一种液压泵直接驱动式三自由度升降装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于流体压力控制机构领域，具体涉及一种液压栗直接驱动式三自由度升降装置。
【背景技术】
[0002]无论在工作场所还是居家生活，人们总会不可避免地碰到需要搬运重物如家具设备等的场合。即使在户外活动中，大件物品的升降与移动也经常会给人带来不少麻烦，如车辆检修与托移等。在类似的日常应用场合中，若能借助适当的助力工具有效减轻人力负担则将为人们生活带来极大方便。为了满足此类需要，提升及移动装置必须具备体积小、结构简单、携带方便、操作灵活。同时，由于需要极大程度地节省人力，动力设备必不可少，而在兼备移动性和便携的条件下，工作现场获取动力能源通常较为困难，因此装置的能量利用效率也是衡量其实用性的重要衡量标准之一。现有的升降装置通常用于建筑工程领域，结构庞大不易于携带，而且通常只能实现垂直升降运动，只具备一个自由度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种液压栗直接驱动式三自由度升降装置，该升降装置结构紧凑、轻便，能耗低，使用方便。
[0004]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0005]本发明公开的一种液压栗直接驱动式三自由度升降装置，包括顶板、底板及固定在底板中心的分流阀块，分流阀块上设有蓄能器，围绕蓄能器设有三组结构相同的升降机构；三组升降机构的上端与顶板相连，下端与底板相连；
[0006]分流阀块通过管路分别与三组结构相同且相互独立的液压驱动系统的液压栗相连；每个液压驱动系统的液压栗控制相对应分组的升降机构，并作为该分组升降机构的单独油源。
[0007]三组升降机构上端通过球关节与顶板相连，下端通过水平导轨与底板上表面相连。
[0008]升降机构包括剪式机构、水平连接件、水平滑座、竖直连接件、竖直导轨副及连接块；剪式机构底部两端分别与水平连接件铰接；水平连接件分别固定于水平滑座上表面；水平滑座与固定于底板上表面的水平导轨配合组成水平导轨副；竖直连接件底部固定于底板上表面，一侧面与竖直导轨副相连；连接块一侧固定于竖直导轨副的滑座上，另一侧与剪式机构连接。
[0009]当提升重物时:在水平导轨的约束下，剪式机构底部两端沿着水平导轨的轴线方向作水平相向直线运动，带动剪式机构向上伸出；在竖直导轨副的约束下，剪式机构沿竖直方向上升；
[0010]当下放重物时:在水平导轨的约束下，剪式机构底部两端沿着水平导轨的轴线方向作水平反向直线运动，带动剪式机构向下缩回；在竖直导轨副的约束下，剪式机构沿竖直方向下降。
[0011]液压驱动系统包括电机、U形座、联轴器、液压栗及柱塞缸；电机通过联轴器与液压栗连接，电机和液压栗分别与U形座连接，U形座底面固定于底板上表面；液压栗的油口P4通过管道与柱塞缸连接；柱塞缸的缸筒与剪式机构相连，柱塞缸底端与底板相连。
[0012]分流阀块上还设有单向阀和截止阀，分流阀块上的蓄能器、单向阀和截止阀共同组成液压系统的油源单元。
[0013]在分流阀块上还设有用于补充油源的充液口。
[0014]在底板下端设有三个滚轮，在任意一个滚轮的轮轴上设有滚轮电机。
[0015]升降机构由铝合金材料制成。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0017]本发明公开的液压栗直接驱动式三自由度升降装置，设有三组结构相同的液压驱动升降机构，三组升降机构相互独立，还设有三组结构相同且相互独立的液压系统，每个液压系统的液压栗控制相对应分组的液压驱动升降机构，并作为该分组液压驱动升降机构的单独油源，每个分组升降机构液压回路与其他分组升降机构的液压回路均为相互独立的液压回路，通过控制各自升降机构的运动，能够实现负载竖直上下、俯仰、翻滚三个自由度的位姿。同时，采用蓄能器作为动力源输出和能量回收装置，由于蓄能器中储存着具有一定压力的油液，不必设置油箱，且工作过程中栗电机所需功率较小，采用蓄电池即可为电机供电，使得系统简单又能实现重物下降过程中的能量回收，从而使整个装置能耗降到最低。
[0018]进一步地，升降机构采用高强度铝合金材料和剪式结构设计，可折叠、重量轻、体积小，携带和使用方便。利用剪式机构的运动放大特性，使得小装置能输出大位移。此外，剪式机构层数可变，使用者根据实际应用场合可自行增减以获得更加符合自身需要的操作特性。
[0019]进一步地，液压系统采用液压栗直接驱动执行器，消除了节流损失，提高了系统效率，采用柱塞缸作为执行器，省去了油箱，减少了管路连接，使系统结构简化。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构侧视图；
[0021]图2为本发明的结构俯视图；
[0022]图3为本发明的单个升降机构局部结构示意图；
[0023]图4为本发明的液压驱动系统原理图。
[0024]其中，1为电机；2为U形座；3为联轴器；4为液压栗；5为管道；6为柱塞缸；7为蓄能器；8为连接件；9为剪式机构；101，102为水平连接件；111，112为水平滑座；12为水平导轨；13为球关节；14为顶板；15为竖直连接件；16为竖直导轨副；17为连接块；18为底板；19为滚轮电机；20为滚轮；21为分流阀块；22为单向阀；23为截止阀。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0026]如附图1和附图2所示，本发明的液压栗直接驱动式三自由度升降装置，包括蓄能器7、分流阀块21以及三组结构相同的液压驱动剪式升降机构；三组升降机构上端通过球关节13与顶板14相连，下端通过导轨12与底板18上表面相连；底板18下端与三个滚轮20连接；其中一个滚轮轴上装有滚轮电机19 ;蓄能器7固定在分流阀块21上，分流阀块21与三组液压系统液压栗相连；每个液压栗控制对应分组的升降机构，并作为该分组升降机构的单独油源；每个分组升降机构液压回路与其他分组升降机构的液压回路均为相互独立的液压回路。
[0027]如附图1、附图2和附图3所示，每个分组升降机构均包括剪式机构9、柱塞缸6、连接件8、水平导轨12、水平连接件101和102、水平滑座111和112、竖直连接件15、竖直导轨副16、连接块17 ;每组升降机构中，柱塞缸6的缸筒与剪式机构9连接、柱塞底端与底板18连接；剪式机构9底部两端分别与水平连接件101和102铰接；水平连接件101和102分别固定于水平滑座111和112上表面；水平滑座111和112与固定于底板18上表面的水平导轨12配合组成水平导轨副；竖直连接件15底部固定于底板18上表面，一侧面与竖直导轨副16连接；连接块17 —侧固定于竖直导轨副16滑座上，另一侧与剪式机构9连接。
[0028]如附图2和附图4所示，每个分组液压系统均包括电机1、U形座2、联轴器3、液压栗4、柱塞缸6 ;电机1通过联轴器3与液压栗4连接，电机1和液压栗4分别与U形座2连接，U形座2底面固定于底板18上表面；液压栗4的油口 P4通过管道5与柱塞缸6连接、油口 T4与分流阀块21连接。
[0029]如附图4所示，液压系统油源部分包括蓄能器7、分流阀块21、单向阀22和截止阀23 ;蓄能器7、单向阀22和截止阀23均集成于分流阀块21上。
[0030]本发明的工作原理如下:
[0031]当升降装置提升重物时，截止阀23打开，蓄能器7中的压力油经截止阀23流至液压栗4的油口 T4，单向阀22反向截止。电机1正转带动液压栗4工作，液压油从T4 口进入液压栗4，从P4 口流出液压栗4并最终进入柱塞缸6的工作腔。由于柱塞缸6的柱塞底端固定在底板18上，柱塞缸6的缸筒在高压油作用下向上运动。由于柱塞缸6的缸筒与剪式机构9通过连接件8刚性连接，剪式机构9向上伸出。此时，由于剪式机构9底部两端分别通过水平连接件101和102与水平滑座111和112连接，在导轨12的约束下，剪式机构9底部两端只能沿着导轨12的轴线方向作水平相向直线运动，促进剪式机构9整体向上伸出。另外，由于剪式机构9与竖直导轨副16通过连接块17连接，而竖直导轨副16与竖直连接件15连接并保持竖直，因此在竖直导轨副16的约束下剪式机