CN217873136U - 高压精密比例气液增压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高压精密比例气液增压泵，包括气液增压泵，气液增压泵内设置有柱塞，柱塞将气液增压泵分为两个腔体，气液增压泵上通过管路连接有第一接口以及第二接口；气液增压泵通过管路连接有第二电磁换向阀，第二电磁换向阀通过管路连接有驱动气源接口；气液增压泵上远离柱塞头活动腔的腔体上通过管路连接有第一电磁换向阀，第一电磁换向阀通过管路连接有比例阀，比例阀通过管路连接有控制气体接口；气液增压泵上连接有反馈开关，反馈开关与第二电磁换向阀相连接。本装置是将比例阀5、反馈开关以及第二电磁换向结合使用，实现了泵内柱塞伸出、收回位置控制，使得泵的精度高达满量程的0.5％，提高了泵的精度，能够满足客户对泵精度的需求。

Description

高压精密比例气液增压泵

技术领域

本实用新型涉及增压泵技术领域，特别涉及高压精密比例气液增压泵。

背景技术

气液增压泵是以压缩空气为动力，驱动气缸增压液体，基于面积差原理,使液体按固定增压比连续输出并用来驱动液压执行器工作的一种泵产品，气液增压泵又称气动液体增压泵，增压泵内的增压比决定泵的最大输出压力；增压泵可以用于阀门、管件、压力容器等提供静态和爆破测试、航空航天附件静态及动态测试、汽车制动系统及喷油嘴测试等。

目前，市场上使用的增压泵是一种先导式气液增压式往复泵，这种增压泵由于自身载荷的原因。其内部内部通常会产生0.15-0.2MPa 的压差，使得增压泵的压力范围变窄，工作效率降低；并且这种增压泵是由换向阀作进行先导控制，压缩柱塞机械往复运动，其压缩和回收的位置不能精准的控制，经常会出现泵压接近目标值时，压缩柱塞运动到极限位置，使得泵体的精度为满量程1.5％，不能满足用户的精度要求。

故此，本申请提出了一种能够控制泵体内压缩柱塞伸缩位置、且精度高、无压差的高压精密比例气液增压泵。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了高压精密比例气液增压泵，解决了现有技术中气液增压泵内压缩柱塞伸缩位置不可控、精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：高压精密比例气液增压泵，包括气液增压泵，所述气液增压泵内设置有柱塞，所述柱塞将所述气液增压泵分为两个腔体，所述气液增压泵上通过管路连接有第一接口以及第二接口；所述气液增压泵通过管路连接有第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀通过管路连接有驱动气源接口；所述气液增压泵上远离所述柱塞头活动腔的腔体上通过管路连接有第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀通过管路连接有比例阀，所述比例阀通过管路连接有控制气体接口；所述气液增压泵上连接有反馈开关，所述反馈开关与所述第二电磁换向阀相连接。

进一步的，所述反馈开关包括柱塞收回反馈开关与柱塞伸出反馈开关，柱塞收回反馈开关与柱塞伸出反馈开关分别连接于所述柱塞行程的两端；所述第二电磁换向阀上设置有电磁铁一与电磁铁二，所述柱塞收回反馈开关信号与所述电磁铁一连接，所述柱塞伸出反馈开关信号与所述电磁铁二连接。

进一步的，所述第二电磁换向阀与所述驱动气源接口连接的管路上连接有调压阀。

进一步的，所述第二电磁换向阀与所述气液增压泵上远离所述柱塞头活动腔的腔体上连接的管路上设置有梭阀，所述梭阀通过管路连接所述第一电磁换向阀。

进一步的，所述梭阀与所述第一电磁换向阀连接的管路上设置有安全阀。

进一步的，所述气液增压泵上位于所述柱塞头的位置设置有柱塞头活动腔，所述柱塞头活动腔通过管路连接所述第一接口以及所述第二接口。

进一步的，所述第一接口与所述柱塞头活动腔连接的管路上设置有一个单向阀；所述第二接口与所述柱塞头活动腔连接的管路上也设置有一个单向阀，两个所述单向阀的流向相同。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本装置通过第二电磁换向阀的电磁铁一、电磁铁二以及提供第二电磁换向阀换向信号的柱塞伸出反馈开关、泵柱塞收回反馈开关相互配合，可以带动气液增压泵内的柱塞往复运动，进而带动柱塞头在柱塞头活动腔内往复运动，可以将液体吸入柱塞头活动腔内和排出柱塞头活动腔外。

2.本装置在柱塞头活动腔与第一接口的管路上以及柱塞头活动腔与第二接口的管路上都设置有单向阀，且两个单向阀的流向相同，能够避免液体出现回流，并且能够使得柱塞头活动腔内每次吸入和排出的流量相同。

3.本装置在第二电磁换向阀与气液增压泵上腔体的管路上连接有比例阀和第一电磁换向阀，比例阀以及电磁换阀的结合，能够连续地、按比例地对气液增压泵上腔体内的压力进行远距离控制，补偿气液增压泵内的压力，使得输出压力不受负载变化的影响，消除气液增压泵内自身产生的压差。

4.本装置在第一电磁换向阀与气液增压泵上腔体的管路上设置有梭阀，梭阀能够防止经过第二电磁换向阀后进入气液增压泵上腔体内的气体，通过连接第一电磁换向阀的管路，排出气液增压泵；或者防止经过第一电磁换向阀后通入气液增压泵上腔体内的气体，通过连接第二电磁换向阀的管路，排出气液增压泵；同时，防止气液增压泵上腔体内的气体通过连接第二电磁换向阀或者连接第一电磁换向阀的管路，排出气液增压泵外，影响泵对液体的加压。

5.本装置是将比例阀、反馈开关以及第二电磁换向结合使用，实现了气液增压泵内柱塞伸出、收回位置控制，也能够精确控制柱塞的切换次数，提高了气液增压泵的精度，使得气液增压泵的精度高达满量程的0.5％，使得本装置能够满足客户对泵精度的需求。

附图说明

图1为高压精密比例气液增压泵的系统原理图；

图2为高压精密比例气液增压泵的结构示意图；

图3为高压精密比例气液增压泵的正视结构示意图；

图4为高压精密比例气液增压泵的侧视结构示意图。

图中：1、第一接口；2、驱动气源接口；3、控制气体接口；4、第二接口；5、比例阀；6、第一电磁换向阀；7、安全阀；8、气液增压泵；80、柱塞头活动腔；9、梭阀；10、柱塞收回反馈开关；11、柱塞伸出反馈开关；12、第二电磁换向阀；120、电磁铁一；121、电磁铁二；13、单向阀；14、调压阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实施例公开了高压精密比例气液增压泵，该装置包括气液增压泵8，气液增压泵8内设置有柱塞，柱塞将气液增压泵8 的内部分成上、下两个腔体，柱塞的下端设置有柱塞头，气液增压泵 8内位于柱塞头的位置且沿着柱塞的轴向设置有柱塞头活动腔80，柱塞头位于柱塞头活动腔80内，随着柱塞的运动在柱塞头活动腔80内上、下移动；柱塞头活动腔80上通过管路连接有第一接口1，第一接口1的端口处可以外接液体源，柱塞头活动腔80上通过管路也连接有第二接口4，第二接口4的端口外接加压液体流入的设备；柱塞头活动腔80内活塞头向上移动的过程中，可将第一接口1上连接的液体源内的液体吸入柱塞头活动腔80内；柱塞头活动腔80内活塞头向下移动的过程中，将吸入柱塞头活动腔80内液体排出。

优选地，柱塞头活动腔80与第一接口1连接的管路上设置有一个单向阀13，单向阀13的流向是从第一接口1流向柱塞头活动腔80 内，该单向阀13能够防止柱塞头活动腔80在排出液体的过程中，液体通过连接第一接口1的管路回流至液体源内；柱塞头活动腔80与第二接口4连接的管路上也设置有一个单向阀13，单向阀13的流向是从柱塞头活动腔80流向第二接口4，两个单向阀13的流向相同，该单向阀13能够防止柱塞头活动腔80在吸入液体的过程中，与第二接口4相连管路中液体，通过管路回流至柱塞头活动腔80内，两个单向阀13能够使得柱塞头活动腔80内每次吸入和排出的流量相同。

参见图1，气液增压泵8连接有第二电磁换向阀12，第二电磁换向阀12的同侧接口通过管路分别连接气液增压泵8的上、下两个腔体，第二电磁换向阀12的另一侧接口通过管路连接有驱动气源接口 2，驱动气源接口2外接驱动气源；第二电磁换向阀12内设置有电磁铁一120和电磁铁二121，电磁铁一120与电磁铁二121能够改变接入第二电磁换向阀12与气液增压泵8连接管路内的位置通路，两者控制第二电磁换向阀12内位置通路的工作原理为：电磁铁一120得电，则电磁铁二121会失电，第二电磁换向阀12中的上位通路接入所在气路中；电磁铁一120失电，则电磁铁二121会得电，第二电磁换向阀12中的下位通路接入所在气路中；或者两者同时不得电，第二电磁换向阀12中的中位通路接入所在气路中；

当电磁铁一120得电，则电磁铁二121失电时，第二电磁换向阀 12中上位通路接入驱动气源接口2与气液增压泵8之间的管路内，则经过驱动气源接口2的气体，通过第二电磁换向阀12通入气液增压泵8的上腔体，气液增压泵8的下腔体内的气体通过第二电磁换向阀12排出，气液增压泵8内柱塞向下运动，进而带动柱塞头在柱塞头活动腔80向下运动，排出柱塞头活动腔80内的液体；当电磁铁一 120失电，则电磁铁二121得电时，第二电磁换向阀12中下位通路接入驱动气源接口2与气液增压泵8之间的管路内，则经过驱动气源接口2的气体。通过第二电磁换向阀12通入气液增压泵8的下腔体，气液增压泵8的上腔体内的气体通过第二电磁换向阀12排出，气液增压泵8内柱塞向上运动，进而带动柱塞头在柱塞头活动腔80向上运动，使得柱塞头活动腔80内吸入液体；当电磁铁一120失电，电磁铁二121失电时，第二电磁换向阀12上的中位通路接入驱动气源接口2与气液增压泵8之间的管路内，气液增压泵8的上、下两个腔体内不会通入气体，若无其他外接气源，则气液增压泵8内的柱塞停止运动；本实施例中第二电磁换向阀12采用的是三位五通中泄电磁换向阀。

优选地，驱动气源接口2与第二电磁换向阀12连接的管路上设置有调压阀14，调压阀14能够调节经过驱动气源接口2流向第二电磁换向阀12的气体，使得通入第二电磁换向阀12的气体稳定在一个压力值上。

参见图1，气液增压泵8上位于柱塞上端端头的位置连接有反馈开关，反馈开关包括柱塞收回反馈开关10和柱塞伸出反馈开关11，柱塞收回反馈开关10连接于气液增压泵8上位于柱塞上端头位移的最高位置，柱塞收回反馈开关10信号连接第二电磁换向阀12上的电磁铁一120，当柱塞上端头向上到达柱塞收回反馈开关10的位置时，柱塞收回反馈开关10使得电磁铁一120得电，第二电磁换向阀12切换位置，改变气液增压泵8驱动气源内气体流入气液增压泵8内的线路，进而改变气液增压泵8内柱塞的运动方向，使得气液增压泵8内柱塞向下运动，带动柱塞头在柱塞头活动腔80向下运动，排出柱塞头活动腔80内的液体；柱塞伸出反馈开关11连接于气液增压泵8上位于柱塞上端头位移的最低位置，柱塞伸出反馈开关11信号连接第二电磁换向阀12上的电磁铁二121，当柱塞上端端头向下到达柱塞伸出反馈开关11的位置时，柱塞伸出反馈开关11使得电磁铁二121 得电，第二电磁换向阀12切换位置，改变气液增压泵8驱动气源内气体流入气液增压泵8内的线路，进而改变气液增压泵8内柱塞的运动方向，使得气液增压泵8内柱塞向上运动，带动柱塞头在柱塞头活动腔80向上运动，使得柱塞头活动腔80内吸入液体；反馈开关和第二电磁换向阀12的结合使用，能够控制气液增压泵8内柱塞上下移动的位置，且对能够控制柱塞收回、伸出的位置。

参见图1，气液增压泵8内上腔体通过管路连接有比例阀5，比例阀5通过管路连接有控制气体接口3，比例阀5能够连续地、按比例地对气液增压泵8上腔体内的压力进行补偿，使得输出压力不受负载变化的影响；比例阀5与气液增压泵8内上腔体连接的管路中连接有第一电磁换向阀6，第一电磁换向阀6能够控制比例阀5与气液增压泵8上腔体连接通路的断开和导通，当电磁铁一120失电，电磁铁二121失电时，则第二电磁换向阀12上的中位通路接入驱动气源接口2与气液增压泵8之间的连接管路内，第一电磁换向阀6的上位通路会接入比例阀5与气液增压泵8上腔体连接的通路中，使得比例阀 5与气液增压泵8上腔体连接的通路导通，经过控制气体接口3的气体会在比例阀5的作用下通入气液增压泵8上腔体，使得气液增压泵 8内的柱塞向下运动，直至柱塞的上端头向下移动到柱塞伸出反馈开关11的位置，第一半电磁换向阀6切换为初始状态，断开比例阀5 与气液增压泵8上腔体连接的通路，使得比例阀5停止工作；该过程能够消除气液增压泵8内部工作过程中的自身产生的压差，提高了装置气液增压泵8的工作效率；本装置中将比例阀5、反馈开关以及第二电磁换向阀12结合使用，实现了气液增压泵8内柱塞伸出、收回位置的控制，也能够精确地控制柱塞的切换次数，提高了气液增压泵 8的精度，使得气液增压泵8的精度高达满量程的0.5％，本实施例中第一电磁换向阀6采用的是二位三通电磁换向阀。

优选地，第二电磁换向阀12与气液增压泵8上腔体连接的管路上设置有梭阀9，梭阀9上通过管路还连接第一电磁换向阀6，梭阀 9在该处与单向阀13的作用相同，防止进过第二电磁换向阀12通入气液增压泵8上腔体的气体，通过连接第一电磁换向阀6的管路，排出的气液增压泵8外，影响气液增压泵8对液体的加压；梭阀9还能够防止经过比例阀5进入气液增压泵8上腔体的气体，通过连接第二电磁换向阀12的管路，排出的气液增压泵8外，使得比例阀5对气液增压泵8上腔体内的压力起不到补偿的作用；同时，也防止气液增压泵8在对液体加压的过程中，由于通入气液增压泵8上腔体气体的不足，而液体的压力大于气液增压泵8上腔体内的压力，进而推动气液增压泵8内柱塞向上运动，使得气液增压泵8上腔体内的气体反向通入连接第二电磁换向阀12或者连接第一电磁换向阀6的管路，在气液增压泵8内形成过冲现象，损坏气液增压泵8。

进一步地，第一电磁换向阀6与梭阀9的连接管路上设置有安全阀7，当比例阀5在工作工程中，该气路中的压力过大时，安全阀7 会排出气路中的一些气体，降低气路中压力，保护该气路。

进一步地，在第二电磁换向阀12、第一电磁换向阀6以及比例阀5上安装有消音器，消音器能够降低本装置的噪音。

示例性的，参见图2-图4，气液增压泵8的右侧端面上通过螺栓连接有安装架，安装架可将气液增压泵8与其它设备连接，气液增压泵8的左侧端面上也通过螺栓连接有安装支架，安装支架的左侧安装第二电磁换向阀12，第二电磁换向阀12与气液增压泵8通过管路连接，第二电磁换向阀12与气液增压泵8上腔体的连接管路上连接梭阀9，梭阀9位于气液增压泵8的左侧靠近上部的位置，梭阀9的左端连接有第一电磁换向阀6，第一电磁换向阀6通过管路连有集成阀 (该集成阀是有比例阀5以及安全阀7集成)，集成阀安装于第二电磁换向阀12的左侧；单向阀13安装于气液增压泵8的下端接口上；气液增压泵8上靠近顶部的位置安装有柱塞收回反馈开关10，柱塞收回反馈开关10通过导线连接电磁铁一120，气液增压泵8位于柱塞收回反馈开关10的下端安装有柱塞伸出反馈开关11，柱塞伸出反馈开关11通过导线连接电磁铁二121。

本装置的使用过程中为：将本装置通过气液增压泵8上的安装架固定于设备上，在驱动气源接口2以及控制气体接口3上外接气源，在第一接口1上外接液体源，第二接口4外接设备，给予气液增压泵 8通电，将调压阀14调节到0.2-0.8MPa，通过比例阀5以及第一电磁换向阀6的配合，使得气液增压泵8内柱塞向下运动，排出柱塞头活动腔80内的气体，当柱塞的上端端头移动到柱塞伸出反馈开关11 的位置时，第一电磁换向阀6会切换通路，断开比例阀5与气液增压泵8上腔体形成的通路；同时，柱塞伸出反馈开关11给予电磁铁二 121信号，电磁铁二121得电，电磁铁一120失电，第二电磁换向阀 12切换到上位通路的位置，使得气液增压泵8内柱塞向上运动，将第一接口1外接液体源内的液体吸入柱塞头活动腔80内，当柱塞的上端端头移动到柱塞收回反馈开关10的位置时，柱塞收回反馈开关 10给予电磁铁一120信号，电磁铁一120得电，电磁铁二121失电，第二电磁换向阀12切换到上位通路，使得气液增压泵8内柱塞向下运动，对柱塞头活动腔80内的液体进行加压并排出，在加压的过程中，若柱塞的上端头未到达柱塞伸出反馈开关11的位置，且电磁铁一120失电，电磁铁二121不得电，第二电磁换向阀12切换到中位通路，则第一电磁换向阀6会切换到上位通路，控制气体接口3的气体在比例阀5的控制调节，进入气液增压泵8的上腔体，继续推动柱塞向下移动，直至柱塞的上端端头移动到柱塞收回反馈开关10的位置是，第一电磁换向阀6切换到初始通路，然后重复第二电磁换向阀 12的控制，使得柱塞往复运动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.高压精密比例气液增压泵，其特征在于，包括气液增压泵(8)，所述气液增压泵(8)内设置有柱塞，所述柱塞将所述气液增压泵(8)分为两个腔体，所述气液增压泵(8)上通过管路连接有第一接口(1)以及第二接口(4)；所述气液增压泵(8)通过管路连接有第二电磁换向阀(12)，所述第二电磁换向阀(12)通过管路连接有驱动气源接口(2)；所述气液增压泵(8)内位于柱塞头的位置且沿着柱塞的轴向设置有柱塞头活动腔(80)，所述气液增压泵(8)上远离所述柱塞头活动腔(80)的腔体上通过管路连接有第一电磁换向阀(6)，所述第一电磁换向阀(6)通过管路连接有比例阀(5)，所述比例阀(5)通过管路连接有控制气体接口(3)；所述气液增压泵(8)上连接有反馈开关，所述反馈开关与所述第二电磁换向阀(12)相连接。

2.根据权利要求1所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述反馈开关包括柱塞收回反馈开关(10)与柱塞伸出反馈开关(11)，柱塞收回反馈开关(10)与柱塞伸出反馈开关(11)分别连接于所述柱塞行程的两端；所述第二电磁换向阀(12)上设置有电磁铁一(120)与电磁铁二(121)，所述柱塞收回反馈开关(10)信号与所述电磁铁一(120)连接，所述柱塞伸出反馈开关(11)信号与所述电磁铁二(121)连接。

3.根据权利要求1所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述第二电磁换向阀(12)与所述驱动气源接口(2)连接的管路上连接有调压阀(14)。

4.根据权利要求1所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述第二电磁换向阀(12)与所述气液增压泵(8)上远离所述柱塞头活动腔(80)的腔体上连接的管路上设置有梭阀(9)，所述梭阀(9)通过管路连接所述第一电磁换向阀(6)。

5.根据权利要求4所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述梭阀(9)与所述第一电磁换向阀(6)连接的管路上设置有安全阀(7)。

6.根据权利要求1所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述气液增压泵(8)上位于所述柱塞头的位置设置有柱塞头活动腔(80)，所述柱塞头活动腔(80)通过管路连接所述第一接口(1)以及所述第二接口(4)。

7.根据权利要求6所述的高压精密比例气液增压泵，其特征在于，所述第一接口(1)与所述柱塞头活动腔(80)连接的管路上设置有一个单向阀(13)；所述第二接口(4)与所述柱塞头活动腔(80)连接的管路上也设置有一个单向阀(13)，两个所述单向阀(13)的流向相同。

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