变截面活塞3的大截面端之间可以分别设有限位弹簧6，用于对变截面活塞3的移动进行缓冲和限位。
变截面活塞3的大截面端与输液腔的右腔7的侧壁之间、小截面端与隔层的侧壁之间及缩径阀芯12两端部与控制腔10的侧壁之间可以分别设有密封圈4，起到密封作用。
本发明用于在液压支架的液压装置中时，可以利用低功率液压泵输送较低压液体，泵压只需满足升柱要求，根据液压装置的工作压力调整自升压装置的升压比输出高压液体，使液压装置的初撑力达到工作压力。
本发明通过缩径阀芯和变截面活塞的联合运动，可以实现液压输送和液压自升压两种功能，分为常开式和常闭式两种，常开和常闭是针对进液口P是否与出液口S导通和截断而言。
本发明的注液自升压装置的工作原理是：
对于常闭式而言，在不工作的情况下，如图1a所示，进液口P与增压输液孔B导通，流体到达变截面活塞3的右腔，变截面活塞3移动到左死点，压力液与外界隔绝。
当要对液压支架(液压支柱、千斤顶)进行输液时，需要动力触动顶杆9，如图1b所示，顶杆9推动缩径阀芯12向左运动，从而导通注液输液孔A与进液口P的通路对液压支架进行注液，同时推动变截面活塞3向右运动，与此同时增压输液孔B与回液口T导通，变截面活塞2右端液腔中的液体通过回液口T流出。
当液压装置已上升到指定位置且压力达到与泵压相平衡时，通过复位弹簧8推动缩径阀芯回到正常位置(常闭状态)，关闭注液输液孔A及回液口T，进液口P与增压输液孔B导通，流体到达变截面活塞3的右腔，推动变截面活塞3向左移动。根据活塞力的平衡，变截面活塞3右腔压力与泵提供的压力相同，而变截面活塞3左腔及出液口S的流体压力大于泵提供的压力，实现增压。出液口S的流体压力与进液口P的流体压力比值取决于变截面活塞3两端面的面积比。当液压装置的内部容积较大，一次增压不能达到预定值时，可反复触动顶杆9使缩径阀芯12左右往复移动，直到达到所需预定压力值。
常开式的工作原理与常闭式类似。不同的是在未触动顶杆10的情况下，如图2a所示，在复位弹簧8的作用下，缩径阀芯12处于常开状态，此时注液通路导通。
如图2b所示，触动顶杆10，推动缩径阀芯12右移，进行增压。
本发明中，通过缩径阀芯体的移动实现进液、出液、回液的通路控制，反复触动顶杆，可实现多次增压，满足大容积液压装置的增压要求，可设计成常闭式和常开式两种，可以为双位控制，操作简便可靠。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。