一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸的制作方法
【专利摘要】一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，该复合式节能缸采用分段进给的方式，整个工作过程分为空程快速向下阶段和低速增压阶段，在空程快速向下时采用电动机驱动螺纹副旋转，从而使驱动系统向下快速运动；进入低速增压阶段后，采用油泵驱动活塞杆向下运动，实现低速增压，本发明具有工作效率高、成型效果好、结构简单、方便组装和维修等优点。
【专利说明】一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸
【技术领域】
[0001]本发明属于机械与液压复合缸【技术领域】，具体涉及一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸。
【背景技术】
[0002]目前很多靠液压缸驱动的工业设备的工作过程主要分为两部分:空程向下阶段和低速增压阶段，不同的工作阶段对工作机构的运动速度和压力的要求也是不一样的。在空程向下阶段，需要液压缸能够快速向下运动，有利于节省空程时间，提高生产率。在低速增压阶段，这些设备又要求液压缸具备低速增压能力。这些靠液压缸驱动的工业设备的整个工作行程全都是靠液压驱动，即靠同一种驱动模式完成空程向下阶段和低速增压阶段。这种单纯靠液压缸的驱动模式不仅浪费了能源，还降低了生产效率。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，具有工作效率高、成型效果好、结构简单、方便组装和维修等优点。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，包括电机轴22，电机轴22上端通过轴承安装在上法兰23内，上法兰23安装在上端盖6上，上端盖6安装在缸体21顶端，电机轴22下端通过轴承安装在下法兰9上，下法兰9安装在缸体21内，电机转子7安装在电机轴22的中部，电机定子8安装在缸体21内，并与电机转子7的安装位置相对应，
[0006]第一电磁牙嵌式离合器24将电机轴22的上端和齿轮轴4的下端连接在一起，齿轮轴4、多个行星轮3和内齿圈26共同组成行星齿轮减速系统，齿轮轴4上部的齿轮与多个行星轮3啮合，行星轮3安装在行星架5上，行星架5安装在上端盖6上，行星轮3外与内齿圈26啮合，内齿圈26下端通过第一止推轴承25安装在行星架5上，上盖板2安装在行星架5上，并通过第二止推轴承27将内齿圈26压紧，内齿圈26外部做有锯齿外螺纹，外筒19内部做有锯齿内螺纹，内齿圈26通过螺纹配合安装在外筒19内部，外筒19顶端安装有上顶盖1，
[0007]第二电磁牙嵌式离合器20将电机轴22的下端和油泵11的输入端连接在一起，油泵11安装在缸体21内，油泵11的两个油口通过两条油路分别与上腔12和下腔17相连，上液压盖板18安装在缸体21内，并将油泵11和上腔12分开，下液压盖板15安装在缸体21下端，活塞13安装在活塞杆16上，并将上腔12和下腔17分开，活塞杆16从下液压盖板15伸出，
[0008]蓄能器10与上腔12连接，当油腔内需要补油时由蓄能器10补油；导向套14安装在外筒19的下端，导向套14的上端内部做有凸台，插入缸体21上的长键槽内，使缸体21只能做直线运动而不能做旋转运动。
[0009]所述的一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，采用分段进给的方式，整个工作分为空程快速向下阶段和低速增压阶段；
[0010]在空程快速向下阶段，第二电磁牙嵌式离合器20脱开，第一电磁牙嵌式离合器24闭合，使电机轴22和齿轮轴4同步转动，电机转子7带动电机轴22旋转，电机轴22带动齿轮轴4旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈26旋转，内齿圈26与外筒19内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈26的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向下做快速直线运动；
[0011]在低速增压阶段，第一电磁牙嵌式离合器24脱开，第二电磁牙嵌式离合器20闭合，使电机轴22带动油泵11的输入端同步旋转，油泵11将下腔17内的液压油输送到上腔12，从而通过活塞13带动活塞杆16向下运动，完成锻压工作；
[0012]工作完成后，电机轴22反转，带动油栗11的输入端反向问步运动，油栗11将上腔12内的液压油输送回下腔17内，从而通过活塞13带动活塞杆16向上运动；当活塞杆16复位后，第二电磁牙嵌式离合器20脱开，第一电磁牙嵌式离合器24闭合，使电机轴22和齿轮轴4同步转动，电机轴22仍然保持反向旋转，电机轴22带动齿轮轴4旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈26旋转，内齿圈26与外筒19内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈26的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向上做快速直线运动。
[0013]本发明具有以下优点:
[0014]一、空程快速向下阶段和低速增压阶段采用不同的驱动方式，有利于提高生产效率，保证锻件质量。
[0015]二、整个复合式节能缸集成在一起，由整个外筒封闭在一起，有利于组装、润滑、维修和保养等。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明结构示意图。
[0017]图2是本发明空程快速向下阶段示意图。
[0018]图3是本发明低速增压阶段示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0020]如图1所示，一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，包括电机轴22，电机轴22上端通过轴承安装在上法兰23内，上法兰23安装在上端盖6上，上端盖6安装在缸体21顶端，电机轴22下端通过轴承安装在下法兰9上，下法兰9安装在缸体21内，电机转子7安装在电机轴22的中部，电机定子8安装在缸体21内，并与电机转子7的安装位置相对应，
[0021]第一电磁牙嵌式离合器24将电机轴22的上端和齿轮轴4的下端连接在一起，齿轮轴4、多个行星轮3和内齿圈26共同组成行星齿轮减速系统，齿轮轴4上部的齿轮与多个行星轮3啮合，行星轮3安装在行星架5上，行星架5安装在上端盖6上，行星轮3外与内齿圈26啮合，内齿圈26下端通过第一止推轴承25安装在行星架5上，上盖板2安装在行星架5上，并通过第二止推轴承27将内齿圈26压紧，内齿圈26外部做有锯齿外螺纹，外筒19内部做有锯齿内螺纹，内齿圈26通过螺纹配合安装在外筒19内部，外筒19顶端安装有上顶盖1，
[0022]第二电磁牙嵌式离合器20将电机轴22的下端和油泵11的输入端连接在一起，油泵11安装在缸体21内，油泵11的两个油口通过两条油路分别与上腔12和下腔17相连，上液压盖板18安装在缸体21内，并将油泵11和上腔12分开，下液压盖板15安装在缸体21下端，活塞13安装在活塞杆16上，并将上腔12和下腔17分开，活塞杆16从下液压盖板15伸出，
[0023]蓄能器10与上腔12连接，当油腔内需要补油时由蓄能器10补油；导向套14安装在外筒19的下端，导向套14的上端内部做有凸台，插入缸体21上的长键槽内，使缸体21只能做直线运动而不能做旋转运动。
[0024]所述的一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，采用分段进给的方式，整个工作分为空程快速向下阶段和低速增压阶段；
[0025]如图2所示，在空程快速向下阶段，第二电磁牙嵌式离合器20脱开，第一电磁牙嵌式离合器24闭合，使电机轴22和齿轮轴4同步转动，电机转子7带动电机轴22旋转，电机轴22带动齿轮轴4旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈26旋转，内齿圈26与外筒19内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈26的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向下做快速直线运动；
[0026]如图3所示，在低速增压阶段，第一电磁牙嵌式离合器24脱开，第二电磁牙嵌式离合器20闭合，使电机轴22带动油泵11的输入端同步旋转，油泵11将下腔17内的液压油输送到上腔12，从而通过活塞13带动活塞杆16向下运动，完成锻压工作；
[0027]工作完成后，电机轴22反转，带动油栗11的输入端反向问步运动，油栗11将上腔12内的液压油输送回下腔17内，从而通过活塞13带动活塞杆16向上运动；当活塞杆16复位后，第二电磁牙嵌式离合器20脱开，第一电磁牙嵌式离合器24闭合，使电机轴22和齿轮轴4同步转动，电机轴22仍然保持反向旋转，电机轴22带动齿轮轴4旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈26旋转，内齿圈26与外筒19内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈26的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向上做快速直线运动。
【权利要求】
1.一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，包括电机轴(22)，其特征在于:电机轴(22)上端通过轴承安装在上法兰(23)内，上法兰(23)安装在上端盖(6)上，上端盖(6)安装在缸体(21)顶端，电机轴(22)下端通过轴承安装在下法兰(9)上，下法兰(9)安装在缸体(21)内，电机转子(7)安装在电机轴(22)的中部，电机定子⑶安装在缸体(21)内，并与电机转子(7)的安装位置相对应， 第一电磁牙嵌式离合器(24)将电机轴(22)的上端和齿轮轴(4)的下端连接在一起，齿轮轴(4)、多个行星轮(3)和内齿圈(26)共同组成行星齿轮减速系统，齿轮轴(4)上部的齿轮与多个行星轮(3)啮合，行星轮(3)安装在行星架(5)上，行星架(5)安装在上端盖(6)上，行星轮(3)外与内齿圈(26)啮合，内齿圈(26)下端通过第一止推轴承(25)安装在行星架(5)上，上盖板(2)安装在行星架(5)上，并通过第二止推轴承(27)将内齿圈(26)压紧，内齿圈(26)外部做有锯齿外螺纹，外筒(19)内部做有锯齿内螺纹，内齿圈(26)通过螺纹配合安装在外筒(19)内部，外筒(19)顶端安装有上顶盖(1)， 第二电磁牙嵌式离合器(20)将电机轴(22)的下端和油泵(11)的输入端连接在一起，油泵(11)安装在缸体(21)内，油泵(11)的两个油口通过两条油路分别与上腔(12)和下腔(17)相连，上液压盖板(18)安装在缸体(21)内，并将油泵(11)和上腔(12)分开，下液压盖板(15)安装在缸体(21)下端，活塞(13)安装在活塞杆(16)上，并将上腔(12)和下腔(17)分开，活塞杆(16)从下液压盖板(15)伸出， 蓄能器(10)与上腔(12)连接，当油腔内需要补油时由蓄能器(10)补油；导向套(14)安装在外筒(19)的下端，导向套(14)的上端内部做有凸台，插入缸体(21)上的长键槽内，使缸体(21)只能做直线运动而不能做旋转运动。
2.根据权利要求1所述的一种用于空行程长压力行程短的机械与液压复合式节能缸，其特征在于:采用分段进给的方式，整个工作分为空程快速向下阶段和低速增压阶段； 在空程快速向下阶段，第二电磁牙嵌式离合器(20)脱开，第一电磁牙嵌式离合器(24)闭合，使电机轴(22)和齿轮轴(4)同步转动，电机转子(7)带动电机轴(22)旋转，电机轴(22)带动齿轮轴(4)旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈(26)旋转，内齿圈(26)与外筒(19)内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈(26)的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向下做快速直线运动； 在低速增压阶段，第一电磁牙嵌式离合器(24)脱开，第二电磁牙嵌式离合器(20)闭合，使电机轴(22)带动油泵(11)的输入端同步旋转，油泵(11)将下腔(17)内的液压油输送到上腔(12)，从而通过活塞(13)带动活塞杆(16)向下运动，完成锻压工作； 工作完成后，电机轴(22)反转，带动油泵(11)的输入端反向同步运动，油泵(11)将上腔(12)内的液压油输送回下腔(17)内，从而通过活塞(13)带动活塞杆(16)向上运动；当活塞杆(16)复位后，第二电磁牙嵌式离合器(20)脱开，第一电磁牙嵌式离合器(24)闭合，使电机轴(22)和齿轮轴(4)同步转动，电机轴(22)仍然保持反向旋转，电机轴(22)带动齿轮轴(4)旋转，又通过行星齿轮减速系统使内齿圈(26)旋转，内齿圈(26)与外筒(19)内壁通过螺纹副配合，并将内齿圈(26)的旋转运动转换为直线运动，从而带动整个驱动系统向上做快速直线运动。
【文档编号】F15B21/08GK104454803SQ201410606216
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】赵升吨, 陈超, 崔敏超, 董朋, 范淑琴, 贲宁宇 申请人:西安交通大学