專利名稱：一種液壓救援系統(tǒng)及其液壓增壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓增壓裝置，以及包含該液壓增 壓裝置的一種液壓救援系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會，生命被認(rèn)為是最寶貴的財富，因此生命救援工作越來越被重視。而且隨 著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，近些年來氣候有惡化的趨勢，導(dǎo)致各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。為了人類社 會更美好的未來，一方面我們在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的時候要注意保護(hù)環(huán)境，做到可持續(xù)發(fā)展；另一方 面，我們要不斷加強(qiáng)搶險救災(zāi)的能力。而搶險救災(zāi)除了快速反應(yīng)、指揮得當(dāng)?shù)溶浶詶l件之 外，搶險救災(zāi)設(shè)備等硬性的條件也至關(guān)重要。人類利用液壓技術(shù)已經(jīng)很多年，尤其是現(xiàn)在的大中型工程機(jī)械上普遍采用了液壓 技術(shù)，比如說最常見的各種挖掘機(jī)、液壓裝載機(jī)、自卸車等；而人類將液壓技術(shù)利用到搶險 救援設(shè)備上則還是近些年的事情，其中最常見的為各類液壓鉗、液壓剪、液壓擴(kuò)張器等。據(jù) 悉，小規(guī)格的液壓救援設(shè)備甚至可以由救援者手動驅(qū)動，但是較大規(guī)格的液壓救援設(shè)備，則 需要配備高壓泵站。在諸如汶川地震、玉樹地震等情況下，交通往往被阻斷，造成高壓泵站 運輸不便，因而會大大限制液壓救援設(shè)備的使用。其實，當(dāng)今液壓設(shè)備已經(jīng)較為廣泛的采用了，因此在救援場所，一般都不難找到挖 掘機(jī)等液壓工程機(jī)械，只是一般液壓工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)只能提供較低壓力的液壓油，一 般不能滿足液壓救援設(shè)備的需求。而如何將低壓液壓油源，轉(zhuǎn)換成高壓液壓油源來供應(yīng)給 液壓救援設(shè)備，將成為液壓技術(shù)的一個前沿研究熱點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種液壓增壓裝置，解決低壓油源不 能為高壓液壓執(zhí)行單元供油的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案—種液壓增壓裝置，其用于將低壓液壓油源的低壓液壓油，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏阂簤河秃?供應(yīng)給后續(xù)的高壓液壓執(zhí)行單元工作；該液壓增壓裝置包括增壓缸和配油單元；所述增壓 缸包括第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞桿；所述第一缸腔的缸徑大于第 二缸腔的缸徑，兩者相連通且同軸設(shè)置；所述第一活塞設(shè)置在第一缸腔中，第二活塞設(shè)置在 第二缸腔中，且第一活塞與第二活塞通過所述活塞桿剛性連接，且在第一活塞與第二活塞 之間形成第三缸腔；所述配油單元包括二位四通閥、第一單向閥和壓力傳感器；所述二位 四通閥的第一接口與低壓液壓油源連接，第三接口與所述第一缸腔連接，第四接口通過所 述第一單向閥與所述壓力傳感器及高壓液壓執(zhí)行單元連接，所述第二缸腔也與高壓液壓執(zhí) 行單元連接；所述壓力傳感器與二位四通閥電控連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述配油單元還包括液控單向閥、第二單向閥和副油箱；所 述第二缸腔通過液控單向閥與高壓液壓執(zhí)行單元連接；所述副油箱通過第二單向閥與第二缸腔連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述配油單元還包括第三單向閥、第二單向閥、副油箱和控 制單元；所述第二缸腔通過第三單向閥與高壓液壓執(zhí)行單元連接；所述副油箱通過第二單 向閥與第二缸腔連接；所述控制單元與二位四通閥電控連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液壓增壓裝置還包括換向單元，所述換向單元為三位四 通閥；第二缸腔和第一單向閥均與三位四通閥的第一接口連接，并通過三位四通閥的第三 接口和第四接口與高壓液壓執(zhí)行單元連接。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液壓增壓裝置還包括回油口，所述二位四通閥的 第四接口與所述回油口連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液壓增壓裝置還包括回油口，所述二位四通閥的第四接 口與所述回油口連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液壓增壓裝置還包括過濾器，所述二位四通閥的第一接 口通過過濾器與低壓液壓油源連接。優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述液壓增壓裝置還包括監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括測量 增壓缸高壓端壓力的高壓壓力表，所述高壓壓力表與增壓缸第二缸腔連接。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述壓力監(jiān)測單元還包括測量增壓缸低壓端壓力的低 壓壓力表，所述低壓壓力表與增壓缸的第一缸腔連接。本實用新型所要解決的技術(shù)問題之二是相應(yīng)提供一種液壓救援系統(tǒng)，解決低壓油 源不能為具有高壓液壓執(zhí)行單元的液壓救援設(shè)備供油的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種液壓救援系統(tǒng)，包括低壓液壓油源、高壓液壓執(zhí)行單元，以及將所述低壓液壓 油源的液壓油增壓后提供給所述高壓液壓執(zhí)行單元的液壓增壓裝置，所述低壓液壓油源通 過液壓增壓裝置與高壓液壓執(zhí)行單元連接；所述液壓增壓裝置為前述的一種液壓增壓裝置。本實用新型的有益效果是采用了本實用新型技術(shù)方案的一種液壓增壓裝置，其可以將常見的低壓液壓油源 的低壓液壓油，轉(zhuǎn)換成高壓液壓油后供給液壓救援設(shè)備等高壓液壓執(zhí)行單元工作，因而可 以在搶險救災(zāi)中發(fā)揮較大的優(yōu)勢，為搶救生命爭取寶貴的時間。

圖1是本實用新型具體實施方式
一中一種液壓救援系統(tǒng)的原理示意圖。圖2是本實用新型具體實施方式
二中一種液壓救援系統(tǒng)的原理示意圖。下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。
具體實施方式
實施例一由圖1可見，本具體實施方式
提供的一種液壓救援系統(tǒng)，包括代表低壓油源的挖 掘機(jī)備用油口 P，作為高壓液壓執(zhí)行單元6的液壓救援設(shè)備的高壓液壓油缸61，以及液壓增 壓裝置。所述液壓增壓裝置包括過濾器1、增壓缸2、配油單元3、換向單元4和壓力監(jiān)測單元5 ；其用于從挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的備用油口 P等低壓油源獲取低壓液壓油，增壓之后供應(yīng) 給后續(xù)液壓救援設(shè)備等需要高壓液壓油的高壓液壓執(zhí)行單元6。本具體實施方式
中，過濾器1設(shè)置在挖掘機(jī)備用油口 P與配油單元3的輸入口 IN 之間，用于對所獲取的低壓液壓油進(jìn)行過濾，去除可能的異物等，從而保證后續(xù)液壓元件的 正常工作。所述增壓缸2是實現(xiàn)增壓的核心元件，但是需要與配油單元3配合使用。所述增 壓缸2包括第一缸腔21、第二缸腔22、第一活塞23、第二活塞M和活塞桿25。第一缸腔 21與第二缸腔22同軸設(shè)置、缸徑不等且相連通，兩者的缸徑平方之比即為增壓比(也就是 第一活塞23和第二活塞M的面積之比)。本具體實施方式
中第一缸腔21的缸徑兩倍于第 二缸腔22的缸徑，因此增壓比為四，可將15兆帕左右的液壓油增壓至60兆帕左右，以滿足 高壓液壓執(zhí)行單元的需求。第一活塞23設(shè)置在第一缸腔21中，第二活塞M相應(yīng)設(shè)置在第 二缸腔22中。第一活塞23與第二活塞M通過活塞桿25剛性連接成活塞組件(當(dāng)然第一 活塞23、第二活塞對、活塞桿25三者也可以設(shè)計成一體式的活塞組件)，且在第一活塞23 與第二活塞M之間形成第三缸腔26。第三缸腔沈?qū)嶋H上包含第一缸腔21的一部分和第 二缸腔22的一部分，本具體實施方式
中，第三缸腔沈雖然不與其它任何元件連接，但是其 上開設(shè)有氣孔，用于在活塞運動而導(dǎo)致第三缸腔26容積變化時排氣或者吸氣。所述配油單元3在本具體實施方式
中包括二位四通閥31、第一單向閥32、液控單 向閥33、第二單向閥34、副油箱35和壓力傳感器36，此外還具有輸入口 IN和高壓輸出口 H0所述輸入口 IN用于與低壓液壓油源連接，本具體實施方式
中，輸入口 IN通過所述 過濾器1與挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的備用油口 P連接。所述高壓輸出口 H用于與后續(xù)的高壓液壓 執(zhí)行單元6連接，為高壓液壓執(zhí)行單元6提供高壓液壓油。所述二位四通閥31的第一接口與輸入口 IN連接(或者說第一接口就是輸入口 IN,第一接口通過過濾器1與作為低壓油源的挖掘機(jī)備用油口 P連接)，第三接口與增壓缸 2的第一缸腔21連接，第四接口通過所述第二單向閥34與高壓輸出口 H連接，第二接口與 挖掘機(jī)的回油口 T連接。增壓缸2的第二缸腔22通過所述液控單向閥33與高壓輸出口 H 連接。所述副油箱35通過第一單向閥32與第二缸腔22連接，用于在必要時為第二缸腔22 補(bǔ)充液壓油。所述壓力傳感器36與高壓輸出口 H連接，用于感應(yīng)高壓輸出口 H的壓力，并 控制二位四通閥31的動作。液控單向閥33的控制端與高壓輸出口 H連接。所述換向單元4設(shè)置在配油單元3的高壓輸出口 H與后續(xù)的液壓執(zhí)行單元6之間， 用于控制高壓輸出口 H所輸出的液壓油的通斷和/或方向。在本具體實施方式
中，換向單 元4包括三位四通閥40，更具體的說是一個三位四通手動換向閥。所述三位四通閥40的第一接口與高壓輸出口 H連接；第二輸出口用于與挖掘機(jī)的 回油口 T(或者說是液壓油箱)連接；第三接口和第四接口用于與后續(xù)的高壓液壓執(zhí)行單元 6連接，分別為高壓液壓執(zhí)行單元6提供液壓油和回油。高壓液壓執(zhí)行單元6在本具體實施方式
中包括高壓液壓油缸61，在此僅為舉例， 實際的應(yīng)用中可以是其它任意高壓液壓執(zhí)行元件，數(shù)目可以是一個，若增壓缸2的流量足 夠的話，高壓液壓執(zhí)行元件也可以是兩個或者兩個以上。本具體實施方式
的液壓增壓裝置，為了監(jiān)測液壓油的壓力，避免出現(xiàn)因為壓力過大而導(dǎo)致事故，還設(shè)置了所述壓力監(jiān)測單元5。壓力監(jiān)測單元5在本具體實施方式
中包括 低壓壓力表51和高壓壓力表52。所述低壓壓力表51與供油口 IN連接，用于顯示輸入增壓 缸2的低壓液壓油的壓力；所述高壓壓力表52與高壓輸出口 H連接，用于顯示高壓輸出口 H處液壓油的壓力。需要說明的是，壓力監(jiān)測單元5也可以只有一個高壓壓力表52，其能顯 示高壓輸出口 H處的壓力，也就能基本滿足需要了。實際使用時，當(dāng)三位四通閥40處于圖2所示的中位時，低壓油源的液壓油經(jīng)過濾 器1、二位四通閥31、第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，然后經(jīng)三位四通閥40后直接回油至 挖掘機(jī)的回油口 T ；此時高壓液壓執(zhí)行單元6不工作。需要高壓液壓執(zhí)行單元6正向工作時，使得三位四通閥40處于左位，此時低壓油 源的液壓油經(jīng)過濾器1、二位四通閥31、第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，然后經(jīng)三位四通 閥40后進(jìn)入到高壓液壓執(zhí)行單元6，從而可以使得沿途管路建立起低壓壓力。壓力建立起 來后，所述壓力傳感器36會感知到壓力并且觸發(fā)二位四通閥31切換至左位。此后，低壓液 壓油不再經(jīng)第二單向閥；34到達(dá)高壓輸出口 H，而是從二位四通閥31進(jìn)入到增壓缸2的第一 缸腔21，從而推動第一活塞23和第二活塞M向右運動，則第二缸腔22中的液壓油就轉(zhuǎn)換 成了高壓液壓油，并通過液控單向閥33輸出至高壓輸出口 H，最終推動后續(xù)的高壓液壓執(zhí) 行單元6做功。三位四通閥40處于右位時，壓力建立及增壓與三位四通閥40處于左位時是一樣 的，只是此時高壓液壓執(zhí)行單元6反向做功。當(dāng)高壓液壓執(zhí)行單元6做功完成后，使得三位四通閥40回到中位，此時三位四通 閥40的四個接口均與回油口 T，從而將壓力卸掉，液壓油通過回油口 T最終回油之液壓油 箱。失去壓力之后，壓力傳感器36會感知到并且觸發(fā)二位四通閥31切換至右位，則活塞組 件左移而復(fù)位，并且副油箱35中的液壓油通過第一單向閥32補(bǔ)充至第二缸腔22，至此完成 了一個完整的工作循環(huán)。實施例二本具體實施方式
的一種液壓救援系統(tǒng)及其包含的液壓增壓裝置如圖2所示，與實 施例一的不同之處在于，增壓缸2的第三缸腔沈還與二位四通閥31的第三接口連接，此 外，液控單向閥33被第三單向閥37所替換，高壓液壓執(zhí)行單元6還包括高壓液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá) 62。此外，關(guān)鍵的一點在于，所述液壓增壓裝置還包括控制單元7，所述控制單元7與二位四 通閥31連接，用于控制二位四通閥31以一定的頻率反復(fù)切換，以實現(xiàn)持續(xù)增壓。當(dāng)三位四通閥40處于圖3所示的中位時，低壓油源的液壓油經(jīng)過濾器1、二位四通 閥31、第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，然后經(jīng)三位四通閥40后直接回油至挖掘機(jī)的回油 口 T ；此時高壓液壓執(zhí)行單元6不工作。需要高壓液壓執(zhí)行單元6正向工作時，使得三位四通閥40處于左位，此時低壓油 源的液壓油經(jīng)過濾器1、二位四通閥31、第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，然后經(jīng)三位四通 閥40后進(jìn)入到高壓液壓執(zhí)行單元6，從而可以使得沿途管路建立起低壓壓力。同時，低壓液 壓油經(jīng)過二位四通閥31進(jìn)入增壓缸2的第三缸腔沈，使得活塞組件左移，副油箱35中的液 壓油通過第一單向閥32補(bǔ)充至第二缸腔22。壓力建立起來后，所述壓力傳感器36會感知到壓力并且觸發(fā)二位四通閥31切換 至左位，同時觸發(fā)控制單元7開始工作，此后控制單元7會使得二位四通閥31以一定頻率反復(fù)切換。當(dāng)二位四通閥31位于左位時，低壓液壓油不再經(jīng)第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，而是從二位四通閥31進(jìn)入到增壓缸2的第一缸腔21，從而推動第一活塞23和第二活塞 M向右運動，則第二缸腔22中的液壓油就轉(zhuǎn)換成了高壓液壓油，并通過第三單向閥37輸出 至高壓輸出口 H，最終推動后續(xù)的高壓液壓執(zhí)行單元6做功。需要注意的是，此時才進(jìn)行了一次增壓，高壓液壓執(zhí)行單元6可能還需要持續(xù)不 斷的高壓液壓油。此時二位四通閥31在控制單元7的控制下再一次切換至右位。低壓液 壓油源的低壓液壓油并不通過第二單向閥34到達(dá)高壓輸出口 H，而是只進(jìn)入到第三缸腔沈 而使得活塞組件向左復(fù)位，同時副油箱35對第二缸腔22補(bǔ)充液壓油。當(dāng)二位四通閥31在 控制單元7的控制下再一次切換至左位時，活塞組件又向右運動，再次將第二缸腔22中的 高壓液壓油通過第三單向閥37輸送給高壓液壓執(zhí)行單元6。如此往復(fù)，則可以實現(xiàn)多次增 壓。因此，當(dāng)實施例一的一次增壓不能滿足需要的時候，采用本實施例通過多次增壓則可以 滿足需求。當(dāng)高壓液壓執(zhí)行單元6做功完成后，使得三位四通閥40回到中位，此時三位四通 閥40的四個接口均與回油口 T，從而將壓力卸掉，液壓油通過回油口 T最終回油之液壓油 箱。失去壓力之后，壓力傳感器36會感知到并且觸發(fā)二位四通閥31切換至右位，同時控制 單元7停止工作。最后需要補(bǔ)充說明的是，本實用新型的一種液壓增壓裝置，將低壓液壓油源轉(zhuǎn)換 成高壓液壓油后，不僅僅用于供應(yīng)給需要高壓液壓有的液壓救援設(shè)備，還可以供應(yīng)其它需 要高壓液壓油的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比如說手持式液壓劈裂機(jī)、機(jī)載式液壓劈裂機(jī)等。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種液壓增壓裝置，其用于將低壓液壓油源的低壓液壓油，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏阂簤河秃蠊?應(yīng)給后續(xù)的高壓液壓執(zhí)行單元工作，其特征在于，該液壓增壓裝置包括增壓缸和配油單元； 所述增壓缸包括第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞桿；所述第一缸腔的缸 徑大于第二缸腔的缸徑，兩者相連通且同軸設(shè)置；所述第一活塞設(shè)置在第一缸腔中，第二活 塞設(shè)置在第二缸腔中，且第一活塞與第二活塞通過所述活塞桿剛性連接，且在第一活塞與 第二活塞之間形成第三缸腔；所述配油單元包括二位四通閥、第一單向閥和壓力傳感器； 所述二位四通閥的第一接口與低壓液壓油源連接，第三接口與所述第一缸腔連接，第四接 口通過所述第一單向閥與所述壓力傳感器及高壓液壓執(zhí)行單元連接，所述第二缸腔也與高 壓液壓執(zhí)行單元連接；所述壓力傳感器與二位四通閥電控連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述配油單元還包括液控單 向閥、第二單向閥和副油箱；所述第二缸腔通過液控單向閥與高壓液壓執(zhí)行單元連接；所 述副油箱通過第二單向閥與第二缸腔連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述配油單元還包括第三 單向閥、第二單向閥、副油箱和控制單元；所述第二缸腔通過第三單向閥與高壓液壓執(zhí)行單 元連接；所述副油箱通過第二單向閥與第二缸腔連接；所述控制單元與二位四通閥電控連 接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述液壓增壓裝置還包括換 向單元，所述換向單元為三位四通閥；第二缸腔和第一單向閥均與三位四通閥的第一接口 連接，并通過三位四通閥的第三接口和第四接口與高壓液壓執(zhí)行單元連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述液壓增壓裝置還包括回 油口，所述二位四通閥的第四接口與所述回油口連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述液壓增壓裝置還包括回 油口，所述二位四通閥的第四接口與所述回油口連接。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述液壓增壓 裝置還包括過濾器，所述二位四通閥的第一接口通過過濾器與低壓液壓油源連接。
8.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述液壓增壓 裝置還包括監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括測量增壓缸高壓端壓力的高壓壓力表，所述高壓 壓力表與增壓缸第二缸腔連接。
9.如權(quán)利要求8所述的一種液壓增壓裝置，其特征在于，所述壓力監(jiān)測單元還包括測 量增壓缸低壓端壓力的低壓壓力表，所述低壓壓力表與增壓缸的第一缸腔連接。
10.一種液壓救援系統(tǒng)，包括低壓液壓油源，其特征在于，所述液壓救援系統(tǒng)還包括 高壓液壓執(zhí)行單元，以及將所述低壓液壓油源的液壓油增壓后提供給所述高壓液壓執(zhí)行單 元的液壓增壓裝置，所述低壓液壓油源通過液壓增壓裝置與高壓液壓執(zhí)行單元連接；所述 液壓增壓裝置為權(quán)利要求1至9中任意一項所述的一種液壓增壓裝置。
專利摘要本實用新型公告了一種液壓救援系統(tǒng)及其液壓增壓裝置。該液壓增壓裝置包括增壓缸和配油單元；增壓缸包括第一缸腔、第二缸腔、第一活塞、第二活塞和活塞桿；配油單元包括二位四通閥、第一單向閥和壓力傳感器；二位四通閥的第一接口與低壓液壓油源連接，第三接口與第一缸腔連接，第四接口通過第一單向閥與壓力傳感器及高壓液壓執(zhí)行單元連接，第二缸腔也與高壓液壓執(zhí)行單元連接；壓力傳感器與二位四通閥電控連接。采用了本實用新型技術(shù)方案一種液壓增壓裝置的液壓救援系統(tǒng)，其可以將常見的低壓液壓油源的低壓液壓油，轉(zhuǎn)換成高壓液壓油后供給液壓救援設(shè)備等高壓液壓執(zhí)行單元工作，因而可以在搶險救災(zāi)中發(fā)揮較大的優(yōu)勢，為搶救生命爭取寶貴的時間。
文檔編號F15B3/00GK201925251SQ201120019219
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者方瑩 申請人:方瑩