液压工具的制作方法

1.本技术涉及一种液压工具，特别地涉及一种具有l型布置的液压工具。


背景技术：

2.液压工具是工业领域中常用的驱动设备，其可以与各种不同的工具头联接以进行相应的工业操作，例如，压接、卷边、剪切、冲孔操作等。现有的液压工具通常为直连式(in line)布置，即液压油箱、驱动装置、泵装置、液压缸以及相关组件均沿纵向方向依次布置，这使得液压工具的纵向尺寸较大，进而不利于在尺寸受限的空间中进行操作。此外，由于液压油箱布置于液压工具的最后部，使得驱动装置的部件不得不浸入在液压油中，从而缩短了驱动装置的使用寿命。
3.为了在操作结束或液压缸中的液压压力达到一定阈值时泄放压力，液压工具中通常设置有泄压阀。现有的设计中，泄压阀通常横向于液压工具的纵向方向布置，这又在一定程度上增加了液压工具的横向尺寸，这也是不期望的。
4.此外，由于较易磨损，需要定期维护或更换液压缸活塞所在的缸体，然而由于液压缸的缸体相对较为笨重，甚至该缸体可能是整个液压工具的一体式本体，因此，维护或更换工作的难度较大，而且成本较高。
5.液压工具通常设置单独的工作头、以用于与工具头连接进而操纵工具头。常规的工作头采用棒材或锻钢材料通过机加工手段制成。由于工作头的结构导致需要大量的机加工，这在一定程度上提升了成本。
6.因此，需要一种结构紧凑、且纵向尺寸较小的液压工具，以适于在空间受限的情况下完成操作。同时，需要一种在上述方面得到改进的液压工具。
7.应当注意的是，本背景技术部分旨在用于举例说明本技术的技术背景，并不用于限定本技术的范围。还应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，而不一定构成现有技术。


技术实现要素：

8.在本部分中提供本实用新型的总体概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。
9.本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、纵向尺寸减小的液压工具。
10.本实用新型的另一目的是提供一种易于进行安装和维护且成本更低的液压工具。
11.本实用新型的又一目的是提供一种更易于制造的液压工具。
12.根据本实用新型的一个方面，提供了一种液压工具，所述液压工具包括：
13.驱动装置；以及
14.液压组件，所述液压组件包括：
15.本体，所述本体沿纵向方向延伸，
16.柱塞泵，所述柱塞泵包括泵腔和柱塞，所述柱塞在所述泵腔内往复运动，其中，所
型布置，并将液压流体储存装置布置成沿周向方向包覆液压组件本体的外部表面的一纵向区段的周向范围，使得液压工具的纵向尺寸减小，并且也更有利于液压流体储存装置的安装与拆卸，进而方便进行维护和更换。此外，在本实用新型所提出的这种布置中，液压流体储存装置远离驱动装置布置，与现有技术中将液压流体储存装置布置于驱动装置后端并因此使得驱动装置的部件浸入在液压流体中相比，这有利地避免了驱动装置的部件的不必要的损耗，进而显著节省了成本。同时，本实用新型的液压流体储存装置的这种布置使得其可以以诸如橡胶之类的材料制成，这进一步有利于节省成本。
32.而且，由于本实用新型的泄压阀平行于液压组件的纵向方向布置，使得液压工具的横向尺寸得以减小。更进一步地，由于泄压阀平行于纵向方向布置，因此泄压阀可以与泵腔或柱塞并排地布置在本体中，这也使得液压工具的纵向尺寸得以进一步减小。因此，液压工具的整体尺寸更加紧凑。
33.此外，由于本实用新型可以设置“两件式”的本体，即设置有单独的缸体和泵体，使得可以用不同的材料来制造缸体和泵体。这使得可以仅使用较为昂贵但耐磨损性较高的材料来制造缸体，因此避免了材料的浪费，大大地节省了成本。同时，以“两件式”来形成缸体和泵体，也使得更换和维护变得更加便捷。
34.最后，由于本实用新型的工作头可以采用al或mg材料通过铸造方法成型，这避免了采用棒材或锻钢的传统液压工具工作头所需的大量的机加工，因而减少了加工时间，进而降低了成本，同时也减轻了重量。
附图说明
35.通过以下参照附图的详细描述，本实用新型的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解。应当理解的是，附图仅以示意性的方式示出，而本实用新型的实施方式并不限于附图中所示的方式。为清楚起见，附图中相同或相似的部件以相同的附图标记指示，在附图中：
36.图1示出了根据本实用新型的液压工具的剖面图；
37.图2示出了根据本实用新型的液压工具的局部剖面图；
38.图3示出了根据本实用新型的液压工具的缸体与泵体的局部分解立体图；
39.图4示出了根据本实用新型的液压工具的缸体与泵体的局部剖面图；
40.图5示出了根据本实用新型的液压工具的工作头的立体图；以及
41.图6示出了根据本实用新型的液压工具的工作头的剖面图。
具体实施方式
42.下面参照附图，借助示例性实施方式对本实用新型进行详细描述。应当理解的是，对本实用新型的以下详细描述仅仅是意在说明的目的，而非对本实用新型及其应用或用途进行限制。
43.在说明书中所使用的例如“上”、“下”、“前”、“后”、“近侧”、“远侧”、“竖向”、“水平”之类的方位术语，仅意在结合附图起到清楚说明的目的，而不意在限制相关部件的定向方式。在实际操作中，部件之间的位置定向关系可以根据具体应用而改变。
44.图1示出了根据本实用新型的一种实施方式的液压工具的剖面图。图2示出了图1
中的液压工具的局部剖面图。液压工具总体上以附图标记1来表示，其具有用于为液压工具提供动力的驱动装置10以及与驱动装置10联接的液压组件12，驱动装置10和液压组件12均容置于液压工具壳体中。
45.液压组件12总体上具有沿纵向方向z延伸的轴线，在本技术的附图中，该纵向方向z示出为沿水平方向。液压组件12包括沿纵向方向串联地布置的柱塞泵141和液压缸142，其中柱塞泵141在其纵向方向上的近侧(图中所示靠右)与驱动装置10联接，并在其纵向方向上的远侧(图中所示靠左)以流体连通的方式与液压缸142联接。柱塞泵141包括沿纵向方向延伸的泵体143、限定在泵体143中的沿纵向方向延伸的泵腔145、以及可在泵腔145内以流体密封的方式往复运动的柱塞147。液压缸142包括沿纵向方向延伸的缸体144、限定在缸体144中的沿纵向方向延伸的液压腔146、以及可在液压腔146内以流体密封的方式往复运动的活塞148。泵腔145与液压腔146流体连通，并且优选地，泵腔145的纵向轴线与液压腔146的纵向轴线同轴地布置。
46.驱动装置10总体上沿与纵向方向z相交的方向布置。优选地，如图1和图2所示的那样，驱动装置10总体上沿与纵向方向z垂直的方向布置，使得驱动装置10与液压组件12形成“l”型布置。这种相交的布置、更具体地、“l”型的布置使得液压工具总体的纵向尺寸减小。驱动装置10可以包括马达(未示出)和运动转换机构101、以及布置于马达与运动转换机构101之间的变速装置(未详细示出)、如行星齿轮等。马达优选地以电池被供以电力。马达也可以替换为以其他方式被供以动力的其他动力源。马达布置成使得其可以产生下述旋转运动，即该旋转运动所绕的轴线t与纵向方向z垂直。在本技术的附图中，该轴线t示出为沿竖向方向延伸。
47.马达将其旋转运动输入至运动转换机构101，运动转换机构101将该旋转运动转换为沿纵向方向z的往复运动。运动转换机构101设置成与柱塞泵141、更具体地、柱塞147联接。因此，经由运动转换机构101，马达的绕竖向轴线的旋转运动可以转换为柱塞147的沿纵向方向的往复运动。
48.优选地，运动转换机构101实施为偏心凸轮装置，该偏心凸轮装置联接至马达并安装成使其旋转轴线与马达的旋转运动的轴线t同轴或平行。偏心凸轮装置在马达的驱动下绕竖向的旋转轴线进行周期性的旋转运动，并将该旋转运动相应地转换为沿纵向方向z的周期性的往复运动。
49.如图1及图2所示，液压组件12还包括液压流体储存装置16，液压流体储存装置16用于向柱塞泵141、更具体地向泵腔145供应液压流体以由柱塞泵141将液压流体驱动到液压缸142。更具体地，柱塞泵141的泵腔145的靠近运动转换机构101的近侧部段用于容置柱塞147，使得柱塞147在运动转换机构101的驱动下以流体密封的方式在其中往复运动，而泵腔145的远离运动转换机构101、靠近液压缸142的远侧部段用于接收并容纳液压流体以使柱塞147经液压流体驱动液压缸142。
50.如图2详细示出的，液压流体储存装置16设置在液压组件12的外部表面的一纵向区段上，优选地，设置在泵体143的外部表面的一纵向区段上，更优选地，设置在泵体143的外部表面的与泵腔145的用于容纳液压流体的远侧部段相对应的纵向区段上。
51.进一步如图2所示，液压流体储存装置16设置成沿纵向方向延伸以包覆泵体143的外部表面的上述纵向区段的纵向范围，并且沿泵体143的周向方向延伸以包覆该纵向区段
的整个圆周、也就是360度的周向范围，使得该液压流体储存装置16在该纵向区段处与其所包覆外部表面一起限定用于容纳液压流体的容积。
52.在本技术的附图中，液压流体储存装置16大致呈沿周向方向包围泵体143的外部表面的一纵向区段的环状体。
53.可替代地，液压流体储存装置16也可以沿周向方向延伸以包覆该纵向区段的仅一部分圆周、而非整个圆周，也就是小于360度的周向范围。
54.液压流体储存装置16以流体密封的方式固定至液压组件12的泵体143的外部表面，例如，其可以以螺纹连接的方式固定、或者以铆接、焊接、或粘合的方式固定。
55.优选地，液压流体储存装置16实施为由橡胶材料制成的油囊。
56.可替代地，液压流体储存装置16也可以由适合容纳液压流体并易于固定到缸体的其他任意材料制成。
57.如图2中所示，液压流体储存装置16的横截面的总体轮廓近似呈梯形。可替代地，液压流体储存装置16的横截面的总体轮廓也可呈圆弧形或其他规则或不规则的形状。
58.与现有技术中通常将液压流体储存装置布置成与液压缸及柱塞泵串联相比，本实用新型通过将液压流体储存装置布置成沿周向包覆柱塞泵的外部表面并一起限定用于容纳液压流体的容积，使得液压工具的纵向尺寸进一步减小，并且也更有利于液压流体储存装置的安装与拆卸，进而方便进行维护和更换。此外，在本实用新型所提出的这种布置中，液压流体储存装置布置在柱塞泵的远离驱动装置的一端，与现有技术中将液压流体储存装置布置于驱动装置的后端并因此使得驱动装置的部件浸入在液压流体中相比，这有利地避免了驱动装置的部件的不必要的损耗，进而显著节省了成本。同时，由于液压流体储存装置可以以诸如橡胶之类的材料制成，进一步有利于节省成本。
59.如图2详细示出的，液压组件12还包括第一单向阀331和第二单向阀332，第一单向阀331用于使容纳于液压流体储存装置16中的液压流体仅能够单向地流入柱塞泵141的泵腔145中，第二单向阀332用于使泵腔145中的液压流体仅能够单向地流入液压腔146中。在本技术的附图中，第一单向阀331示出为布置在柱塞泵141的泵体143中，并且布置成横向于纵向方向z。可以设想，该第一单向阀331可以布置于其他位置或者以其他取向布置。第一单向阀331的入口端与液压流体储存装置16流体连通，出口端与泵腔145流体连通，并且该出口端不会与柱塞147的往复运动行程发生干涉，也就是说，从该出口端流入泵腔145中的液压流体不会进入泵腔145的近侧部段。第二单向阀332布置于泵腔145的远侧部段，并且在纵向方向z上比第一单向阀331更靠近液压腔146。第二单向阀332的入口端与泵腔145流体连通，出口端与液压腔146流体连通，因此泵腔145经由第二单向阀332与液压腔146流体连通。
60.在柱塞泵141的泵腔145中还可以进一步设置有第一复位机构31，以用于使柱塞147复位。优选地，该第一复位机构31为弹簧复位机构，具体而言，该弹簧复位机构的一端固定或抵接至泵腔145的端部、优选地、靠近运动转换机构101一侧的端部，该弹簧复位机构的另一端与柱塞147以固定的方式联接，并且设置成在运动转换机构101未对柱塞泵141施加驱动力或驱动力不足时，该弹簧复位机构对柱塞147施加的作用力使得柱塞147能够保持处于其初始位置或缩回位置或者能够返回到其初始位置或缩回位置(如图所示的最右端的位置),并使得柱塞泵141的一端与运动转换机构101一直保持抵接状态。
61.与上述第一复位机构31类似，在液压缸142的液压腔146中同样可以设置有第二复
位机构32，以用于使活塞148复位。优选地，该第二复位机构为弹簧复位机构，具体而言，该弹簧复位机构的一端固定或抵接至液压腔146的端部、优选地、靠近自由端一侧的端部，该弹簧复位机构的另一端与活塞148以固定的方式联接，并且设置成在柱塞泵141和液压缸142均处于未工作的状态下时，该弹簧复位机构对活塞148施加的作用力使得活塞148保持处于其初始位置或缩回位置或者能够返回到其初始位置或缩回位置(如图所示的最右端的位置)。
62.液压组件12还包括位于液压缸142与流体储存装置16之间的泄压阀34，该泄压阀34设置成在液压缸142中的瞬时液压压力达到预设的阈值时、例如700bar时自动打开，以使液压缸142中的液压流体能够流回液压流体储存装置16中，以便泄放压力。附加地，该泄压阀34可以设置成还可以以手动的方式打开，以便例如在液压工具操作完成、未通电或没有动力输入的情况下手动触发泄压。泄压阀34的入口端与液压缸142的液压腔146流体连通，出口端与液压流体储存装置16流体连通。
63.在本实用新型的实施方式中，如图2所示，泄压阀34布置在柱塞泵141的泵体143中，并且布置成平行于液压组件12的纵向方向，因此也平行于泵腔145或柱塞147，也就是说泄压阀34与泵腔145或柱塞147并排地布置。
64.与现有技术中横向于液压组件的纵向轴线布置的情况相比，泄压阀平行于纵向方向布置使得液压工具的横向尺寸得以减小。同时，泄压阀与泵腔或柱塞并排地布置在泵体中也使得液压工具的纵向尺寸得以进一步减小。因此，液压工具的整体尺寸更加紧凑。
65.下面描述根据本实用新型的液压工具的操作过程。在初始状态下，柱塞泵141的柱塞147和液压缸142的活塞148均处于其初始位置(即图中的最右端)。在操作时，在驱动装置12的马达的驱动下，运动转换机构101的转动推动柱塞147使柱塞147从其初始位置向前运动到其伸出位置，而当柱塞147从其伸出位置返回到其初始位置或缩回位置时，第一单向阀331由于泵腔145中的压力较低、或通过控制系统而打开，使得液压流体储存装置16中的液压流体流入到泵腔145中。当柱塞147再一次由于运动转换机构101的转动而从缩回位置向前运动到伸出位置时，向前推动液压流体并且因此迫使第二单向阀332打开，进而使得泵腔145中的液压流体流入到液压腔146。当柱塞147在第一复位机构31的作用下再次返回到缩回位置时，由于泵腔145的压力降低，进一步有流体从液压流体储存装置16流入到泵腔145中，并重复上述过程。柱塞147做反复的往复运动将越来越多的液压流体从泵腔145推送到液压腔146中，从而在当达到一定液压压力时使得液压缸142的活塞148移位，以推动活塞148向远离柱塞147的方向、即向远侧运动，活塞148又进一步带动工作头18向远侧运动以操纵工具头。当液压工具工作完成后，手工打开泄压阀34，从而将液压腔146中的流体排出到液压流体储存装置16，同时活塞148在第二复位机构32的作用下回复到初始位置。
66.如上所述，在本实用新型的实施方式中，柱塞泵141的柱塞147容置于泵体143中以在该泵体143中以流体密封的方式往复运动，并且液压缸142的活塞148容置于缸体144中以在该缸体144内以流体密封的方式往复运动。如图1所示，泵体143与缸体144共同组成液压组件12的本体，也就是说，根据本实用新型的液压工具的液压组件12的本体以“两件式”形成，其中缸体144在泵体143的一端处至少部分地容置于泵体143中。图3和图4进一步示出了根据本实用新型的液压工具的泵体143与缸体144的局部分解立体图以及局部剖面图。如图所示，缸体144至少部分地容置于泵体143内，优选地，以流体密封的方式容置于泵体143内。
缸体144可以与泵体143以机械的方式连接，优选地，以螺纹连接的方式连接。进一步地，可在泵体143与缸体144之间设置密封装置，例如o形密封环201。
67.以“两件式”来形成液压组件的本体使得可以用不同的材料来制造柱塞泵的泵体和液压缸的缸体。例如，可以使用较为昂贵但耐磨损性较高的材料来制造缸体，而使用耐磨损性较低但较为廉价的材料来制造泵体，仅使用较为昂贵的材料来制造液压组件的磨损较多的部分，而不必使用这样的昂贵材料来制造液压组件的整个本体，这避免了材料的浪费，大大地节省了成本。同时，单独地设置缸体，也使得更换和维护变得更加便捷。
68.然而，如本领域技术人员可以理解的那样，根据本实用新型的液压工具的液压组件12的本体也可以以“一件式”形成，即泵体143与缸体144形成为一体式。
69.如图1及图5所示，根据本实用新型的液压工具还可以包括工作头18。工作头18的一端联接到液压缸142的与柱塞泵141相反的端部处、更具体地活塞148的自由端，并且因此随活塞148的往复运动进行往复运动，工作头18的另一端可以以可拆卸的方式连接有相应的工具头(未示出)，该工具头用于进行所需的工业操作，例如，压接、卷边、剪切、冲孔操作等。
70.图5和图6示出了根据本实用新型的工作头18的立体图以及剖面图。根据本实用新型的工作头可以采用al或mg材料来制造，由于al或mg材料的特性，工作头18的主体结构可以以铸造方法成型，例如，以压模铸造、金属型铸造、砂模铸造等方法成型，然后根据需要使用少量的机加工来形成孔等其他结构。根据本实用新型的工作头仅需要很少的机加工即可形成最终的结构，这可以避免采用棒材或锻钢的传统液压工具工作头所需的大量的机加工，因而减少了加工时间，进而降低了成本，同时也减轻了重量。
71.为了避免al或mg材料硬度或刚度较小带来的强度不够的问题，在工作头18的需经受较大应力或压力的区域、例如用于与工具头连接的、如用于工具头的销插入的孔部181中可以设置有增强衬套182、例如钢制衬套，以满足强度需要。
72.如上所述，本技术公开了一些实施方式，并提及了一些可能的替代方案，这些已提及的技术方案均在本技术的保护范围内。另外，本领域普通技术人员将认识到的某些显而易见的改型也将落入本技术的保护范围内。
73.虽然已经参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解的是，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式/示例，在不偏离所附权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。
74.附图标记：
75.驱动装置10
76.运动转换机构101
77.液压组件12
78.柱塞泵141
79.液压缸142
80.泵体143
81.缸体144
82.泵腔145
83.液压腔146
84.柱塞147
85.活塞148
86.液压流体储存装置16
87.第一复位机构31
88.第二复位机构32
89.第一单向阀331
90.第二单向阀332
91.泄压阀34
92.o形密封环201
93.工作头18
94.孔部181
95.增强衬套182