[发明专利]液压顶举机具自动扬升和快速复位控制装置及方法

说明书

本发明涉及一种液压顶举机具自动扬升和快速复位控制装置及方法。

目前的液压顶举机具，受其结构和工作原理的限制，空载与负荷两种状态下的扬升速度是相同的，因此工作效率较低。有的还需要施加外力复位，使用时多有不便。近年一些公告的专利，如CN2101038U、CN2107454U、CN2155365Y、CN2172760Y、CN1112517A等，在提高液压顶举机具的工作效率方面取得了一定的突破。其中前3种技术方案以增加油泵系统来实现加速；后2种技术方案以增加油缸系统来实现加速。它们都有结构复杂，加工精度要求较高，生产成本高，难以在普通液压顶举机具上推广应用的缺陷。

本发明的第一个目的，是要提供一种结构简单，使用方便，成本低廉，空栽自动扬升、重载省力做功、复位快速可靠的液压顶举机具控制装置及方法；本发明的第二个目的，是要提供一种设置液压顶举机具底座和顶座连通油路的结构和方法；本发明的第三个目的，是要提供一种组合式二位四通阀的结构和设计方法。

本发明是这样实现的：

在工作油缸的无杆腔或顶杆上设置弹簧，在无杆腔与油箱之间设置补油油路，在顶座和底座之间通过连接板设置连通油路；工作油缸的无杆腔、有杆腔、油泵、油箱，4者之间由通过二位四通阀的油路连接；在油泵的无杆腔与油箱之间设置吸油和过载保护油路。工作时二位四通阀处于第一个位置，工作油缸的顶杆在弹簧弹力作用下快速扬升到位，有杆腔的液压油通过二位四通阀回到油箱，无杆腔通过补油油路从油箱吸入大量油液；当顶杆碰到负载时，操作手柄，顶杆继续扬升，达到顶举负载的目的；工作完成后，将二位四通阀打到第二个位置，工作油缸无杆腔内的液压油通过二位四通阀回到油箱(卸荷)，顶杆在负载作用下开始复位，并使弹簧发生弹性变形，负载复位后，操作手柄，油泵输出的压力油通过二位四通阀进入工作油缸的有杆腔，使顶杆继续快速回复到初始位置，并使弹簧进一步发生弹性变形，最终储存到足够再次使顶杆快速扬升到位的势能。

下面结合附图，详细说明本发明的原理和结构。

附图1是本发明的结构原理图。

附图2是底座和顶座连通油路设计方法的一种实例结构图。

附图3是组合式二位四通阀设计方法的一种实例结构图。

参照附图1，工作油缸1由顶杆18、无杆腔11和有杆腔10组成。在无杆腔11内或顶杆18上设置弹簧12，在无杆腔11与油箱4之间设置补油路13及单向阀14；有杆腔10、无杆腔11、油箱4、油泵3之间通过组合式二位四通阀2、油路15、16、17、36及单向阀35相连；组合式二位四通阀2由截止阀21、25，节流阀23、27，和油路22、24、26组成；在油泵3的无杆腔与油箱4之间设置吸油油路34及单向阀33、过载保护油路31和溢流阀32，另外还设有手柄37。

顶举负载时使组合式二位四通阀2处于第一个位置，这时截止阀21和25同时处于截止状态，节流阀23和27则同时处于开启状态。有杆腔10内的液压油就会通过油路15、24、17，回到油箱4，同时弹簧12蓄积的势能开始释放，顶杆18在弹簧弹力的作用下，快速自动举升，无杆腔11通过油路13和单向阀14补入大量液压油——实现空载快速自动到位的功能；

顶杆18碰到负载后，开始操作手柄37，油泵3输出的液压油就会通过单向阀35、油路36、节流阀27、油路16，进入无杆腔11，将负载顶举到需要的位置——实现重载省力做功的功能；

顶举工作完成后，将组合式二位四通阀2打到第二个位置，这时截止阀21和25同时处于开启状态，节流阀23和27则同时处于截止状态，无杆腔11内的液压油就会通过油路16、22、截止阀21、油路17，回到油箱4。顶杆18在负载的作用下开始快速复位，并使弹簧12发生弹性变形，负载的势能部分转化成弹簧弹性势能得以贮存，卸载的惯性也得到了弹簧阻尼作用的适当平衡，与此同时有杆腔10通过油路15、截止阀25、油路26、36、单向阀35、油路34和单向阀33补入液压油。卸载完成后，操作手柄37，油泵3输出的液压油就会通过单向阀35、油路36、26、截止阀25、油路15，进入有杆腔10，使顶杆18继续快速复位，弹簧12进一步发生弹性变形，从而储存到足够再次使用的能量。由于有杆腔10的截面积远远小于无杆腔11，所以此液压顶举机具手动复位的速度会数倍，乃至数十倍于其手动扬升的速度——实现了复位快速可靠的功能。