一种同步缸液压系统的制作方法

1.本实用新型属于液压系统技术领域，具体涉及一种同步缸液压系统。


背景技术：

2.液压油缸在斗轮堆取料机、起重机械、工程机械等设备上的得到十分广泛的应用，而且在密集仓储领域也慢慢占据了更加重要的位置，主要是其机构简单，设计制造方便。然而在大多数场合下，设备俯仰机构、顶出机构采用的是双油缸或多油缸驱动，这就带来了油缸顶出过程中油缸不同步问题。
3.在密集仓储领域，四项穿梭车就用到了同步阀同步，同步马达同步，同步缸同步以及串联缸同步。同步阀以及同步马达同步液压系统，在穿梭车这种液压油流量相对较小的液压系统内，同步精度有一定的欠缺。串联缸常用的一些控制回路以及补油回路比较复杂，且二位二通电磁截止阀比较多，这样会增加控制难度，单出轴的油缸有杆腔及无杆腔的受力面积及容积不相等，在串联的过程中，会导致油缸顶出方向不一致，这样就需要补油，原理复杂。而同步缸是容积同步,同步精度高,抗偏载能力强,对油品抗污染能力强，但使用同步缸同步，液压站通常选用双向液压泵，液压站的选择具有局限性。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种同步缸液压系统。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种同步缸液压系统，包括液压泵、至少一套液压缸组、与每套液压缸组对应设置的同步缸、以及与每个同步缸对应设置的三位四通电磁换向阀；当液压缸组具有两套及以上时，液压缸组之间并联连接，每套液压缸组均包括两个及以上同步运行的液压缸，同一套液压缸组内的各液压缸并联连接；同步缸具有容积相等的若干个油腔，同步缸油腔的数量与对应的液压缸组的液压缸数量相等，同步缸的每个油腔均通过第一支油路与液压缸连接；每个三位四通电磁换向阀的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别连接有第一主油路、第二主油路、第三主油路和第四主油路；液压泵具有出油口，液压泵的出油口连接有主供油路，主供油路通过第一主油路分别与每个三位四通电磁换向阀连接，与三位四通电磁换向阀连接的第二主油路均通过分流管路与对应的同步缸的每个油腔连通，与同一个同步缸连接的液压缸均通过第三主油路与对应的三位四通电磁换向阀连接，三位四通电磁换向阀均通过第四主油路与油箱连接。
6.上述技术方案中，通过设置同步缸，且同一液压缸组内的液压缸并联连接，该液压系统内部液压流量较小的情况下，同步缸同步精度高，抗偏载能力强。由三位四通电磁换向阀的通断控制该液压系统内不同液压缸组油路之间的切换，由三位四通电磁换向阀的换位控制对应液压缸组中液压缸的顶升及回落，控制难度低，而且液压泵既可选用单向齿轮泵，也可选用双向齿轮泵，液压站的选择更多。
7.在本实用新型的一种优选实施方式中，主供油路通过设有单向阀的油路与油箱连
接，单向阀使得液压油从油箱单向流向主供油路。
8.在本实用新型的一种优选实施方式中，该液压系统还包括连接主供油路和油箱的第一过载保护油路，第一过载保护油路上设有溢流阀，以对主供油路进行过载保护。
9.在本实用新型的一种优选实施方式中，第二主油路上设有截止阀和单向调速阀，截止阀为二位二通电磁单向阀,单向调速阀包括可调节流阀和与可调节流阀并联设置的只允许液压油从三位四通电磁换向阀单向流向同步缸的单向阀。
10.上述技术方案中，通过设置二位二通电磁单向阀对系统保压，防止液压缸长时间顶出状态下，系统失压，液压缸出现回落。通过设置单向调速阀避免负载压力过大，对液压缸造成冲击。
11.在本实用新型的一种优选实施方式中，第二主油路还连接有与之并联设置的泄压油路，泄压油路上设有泄压阀，泄压阀为二位二通电磁单向阀。当第二主油路的压力过大时，由泄压油路进行卸放，保护第二主油路。
12.在本实用新型的另一种优选实施方式中，第二主油路上的截止阀、单向调速阀、以及所有的三位四通电磁换向阀集成配置在一个集成块上；集成块上设有与主供油路相通的测压接口，测压接口处连接有测压表。
13.上述技术方案中，集成块的设置，简化油路，使该液压系统的结构更紧凑。设置测压表便于检测主供油路的管路油压。
14.在本实用新型的另一种优选实施方式中，还包括连接第一支油路和主供油路的补油油路，补油油路上设有控制其通断的截止阀。
15.上述技术方案中，通过控制三位四通电磁换向阀、以及补油油路上截止阀的通断，给同步缸和液压缸之间的第一支油路进行补油，简单便捷，不用人工补油。
16.在本实用新型的另一种优选实施方式中，补油油路上还设有只允许液压油从主供油路单向流向第一支油路的单向阀。
17.在本实用新型的另一种优选实施方式中，同步缸液压系统还包括连接第一支油路和油箱的第二过载保护油路，第二过载保护油路上设有溢流阀，以对连接同步缸和液压缸的第一支油路进行过载保护。
18.上述技术方案中，在对第一支油路补油时，第一支油路内的空气及多余的液压油通过第二过载保护油路上的溢流阀回流到油箱。
19.在本实用新型的另一种优选实施方式中，液压泵为单向齿轮泵或双向齿轮泵；和/或液压缸为单活塞杆液压缸。
20.上述技术方案中，液压站电机及泵站既可以是单向，也可以是双向，人们可根据实际情况进行选择。
21.相比现有技术，本实用新型的有益效果如下：
22.1)通过设置同步缸，且同一液压缸组内的液压缸并联连接，该液压系统内部液压流量较小的情况下，同步缸同步精度高。
23.2)液压缸的顶出更加稳定，抗偏载能力强，穿梭车的车体换向、顶出货物时保证车体及货物不会出现倾斜，保证货物稳定，能有效的降低因货物偏载带来的损失。
24.3)通过三位四通电磁换向阀控制液压系统中油路的切换和液压缸的顶出及回落，控制难度低，而且液压泵既可选用单向齿轮泵，也可选用双向齿轮泵，液压站的选择更多。
25.4)通过控制三位四通电磁换向阀、以及补油油路上截止阀的通断，给同步缸和液压缸之间的第一支油路进行补油，简单便捷，不用人工补油。
26.5)通过设置二位二通电磁单向阀对系统保压，防止液压缸长时间顶出状态下，系统失压，液压缸出现回落。通过设置单向调速阀避免负载压力过大，对液压缸造成冲击。
27.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
28.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1是本技术实施例的一种同步缸液压系统的原理图。
30.说明书附图中的附图标记包括：y1为液压缸；rv1/ii
‑
2为溢流阀；i/iii为集成块；i1/i3/sv1为截止阀；i2为单向调速阀；i3为泄压阀；i4为测压表；tv1/tv2为三位四通电磁换向阀；a/1a/2a/b/1b/2b/c为集成块i的接口；ma为测压接口；ii为液压站阀块；ii
‑
1/iii
‑
1/6为单向阀；a0为液压站阀块出口；3为电机；4为液压泵；5为液位计；6为单向阀；7为油箱；8/9为同步缸。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.本实用新型提供了一种同步缸液压系统，如图1所示，在本实用新型的一种优选实施方式中，其包括液压泵4、至少一套液压缸组、与每套液压缸组对应设置的同步缸、以及与每个同步缸对应设置的三位四通电磁换向阀。本实施例以设置两套液压缸组为例进行说明，相应的三位四通电磁换向阀的数量也为两个，分别为三位四通电磁换向阀tv1和三位四通电磁换向阀tv2,同步缸的数量也为两个，分别为同步缸8和同步缸9。
35.两套液压缸组之间并联连接，每套液压缸组均包括两个及以上同步运行的液压缸y1，图1中所示为每套液压缸组包括四个液压缸y1，液压缸y1均为单活塞杆液压缸，同一套液压缸组内的各液压缸y1之间并联连接。
36.同步缸8/9具有容积相等的若干个油腔，同步缸油腔的数量与对应的液压缸组的
液压缸y1的数量相等，即同步缸具有容积相等的四个油腔。同步缸8/9的每个油腔均通过第一支油路与液压缸y1的无杆腔(下油腔)连接，比如与液压缸y1的无杆腔连接。
37.每个三位四通电磁换向阀tv1/tv2的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别连接有第一主油路、第二主油路、第三主油路和第四主油路。
38.液压泵4具有出油口，液压泵4的出油口连接有主供油路，主供油路通过两根第一主油路分别与两个三位四通电磁换向阀tv1/tv2的第一端口连接。与三位四通电磁换向阀连接的第二主油路均通过四根分流管路与对应的同步缸的四个油腔分别连通。与同一个同步缸连接的液压缸y1的有杆腔(上油腔)均通过第三主油路与对应的三位四通电磁换向阀连接，三位四通电磁换向阀均通过第四主油路与油箱7连接。
39.采用这样的技术方案，该液压系统正常运作时，比如液压缸y1顶升时，液压泵4、主供油路、第一主油路、三位四通电磁换向阀、第二主油路、同步缸、第一支油路、液压缸组、第三主油路、三位四通电磁换向阀、第四主油路和液压泵4构成一个封闭的循环油路。液压缸回落时，液压泵4、主供油路、第一主油路、三位四通电磁换向阀、第三主油路、液压缸组、第一支油路、同步缸、三位四通电磁换向阀、第四主油路和液压泵4构成一个封闭的循环油路。
40.本实用新型的液压系统为闭式液压系统，其结构较为紧凑，与空气接触的机会少，空气不易渗入系统中，传动的平稳性好；而且由三位四通电磁换向阀tv1/tv2控制液压缸y1顶升及回落，使得液压泵4即可选用单向齿轮泵，也可选用双向齿轮泵，液压站的选择更多。
41.其中，油箱7上还设有检测油箱7中液位的液位计5。
42.在一些实施方式中，主供油路通过设有单向阀6的油路与油箱7连接，单向阀6使得液压油从油箱7单向流向主供油路。
43.在另一种优选的实施方式中，该液压系统还包括连接主供油路和油箱7的第一过载保护油路，第一过载保护油路上设有溢流阀ii
‑
2，以对主供油路进行过载保护。更进一步地，主供油路上还设有单向阀ii
‑
1，第一过载保护油路与主供油路的连接处位于单向阀ii
‑
1的上游。
44.实际中，可将主供油路上的单向阀ii
‑
1和第一过载保护油路上的溢流阀ii
‑
2集成在一个阀块上，形成液压站阀块ii，该液压站阀块ii的入口与液压泵4的出油口连接，该液压站阀块ii的出口a0与主供油路连接。
45.在另一种优选的实施方式中，第二主油路上设有截止阀i1和单向调速阀i3。截止阀i1为二位二通电磁单向阀，单向调速阀i3包括可调节流阀和与可调节流阀并联设置的单向阀，该单向阀只允许液压油从三位四通电磁换向阀tv1/tv2单向流向对应同步缸8/9。
46.在另一种优选的实施方式中，第二主油路还连接有与之并联设置的泄压油路，泄压油路上设有泄压阀i2，泄压阀i2为二位二通电磁单向阀。截止阀i1和单向调速阀i3串联连接后与泄压阀i2并联连接。
47.实际中，也可将所有第二主油路上的截止阀i1、单向调速阀i3、以及所有的三位四通电磁换向阀tv1/tv2集成配置在一个阀块上，形成集成块i。集成块i具有连接主供油路的接口a、连接左路同步缸8的第二主油路的接口1a、连接左路液压缸组的第三主油路的接口1b、连接右路同步缸9的第二主油路的接口2a、连接右路液压缸组的第三主油路的接口2b、连接两个三位四通电磁换向阀的第四主油路的接口b。
48.在另一些实施例中，集成块i上配置有与主供油路连通的测压接口ma，测压接口ma
处连接有用于检测油压的测压表i4。
49.在另一种优选的实施方式中，该液压系统还包括连接第一支油路和主供油路的补油油路，泄压油路上设有泄压阀sv1，泄压阀sv1为二位二通电磁单向阀。具体地，补油油路包括与主供油路连接的补油总管、以及与补油总管并联连接的两组补油管，集成块i上设有连接补油总管的接口c。每组补油管具有并联设置的四根补油支管，每组补油管的四根补油支管分别与一套液压缸组的四根第一支油路连接，每组补油管的四根补油支管路上分别设置一个截止阀sv1。
50.进一步地，补油油路上还设有只允许液压油从主供油路单向流向第一支油路的单向阀iii
‑
1，一套液压缸组的补油总管上对应设置一个单向阀iii
‑
1。
51.实际中，也可将同一套液压缸组连接的补油油路上的所有截止阀和单向阀集成配置在一个阀块上，形成集成块iii。比如，左路液压缸组对应的单向阀iii
‑
1和四个截止阀sv1集成在一个集成块iii上，右路液压缸组对应的单向阀iii
‑
1和四个截止阀sv1集成在一个集成块iii上。
52.在另一种优选的实施方式中，该液压系统还包括连接第一支油路和油箱7的第二过载保护油路,每条第一支油路均连接一条第二过载保护油路，第二过载保护油路上均设有溢流阀rv1，以对连接同步缸8/9和液压缸y1的第一支油路进行过载保护。
53.左路液压缸组的顶升过程：三位四通电磁换向阀tv1打开，三位四通电磁换向阀tv2关闭，电机3启动，带动液压泵4运转，液压油由单向阀6进入液压站阀块ii，通过ii
‑
1单向阀由液压站阀块ii的接口a0排出，再由接口a进入集成块i。液压油由三位四通电磁换向阀tv1到达单向调速阀i3，依次通过单向调速阀i3内部的单向阀、以及截止阀i1到达接口1a(或者通过泄压阀i2到达接口1a)，进入同步缸8的四个油腔，推动同步缸8内的活塞轴运动，同步缸8内的四个油腔内的液压油被挤入对应的液压缸y1的下油腔内，使左路液压缸组的四个液压缸y1同步顶升，液压缸y1内的液压油通过第三主油路回流到集成块i的接口1b，经过三位四通电磁换向阀tv1，再由集成块i的接口b回到油箱7。
54.右路液压缸组的顶升过程与上述相同，在此不赘述。
55.左路液压缸组的回落过程：三位四通电磁换向阀tv1换位，液压泵4经主供油路输送的液压油到达集成块i的接口a，到达换位后的三位四通电磁换向阀tv1，液压油由集成块i的接口1b排出，进入四个液压缸y1的上油腔，四个液压缸y1同步回落，液压缸y1下油腔的液压油通过左路的集成块iii到达同步缸8，再由集成块i的接口1a到达打开的截止阀i1，通过单向调速阀i3内部的可调节流阀，到达三位四通电磁换向阀tv1，再由集成块i的接口b回到油箱7。
56.右路液压缸组的回落过程与上述相同，在此不赘述。
57.左油路的补油过程：关闭三位四通电磁换向阀tv1/tv2，液压泵4经主供油路输送的液压油到达集成块i的接口a，由集成块i的接口c出油，达到左路的单向阀iii
‑
1，打开四个截止阀sv1，液压油进入到左路同步缸8与四个液压缸y1之间的四条第一支油路中，对第一支油路进行补油。当第一支油路内的压力值达到溢流阀rv1的设定值后，第一支油路内的空气及多余的液压油通过溢流阀rv1回流到油箱7，然后关闭四个截止阀sv1，打开三位四通电磁换向阀tv1，使同步缸8和液压缸y1顶出、回落两到三次，最后在同步缸8和液压缸y1顶出状态停止。接下来，关闭三位四通电磁换向阀tv1，液压泵4经主供油路输送的液压油由集
成块i的接口c排出，通过截止阀sv1对同步缸8与液压缸y1之间的第一支油路再次补油。通过此种方式运行，该液压系统内同步缸8与液压缸y1之间的第一支油路即可达到补油的效果。
58.右油路的补油过程与上述相同，在此不赘述。
59.在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。