一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸的制作方法

文档序号:58286阅读:596来源:国知局
专利名称:一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,双向定量泵的两个泵油口分别通过管路连通单出杆双作用等速液压缸的两个缸油口,两个泵油口之间并联另一管路,该管路上串联两个单向阀,两个单向阀的出口分别和两个泵油口连通,两个单向阀的进口相互连通,两个单向阀的进口之间的管路上并联的管路连通双向定量泵的溢流口,所述两个单向阀、双向定量泵、单出杆双作用等速液压缸和管路构成密闭的自循环油路。本实用新型中,单向阀、双向定量泵、液压缸和管路构成密闭的自循环油路,由此避免了现有技术中需要配置油源泵站导致的体积庞大,不便于使用的缺陷,而且油液的清洁度要求较低且无溢流损失,发热低、油液的使用寿命长,系统能耗低。
【专利说明】
一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸
技术领域
[0001] 本实用新型属于直驱式单出杆液压缸结构改进技术领域,尤其是一种自循环单出 杆双作用等速数字电动液压缸。
【背景技术】
[0002] 在飞行模拟器液压系统、六自由度运动平台液压系统等结构空间有限制的应用场 合,需要使用单出杆双作用液压缸,常规的单出杆双作用液压缸为非对称结构,一侧为无杆 腔,另一侧为有杆腔,这种两腔面积的非对称性,会造成液压缸正反向运动特性的非对称, 即非等速特性,易产生超压及气蚀现象,系统控制难度大。人们经过改进,研制出单出杆双 作用等速液压缸(也被称为单出杆双作用对称液压缸),其是一种特殊结构的液压缸,既有 单出杆缸结构尺寸小的优点,也有等速液压缸正反向运动特性对称的优点。现有的使用单 出杆双作用等速液压缸的应用环境中需要使用伺服阀控系统,其存在以下缺陷:⑴对油液 污染敏感,伺服阀对油液清洁度要求高,要配备过滤精度高的过滤器;⑵系统存在大量的溢 流、节流损失,系统效率低,油液温升高,需配备冷却装置;⑶需要配备一套恒压油源栗站系 统,结构复杂。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供结构简单、体积小、油液清洁度 要求低、无溢流节流损失且使用寿命长的一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸。
[0004] 本实用新型采取的技术方案是:
[0005] -种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,包括单出杆双作用等速液压缸、 双向定量栗和电机,电机驱动双向定量栗,其特征在于:所述双向定量栗的两个栗油口分别 通过管路连通所述单出杆双作用等速液压缸的两个缸油口,两个栗油口之间并联另一管 路,该管路上串联两个单向阀,两个单向阀的出口分别和两个栗油口连通,两个单向阀的进 口相互连通,两个单向阀的进口之间的管路上并联的管路连通所述双向定量栗的溢流口, 所述两个单向阀、双向定量栗、单出杆双作用等速液压缸和管路构成密闭的自循环油路。
[0006] 而且,两个栗油口与两个缸油口之间的两个管路上分别并联连通一个多功能油 □ 〇
[0007] 而且,每个单向阀并联一个溢流阀,溢流阀的进口与单向阀的出口连通,溢流阀的 出口与单向阀的进口连通。
[0008] 而且,所述单出杆双作用等速液压缸的后端安装阀块,在阀块的两端分别安装所 述电机和所述双向定量栗,在阀块的两侧分别安装两个单向阀和两个溢流阀。
[0009] 而且,所述单出杆双作用等速液压缸包括缸体、缸头和缸底,缸头和缸底分别安装 在缸体的两端,缸体内滑动安装活塞,该活塞朝向缸头的端面一体制出外活塞杆,该外活塞 杆靠近缸头的端部内同轴固定一芯管,该芯管的一端与外活塞杆内缘固定且其封闭的端部 伸出缸头外,芯管直径较小的另一端向缸底所制的开孔内延伸且另一端部为开口状态,该 开口处的内缘安装磁环,该开口内间隙套装所述缸底上安装的位移传感器的测量杆,所述 外活塞杆内缘与所述芯管直径较小的另一端之间嵌装内活塞杆,该内活塞杆的端部与芯管 直径较大处的端面之间和内活塞杆的内缘与芯管另一端外缘之间均保留间隙,该内活塞杆 与缸底固定,在缸底上制出两个油口,一个油口与所述芯管位于缸底处的端面、芯管伸出缸 头端部内的端面和芯管直径较大处的端面连通,另一个油口与所述活塞上除去外活塞杆以 后的环状端面连通。
[0010] 本实用新型的优点和积极效果是:
[0011] 本实用新型中,双向定量栗的两个栗油口分别连通液压缸的两个缸油口,双向定 量栗的溢流口与两个单向阀并联,每个单向阀并联一个溢流阀,上述单向阀、双向定量栗、 液压缸和管路构成密闭的自循环油路,由此避免了现有技术中需要配置油源栗站导致的体 积庞大,不便于使用的缺陷,而且油液的清洁度要求较低且无溢流损失,发热低、油液的使 用寿命长,系统能耗低,而且液压缸采用独特的结构,其中有杆油腔和无杆油腔的作用面积 相同,实现了正反向运动特性的对称,尤其适合于飞行模拟器液压系统、六自由度运动平台 液压系统等结构空间有限制且对液压缸要求较高的应用场合。
【附图说明】
一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸的制作方法附图
[0012]图1是本实用新型的结构不意图;
[0013]图2是图1的单出杆双作用等速液压缸的截面图;
[0014]图3是图1的工作原理图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例,对本实用新型进一步说明,下述实施例是说明性的,不是限定性 的,不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
[0016] -种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,如图1、2、3所示,包括单出杆双作 用等速液压缸3、双向定量栗4和电机8,电机驱动双向定量栗,本实用新型的创新在于:所述 双向定量栗的两个栗油口(1.1和1.2)分别通过管路27连通所述单出杆双作用等速液压缸 的两个缸油口(A和B),两个栗油口之间并联另一管路29,该管路上串联两个单向阀7,两个 单向阀的出口分别和两个栗油口(1.1和1.2)连通,两个单向阀的进口相互连通,两个单向 阀的进口之间的管路上并联的管路(1.3)连通所述双向定量栗的溢流口,所述两个单向阀、 双向定量栗、单出杆双作用等速液压缸和管路构成密闭的自循环油路。
[0017] 本实施例中,两个栗油口与两个缸油口之间的两个管路上分别并联连通一个多功 能油口(Ka和Kb),两个多功能油口可以实现补充油液、安装压力仪表或排气等功能。每个单 向阀并联一个溢流阀6,溢流阀的进口与单向阀的出口连通,溢流阀的出口与单向阀的进口 连通。
[0018] 如图1所示,单出杆双作用等速液压缸的后端安装阀块5,在阀块的两端分别安装 所述电机8和所述双向定量栗4,在阀块的两侧中的每一侧均安装一个单向阀7和一个溢流 阀6。优选的方案是:上述电机使用步进电机,这样控制精度更高,运行更平稳。
[0019] 如图2所示,所述单出杆双作用等速液压缸包括缸体16、缸头12和缸底24,缸头和 缸底分别安装在缸体的两端,缸体内滑动安装活塞18,该活塞朝向缸头的端面一体制出外 活塞杆13,该外活塞杆靠近缸头的端部内同轴固定一芯管1,该芯管的一端与外活塞杆内缘 固定且其封闭的端部伸出缸头外,芯管直径较小的另一端向缸底所制的开孔内延伸且另一 端部为开口状态,该开口处的内缘安装磁环25,该开口内间隙套装所述缸底上安装的位移 传感器9的测量杆20,所述外活塞杆内缘与所述芯管直径较小的另一端之间嵌装内活塞杆 19,该内活塞杆的端部与芯管直径较大处的端面之间保留间隙26,内活塞杆的内缘与芯管 另一端外缘之间保留间隙15,该内活塞杆与缸底固定,在缸底上制出两个油口 21(A)、22 (B),一个油口B的出口与所述芯管位于缸底处的端面23、芯管伸出缸头端部内的端面11和 芯管直径较大处的端面14连通,另一个油口A的出口与所述活塞上除去外活塞杆以后的环 状端面17连通。
[0020] 具体来说,缸体内径70mm,外活塞杆外径56mm,外活塞杆内径42mm,标号11、14和23 的面积之和等于外活塞杆的内径,所以液压缸伸出时的作用面积为A2,液压缸缩回时的作 用面积为标号17的面积,记为&,经过计算:
由此实现 了伸出和缩回时的作用面积相同,使两个动作的运动特性对称。
[0021]位移传感器的分辨率为0.001mm,其接线插头能以16位二进制数字量输出活塞杆 的绝对位置,油缸的工作压力lOMPa,能产生最大推拉力为14kN。在缸体前端安装微型消声 器2。
[0022]本实用新型使用时:
[0023] 1.步进电机8运动,双向定量栗向1.2 口输出高压油,高压油自B 口进入后使外活塞 杆伸出,油液自A口回流至双向定量栗的1.1 口,完成油液的自循环;
[0024] 外活塞杆缩回时,上述油液循环方向相反。
[0025] 2.在外活塞杆伸出时,由于双向定量栗存在一定的泄油,这些油由管路1.3流到左 侧的单向阀处,并通过该单向阀回到1.1口;
[0026] 在外活塞杆缩回时,泄油自右侧的单向阀回到1.2 口。
[0027] 3.当外活塞杆顶住负载时,一旦压力过大,A、B口无油液流动,高压油通过溢流阀 单向阀后在管路中循环,避免了步进电机和双向定量栗因压力过大导致的损坏,提高了使 用安全性。
[0028] 本实用新型中,双向定量栗的两个栗油口分别连通液压缸的两个缸油口,双向定 量栗的溢流口与两个单向阀并联,每个单向阀并联一个溢流阀,上述单向阀、双向定量栗、 液压缸和管路构成密闭的自循环油路,由此避免了现有技术中需要配置油源栗站导致的体 积庞大,不便于使用的缺陷,而且油液的清洁度要求较低且无溢流损失,发热低、油液的使 用寿命长,系统能耗低,而且液压缸采用独特的结构,其中有杆油腔和无杆油腔的作用面积 相同,实现了正反向运动特性的对称,尤其适合于飞行模拟器液压系统、六自由度运动平台 液压系统等结构空间有限制且对液压缸要求较高的应用场合。
【主权项】
1. 一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,包括单出杆双作用等速液压缸、双 向定量栗和电机,电机驱动双向定量栗,其特征在于:所述双向定量栗的两个栗油口分别通 过管路连通所述单出杆双作用等速液压缸的两个缸油口,两个栗油口之间并联另一管路, 该管路上串联两个单向阀,两个单向阀的出口分别和两个栗油口连通,两个单向阀的进口 相互连通,两个单向阀的进口之间的管路上并联的管路连通所述双向定量栗的溢流口,所 述两个单向阀、双向定量栗、单出杆双作用等速液压缸和管路构成密闭的自循环油路。2. 根据权利要求1所述的一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,其特征在于: 两个栗油口与两个缸油口之间的两个管路上分别并联连通一个多功能油口。3. 根据权利要求1或2所述的一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,其特征在 于:每个单向阀并联一个溢流阀,溢流阀的进口与单向阀的出口连通,溢流阀的出口与单向 阀的进口连通。4. 根据权利要求3所述的一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,其特征在于: 所述单出杆双作用等速液压缸的后端安装阀块,在阀块的两端分别安装所述电机和所述双 向定量栗,在阀块的两侧分别安装两个单向阀和两个溢流阀。5. 根据权利要求4所述的一种自循环单出杆双作用等速数字电动液压缸,其特征在于: 所述单出杆双作用等速液压缸包括缸体、缸头和缸底,缸头和缸底分别安装在缸体的两端, 缸体内滑动安装活塞,该活塞朝向缸头的端面一体制出外活塞杆,该外活塞杆靠近缸头的 端部内同轴固定一芯管,该芯管的一端与外活塞杆内缘固定且其封闭的端部伸出缸头外, 芯管直径较小的另一端向缸底所制的开孔内延伸且另一端部为开口状态,该开口处的内缘 安装磁环,该开口内间隙套装所述缸底上安装的位移传感器的测量杆,所述外活塞杆内缘 与所述芯管直径较小的另一端之间嵌装内活塞杆,该内活塞杆的端部与芯管直径较大处的 端面之间和内活塞杆的内缘与芯管另一端外缘之间均保留间隙,该内活塞杆与缸底固定, 在缸底上制出两个油口,一个油口与所述芯管位于缸底处的端面、芯管伸出缸头端部内的 端面和芯管直径较大处的端面连通,另一个油口与所述活塞上除去外活塞杆以后的环状端 面连通。
【文档编号】F15B11/08GK205715008SQ201620361948
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】李阳, 王超光, 于安才, 刘兵, 齐杨
【申请人】天津优瑞纳斯智能装备有限公司
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