数字控制水液压典型系统回路论文和设计-何旺成

全文摘要

本实用新型公开一种数字控制水液压典型系统回路。军用和民用装备的数字控制水液压典型系统回路,采用创新技术,十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组、数字控制双向安全阀组、水液压泵数字控制功能阀组和数字顺序功能阀组等数字控制功能阀组,配置带销钉的分流套筒,解决水液压冲击问题,实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;凡是采用数字控制水液压典型系统回路的军用和民用装备,分别呈现各自的有益效果:海警船水炮提升作战能力、水射流设备提高生产能力、舰船平台装备准确瞄准目标、火炮瞄准随动系统连续准确跟踪目标和遥控式装载机运行更加平稳。本实用新型适用于水液压行业及军用和民用装备的水液压系统。

主设计要求

1.一种数字控制水液压典型系统回路,包括动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分包括1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸;所述控制部分,包括三位四通先导式水液压数字阀、数字控制双向安全阀组和水液压泵数字控制功能阀组以及数字顺序功能阀组;所述动力部分包括1号水液压泵、2号水液压泵和3号水液压泵;1号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压用主泵,2号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的射流用主泵,3号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压和射流备泵;各个水液压泵均连接有一个水液压泵数字控制功能阀组二甲,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲控制;在1号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接1号水液压泵,下连作为增压进水管的1号进水管;1号进水管连接三个三位四通先导式水液压数字阀的进水口,1号回水管连接所述三个三位四通先导式水液压数字阀的回水口;所述三个三位四通先导式水液压数字阀的滑阀机能采用机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一;所述三个三位四通先导式水液压数字阀为18号数字阀、19号数字阀和20号数字阀;所述18号数字阀、19号数字阀和20号数字阀分别由18号控制电机、19号控制电机和20号控制电机按照输入的脉冲信号进行控制;18号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过1号左水管和1号右水管分别连接1号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;19号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过2号左水管和2号右水管分别连接2号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;20号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过3号左水管和3号右水管分别连接3号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;所述推力水液压缸为带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸;在2号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接2号水液压泵,下连作为射流进水管的2号进水管;2号进水管连接1号吸水管,1号吸水管连接1号推力水液压缸的吸水流道、2号推力水液压缸的吸水流道和3号推力水液压缸的吸水流道,1号排水管连接1号推力水液压缸的排水流道、2号推力水液压缸的排水流道和3号推力水液压缸的排水流道;1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸能由1号吸水管吸入的低压水增压,并将经增压的高压或超高压水通过1号排水管排出,且送入18号水口,18号水口用于连接下游水口;所述下游水口,为海警船高压-超高压水炮给水入口或高压-超高压水射流设备给水入口;在增压和射流备泵3号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接3号水液压泵,下连3号进水管;3号进水管连接数字顺序功能阀组五甲的7号水口;数字顺序功能阀组五甲的8号水口连接1号进水管,数字顺序功能阀组五甲的9号水口连接2号进水管;所述3号水液压泵,能随时分别经1号进水管和\/或2号进水管,为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压和\/或射流进行补水增压;在1号回水管靠水箱一端的内孔,在1号进水管、2号进水管和3号进水管靠水液压泵数字控制功能阀组二甲一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒;所述分流套筒,为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件;该分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端;所述1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的活塞的初始位置,分别处于所在活塞缸的前端、所在活塞缸的中端和所在活塞缸的后端,以保证射流连续平稳进行。

设计方案

1.一种数字控制水液压典型系统回路,包括动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分包括1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸;所述控制部分,包括三位四通先导式水液压数字阀、数字控制双向安全阀组和水液压泵数字控制功能阀组以及数字顺序功能阀组;所述动力部分包括1号水液压泵、2号水液压泵和3号水液压泵;1号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压用主泵,2号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的射流用主泵,3号水液压泵作为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压和射流备泵;各个水液压泵均连接有一个水液压泵数字控制功能阀组二甲,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲控制;在1号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接1号水液压泵,下连作为增压进水管的1号进水管;1号进水管连接三个三位四通先导式水液压数字阀的进水口,1号回水管连接所述三个三位四通先导式水液压数字阀的回水口;所述三个三位四通先导式水液压数字阀的滑阀机能采用机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一;所述三个三位四通先导式水液压数字阀为18号数字阀、19号数字阀和20号数字阀;所述18号数字阀、19号数字阀和20号数字阀分别由18号控制电机、19号控制电机和20号控制电机按照输入的脉冲信号进行控制;18号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过1号左水管和1号右水管分别连接1号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;19号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过2号左水管和2号右水管分别连接2号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;20号数字阀连接数字控制双向安全阀组三甲,并通过3号左水管和3号右水管分别连接3号推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔;所述推力水液压缸为带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸;在2号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接2号水液压泵,下连作为射流进水管的2号进水管;2号进水管连接1号吸水管,1号吸水管连接1号推力水液压缸的吸水流道、2号推力水液压缸的吸水流道和3号推力水液压缸的吸水流道,1号排水管连接1号推力水液压缸的排水流道、2号推力水液压缸的排水流道和3号推力水液压缸的排水流道;1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸能由1号吸水管吸入的低压水增压,并将经增压的高压或超高压水通过1号排水管排出,且送入18号水口,18号水口用于连接下游水口;所述下游水口,为海警船高压-超高压水炮给水入口或高压-超高压水射流设备给水入口;在增压和射流备泵3号水液压泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组二甲上接3号水液压泵,下连3号进水管;3号进水管连接数字顺序功能阀组五甲的7号水口;数字顺序功能阀组五甲的8号水口连接1号进水管,数字顺序功能阀组五甲的9号水口连接2号进水管;所述3号水液压泵,能随时分别经1号进水管和\/或2号进水管,为1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的增压和\/或射流进行补水增压;在1号回水管靠水箱一端的内孔,在1号进水管、2号进水管和3号进水管靠水液压泵数字控制功能阀组二甲一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒;所述分流套筒,为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件;该分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端;所述1号推力水液压缸、2号推力水液压缸和3号推力水液压缸的活塞的初始位置,分别处于所在活塞缸的前端、所在活塞缸的中端和所在活塞缸的后端,以保证射流连续平稳进行。

2.一种数字控制水液压典型系统回路,包括动力部分、控制部分和执行部分,执行部分用于驱动蜗杆机构,其特征在于,所述执行部分,包括1号水液压马达和2号水液压马达;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组和水液压泵数字控制功能阀组以及9号电磁阀和10号电磁阀;所述动力部分包括7号水液压泵和8号水液压泵;其中,7号水液压泵为主泵;8号水液压泵为备泵,能随时给1号水液压马达和2号水液压马达补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲控制;水液压泵数字控制功能阀组二甲上接7号水液压泵,下连7号进水管;上接8号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组二甲,也下连7号进水管;7号进水管经9号电磁阀和10号电磁阀,连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,3号回水管连接所述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的回水接口;其中,9号电磁阀连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过7号左水管和7号右水管,与1号水液压马达沟通;10号电磁阀连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲, 该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过8号左水管和8号右水管,与2号水液压马达沟通;1号水液压马达连接1号蜗杆机构,控制平台的横轴的角位移;2号水液压马达连接2号蜗杆机构,控制平台的纵轴的角位移;1号蜗杆机构和2号蜗杆机构均具有自锁功能;所述9号电磁阀和10号电磁阀为常闭型二通板式水液压控制阀,通过9号电磁铁和10号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的数字阀块进水接口的开或关;上述水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲进行连续控制,进而带动1号水液压马达及其驱动的1号蜗杆机构、2号水液压马达及其驱动的2号蜗杆机构,调整平台的横轴和纵轴的姿态,从而使平台始终保持水平位置,平台上的装备能够准确地瞄准目标;当十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲切换至机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置时,其所控制的执行机构换向时均能实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行;当平台不工作时,9号电磁阀和10号电磁阀均失电,两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲均关闭,通过1号蜗杆机构的自锁作用将平台的横轴锁紧,通过2号蜗杆机构的自锁作用将平台的纵轴锁紧,从而通过所述两个蜗杆机构的自锁作用,实现平台的横轴和纵轴的机械锁紧;在3号回水管靠水箱一端的内孔,在7号进水管靠水液压泵数字控制功能阀组二甲一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒;所述分流套筒,为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件;该分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端。

3.一种数字控制水液压典型系统回路,包括动力部分、控制部分和执行部分,执行部分用于驱动蜗杆机构,其特征在于,所述执行部分包括3号水液压马达和4号水液压马达;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组、水液压泵数字控制功能阀组和数字顺序功能阀组以及11号电磁阀和12号电磁阀;所述动力部分,包括9号水液压泵、10号水液压泵和11号水液压泵;其中,9号水液压泵为火炮绕垂直轴回转的角位移未来方位角用的主泵,10号水液压泵为火炮绕水平轴回转的角位移射角用的主泵;11号水液压泵为备泵,能随时给3号水液压马达和4号水液压马达补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲控制;上接9号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组二甲,下连8号进水管;上接10号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组二甲,下连9号进水管;上接11号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组二甲,下连10号进水管;8号进水管经12号电磁阀连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过10号左水管和10号右水管,与4号水液压马达沟通;9号进水管经11号电磁阀连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过9号左水管和9号右水管,与3号水液压马达沟通;4号回水管连接所述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的回水接口;4号水液压马达连接4号蜗杆机构;3号水液压马达连接3号蜗杆机构;10号进水管连接数字顺序功能阀组五甲的7号水口;数字顺序功能阀组五甲的8号水口连接8号进水管,数字顺序功能阀组五甲的9号水口连接9号进水管,能随时分别给上述两个水液压马达补水增压;所述11号电磁阀和12号电磁阀为常闭型二通板式水液压控制阀,通过11号电磁铁和12号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的数字阀块进水接口的开或关;上述数字顺序功能阀组五甲、水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对数字顺序功能阀组五甲、水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲分别进行连续控制,进而分别带动4号水液压马达,驱动4号蜗杆机构,控制未来方位角的角位移;带动3号水液压马达,驱动3号蜗杆机构,控制射角的角位移;由此使火炮瞄准随动系统连续准确地跟踪目标;当十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲切换至机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置时,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行;在4号回水管靠水箱一端的内孔,在8号进水管、9号进水管和10号进水管靠水液压泵数字控制功能阀组二甲一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒;所述分流套筒, 为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件,该分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端。

4.一种数字控制水液压典型系统回路,包括用于驱动操作机构的操作机构控制回路和用于驱动行走机构的行走机构控制回路及其动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分,包括5号水液压马达、6号水液压马达以及铲斗同步缸、平衡同步缸和大臂同步缸;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组、水液压泵数字控制功能阀组和数字顺序功能阀组以及13号电磁阀、14号电磁阀、15号电磁阀和16号电磁阀;所述动力部分,包括12号水液压泵、13号水液压泵、14号水液压泵和15号水液压泵;其中,12号水液压泵为操作机构控制回路的主泵,14号水液压泵为行走机构控制回路的主泵;13号水液压泵为备泵,能随时给操作机构控制回路补水增压;15号水液压泵为备泵,能随时给行走机构控制回路补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲控制;上接所述12号水液压泵和13号水液压泵的两个水液压泵数字控制功能阀组二甲,均下连11号进水管;上接所述14号水液压泵和15号水液压泵的另两个水液压泵数字控制功能阀组二甲,均下连12号进水管;在所述操作机构控制回路,11号进水管连接数字顺序功能阀组五甲的7号水口,数字顺序功能阀组五甲的8号水口连接13号进水管,数字顺序功能阀组五甲的9号水口连接14号进水管,13号进水管经13号电磁阀连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过11号左水管和11号右水管,与铲斗同步缸、平衡同步缸的有杆腔和无杆腔并联沟通,而14号进水管则经14号电磁阀连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过12号左水管和12号右水管,与大臂同步缸的有杆腔和无杆腔沟通,上述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的回水接口与5号回水管沟通;在所述行走机构控制回路,12号进水管经15号电磁阀和16号电磁阀,连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的进水接口,6号回水管连接上述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的回水接口,其中,15号电磁阀连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过13号左水管和13号右水管,与5号水液压马达沟通,5号水液压马达连接左边减速箱,左边减速箱安装有左测速电机,而16号电磁阀连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的左水口和右水口分别通过14号左水管和14号右水管,与6号水液压马达沟通,6号水液压马达连接右边减速箱,右边减速箱安装有右测速电机;所述铲斗同步缸包括1号同步推力水液压缸、2号同步推力水液压缸;所述平衡同步缸包括3号同步推力水液压缸、4号同步推力水液压缸;所述大臂同步缸包括5号同步推力水液压缸、6号同步推力水液压缸;所述1号同步推力水液压缸、2号同步推力水液压缸、3号同步推力水液压缸、4号同步推力水液压缸、5号同步推力水液压缸和6号同步推力水液压缸均为单作用推力水液压缸;所述13号电磁阀、14号电磁阀、15号电磁阀和16号电磁阀为常闭型二通板式水液压控制阀,通过13号电磁铁、14号电磁铁、15号电磁铁和16号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的数字阀块进水接口的开或关;上述数字顺序功能阀组五甲、水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对数字顺序功能阀组五甲、水液压泵数字控制功能阀组二甲和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲分别进行连续控制;当十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲切换至机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置时,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击;在5号回水管和6号回水管靠水箱一端的内孔,在11号进水管和12号进水管靠水液压泵数字控制功能阀组二甲一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒;所述分流套筒为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件;该分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端。

5.根据权利要求1所述的数字控制水液压典型系统回路,其特征在于,所述数字控制双向安全阀组三甲,包括安全阀块、10号数字阀和11号数字阀;安全阀块有左侧的10号水口、12号水口和右侧的11号水口、13号水口,左侧的10号水口、12号水口内侧有贯通安全阀块两端的左流道,右侧的11号水口、13号水口内侧有贯通安全阀块两端的右流道;在安全阀块的上侧流道,10号数字阀的进水口与左流道连接,10号数字阀的出水口,经5号单向阀与右流道连接;在安全阀块的下侧流道,11号数字阀的进水口与右流道连接,11号数字阀的出水口,经4号单向阀与左流道连接;所述10号数字阀和11号数字阀分别为10号控制电机和11号控制电机操纵的二位二通常闭式水液压数字阀。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的数字控制水液压典型系统回路,其特征在于,所述水液压泵数字控制功能阀组二甲,包括泵控阀块、8号数字阀、9号数字阀、7号电磁阀和8号电磁阀;泵控阀块的进水流道与上游水液压泵连接的一端有1号水口,泵控阀块的进水流道通往下游的一端有2号水口;自1号水口往2号水口方向,在进水流道上,依次安装有,2号单向阀、8号电磁阀、13号单向阀、9号数字阀和3号单向阀;2号单向阀与8号电磁阀进水口之间的流道,有与7号电磁阀的进水口连接的接口,以及与水压力表的进水流道连接的接口;8号电磁阀的出水口与9号数字阀的进水口之间流道,依次有13号单向阀和与8号数字阀的进水口连接的接口;泵控阀块的3号水口和4号水口均能与水箱连接,其中7号电磁阀的出水口经14号单向阀与3号水口连接,8号数字阀的出水口经15号单向阀与4号水口连接;7号电磁阀为常开型二通板式水液压控制阀,由7号电磁铁控制,用于空载启动;8号电磁阀为常闭型二通板式水液压控制阀,由8号电磁铁控制,为进水流道的开关阀;8号电磁阀打开,能使来自上游水液压泵的压力水,经泵控阀块的1号水口、2号单向阀、8号电磁阀、13号单向阀、9号数字阀、 3号单向阀和2号水口,继续朝下游的水液压缸和\/或水液压马达的方向流动;8号电磁阀关闭,能使来自上游水液压泵的压力水,经泵控阀块的1号水口、2号单向阀、7号电磁阀、14号单向阀和3号水口,流入水箱卸荷;8号数字阀为二位二通常开式水液压数字阀,由8号控制电机控制,按照输入的脉冲信号控制水液压泵的工作压力;9号数字阀为二位二通常开式水液压数字阀,由9号控制电机控制,按照输入的脉冲信号控制水液压泵的流量;7号电磁阀和8号电磁阀失电,8号控制电机和9号控制电机无脉冲信号,水液压泵空载启动;7号电磁阀和8号电磁阀得电,8号控制电机和9号控制电机有脉冲信号,水液压泵分别按照9号控制电机输入的脉冲信号和8号控制电机输入的脉冲信号进行流量和压力控制;水压力表跟踪显示水液压泵工作压力。

7.根据权利要求2或3或4所述的数字控制水液压典型系统回路,其特征在于,所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲包括数字阀块、1号数字阀、2号数字阀、3号数字阀、4号数字阀、5号数字阀、6号数字阀和7号数字阀;所述1号数字阀、2号数字阀、3号数字阀、4号数字阀、5号数字阀和6号数字阀分别为1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机、5号控制电机和6号控制电机操纵的二位二通常闭式水液压数字阀,用于按照输入的脉冲信号控制该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的工作水方向和流量;所述7号数字阀为7号控制电机操纵的二位二通常开式水液压数字阀,用于按照输入的脉冲信号控制该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲的工作水压力;所述数字阀块的进水接口的内侧有进水流道,左水口的内侧有左流道,右水口的内侧有右流道,回水接口的内侧有回水流道;所述数字阀块的进水流道、左流道、右流道和回水流道均为通孔,未与上游\/下游流道连接的水口用堵头堵上;所述数字阀块的进水接口用于连接上游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压泵,左水口、右水口分别用于连接下游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压马达和\/或水液压缸,回水接口用于连接通往水箱的回水管;所述各数字阀的出水口与各自下游的流道之间均安装有1号单向阀;所述1号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的进水流道和右流道接通,所述2号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的左流道和回水流道接通,所述3号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的进水流道和左流道接通,所述4号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的右流道和回水流道接通,所述5号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的进水流道和回水流道接通,所述6号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的右流道和左流道接通,所述7号数字阀的进水口和出水口分别与该数字阀块的进水流道和回水流道接通;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲有十四位四通回路,并实现数字方向流量压力控制;所述十四位四通回路具有十四个动作机能,具体分述如下:机能一是1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机、5号控制电机和6号控制电机均无脉冲信号,其相应操纵的二位二通常闭式水液压数字阀均为常闭状态,而7号控制电机有脉冲信号,其操纵的二位二通常开式水液压数字阀为封闭状态,数字阀块的进水接口、左水口、右水口和回水接口全部封闭;机能二是1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机和7号控制电机均有脉冲信号,5号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口、左水口、右水口和回水接口全部沟通;机能三是4号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、5号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口和左水口封闭,右水口与回水接口沟通;机能四是2号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、3号控制电机、4号控制电机、5号控制电机、6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口和右水口封闭,左水口和回水接口沟通;机能五是1号控制电机、3号控制电机、6号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,2号控制电机、4号控制电机和5号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口、左水口和右水口沟通,回水接口封闭;机能六是2号控制电机、4号控制电机、6号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、3号控制电机和5号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口封闭,左水口、右水口和回水接口沟通;机能七是4号控制电机、5号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口、右水口和回水接口沟通,左水口封闭;机能八是2号控制电机、5号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、3号控制电机、4号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的右水口封闭,进水接口、左水口和回水接口沟通;机能九是3号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、4号控制电机、5号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口与左水口沟通、右水口和回水接口封闭;机能十是1号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机、5号控制电机、6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的左水口和回水接口封闭,右水口和进水接口沟通;机能十一是5号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的左水口和右水口封闭,进水接口和回水接口沟通;机能十二是3号控制电机、4号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、5号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口和左水口沟通,右水口和回水接口沟通;机能十三是1号控制电机、2号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,3号控制电机、4号控制电机、5号控制电机和6号控制电机无脉冲信号,数字阀块的进水接口和右水口沟通,左水口和回水接口沟通;机能十四是6号控制电机和7号控制电机有脉冲信号,1号控制电机、2号控制电机、3号控制电机、4号控制电机和5号控制电机无脉冲信号,数字阀块的左水口和右水口沟通,进水接口和回水接口封闭;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲在所述十四个机能状态下,其十四位四通回路的工作水压力均由7号控制电机按照输入的脉冲信号进行控制。

8.根据权利要求1或3或4所述的数字控制水液压典型系统回路,其特征在于,所述数字顺序功能阀组五甲,包括顺序阀块和两个数字阀;所述两个数字阀为15号数字阀和16号数字阀;15号数字阀的进水口和16号数字阀的进水口均与顺序阀块的7号水口沟通;15号数字阀的出水口经12号单向阀与顺序阀块的9号水口沟通;16号数字阀的出水口经11号单向阀与顺序阀块的8号水口沟通;15号数字阀和16号数字阀均为二位二通常闭式水液压数字阀,分别由15号控制电机和16号控制电机按照输入的脉冲信号控制,将来自7号水口的压力水,经15号数字阀和 12号单向阀接至9号水口,或经16号数字阀和11号单向阀接至8号水口。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于军用和民用装备的液压技术领域,尤其是涉及一种数字控制水液压典型系统回路。

背景技术

众所周知,液压油存在污染和易燃两大严重缺陷,不仅导致油压传动在一切生态建设要求较高的领域,如农林牧渔、轻工食品、医药卫生、电子工程、船舶工程、海洋产业和水利工程等行业,难以推广应用;而且导致油压传动在高温明火及易燃易爆环境,如石油化工、冶金、机械热加工和煤矿井下等行业,也难以推广应用。正如文献:黄志坚.智能液压气动元件及控制系统〔M〕.北京:化学工业出版社,2018:2所指出,工业4.0智能自动化时代的液压技术,是液压4.0网控液压+高压水液压技术,其核心创新技术是总线控制元件系统和高压水液压元件,因此,在工业4.0时代以及物联网背景下,高压水液压技术替代油液压技术乃大势所趋;传统的水(包括海水和淡水,下同)液压传动与控制技术为最佳选择。但是,由于水的特性,水液压系统比油液压系统,对密封和润滑技术要求更高,这个问题,本发明人谨通过申请包括多项核心创新技术在内的多种高压水液压元件发明专利解决;同时水液压系统比油液压系统,更容易发生液压冲击故障,因此,解决水液压系统的液压冲击问题,也非常重要。与此相关信息,可查阅文献:刘银水.水液压传动技术基础及工程应用〔M〕.北京:机械工业出版社,2013:1~63,从上述文献及相关专利信息可知,迄今为止,在全球范围内,在现有技术中,包括海警船水炮、水射流设备、舰船稳定平台姿态控制装置、火炮瞄准随动系统和遥控式装载机行走机构与操作机构在内的绝大部分军用和民用装备的液压系统,仍然是油液压系统;而在已经配置水液压系统的装备中,具有本实用新型数字控制水液压典型系统回路实施例所述既解决水液压冲击问题,又有数字控制功能阀组等数字控制核心创新技术尚未开发。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种数字控制水液压典型系统回路。

本实用新型的目的是这样实现的。本实用新型数字控制水液压典型系统回路可用于海警船高压-超高压水炮和高压-超高压水射流设备。所述数字控制水液压典型系统回路采用数字控制双向安全阀组技术,且在三位四通先导式水液压数字阀的滑阀机能选择方面,优先选择能保证执行机构换向时运动平稳的机能,使所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果。所述数字控制水液压典型系统回路安装有分流套筒,以促进各执行机构平稳运行。所述数字控制水液压典型系统回路均包括动力部分、控制部分和执行部分,所述动力部分配置三个水液压泵,分别作为推力水液压缸的增压用主泵、推力水液压缸的射流用主泵以及推力水液压缸的增压和射流用备泵;控制部分包括水液压泵数字控制功能阀组、三个三位四通先导式水液压数字阀及其所连接的三个数字控制双向安全阀组和数字顺序功能阀组;执行部分为三个带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸;在增压用主泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组和三位四通先导式水液压数字阀之间均安装有进水管和回水管,数字控制双向安全阀组和带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸的活塞缸左腔和右腔之间均安装有左、右水管;在射流用主泵一侧,水液压泵数字控制功能阀组和带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸之间均安装有进水管和吸水管,带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸与下游水口,即海警船高压-超高压水炮给水入口或高压-超高压水射流设备给水入口之间均安装有排水管;补水增压备泵下接水液压泵数字控制功能阀组,并经数字顺序功能阀组,与推力水液压缸的增压进水管和推力水液压缸的射流进水管连接,可以随时分别给推力水液压缸的增压和\/或射流进行补水增压;所述三个带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸的活塞的初始位置,分别处于所在活塞缸的前端、所在活塞缸的中端和所在活塞缸的后端,以保证射流连续平稳进行。

本实用新型的目的是这样实现的。本实用新型数字控制水液压典型系统回路,分别为用于舰船稳定平台姿态控制装置、火炮瞄准随动系统和遥控式装载机行走机构与操作机构的数字控制水液压典型系统回路方案。所述三个方案均采用十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组技术,且三个方案在上述功能阀组机能选择方面,均优先选择能保证执行机构换向时运动平稳的机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一,使所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果。所述三个方案均安装有分流套筒,以促进各执行机构平稳运行。所述三个方案的数字控制水液压典型系统回路均包括动力部分、控制部分和执行部分。

舰船稳定平台姿态控制装置的数字控制水液压典型系统回路方案包括,主泵7号水液压泵和备泵8号水液压泵,备泵可随时给1号水液压马达和2号水液压马达补水增压;两个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组;上接主泵、备泵的水液压泵数字控制功能阀组,均下连7号进水管; 7号进水管和3号回水管分别连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口和回水接口;其中,一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的左、右水口,分别通过7号左、右水管,与1号水液压马达沟通;1号水液压马达连接1号蜗杆机构,控制平台横轴的角位移;另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的左、右水口,分别通过8号左、右水管,与2号水液压马达沟通;2号水液压马达连接2号蜗杆机构,控制平台纵轴的角位移;两个蜗杆机构均具有自锁功能;各数字阀的控制电机按照各自输入的脉冲信号,对两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组进行连续控制,从而使平台上的装备能够准确地瞄准目标;本方案配置有9号和10号电磁阀,通过9号和10号电磁阀的9号和10号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的数字阀块进水接口的开或关。

火炮瞄准随动系统的数字控制水液压典型系统回路方案包括,火炮绕垂直轴回转的角位移未来方位角用的主泵9号水液压泵,火炮绕水平轴回转的角位移射角用的主泵10号水液压泵,可随时给3号水液压马达和4号水液压马达补水增压的备泵11号水液压泵;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组;三个水液压泵数字控制功能阀组,分别上接9号、10号和11号水液压泵,且分别下连8号、9号和10号进水管;8号进水管连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口,且该阀组的左、右水口分别通过10号左、右水管,与4号水液压马达沟通;9号进水管连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口,且该阀组的左、右水口分别通过9号左、右水管,与3号水液压马达沟通;4号回水管连接所述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的回水接口;4号水液压马达连接4号蜗杆机构;3号水液压马达连接3号蜗杆机构;10号进水管连接数字顺序功能阀组的7号水口;数字顺序功能阀组的8号和9号水口,分别连接8号和9号进水管;各数字阀的控制电机按照各自输入的脉冲信号,对两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组和数字顺序功能阀组进行连续控制,从而使火炮瞄准随动系统连续准确地跟踪目标;本方案配置有11号和12号电磁阀,通过11号和12号电磁阀的11号和12号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的数字阀块进水接口的开或关。

遥控式装载机行走结构与操作机构的数字控制水液压典型系统回路方案包括,操作机构控制回路主泵12号水液压泵和备泵13号水液压泵,行走机构控制回路主泵14号水液压泵和备泵15号水液压泵;13号和15号水液压泵,可随时分别给操作机构控制回路和行走机构控制回路补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组;上接12号和13号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组,下连11号进水管;上接所述14号和15号水液压泵的水液压泵数字控制功能阀组,下连12号进水管;在操作机构控制回路,11号进水管连接数字顺序功能阀组的7号水口,数字顺序功能阀组的8号和9号水口,分别连接13号和14号进水管;13号进水管连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口,且该阀组的左、右水口分别通过11号左、右水管,与铲斗同步缸、平衡同步缸的有杆腔和无杆腔并联沟通,而14号进水管则连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口,且该阀组的左、右水口分别通过12号左、右水管,与大臂同步缸的有杆腔和无杆腔沟通,上述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的回水接口与5号回水管沟通;在行走机构控制回路,12号进水管和6号回水管分别连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的进水接口和回水接口,其中,一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的左、右水口分别通过13号左、右水管,与5号水液压马达沟通,5号水液压马达连接左边减速箱,左边减速箱安装有左测速电机,而另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的左、右水口分别通过14号左、右水管,与6号水液压马达沟通,6号水液压马达连接右边减速箱,右边减速箱安装有右测速电机;各个同步缸均包括两个单作用推力水液压缸;各数字阀的控制电机按照各自输入的脉冲信号,对四个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组和数字顺序功能阀组进行连续控制,从而使该遥控式装载机行走结构与操作机构平稳运行;本方案配置有13号、14号、15号和16号电磁阀,通过13号、14号、15号和16号电磁阀的13号、14号、15号和16号电磁铁的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的数字阀块进水接口的开或关。

所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组包括数字阀块、1号、2号、3号、4号、5号、6号和7号数字阀;所述1号、2号、3号、4号、5号和6号数字阀均为二位二通常闭式水液压数字阀;所述7号数字阀为二位二通常开式水液压数字阀;所述各数字阀的出水口与各自下游的流道之间均安装有1号单向阀;所述1号数字阀进水口和出水口分别与该阀块进水流道和右流道接通,所述2号数字阀进水口和出水口分别与该阀块左流道和回水流道接通,所述3号数字阀进水口和出水口分别与该阀块进水流道和左流道接通,所述4号数字阀进水口和出水口分别与该阀块右流道和回水流道接通,所述5号数字阀进水口和出水口分别与该阀块进水流道和回水流道接通,所述6号数字阀进水口和出水口分别与该阀块右流道和左流道接通,所述7号数字阀进水口和出水口分别与该阀块进水流道和回水流道接通;由此,该阀组构成十四位四通回路,并实现数字方向流量压力控制。

所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的数字阀块进水接口内侧有进水流道,左水口内侧有左流道,右水口内侧有右流道,回水接口内侧有回水流道;所述数字阀块进水流道、左流道、右流道和回水流道均为通孔,未与上游\/下游流道连接的水口用堵头堵上;所述数字阀块进水接口可连接上游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压泵,左水口、右水口可分别连接下游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压马达和\/或水液压缸,回水接口可连接通往水箱的回水管;所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组构成十四位四通回路,具有十四种机能,分述如下:机能一是进水接口、左水口、右水口和回水接口全部封闭;机能二是进水接口、左水口、右水口和回水接口全部沟通;机能三是进水接口和左水口封闭,右水口与回水接口沟通;机能四是进水接口和右水口封闭,左水口和回水接口沟通;机能五是进水接口、左水口和右水口沟通,回水接口封闭;机能六是进水接口封闭,左水口、右水口和回水接口沟通;机能七是进水接口、右水口和回水接口沟通,左水口封闭;机能八是右水口封闭,进水接口、左水口和回水接口沟通;机能九是进水接口与左水口沟通,右水口和回水接口封闭;机能十是左水口和回水接口封闭,右水口和进水接口沟通;机能十一是左水口和右水口封闭,进水接口和回水接口沟通;机能十二是进水接口和左水口沟通,右水口和回水接口沟通;机能十三是进水接口和右水口沟通,左水口和回水接口沟通;机能十四是左水口和右水口沟通,进水接口和回水接口封闭;所述阀组切换至上述机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果。

所述水液压泵数字控制功能阀组包括泵控阀块、8号数字阀、9号数字阀、7号电磁阀和8号电磁阀;泵控阀块进水流道与上游水液压泵连接的一端有1号水口,泵控阀块进水流道通往下游的一端有2号水口;自1号水口往2号水口方向,在进水流道上,依次安装有,2号单向阀、8号电磁阀、13号单向阀、9号数字阀和3号单向阀;2号单向阀与8号电磁阀之间的流道,有与7号电磁阀连接的接口,以及与水压力表的进水流道连接的接口;8号电磁阀与9号数字阀之间的流道,依次有13号单向阀和与8号数字阀连接的接口;泵控阀块的3号和4号水口均可与水箱连接,其中7号电磁阀的出水口经14号单向阀与3号水口连接,8号数字阀的出水口经15号单向阀与4号水口连接;7号电磁阀为常开型二通板式水液压控制阀;8号电磁阀为常闭型二通板式水液压控制阀;8号和9号数字阀均为二位二通常开式水液压数字阀;7号和8号电磁阀失电,8号和9号控制电机无脉冲信号,水液压泵空载启动;7号和8号电磁阀得电,8号和9号控制电机有脉冲信号,水液压泵分别按照9号和8号控制电机输入的脉冲信号进行流量和压力控制;水压力表跟踪显示水液压泵工作压力。

所述数字控制双向安全阀组包括安全阀块、10号和11号数字阀;安全阀块有左侧的10号、12号水口和右侧的11号、13号水口,左侧的10号、12号水口内侧有贯通安全阀块两端的左流道,右侧的11号、13号水口内侧有贯通安全阀块两端的右流道;在安全阀块的上侧流道,10号数字阀与左流道连接,并经5号单向阀与右流道连接;在安全阀块的下侧流道,11号数字阀与右流道连接,并经4号单向阀与左流道连接;所述10号和11号数字阀均为二位二通常闭式水液压数字阀;在左流道处于进水、右流道处于回水工序时,当水液压系统在工作中碰到障碍或超载时,水压升高,当超过数字控制双向安全阀组设定压力时,则10号控制电机按照输入的脉冲信号,打开10号数字阀,使进水侧与回水侧沟通,进而使压力水减压为安全回水压力,并经10号数字阀和5号单向阀,进入右流道回水,从而,该阀组所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;同理,在右流道处于进水、左流道处于回水工序时,虽然水流方向不同,所经过的流道和水液压控制元件不同,但是机理相同,效果一样。

所述数字顺序功能阀组,包括顺序阀块和至少两个数字阀;所述两个数字阀为15号和16号数字阀;15号数字阀的进水口和16号数字阀的进水口均与顺序阀块的7号水口沟通;15号数字阀的出水口经12号单向阀与顺序阀块的9号水口沟通;16号数字阀的出水口经11号单向阀与顺序阀块的8号水口沟通;15号和16号数字阀均为二位二通常闭式水液压数字阀,分别由15号和16号控制电机按照输入的脉冲信号控制,将来自7号水口的压力水,经15号数字阀和 12号单向阀接至9号水口,或经16号数字阀和11号单向阀接至8号水口。

本实用新型的有益效果如下:

一是本实用新型以解决水液压冲击问题为导向,发明分别用于海警船高压-超高压水炮、高压-超高压水射流设备、舰船稳定平台姿态控制装置、火炮瞄准随动系统和遥控式装载机行走机构与操作机构等多种装备的数字控制水液压典型系统回路,进而分别促进海警船水炮提升作战能力、水射流设备提高生产能力、舰船平台装备准确瞄准目标、火炮瞄准随动系统连续准确跟踪目标和遥控式装载机运行更加平稳;二是本实用新型数字控制水液压典型系统回路,采用多种数字控制功能阀组等水液压领域创新技术,解决水液压冲击问题,实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果:其一,十四位四通数字方向流量压力控制阀组,具有十四种机能,切换至机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;在液压技术的多种机能阀组领域,本实用新型所采用的十四位四通数字方向流量压力控制阀组,在液压介质方面以水代替油,在机能方面达到十四种,在控制方式方面以数字控制代替电液控制,在控制特征方面采用复合控制,从而在以上各方面都有突出的实质性技术创新;其二,采用水液压泵数字控制功能阀组,水液压泵的工作水流量和工作水压力,分别按照上述水液压泵数字控制功能阀组的控制电机输入的脉冲信号进行控制;其三,采用数字控制双向安全阀组,当水液压系统在工作中碰到障碍或超载时,打开数字阀,减压回水,使执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;其四采用数字顺序功能阀组,按照输入的脉冲信号控制水流方向;其五,本实用新型数字控制水液压典型系统回路各实施例,均安装可使压力水净化、低温、稳压和匀速的带销钉的分流套筒,既有利于密封和润滑,又可以促进各执行机构平稳运行。

附图说明

图1a和图1b分别为十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组的回路和动作机能示意图;

图2a和图2b分别为水液压泵数字控制功能阀组的回路和动作示意图;

图3为数字控制双向安全阀组的回路示意图;

图4为数字顺序功能阀组的回路示意图;

图5a、图5b分别为分流套筒安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的结构示意图;

图6为数字控制水液压典型系统回路实施例1方案示意图;

图7a为数字控制水液压典型系统回路实施例2的第一个方案示意图;

图7b为数字控制水液压典型系统回路实施例2的第二个方案示意图;

图7c1和图7c2分别为数字控制水液压典型系统回路实施例2的第三个方案的操作机构控制回路和行走机构控制回路示意图。

具体实施方式

在上述发明内容及下述各实施例中,为区别各实施例的同名组件零件部位起见,在相关同名组件零件部位的名称前\/后,分别加上“甲”、“乙”、“丙”和“丁”或“左”和“右”或“左边”和“右边”或“1号”、“2号”、……、“20号”或“机能一”、“机能二”、……、“机能十四”等字样,凡诸如此类的前缀和后缀,均无特别的顺序含义。

实施例1 如图6所示,本实用新型数字控制水液压典型系统回路实施例1采用数字控制双向安全阀组技术,且在三位四通先导式水液压数字阀的滑阀机能选择方面,优先选择能保证执行机构换向时运动平稳的机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一,使所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;所述滑阀机能切换与执行机构运行效果的关系,可参阅文献,陈愈,沈关耿,徐国俊,黄人豪,赵振厚.液压阀〔M〕.北京:中国铁道出版社,1982:43~53。采用实施例1的方案,将海警船水炮升级为高压-超高压水炮,可大幅度提高水炮射程和水炮射流压力,进而大幅度提升海警船水炮的作战能力;将水射流设备升级为高压-超高压水射流设备,可大幅度提高生产能力,降低生产成本,延长易损零部件的使用寿命。实施例1所述有关水射流设备,可参阅文献,张进生,王志,王兆生.石材加工设备的操作与维护〔M〕.北京:化学工业出版社,2008:213~225。如该文献所述,现有技术相关液压传动系统为油液压传动系统,没有水液压传动系统。

如图6所示,本实用新型数字控制水液压典型系统回路实施例1的方案是,采用数字控制功能阀组技术;该数字控制水液压典型系统回路包括动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分,包括1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3,所述各推力水液压缸可采用推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;所述控制部分,包括三位四通先导式水液压数字阀、数字控制双向安全阀组和水液压泵数字控制功能阀组以及数字顺序功能阀组,上述的三位四通先导式水液压数字阀可采用水液压数字阀(申请号201810656121.X)的实施例公开的技术方案,数字控制双向安全阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——数字控制双向安全阀组三甲3-1,水液压泵数字控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,数字顺序功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——数字顺序功能阀组五甲5-1;所述动力部分包括1号水液压泵B1、2号水液压泵B2和3号水液压泵B3,这些水液压泵可采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;1号水液压泵B1作为1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3的增压用主泵,2号水液压泵B2作为1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3的射流用主泵,3号水液压泵B3作为1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3的增压和射流备泵;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1控制;在增压用主泵1号水液压泵B1一侧,所述水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1上接1号水液压泵B1,下连作为增压进水管的1号进水管jg1;1号进水管jg1连接三个三位四通先导式水液压数字阀的进水口,1号回水管hg1连接所述三个三位四通先导式水液压数字阀的回水口;所述三个三位四通先导式水液压数字阀的滑阀机能,可以采用其所有机能之一,但优先选择机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一;所述三个三位四通先导式水液压数字阀为18号数字阀F18、19号数字阀F19和20号数字阀F20;所述18号数字阀F18、19号数字阀F19和20号数字阀F20分别由18号控制电机M18、19号控制电机M19和20号控制电机M20按照输入的脉冲信号进行控制;18号数字阀F18连接数字控制双向安全阀组三甲3-1,并通过1号左水管zg1和1号右水管yg1分别连接1号推力水液压缸G1的活塞缸左腔和右腔;19号数字阀F19连接数字控制双向安全阀组三甲3-1,并通过2号左水管zg2和2号右水管yg2分别连接2号推力水液压缸G2的活塞缸左腔和右腔;20号数字阀F20连接数字控制双向安全阀组三甲3-1,并通过3号左水管zg3和3号右水管yg3分别连接3号推力水液压缸G3的活塞缸左腔和右腔;所述各个推力水液压缸均为带柱塞缸组件的双作用推力水液压缸;在射流用主泵2号水液压泵B2一侧,上接2号水液压泵B2的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连作为射流进水管的2号进水管jg2;2号进水管jg2连接1号吸水管xg1,1号吸水管xg1连接1号推力水液压缸G1的吸水流道、2号推力水液压缸G2的吸水流道和3号推力水液压缸G3的吸水流道,1号排水管pg1连接1号推力水液压缸G1的排水流道、2号推力水液压缸G2的排水流道和3号推力水液压缸G3的排水流道;1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3能由1号吸水管xg1吸入的低压水增压,并将经增压的高压或超高压水通过1号排水管pg1排出,且送入18号水口k18,18号水口k18用于连接下游水口;所述下游水口,为海警船高压-超高压水炮给水入口或高压-超高压水射流设备给水入口;在增压和射流备泵3号水液压泵B3一侧,上接3号水液压泵B3的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连3号进水管jg3;3号进水管jg3连接数字顺序功能阀组五甲5-1的7号水口k7;数字顺序功能阀组五甲5-1的8号水口k8连接1号进水管jg1,数字顺序功能阀组五甲5-1的9号水口k9连接2号进水管jg2;所述3号水液压泵B3,可以随时分别经1号进水管jg1和\/或2号进水管jg2,为1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3的增压和\/或射流进行补水增压;基于本实施例中的数字控制双向安全阀组三甲3-1的配置及其结构设计,当水液压系统的1号推力水液压缸G1和\/或2号推力水液压缸G2和\/或3号推力水液压缸G3在运行过程中碰到障碍或超载时,水压升高,当超过数字控制双向安全阀组三甲3-1设定压力时,相关控制电机按照输入的脉冲信号,打开相关数字阀,使进水侧与回水侧沟通,进而使压力水减压为安全回水压力,水流经其所在的相关数字控制双向安全阀组和相关三位四通先导式水液压数字阀流回水箱,并使所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;在1号回水管hg1靠水箱一端的内孔,在1号进水管jg1、2号进水管jg2和3号进水管jg3靠水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒xd,以促进各执行机构平稳运行;所述分流套筒xd, 为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件,而带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸为推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案,该分流套筒xd有净化、低温、稳压和匀速作用;有关该分流套筒xd的净化、低温、稳压和匀速作用机理,可参阅所述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端,其内部结构分别如图5a、5b所示;所述1号推力水液压缸G1、2号推力水液压缸G2和3号推力水液压缸G3的活塞的初始位置,分别处于所在活塞缸的前端、所在活塞缸的中端和所在活塞缸的后端,以保证射流连续平稳进行。

实施例2 如图7a、图7b和图7c1以及图7c2所示,本实用新型数字控制水液压典型系统回路实施例2三个方案均采用具有十四种机能的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组技术,且在机能选择方面,优先选择能保证执行机构换向时运动平稳的机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一,使所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果。所述实施例2三个方案,分别为用于舰船稳定平台姿态控制装置、火炮瞄准随动系统和遥控式装载机行走机构与操作机构数字控制水液压典型系统回路。所述舰船稳定平台姿态控制装置,可参阅文献,关肇勋,黄奕振.实用液压回路〔M〕.上海:上海科学技术文献出版社,1982:294~295;所述火炮瞄准随动系统和遥控式装载机行走与操作机构,可分别参阅文献,周士昌.液压系统设计图集〔M〕.北京:机械工业出版社,2003:236~237和193~195。如以上文献所述,现有技术相关液压系统均为油液压系统,没有水液压系统。

如图7a所示,实施例2的第一个方案为用于舰船稳定平台姿态控制装置的数字控制水液压典型系统回路;当舰船在海上颠簸时,为了使平台PT始终保持水平位置,平台PT上的装备能够准确地瞄准目标,必须对舰船平台PT姿态进行精密控制;平台PT不断地自动进行调节,始终保持在水平位置,实现了连续的数字控制,所述平台PT为舰船领域的现有技术,可参阅文献,关肇勋,黄奕振.实用液压回路〔M〕.上海:上海科学技术文献出版社,1982:294~295;该数字控制水液压典型系统回路包括动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分,包括1号水液压马达MD1和2号水液压马达MD2,水液压马达可采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组和水液压泵数字控制功能阀组以及9号电磁阀V9和10号电磁阀V10,十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,水液压泵数字控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1;所述动力部分包括7号水液压泵B7和8号水液压泵B8,水液压泵可以采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;其中,7号水液压泵B7为主泵;8号水液压泵B8为备泵,可以随时给1号水液压马达MD1和2号水液压马达MD2补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1控制;上接7号水液压泵B7的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连7号进水管jg7;上接8号水液压泵B8的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,也下连7号进水管jg7;7号进水管jg7经9号和10号电磁阀V9和V10,连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,3号回水管hg3连接所述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的回水接口T;其中, 9号电磁阀V9连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1, 该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过7号左水管zg7和7号右水管yg7,与1号水液压马达MD1沟通;10号电磁阀V10连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1, 该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过8号左水管zg8和8号右水管yg8,与2号水液压马达MD2沟通;1号水液压马达MD1连接1号蜗杆机构J1,控制平台PT横轴PTx的角位移;2号水液压马达MD2连接2号蜗杆机构J2,控制平台PT纵轴PTy的角位移;1号蜗杆机构J1和2号蜗杆机构J2均具有自锁功能,且本实施例所述蜗杆机构为本领域常规机构;所述9号和10号电磁阀V9和V10为常闭型二通板式水液压控制阀,常闭型二通板式水液压控制阀可以采用二通板式水液压控制阀(申请号201810288470.0\/201820458502.2)的实施例公开的技术方案,通过9号和10号电磁铁D9和D10的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的数字阀块F进水接口P的开或关;上述水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1进行连续控制,进而带动1号水液压马达MD1及其驱动的1号蜗杆机构J1、2号水液压马达MD2及其驱动的2号蜗杆机构J2,调整平台PT横轴PTx和纵轴PTy的姿态,从而使平台PT始终保持水平位置,平台PT上的装备能够准确地瞄准目标;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1切换至所述机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;当平台PT不工作时,9号电磁阀V9和10号电磁阀V10均失电,两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1均关闭,通过1号蜗杆机构J1的自锁作用将平台PT的横轴PTx锁紧,通过2号蜗杆机构J2的自锁作用将平台PT的纵轴PTy锁紧,从而通过所述两个蜗杆机构的自锁作用,实现平台PT的横轴PTx和纵轴PTy的机械锁紧,即平台PT的机械锁紧;在3号回水管hg3靠水箱一端的内孔,在7号进水管jg7靠水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒xd,以促进各执行机构平稳运行;所述分流套筒xd,为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件,而带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸为推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd具有净化、低温、稳压和匀速作用,有关该分流套筒xd的净化、低温、稳压和匀速作用机理,可参阅所述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端,其内部结构分别如图5a、5b所示。

如图7b所示,实施例2的第二个方案为用于火炮瞄准随动系统的数字控制水液压典型系统回路;小口径高炮是现代战争中对付低空、超低空快速目标的有效武器;未来方位角β和射角φ分别是火炮绕垂直轴和水平轴回转的角位移;控制炮身轴线按β和φ转动的系统为火炮瞄准随动系统;所述火炮瞄准随动系统及其火炮垂直轴和水平轴,均为现有技术,详见文献,周士昌.液压系统设计图集〔M〕.北京:机械工业出版社,2003:236~237;该数字控制水液压典型系统回路包括动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分,包括3号水液压马达MD3和4号水液压马达MD4,水液压马达可采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组、水液压泵数字控制功能阀组和数字顺序功能阀组以及11号和12号电磁阀V11和V12,十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,水液压泵数字控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,数字顺序功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——数字顺序功能阀组五甲5-1;所述动力部分,包括9号水液压泵B9、10号水液压泵B10和11号水液压泵B11,水液压泵可以采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;其中,9号水液压泵B9为火炮绕垂直轴回转的角位移未来方位角β用的主泵,10号水液压泵B10为火炮绕水平轴回转的角位移射角φ用的主泵;11号水液压泵B11为备泵,可以随时给3号水液压马达MD3和4号水液压马达MD4补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1控制;上接9号水液压泵B9的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连8号进水管jg8;上接10号水液压泵B10的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连9号进水管jg9;上接11号水液压泵B11的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,下连10号进水管jg10;8号进水管jg8经12号电磁阀V12连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过10号左水管zg10和10号右水管yg10,与4号水液压马达MD4沟通;9号进水管jg9经11号电磁阀V11连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过9号左水管zg9和9号右水管yg9,与3号水液压马达MD3沟通;4号回水管hg4连接所述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的回水接口T;4号水液压马达MD4连接4号蜗杆机构J4;3号水液压马达MD3连接3号蜗杆机构J3;本实施例所述蜗杆机构为本领域常规机构;10号进水管jg10连接数字顺序功能阀组五甲5-1的7号水口k7;数字顺序功能阀组五甲5-1的8号水口k8连接8号进水管jg8,数字顺序功能阀组五甲5-1的9号水口k9连接9号进水管jg9;所述11号和12号电磁阀V11和V12为常闭型二通板式水液压控制阀,常闭型二通板式水液压控制阀可以采用二通板式水液压控制阀(申请号201810288470.0\/201820458502.2)的实施例公开的技术方案,通过11号和12号电磁铁D11和D12的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的数字阀块F进水接口P的开或关;上述数字顺序功能阀组五甲5-1、水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对数字顺序功能阀组五甲5-1、水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1分别进行连续控制,进而分别带动4号水液压马达MD4,驱动4号蜗杆机构J4,控制未来方位角β的角位移;带动 3号水液压马达MD3,驱动3号蜗杆机构J3,控制射角φ的角位移;由此使火炮瞄准随动系统连续准确地跟踪目标;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1切换至所述机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;在4号回水管hg4靠水箱一端的内孔,在8号进水管jg8、9号进水管jg9和10号进水管jg10靠水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒xd,以促进各执行机构平稳运行;所述分流套筒xd, 为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件,而带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸为推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd具有净化、低温、稳压和匀速作用,有关该分流套筒xd的净化、低温、稳压和匀速作用机理,可参阅所述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端,其内部结构分别如图5a、5b所示。

现有技术的遥控式装载机操作机构及其控制回路和行走机构及其控制回路,为文献,周士昌.液压系统设计图集〔M〕.北京:机械工业出版社,2003:193~195中所公开的一种油液压工程机械技术;如图7c1和图7c2所示,分别为实施例2的第三个方案,用于遥控式装载机操作机构与行走结构的数字控制水液压典型系统回路;该数字控制水液压典型系统回路,适合于在条件恶劣、对人体有害和\/或污染严重和\/或易燃易爆的工作环境中运行的遥控式装载机;该数字控制水液压典型系统回路包括用于驱动操作机构的操作机构控制回路和用于驱动行走机构的行走机构控制回路及其动力部分、控制部分和执行部分,其特征在于,所述执行部分,包括5号水液压马达MD5和6号水液压马达MD6,以及铲斗同步缸tg1、平衡同步缸tg2和大臂同步缸tg3,水液压马达可采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;所述控制部分,包括十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组、水液压泵数字控制功能阀组和数字顺序功能阀组以及13号、14号、15号和16号电磁阀V13、V14、V15和V16,十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,水液压泵数字控制功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,数字顺序功能阀组可以采用现有技术结构或在下面要叙述的结构——数字顺序功能阀组五甲5-1;所述动力部分,包括12号水液压泵B12、13号水液压泵B13、14号水液压泵B14和15号水液压泵B15,水液压泵可以采用斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;其中,12号水液压泵B12为操作机构控制回路的主泵,14号水液压泵B14为行走机构控制回路的主泵;13号水液压泵B13为备泵,可以随时给操作机构控制回路补水增压;15号水液压泵B15为备泵,可以随时给行走机构控制回路补水增压;各个水液压泵均连接一个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,各个水液压泵的空载启动、流量和压力均由各自的水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1控制;上接所述12号水液压泵B12和13号水液压泵B13的两个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,均下连11号进水管jg11;上接所述14号水液压泵B14和15号水液压泵B15的另两个水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,均下连12号进水管jg12;

如图7c1所示,在所述操作机构控制回路,11号进水管jg11连接数字顺序功能阀组五甲5-1的7号水口k7,数字顺序功能阀组五甲5-1的8号水口k8连接13号进水管jg13,数字顺序功能阀组五甲5-1的9号水口k9连接14号进水管jg14,13号进水管jg13经13号电磁阀V13连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过11号左水管zg11和11号右水管yg11,与铲斗同步缸tg1、平衡同步缸tg2的有杆腔和无杆腔并联沟通,而14号进水管jg14则经14号电磁阀V14连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过12号左水管zg12和12号右水管yg12,与大臂同步缸tg3的有杆腔和无杆腔沟通,上述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的回水接口T与5号回水管hg5沟通;如图7c2所示,在所述行走机构控制回路,12号进水管jg12经15号和16号电磁阀V15和V16,连接两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的进水接口P,6号回水管hg6连接上述两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的回水接口T,其中, 15号电磁阀V15连接一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过13号左水管zg13和13号右水管yg13,与5号水液压马达MD5沟通,5号水液压马达MD5连接左边减速箱J5,左边减速箱J5安装有左测速电机J5-1,而16号电磁阀V16连接另一个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的左水口A和右水口B分别通过14号左水管zg14和14号右水管yg14,与6号水液压马达MD6沟通,6号水液压马达MD6连接右边减速箱J6,右边减速箱J6安装有右测速电机J6-1,且本实施例所述减速箱和测速电机均采用本领域常规技术;所述铲斗同步缸tg1包括1号同步推力水液压缸g1、2号同步推力水液压缸g2;所述平衡同步缸tg2包括3号同步推力水液压缸g3、4号同步推力水液压缸g4;所述大臂同步缸tg3包括5号同步推力水液压缸g5、6号同步推力水液压缸g6;所述1号、2号、3号、4号、5号和6号同步推力水液压缸g1、g2、g3、g4、g5和g6均为单作用推力水液压缸,单作用推力水液压缸可以采用推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;所述13号、14号、15号和16号电磁阀V13、V14、V15和V16为常闭型二通板式水液压控制阀,常闭型二通板式水液压控制阀可以采用二通板式水液压控制阀(申请号201810288470.0\/201820458502.2)的实施例公开的技术方案,通过13号、14号、15号和16号电磁铁D13、 D14、D15和D16的得电或失电,分别控制其所连接的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的数字阀块F进水接口P的开或关;上述数字顺序功能阀组五甲5-1、水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1所配置的各数字阀的控制电机,按照各自输入的脉冲信号,对数字顺序功能阀组五甲5-1、水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1分别进行连续控制;所述操作机构的运动速度由数字顺序功能阀组五甲5-1和两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1控制,这使得该遥控式装载机在装卸过程中更加平稳;所述行走机构,由两个十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1控制两个水液压马达MD5、MD6,驱动两边减速箱J5、J6,带动左右行走轮;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1切换至所述机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;在5号回水管hg5和6号回水管hg6靠水箱一端的内孔,在11号进水管jg11和12号进水管jg12靠水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1一端的内孔,均安装带销钉的分流套筒xd,以促进各执行机构平稳运行;所述分流套筒xd, 为带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件,而带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸为推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd具有净化、低温、稳压和匀速作用,有关该分流套筒xd的净化、低温、稳压和匀速作用机理,可参阅所述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;该分流套筒xd安装并定位在接头为内螺纹\/外螺纹的进水管\/回水管内孔的一端,其内部结构分别如图5a、5b所示。

对以上实施例所采用的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,以及数字控制双向安全阀组三甲3-1、水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1和数字顺序功能阀组五甲5-1等水液压创新技术,首先要说明的是,各阀组所用二位二通常闭式水液压数字阀和二位二通常开式水液压数字阀均为水液压数字阀(申请号201810656121.X)的实施例公开的技术方案;各阀组所用常闭型二通板式水液压控制阀和常开型二通板式水液压控制阀均为二通板式水液压控制阀(申请号201810288470.0\/201820458502.2)的实施例公开的技术方案;各数字控制阀组所用控制电机为上述水液压数字阀(申请号201810656121.X)中的步进电机或直线电机;各阀组所用单向阀均为推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)所公开的单向吸水阀或单向排水阀或单向吸水阀块或单向排水阀块;与此同时,进一步分述如下:

所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的数字阀块F进水接口P内侧有进水流道,左水口A内侧有左流道,右水口B内侧有右流道,回水接口T内侧有回水流道;所述数字阀块F进水流道、左流道、右流道和回水流道均为通孔,未与上游\/下游流道连接的水口用堵头堵上;所述数字阀块F进水接口P可连接上游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压泵,左水口A、右水口B可分别连接下游流道或水液压控制元件\/阀组或水液压马达和\/或水液压缸,回水接口T可连接通往水箱的回水管。所述该阀组切换至上述机能一或机能五或机能八或机能九或机能十一位置,其所控制的执行机构换向时均可实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;所述阀组机能切换与执行机构运行效果的关系,可参阅文献,陈愈,沈关耿,徐国俊,黄人豪,赵振厚. 液压阀〔M〕.北京:中国铁道出版社,1982:43~53。

如图1a所示,在结构上,所述十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1包括数字阀块F、1号数字阀F1、2号数字阀F2、3号数字阀F3、4号数字阀F4、5号数字阀F5、6号数字阀F6和7号数字阀F7;所述1号数字阀F1、2号数字阀F2、3号数字阀F3、4号数字阀F4、5号数字阀F5和6号数字阀F6分别为1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4、5号控制电机M5和6号控制电机M6操纵的二位二通常闭式水液压数字阀,用于按照输入的脉冲信号控制该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的工作水方向和流量;所述7号数字阀F7为7号控制电机M7操纵的二位二通常开式水液压数字阀,用于按照输入的脉冲信号控制该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1的工作水压力;所述各数字阀的出水口与各自下游的流道之间均安装有1号单向阀f1;所述1号数字阀F1的进水口和出水口分别与该数字阀块F进水流道和右流道接通,所述2号数字阀F2的进水口和出水口分别与该数字阀块F左流道和回水流道接通,所述3号数字阀F3的进水口和出水口分别与该数字阀块F进水流道和左流道接通,所述4号数字阀F4的进水口和出水口分别与该数字阀块F右流道和回水流道接通,所述5号数字阀F5的进水口和出水口分别与该数字阀块F进水流道和回水流道接通,所述6号数字阀F6的进水口和出水口分别与该数字阀块F右流道和左流道接通,所述7号数字阀F7的进水口和出水口分别与该数字阀块F进水流道和回水流道接通;由此,如图1a和图1b所示,该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1有十四位四通回路,并实现数字方向流量压力控制;所述十四位四通回路具有十四个动作机能,具体分述如下:机能一是1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4、5号控制电机M5和6号控制电机M6均无脉冲信号,其相应操纵的二位二通常闭式水液压数字阀均为常闭状态,而7号控制电机M7有脉冲信号,其操纵的二位二通常开式水液压数字阀为封闭状态,数字阀块F的进水接口P、左水口A、右水口B和回水接口T全部封闭;机能二是1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4和7号控制电机M7均有脉冲信号,5号控制电机M5和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P、左水口A、右水口B和回水接口T全部沟通;机能三是4号控制电机M4和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、5号控制电机M5和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P和左水口A封闭,右水口B与回水接口T沟通;机能四是2号控制电机M2和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、3号控制电机M3、4号控制电机M4、5号控制电机M5、6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P和右水口B封闭,左水口A和回水接口T沟通;机能五是1号控制电机M1、3号控制电机M3、6号控制电机M6和7号控制电机M7有脉冲信号,2号控制电机M2、4号控制电机M4和5号控制电机M5无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P、左水口A和右水口B沟通,回水接口T封闭;机能六是2号控制电机M2、4号控制电机M4、6号控制电机M6和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、3号控制电机M3和5号控制电机M5无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P封闭,左水口A、右水口B和回水接口T沟通;机能七是4号控制电机M4、5号控制电机M5和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P、右水口B和回水接口T沟通,左水口A封闭;机能八是2号控制电机M2、5号控制电机M5和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、3号控制电机M3、4号控制电机M4和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的右水口B封闭,进水接口P、左水口A和回水接口T沟通;机能九是3号控制电机M3和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、4号控制电机M4、5号控制电机M5和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P与左水口A沟通、右水口B和回水接口T封闭;机能十是1号控制电机M1和7号控制电机M7有脉冲信号,2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4、5号控制电机M5、6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的左水口A和回水接口T封闭,右水口B和进水接口P沟通;机能十一是5号控制电机M5和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的左水口A和右水口B封闭,进水接口P和回水接口T沟通;机能十二是3号控制电机M3、4号控制电机M4和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、5号控制电机M5和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P和左水口A沟通,右水口B和回水接口T沟通;机能十三是1号控制电机M1、2号控制电机M2和7号控制电机M7有脉冲信号,3号控制电机M3、4号控制电机M4、5号控制电机M5和6号控制电机M6无脉冲信号,数字阀块F的进水接口P和右水口B沟通,左水口A和回水接口T沟通;机能十四是6号控制电机M6和7号控制电机M7有脉冲信号,1号控制电机M1、2号控制电机M2、3号控制电机M3、4号控制电机M4和5号控制电机M5无脉冲信号,数字阀块F的左水口A和右水口B沟通,进水接口P和回水接口T封闭;该十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1在所述十四个机能状态下,其十四位四通回路的工作水压力均由7号控制电机M7按照输入的脉冲信号进行控制;据文献,陈愈,沈关耿,徐国俊,黄人豪,赵振厚. 液压阀〔M〕.北京:中国铁道出版社,1982:260~270介绍,在油液压技术的多种机能阀组领域,由四个二位四通电磁换向阀和四个逻辑阀(逻辑阀又称插装阀),可组成十二位四通电液动逻辑阀;众所周知,上述十二位四通电液动逻辑阀至今没有更进一步创新的报道;相比之下,本实用新型所采用的十四位四通数字方向流量压力控制功能阀组一甲1-1,在液压介质方面以水代替油,在机能方面达到十四种,在控制方式方面以数字控制代替电液控制,在控制特征方面采用复合控制,从而在以上各方面都有突出的实质性技术创新。

如图2a和图2b所示,水液压泵数字控制功能阀组二甲2-1,包括泵控阀块Bk、8号数字阀F8、9号数字阀F9、7号电磁阀V7和8号电磁阀V8;泵控阀块Bk进水流道与上游水液压泵连接的一端有1号水口k1,泵控阀块Bk进水流道通往下游的一端有2号水口k2;自1号水口k1往2号水口k2方向,在进水流道上,依次安装有,2号单向阀f2、8号电磁阀V8、13号单向阀f13、9号数字阀F9和3号单向阀f3;2号单向阀f2与8号电磁阀V8进水口之间的流道,有与7号电磁阀V7进水口连接的接口,以及与水压力表b1的进水流道连接的接口;8号电磁阀V8出水口与9号数字阀F9进水口之间流道,依次有13号单向阀f13和与8号数字阀F8进水口连接的接口;泵控阀块Bk的3号和4号水口k3和k4均可与水箱连接,其中7号电磁阀V7的出水口经14号单向阀f14与3号水口k3连接,8号数字阀F8的出水口经15号单向阀f15与4号水口k4连接;7号电磁阀V7为常开型二通板式水液压控制阀,由7号电磁铁D7控制,用于空载启动;8号电磁阀V8为常闭型二通板式水液压控制阀,由8号电磁铁D8控制,为进水流道的开关阀;8号电磁阀V8打开,能使来自上游水液压泵的压力水,经泵控阀块Bk的1号水口k1、2号单向阀f2、8号电磁阀V8、13号单向阀f13、9号数字阀F9、 3号单向阀f3和2号水口k2,继续朝下游的水液压缸和\/或水液压马达的方向流动;8号电磁阀V8关闭,能使来自上游水液压泵的压力水,经泵控阀块Bk的1号水口k1、2号单向阀f2、7号电磁阀V7、14号单向阀f14和3号水口k3,流入水箱卸荷;8号数字阀F8为二位二通常开式水液压数字阀,由8号控制电机M8控制,按照输入的脉冲信号控制水液压泵的工作压力;9号数字阀F9为二位二通常开式水液压数字阀,由9号控制电机M9控制,按照输入的脉冲信号控制水液压泵的流量;7号和8号电磁阀D7和D8失电,8号和9号控制电机M8和M9无脉冲信号,水液压泵空载启动;7号和8号电磁阀D7和D8得电,8号和9号控制电机M8和M9有脉冲信号,水液压泵分别按照9号控制电机M9输入的脉冲信号和8号控制电机M8输入的脉冲信号进行流量和压力控制;水压力表b1跟踪显示水液压泵工作压力。

如图3所示,所述数字控制双向安全阀组三甲3-1,包括安全阀块Y、10号数字阀F10和11号数字阀F11;安全阀块Y有左侧的10号水口k10、12号水口k12和右侧的11号水口k11、13号水口k13,左侧的10号水口k10、12号水口k12内侧有贯通安全阀块Y两端的左流道,右侧的11号水口k11、13号水口k13内侧有贯通安全阀块Y两端的右流道;在安全阀块Y的上侧流道,10号数字阀F10的进水口与左流道连接,10号数字阀F10的出水口,经5号单向阀f5与右流道连接;在安全阀块Y的下侧流道,11号数字阀F11的进水口与右流道连接,11号数字阀F11的出水口,经4号单向阀f4与左流道连接;所述10号数字阀F10和11号数字阀F11分别为10号和11号控制电机M10和M11操纵的二位二通常闭式水液压数字阀;在左流道处于进水、右流道处于回水工序时,当水液压系统在工作中碰到障碍或超载时,水压升高,当超过数字控制双向安全阀组三甲3-1设定压力PA1时,则10号控制电机M10按照输入的脉冲信号,打开10号数字阀F10,使进水侧与回水侧沟通,进而使超过数字控制双向安全阀组三甲3-1设定压力PA1的压力水,减压为低于设定压力PA1且为安全回水压力PA2的压力水,并经10号数字阀F10和5号单向阀f5,进入右流道回水,从而,该阀组三甲3-1所控制的执行机构实现缓冲,减少或防止液压冲击,进而平稳运行的有益效果;同理,在右流道处于进水、左流道处于回水工序时,虽然水流方向不同,所经过的流道和水液压控制元件不同,但是机理相同,效果一样;所述数字控制双向安全阀组三甲3-1作为通用的水液压功能阀组,其设定压力PA1的数值,应根据配置该阀组的军用\/民用装备各自的操作方法\/工艺条件确定,一般为7MPa~100 MPa,优选为7MPa~63MPa;而其安全回水压力PA2的数值,也应根据配置该阀组的军用\/民用装备各自的操作方法\/工艺条件确定,一般为0.1MPa~1.0MPa,优选为0.1MPa~0.63MPa。

如图4所示,所述数字顺序功能阀组五甲5-1,包括顺序阀块X和至少两个数字阀;所述两个数字阀为15号数字阀F15和16号数字阀F16;15号数字阀F15的进水口和16号数字阀F16的进水口均与顺序阀块X的7号水口k7沟通;15号数字阀F15的出水口经12号单向阀f12与顺序阀块X的9号水口k9沟通;16号数字阀F16的出水口经11号单向阀f11与顺序阀块X的8号水口k8沟通;15号数字阀F15和16号数字阀F16均为二位二通常闭式水液压数字阀,分别由15号和16号控制电机M15和M16按照输入的脉冲信号控制,将来自7号水口k7的压力水,经15号数字阀F15和12号单向阀f12接至9号水口k9,或经16号数字阀F16和11号单向阀f11接至8号水口k8。

本实用新型数字控制水液压典型系统回路,相关水液压元件优先采用本发明人已经申请的发明\/实用新型及其申请号,具体为:斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达为201810287197.X\/201820460640.4,多作用轴向球塞式水液压马达或泵为201810287145.2\/201820458479.7,二通板式水液压控制阀为201810288470.0\/201820458502.2,推力水液压缸为201810287328.4\/201820457675.2,水液压数字阀为201810656121.X所公开的技术方案;具体地说,优先采用上述发明\/实用新型的相关水液压元件是,上述实施例中的水液压泵和水液压马达均为上述斜盘滑靴式轴向柱塞水液压泵或马达(申请号201810287197.X\/201820460640.4)和多作用轴向球塞式水液压马达或泵(申请号201810287145.2\/201820458479.7)的实施例公开的技术方案;上述实施例中的常闭型二通板式水液压控制阀和常开型二通板式水液压控制阀均为上述二通板式水液压控制阀(申请号201810288470.0\/201820458502.2)的实施例公开的技术方案;上述实施例中的三位四通先导式水液压数字阀,上述实施例中的二位二通常闭式水液压数字阀和二位二通常开式水液压数字阀均为上述水液压数字阀(申请号201810656121.X)的实施例公开的技术方案;控制电机为上述水液压数字阀(申请号201810656121.X)中的步进电机或直线电机;上述实施例中的带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸和单作用推力水液压缸均为上述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)的实施例公开的技术方案;单向阀可选择上述推力水液压缸(申请号201810287328.4\/201820457675.2)所公开的单向吸水阀或单向排水阀或单向吸水阀块或单向排水阀块;分流套筒xd为上述实施例中所述的带柱塞缸组件的单作用\/双作用推力水液压缸的一个组件;据此,可以清楚看到,所述二通板式水液压控制阀(申请号为201810288470.0\/201820458502.2)和水液压数字阀(申请号为201810656121.X),既可作为水液压系统的控制元件,也可作为水液压基本回路的组件;据此,又可以清楚看到,凡是采用本实用新型数字控制水液压典型系统回路的军用和民用装备,分别呈现各自的有益效果:海警船水炮提升作战能力、水射流设备提高生产能力、舰船平台装备准确瞄准目标、火炮瞄准随动系统连续准确跟踪目标和遥控式装载机运行更加平稳。

以上对本实用新型的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式,不能理解为是对本实用新型的限制。

设计图

数字控制水液压典型系统回路论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920096332.2

申请日:2019-01-21

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:35(福建)

授权编号:CN209510752U

授权时间:20191018

主分类号:F15B 11/17

专利分类号:F15B11/17;F15B3/00

范畴分类:27J;40E;

申请人:何旺成

第一申请人:何旺成

申请人地址:350001 福建省福州市鼓楼区城守前路16号4座1203单元

发明人:何旺成

第一发明人:何旺成

当前权利人:何旺成

代理人:王义星

代理机构:35208

代理机构编号:福州智理专利代理有限公司

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

数字控制水液压典型系统回路论文和设计-何旺成
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