CN102913509A - 电液增压缸及安装有电液增压缸的压机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能把丝杠螺母运动转化为直线往复运动的电液增压缸及安装有电液增压缸的压机设备，电机通过丝杠及螺母设有电动缸活塞，电动缸活塞向外依次设有预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ，其中电动缸活塞端设有柱塞，柱塞通过联接杆贯穿预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ；在增压油腔Ⅲ外、联接杆的顶端设有增压缸活塞，增压缸活塞外设有压头，压头再伸出缸体外；预压油腔Ⅰ连接有储油器。电液增压缸具有很大的输出力,操作方便点和液压传动平稳,能适应冲压成型或压装技术的要求；压机设备是利用电液增压缸的大小不同受压截面面积之比，从而达到将压力提高到数倍或数十倍的压力效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机械、汽车、电器、五金等众多行业的冲压成型、装配、落料、、翻边、铆接、冲缝、压印等工序的电动增压缸及安装有电液增压缸的压机设备。
背景技术
电动缸（也称电动推杆）是把电机的旋转运动通过一对丝杠螺母转化为直线往复运动。电动缸的主要特点是结构简单、操作方便、易于维护、工作环境干净、尤其同步性较好，可以实现远距离控制、集中控制，只要接电就可以操作。
再者在工作频率低的情况，气缸、液压缸的造价也高，需要配置气源或者泵站。一般电动缸行程已标准化，特殊行程可根据不同应用条件要求设计定做。电动缸负荷可以根据不同的应用负荷要求而设计不同压力的电动缸，但由于丝杠螺母结构、材料及传力等原因，其最大输出力受到限制。
发明内容
本发明提供一种电液增压缸及安装有电液增压缸的压机设备，能适应冲压成型或压装技术的要求。
为此，本发明的技术方案，一种电液增压缸，包括电机1和缸体9，电机安装在缸体9的一端，电机1的前端设有丝杠2，丝杠2上套有螺母3，螺母3的外面设有导套4，其特征在于：在螺母3的另一端设有电动缸活塞5，电动缸活塞5向外依次设有预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ，其中电动缸活塞5外端设有柱塞6，柱塞6通过联接杆7贯穿预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ；在增压油腔Ⅲ外、联接杆7的顶端设有增压缸活塞8，增压缸活塞8外设有压头10，压头10再伸出缸体9外；预压油腔Ⅰ连接有储油器13。
对上述方案的改进在于：螺母3、导套4、电动缸活塞5、柱塞6、联接杆7固联在一起为同一运动构件。
对上述方案的改进在于：联接杆7与增压缸活塞8为滑动连接或柔性连接。
对上述方案的改进在于：预压油腔Ⅰ通过柱塞油腔Ⅱ与增压油腔Ⅲ结合成一整体。
对上述方案的改进在于：增压油腔Ⅲ外设有保护阀和压力表。
一种安装有电液增压缸的压机设备，包括机架和控制系统，其特征在于：所述电液增压缸安装在机架上，对应机架设有工作台面和夹具，电液增压缸连接至控制系统。
有益效果：
本发明是同时把电动缸和油液增压缸组合而成的，螺母、导套、电动缸活塞、柱塞、联接杆固联在一起为同一运动构件，它同时具有电动缸操作方便的优点和液压传动平稳的优点。
联接杆与增压缸活塞为滑动连接或柔性连接不仅保护了增压缸活塞，还保护了联接杆。
预压油腔Ⅰ与增压油腔Ⅲ结合成一整体使得安装和加工安装更加方便和可靠。
预压油腔Ⅰ外设有储油器，当柱塞进入柱塞油腔Ⅱ后，预压油腔Ⅰ内的油流入储油器。
增压油腔Ⅲ外设有保护阀和压力表，为避免增压缸在增压时动作的压力过大破坏模具或工件，以便能有效过载保护。
本发明电液增压缸不仅克服了电动缸、液压缸、气液增压缸的缺点，而且还综合了电动缸、液压缸、气液增压缸的优点。电液增压缸具有以下核心特性:
1）输入力小，输出力大，工作效率高，节能；
2）机、电、液一体化全封闭结构，动作灵敏，噪声小，预压软着陆能有效减缓外来的冲击力，不损工件，故障少；
3）缸体结构简单，工作油液循环于封闭的缸筒里，体积小、不漏油，无油污染，便于安装维修。在恶劣的环境下不吸尘、不进水、内部不锈蚀，使用寿命长；
4）行程控制准确，具有可靠的过载自动保护功能和自锁功能；
5）投资小。
气缸需建昂贵的空压站，气压管路易泄漏，气压不稳定，噪音高；液压缸、电液缸均需液压泵；而电液增压缸只需接通电源即可使用。
电液增压缸依据外负载的变化科学地实现了将工艺过程合理地分为三个过程（即空行程、增压行程、回程），并对不同过程的不同外负载分别施加不同的主动压力，因此该技术广泛应用于五金、电子、电器、汽车、机械、钟表、仪器等众多行业的装配、落料、切割、成型、翻边、压入、铆接、冲缝、校准和压印等工序。
附图说明
图1 电液增压缸A结构示意图。
图2是电液增压缸A安装在压机设备上的示意图。
1是电机、2是丝杠、3是螺母、4是导套、5是电动缸活塞、6是柱塞、7是联接杆、8是增压缸活塞、9是缸体、10是压头、11是弹簧、12是保护阀和压力表、13是储油器、14是工作台面和夹具、15是机架、16是控制系统，预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ、增压油腔Ⅲ，A是电液增压缸。
具体实施方式
本发明如图1、2所示。
一种电液增压缸，包括电机1和缸体9，电机安装在缸体9的一端，电机1的前端设有丝杠2，丝杠2上套有螺母3，螺母3的外面设有导套4，在螺母3的另一端设有电动缸活塞5，电动缸活塞5向外依次设有预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ，其中电动缸活塞5端设有柱塞6，柱塞6通过联接杆7贯穿预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ；在增压油腔Ⅲ外、联接杆7的顶端设有增压缸活塞8，增压缸活塞8外设有压头10，压头10再伸出缸体9外；预压油腔Ⅰ连接有储油器13。
螺母3、导套4、电动缸活塞5、柱塞6、联接杆7固联在一起为同一运动构件。
联接杆7与增压缸活塞8为滑动连接或柔性连接，使用弹簧11更为合理。
预压油腔Ⅰ与柱塞油腔Ⅱ及增压油腔Ⅲ结合成一整体。
增压油腔Ⅲ外设有保护阀和压力表12。
预压油腔Ⅰ外设有储油器13。
一种安装有电液增压缸的压机设备，包括机架15和控制系统16，所述电液增压缸A安装在机架15上，对应机架15设有工作台面和夹具14，电液增压缸A连接至控制系统16；控制电机1、活塞、压头10协调自动工作，同时动态检测显示压力和位移。电液增压压机是利用电液增压缸的大小不同受压截面面积之比，从而达到将压力提高到数倍或数十倍的压力效果。
电液增压缸的工作原理：
增压缸是能将较低压力输入，以较高压力输出的液压变换元件，
预压油腔Ⅰ通过柱塞油腔（Ⅱ）与增压油腔Ⅲ结合成一整体，电动缸活塞5将预压油腔Ⅰ内的油液推向增压油腔Ⅲ，因为电动缸活塞5压力不变，柱塞6进入柱塞油腔Ⅱ内，增压油腔Ⅲ内形成封闭油腔，当受压面积由大变小时，则压强也会随大小不同而变化，当与负载平衡时，根据帕斯卡原理“封闭的液体能把外加压的压强大小不变地向各个方向传递”，如不计摩擦阻力，则由电动缸活塞受力平衡求得增压油腔油压力P2，依据下列公式：
π/4（D 1 2 P2）=π/4（d2 P2）
P2= （D 1 2 /d 2 ）P 1
式中P1——输入电动缸活塞压力；
P2——增压缸的油压力；
D 1 ——电动缸活塞直径；
D 2 ——增压缸活塞直径；
d——电动缸柱塞直径。
D1/d称为增压比，由此可见增压油腔的油压为电动缸活塞压力的D1/d倍，D1/d越大，则增压比也越大。若D1=D2，则D1/d=D/d。利用增压器的大小不同受压截面面积之比，从而达到将压力提高到数倍或数十倍的压力效果。
电液增压缸的动作步骤：
电液增压缸工作时，是利用电机1正反转通过一对丝杠2螺母3转化后实现增压缸活塞杆作直线往复运动。启动电机1，正转时，电动缸活塞5运动，预压油腔Ⅰ内的液压油会在柱塞6作用下通过柱塞油腔Ⅱ流向增压油腔Ⅲ内，此时液压油会迅速推动与压头10固接在一起的增压缸活塞8作位移，预压力行程结束后，电动缸柱塞6进入柱塞油腔Ⅱ内，增压油腔Ⅲ内形成封闭油腔，电动缸活塞5与电动缸柱塞6继续向前运动，此时增压油腔产生高压油推动压头输出较大力，从而达到完成冲压或装配的目的。回程时，电机1反转，增压缸活塞杆退回，直至电液增压缸完成一个动作循环结束，继续工作可进入下一循环。
Claims (6)
1.一种电液增压缸，包括电机（1）和缸体（9），电机安装在缸体（9）的一端，电机（1）的前端设有丝杠（2），丝杠（2）上套有螺母（3），螺母（3）的外面设有导套（4），其特征在于：在螺母（3）的另一端设有电动缸活塞（5），电动缸活塞（5）向外依次设有预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ，其中电动缸活塞（5）端设有柱塞（6），柱塞（6）通过联接杆（7）贯穿预压油腔Ⅰ、柱塞油腔Ⅱ和增压油腔Ⅲ；在增压油腔Ⅲ外、联接杆（7）的顶端设有增压缸活塞（8），增压缸活塞（8）外设有压头（10），压头（10）再伸出缸体（9）外；预压油腔Ⅰ外设有储油器（13）。
2. 根据权利1所述电液增压缸，其特征在于：螺母（3）、导套（4）、电动缸活塞（5）、柱塞（6）、联接杆（7）固联在一起为同一运动构件。
3.根据权利1或2所述电液增压缸，其特征在于：联接杆（7）与增压缸活塞（8）为滑动连接或柔性连接。
4.根据权利1所述电液增压缸，其特征在于：预压油腔Ⅰ通过柱塞油腔Ⅱ与增压油腔Ⅲ结合成一整体。
5.根据权利1或4所述电液增压缸，其特征在于：增压油腔Ⅲ外设有保护阀和压力表（12）。
6.一种安装有电液增压缸的压机设备，包括机架（15）和控制系统（16），其特征在于：所述电液增压缸（A）安装在机架（15）上，对应机架（15）设有工作台面和夹具（14），电液增压缸（A）连接至控制系统（16）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130206 |