[发明专利]液压振荡装置

说明书

本发明涉及机电控制系统，尤其涉及农业机械中应用的液压振荡装置。

在授权给Zeuner等人的美国专利4,280,396(下文简称396号专利)中已对液压振荡装置进行了介绍。该专利揭示了适用于刀杆机构的振荡装置。这种刀杆在农机设备中的使用很普遍，例如在联合收割机或饲料收割机中。本发明特此将396号专利的内容引用于此以为参考。

液压振荡装置包括一个在活塞缸内往复运动的活塞，活塞运动受伺服换向阀(如滑阀)控制。在396号专利中，活塞两端的外表面上有一些逻辑槽。当活塞达到回程位置时，活塞外表面上的逻辑槽对准活塞缸内壁上的相应的沟槽或通孔，建立起液体通道，以提供压缩流体来切换伺服阀，从而改变主活塞的运动方向，以实现往复运动。

在396号专利中叙述的振荡器有一些缺点，从而限制了它的工业应用。第一个缺点是活塞外侧的沟槽结构妨碍了阻止活塞四周渗漏的液压密封的有效利用；与活塞沟槽一起使用的活塞缸的沟槽可能切割密封件并减少其寿命。因此，液压流体通过活塞时泄漏、发热、并且把效率降低到大约80％。

396号专利叙述的振荡器的第二个缺点在于它的机身和伺服阀的尺寸和机构复杂，这要求为其设计提供特殊的加工方法。在396号专利中，伺服阀是一个四通滑阀，其长度几乎与活塞缸本身的实际长度相当。因此机体又大又重。

396号专利叙述的振荡器的第三个缺点在于它是一个单头的振荡器，只有一个活塞，因此只能用于有限载荷。当用于大载荷(如用于饲草或庄稼收割的大刀杆)时，与单头刀杆往复运动相关的不平衡载荷变得太大，产生无法接受的机械振动。

因此，该液压振荡装置仍然不能在大多数通用的饲草和庄稼收割机械中使用。采用机械驱动机构驱动往复运动装置仍然是常用的方法。例如，在一种农用收割机中，往复运动是由皮带驱动的“摆动箱”提供的。这种摆动箱将驱动皮带的运动转变成线性往复运动。

摆动箱也有许多地方需要改进。或许最大的问题是缺乏可靠性。摆动箱在使用400至500小时后必须完全重新装配或更换，这可能在收获季节造成收割机故障，延长收割时间，使收成受损失。

摆动箱的第二个问题涉及大型设备。例如，使用32英尺的镰刀杆(在收获季节通用的刀杆)时，刀具的往复运动可能引起整个收割机抖动、振动或颠簸。

摆动箱的第三个问题在于不能使用多个摆动箱和将镰刀杆(刀杆)分成几段，因为多个摆动箱将失去同步性，从而引起不平衡振颤。

本发明是一种复式液压振荡装置，它适用于驱动农机中作往复运动的刀杆机构。

进一步而言，本发明是一种液压振荡装置，单头或双头的液压振荡装置，它由一个或多个活塞缸组成，每个活塞缸都有对置的第一端和第二端。在单头或双头液压振荡装置中，具有一个控制加压流体流动路径的换向伺服阀，它控制加压流体至少流入活塞缸的一端(第一和/或第二端)。伺服阀包括第一伺服通道和第二伺服通道，它们用于控制伺服阀换向动作。

根据本发明的另一方面，复式液压振荡装置包括相对排列的第一活塞和第二活塞。换向伺服阀控制压缩流体的流动，以驱动第一活塞和第二活塞交替地伸缩。利用伸缩同步机构使第一活塞和第二活塞伸缩同步。活塞在每个活塞缸中的第一和第二位置之间作往复运动。活塞上有一个内孔。内孔中有第一和第二环形逻辑槽。

根据本发明的进一步方面，伸缩同步机构包括各自的第一流动路径和第二流动路径，它们分别输送压缩流体以变换伺服阀的操作状态。只有当第一和第二活塞两者同时处在回缩位置时，第一流动路径才锁闭。反之，只有当第一和第二活塞两者同时处在伸出位置时，第二流动路径才锁闭。第一和第二流动路径穿过一条中心逻辑管。该中心逻辑管有第一和第二端，它们分别(滑合)装配在第一和第二活塞中。

图1是按照本发明的一个方面的液压振荡装置的平面图。

图2是图1所示液压振荡装置沿2-2截线的剖面图。

图3是图1所示液压振荡装置沿3-3截线的剖面图。

图4是图1所示液压振荡装置的阀体沿4-4截线的剖面图。

图5是图1所示液压振荡装置活塞缸筒体的剖面图。

图6是图1所示液压振荡装置的阀体沿3-3截线的剖面图。

图7是图1所示液压振荡装置的作业逻辑框图，其中活塞处于回缩位置。

图8是图1所示液压振荡装置的作业逻辑框图，其中活塞处于伸出位置。

图9是图3所示伺服滑阀滑块的放大视图。

图10是农用收割机的正面视图，它的刀杆根据本发明第二方面的复式振荡装置驱动。