基于普通活塞式液压缸组成的增压器

　　增压器实质上是一种液压放大器,在液压系统中,局部或某一支路需要高压时,可使用增压器,使系统的局部油路或某个执行元件获得比液压泵工作压力高的高压油,以满足局部工作机构的需要,而不必单独设置价格较贵的高压油泵,系统仍然保持在较低的压力下工作,这样就可以降低能源消耗、减少设备、简化系统。

　　常用的增压器一般分单作用和双作用两种,单作用增压器只能间断地输出高压油,双作用增压器能连续不断地输出高压油,它们都是由低压缸、高压缸、大小活塞、电磁换向阀以及控制电磁换向阀的发讯装置等组成;共同特点是大活塞端输入低压油,小活塞端输出高压油。增压器的换向是由电磁换向阀的频繁换向实现的。

　　目前广泛应用的增压器大多为厂家定制产品,如何简化系统、降低成本、因地制宜利用现有的液压缸,研究和探索增压器新型式、新结构,是企业面临的新课题。

　　1　一个单杆活塞式液压缸组成的单作用增压器

　　用一个单杆活塞式液压缸、油泵、溢流阀、电磁换向阀、单向阀等液压元件组成如图1所示液压系统,便构成一个简单的单作用增压器,其电控系统如图2所示。

　　按“启动”按钮,二位四通电磁换向阀2的电磁线圈1YA带电,阀2右移,油泵1排出的压力液体经阀2的左阀位向油缸5的活塞腔A供油;活塞向右运动,活塞杆腔B密封容积减小经单向阀4向系统排出增压后的压力液体,此时单向阀3关闭。活塞向右运动时,当活塞杆上的挡块接触到行程开关2ST时,阀2的电磁线圈1YA断电,阀2在弹簧的作用下复位,油泵1排出的压力液体经阀2的右阀位、单向阀3向油缸5的活塞杆腔B充油,此时单向阀4关闭,活塞腔A经阀2的右阀位与油箱相通,此时油缸换向并向左运动,当活塞杆上的挡块接触到行程开关1ST时,又使阀2的电磁线圈1YA带电,阀2右移,油泵1排出的压力液体经阀2的左阀位向油缸5的活塞腔A供油;油缸再次换向并向右运动,活塞杆腔B密封容积减小经单向阀4向系统排出增压后的压力液体。如此循环往复,活塞向右运动时B腔经单向阀4排油,活塞向左运动时油泵经单向阀3向B腔充油,为下次增压排油作准备。

　　下面分析B腔排油压力pb与A腔供油压力pa的关系。

　　为了分析方便,假设油缸运动的摩擦阻力、油液流动时黏性产生的阻力、回油阻力、单向阀的开启压力等忽略不计,取活塞和活塞杆为受力分析对象,活塞和活塞杆向右运动时的受力平衡方程式为

　　设为增压比,即pb=Kpa,由于K>1,所以pb>pa,增压器输出压力pb与输入压力pa成正比,输出压力pb是输入压力pa的K倍(K>1)。