CN102782335A - 可靠地维持到达位置和力的液力增强器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性液压致动器，其内部包括能够由分配器往复致动的活塞和反馈定位和反向设备。如果在其均匀的线性行进期间，致动器遇到阻力或障碍，往复地致动双动活塞将使得致动器能够以间歇运动和放大的力的方式继续其冲程，且致动器的活动部件无需从先前到达的位置回移，直到已经越过所述障碍。

Description

可靠地维持到达位置和力的液力增强器

技术领域

本发明涉及线性致动器，其具有可重置的集成的液力放大器并且适于用于克服沿其路径遇到的阻力以及施加强的闭合推力或者驱动需要高工作力的运动学机构。

背景技术

机电式、气动式以及液压式线性致动器以及气动和液压放大器是公知的，并且用在各种工业部门。所有已知类型能够执行各种功能，包括克服沿着它们的路径遇到的阻力，但是没有哪一种在汽缸杆本身内设置有力放大器，所述汽缸杆甚至能被重置多次，且不会失去达到的位置或推力，使得从先前达到的位置再次施加最大力。

以卡洛·马里亚·罗齐德希罗尼米斯的名义于2009年6月17日在摩德纳提交的专利申请No.MO2009A000161中描述的名称为“可重置的液力增强器”的线性致动器也具有这样的缺点，即在重置阶段，在某些情况下推力可能下降，甚至降到零，尽管该线性致动器维持达到的位置以便从所述达到的位置重启；这个第二版本的增强器确保不仅维持达到的位置，而且还维持达到的推力。

发明内容

本发明的主要目的是给使用者提供一种致动器，在该致动器中，容纳于其中的、能够放大力的可往复运动的活塞能够被重复地重置，且致动器既不会失去到达的位置或也不会失去推力，使得该致动器将从这个已经达到的相同位置以最大力重启。

第二目的在于，无需引入其它变化，该致动器能够用作：

a）用于挤压、切割、剪切、铆接、铸造、夹持、闭合等的压力或推力放大器；

b）能够运动、平移、定位等的线性致动器。

驱动物体和机械构件以及驱动运动学机构。

另一目的在于，在外部尺寸相等的情况下，能够实现在功能和技术特性上彼此明显不同的致动器。

又一目的在于，能够根据致动器所要用的具体使用定制控制回路和动力回路。

这些以及其它目的通过根据本发明的设备实现，该设备包括：固定部件，该固定部件与双动汽缸的衬套类似；活动部件，该活动部件与杆类似；添加在杆内的活动双动活塞，其能够往复运动并且借助于纯比例的伺服控制通过反馈定位允许对力进行放大；以及液压回路，其中整个设备的特征在于：所述固定部件具有用于活塞的衬套和用于与杆类似的活动部件的滑动部的双重功能，所述活动部件具有杆和用于所述活塞的滑动部的双重功能，所述活塞能够通过由适当的阀和相应分配器形成的所述液压回路而移动，所述液压回路具有根据使用者的需要致动增强器的各个零部件的功能、用于将致动器固定至一结构的装置、用于将活动部件连接至必须被致动的部件的装置，整个设备如此形成和布置，以便构造彼此同心的双动汽缸加上单动汽缸，同时容纳双动同心活塞，其往复运动是独立的并且当它必须克服阻碍时在每个循环（前后冲程）产生力的增加和所述活动部件的间歇前进。

附图说明

本发明的其它特性和优点将从附图中通过非限制性实例示出的动力增强器的一些优选但非排它性实施例的描述变得更加明显，附图中：

图1示出本发明的增强器的第一优选实施例的径向横截面；

图2示出适于致动图1中显示的设备的一种可能回路；

图3以与图1的横截面类似的横截面示出第二实施例；

图4示出图3的实施例的液压图形；

图5以与图3的横截面类似的横截面示出第三实施例；

图6示出图5的实施例的液压图形。

具体实施方式

在不同的附图中，相同的附图标记指示相同的部件或元件。参考图1，1表示双动往复活塞或压力放大活塞，其在滑座或杆2上滑动并被引导，所述滑座或杆2与活动本体或杆3一体形成或者添加并牢固地结合至活动本体或杆3，在活动本体或杆3的内部，除了滑座或杆2之外，还有壳体4，所述双动往复活塞或压力放大活塞1能够在所述壳体4内往复滑动；本体3是与杆类似的活动元件并且一端闭合且另一端支承活塞8，该活塞8防止往复活塞或压力放大活塞1脱落并且借助于垫圈在衬套6的内部部件9上实现密封。换言之，零部件1、6和3具有圆形横截面，同心且一个放在另一个内侧，从而形成具有特定特性的双动汽缸。

需要注意的是，由各个零部件的构造产生了五个压力腔C1、C2、C3、C4、C5，它们通过导管E、F、H、C、D、G与外部连通；适当的垫圈11形成必需的密封。

在杆2中形成孔12，该孔将腔C5与C3连接，单向阀13允许仅从C3朝着C5的连通。

导管E、F、H、C、D、G连接至图2的液压回路中的阀。

固定部件或衬套6通过已知的约束部14连接至使用该致动器的机器或设施的承重结构，而活动部件或本体或活动杆3（其是在阻力载荷上施加作用力F的部件）能够利用适当已知的装置连接至机械构件，该机械构件在其运动期间可能遇到待克服的阻力。

的确，通过作用与反作用的原理，固定部件（衬套）6和活动部件（杆）3的功能能够彼此完全互换。

如从关于优选实施例的描述很清楚地知道，本发明不限于所列举的实例，该实例仅仅作为示例性实例给出。应理解，其它步骤、示例、组成和操作程序在本领域技术人员仔细阅读了本公开之后自然呈现，且它们不会被认为在本发明的范围之外；因此，例如：

-已经选择腔C3放大压力，而腔C2重置往复活塞或压力放大活塞1（即，使它回去），但是这些功能能够被转换，

-对于单向（或止回）阀13和10也是同样的，其能够往复地使阀13与腔C2连接并且再使阀10与腔C2、C3连接（但沿相反方向）。

-在致动器用于致动压机、闭合模具组等的情况下，衬套位置变换器和/或存在、压力或其它传感器以及可编程电子卡的引入将允许致动器的操作自动化。

根据本发明的设备的操作如下：

-假设该设备用于操作安装在挖掘机的臂上的设施的操作并且用于粉碎强化的混凝土结构或用于切割并粉碎铁制结构或型材；

-在前进冲程期间，压力放大活塞1和活动本体或杆3一起移动并且压力放大活塞1“闲置”，原因是顺序阀21关闭；

-当阻力超过一定值时，顺序阀21打开并在压力下通过滑动阀或滑阀23发送流体到腔C1；因此，对于压力放大活塞1的平衡，腔C3中的压力变成腔C1中的压力乘以S1/S3（其中S1是压力放大活塞1的表面，S3是从滑座（或杆）2的侧部开始的压力放大活塞1的内表面）；流体然后通过单向或止回阀13从C3转移进入C5，且不能从C5返回到C3。

-因此将力放大，原因是C3中的该相同高压作用在压力腔C5的作用表面S5上；

-然而，当压力放大活塞1已经完全完成其冲程时，活动本体或杆3根据比率S3/S5将已经完成相对较短的冲程，并且将不得不回移；

-在该位置，由压力放大活塞1承载的浅突起或引导边缘B1布置成与孔D和G连通，所述孔D和G引导滑动阀或滑阀23并使其反向，从而使得压力放大活塞1回移，而活动本体或杆3由于单向阀13和先导的止回阀20而在位置上得以保持。当浅突起或引导边缘B2使孔G和I连通时，压力放大活塞1重启以用于后续的泵送。

图3示出了可能的变化实施例，其与图4的CETOP图形对应。

图2中标识为24的反馈定位设备（参考图1其具有一体形成在压力放大活塞1上的引导边缘B1和B2）能通过被带到压力放大活塞1的中心的“长笛”或线管（在图3中被标识为25）实现。

压力放大腔S3（其在图2中是压力放大活塞的中央的一个腔）在图3的情况下是外部环形腔。图2的回路相对于图4经受三处变化：

A）线管23在交叉构型和并联构型上切换

B）未安装顺序阀21

C）图2的止回阀10由排出连接部H代替。

参考图5，长笛或线管25从其与压力放大活塞1（其在其它地方也称为增益器）的约束部处径向地实现；即，形成几十毫米的径向耦合游隙，使得长笛或线管25能够在滑座2中以自己为中心，从而仅维持轴向支撑约束。

为了维持所述轴向支撑，可以将嘴部D的压力传导到长笛或线管25的头部，使得长笛和增益器或压力放大活塞1通常被推回到后死点的位置，长笛和座之间的可靠覆盖区域是可能的最大长度，以尽可能避免泄露。

参考图6，可以利用液压方式而不是弹簧控制方式的重新定中来实现线管23（其执行给增益器或压力放大活塞1进料的功能，增益器或压力放大活塞1又由长笛25引导），以便在时间和可靠性方面改善其响应。

这样构思的本发明能够有各种变型和改变，所有这些变型或改变落入本发明的构思的范围内；而且，细节可以用其它技术等效细节代替。

在本发明的实际实施中，材料、形状和尺寸根据需要能够是任意的。

Claims (7)

1.一种可重置的液力增强器，其在重置的每个阶段期间维持到达的位置并维持所得到的推力，该增强器包括：固定部件，该固定部件与通常的双动液压缸的衬套类似；活动部件，该活动部件与杆类似；添加在所述杆内的活动双动活塞，其能够往复运动并且允许通过纯比例的伺服控制液压回路借助于反馈定位对力进行放大；其中整个液力增强器的特征在于：所述固定部件具有用于活塞的衬套和用于与杆类似的活动部件的滑动部的双重功能，所述活动部件具有杆和用于所述活塞的滑动部的双重功能，所述活塞能够通过由适当的阀和相应分配器形成的液压回路而往复移动，所述液压回路具有根据使用者的需要致动增强器的各个零部件的功能，一装置用于将致动器固定至一结构、一装置用于将活动部件连接至必须被致动的部件，整个增强器如此形成和布置，以便构造彼此同心的双动汽缸和单动汽缸，同时容纳双动同心活塞，该双动同心活塞的往复运动是独立的并且当它必须克服阻碍时在每个循环（前后冲程）产生力的增加和所述活动部件的间歇前进。

2.如权利要求1所述的增强器，其中，当所述活动部件、活动本体或杆3在没有遇到障碍或阻力的情况下前进时，往复活塞或压力放大活塞1也随着它以相同速率前进，原因是导管C（见图4）被适当地供给，而顺序阀21关闭且导管F正排放；当所述活动部件、活动本体或杆遇到阻力或障碍时，顺序阀21自动打开并且压缩腔C3中的压力根据表面S1和S3的比率增加，其中表面S1是压力放大活塞1的表面，表面S3是所述活塞在杆侧2上的表面。

3.如权利要求1所述的增强器，其中，通过作用在所述分配器上，能够使所述活塞1往复移动并使所述活动部件3以间歇运动的方式前进，从而维持最大推力恒定且活动部件3无需从先前到达的位置回移。

4.如权利要求1所述的增强器，其中，彼此同心且一个放置在另一之内的前述零部件构成两个液压缸，一个在另一个内，这产生五个压力腔（C1，C2，C3，C4，C5），这些压力腔由六个导管（E，F，H，G，D，C）连接至能够由使用者通过分配器控制的阀，由此，使用者根据操作需要管理所述增强器。

5.如权利要求1所述的增强器，其中，压力腔（C5，C3）由形成在杆或滑座2中的管或孔12单向连接，单向阀13与其设计无关地插入所述管或孔中。

6.如权利要求1和5所述的增强器，其中，单向阀13的存在是可选的。

7.如权利要求1所述的增强器，其中，反馈定位和反向设备包括引导边缘（B1，B2），嘴部（D，G，H）能够由执行相同功能的其它装置代替。

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