CN103671302B - 铰杆液压增压装置及液压压力机 - Google Patents

Abstract

一种铰杆液压增压装置及液压压力机，包括工作台和铰杆液压增压装置，工作台的上方沿竖直方向设有液压缸，液压缸的活塞杆可沿竖直方向朝下伸出，液压缸的下工作腔内设有压力弹簧；铰杆液压增压装置包括安装在机架上的原动机，原动机的动力输出轴与传动丝杠传动相连，传动丝杠外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母，传动丝杠的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母，传动丝杠中部的附近设有一个以上的高压油输出缸。其目的在于提供一种结构紧凑，能量损失小，传递效率高，工作噪声低，输出液压压力高，制造成本低，工作性能稳定，使用寿命长的铰杆液压增压装置及液压压力机。

Description

铰杆液压增压装置及液压压力机

技术领域

本发明涉及一种铰杆液压增压装置及液压压力机。

背景技术

现有的液压传动由于采用的工作介质是液压油，就不可避免的会产生油液的泄露，而油液的泄漏和液体的可压缩性都会造成在液压传动中产生较大的能量损失，包括泄漏损失、摩擦损失等，导致传动效率较低。同时，油液的泄露和挥发、液压泵的噪声等还会对环境造成很大的污染。

另外，在液压系统设计时，人们往往习惯上采用提高液压系统压力或增大液压缸直径的方法来提高液压缸的输出力。但在实际工程应用时，液压系统压力过高，会导致油液泄漏过大使液压泵、阀等液压元件的磨损加快、液压泵、阀等元件的价格升高以及密封系统的成本急剧上升这一系列问题。而增大液压缸的直径会导致液压系统结构庞大，相应的制造成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑，能量损失小，传递效率高，工作噪声低，输出液压压力高，制造成本低，工作性能稳定，使用寿命长的铰杆液压增压装置及液压压力机。

本发明的铰杆液压增压装置，包括安装在机架上的原动机，原动机的动力输出轴与传动丝杠传动相连，传动丝杠可转动地安装在机架上，传动丝杠外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母，传动丝杠的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母，传动丝杠中部的附近设有一个以上的高压油输出缸，每个高压油输出缸的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸的轴线分别沿传动丝杠的径向垂直于传动丝杠的轴线，每个高压油输出缸内分别采用间隙配合插装有柱塞杆，每个高压油输出缸内位于柱塞杆的外侧一端分别设有一个压力油增压腔，每个压力油增压腔分别与输油管路相连，每个所述柱塞杆的里端分别与一个右旋螺母推拉杆的外端和一个左旋螺母推拉杆的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆的长度与右旋螺母推拉杆的长度相等，每个右旋螺母推拉杆的里端分别与所述右旋螺母铰接相连，每个左旋螺母推拉杆的里端分别与所述左旋螺母铰接相连。

本发明的铰杆液压增压装置，其中所述高压油输出缸的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸环绕所述传动丝杠均匀布置。

本发明的铰杆液压增压装置，其中所述原动机为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机的动力输出轴通过联轴器与所述传动丝杠传动相连，传动丝杠沿竖直方向设置，所述高压油输出缸的数量为2个或4个，全部高压油输出缸的轴线位于水平方向。

本发明使用铰杆液压增压装置的液压压力机，包括工作台和铰杆液压增压装置，工作台的上方沿竖直方向设有液压缸，液压缸内的上部设有上工作腔，液压缸内的下部设有下工作腔，液压缸的缸体安装在机架上，液压缸的活塞杆可沿竖直方向朝下伸出，液压缸的下工作腔内设有压力弹簧，压力弹簧的底端顶在液压缸的下工作腔内的底部，压力弹簧的顶端顶在液压缸内的活塞的下端面上；

所述铰杆液压增压装置包括安装在机架上的原动机，原动机的动力输出轴与传动丝杠传动相连，传动丝杠可转动地安装在机架上，传动丝杠外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母，传动丝杠的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母，传动丝杠中部的附近设有一个以上的高压油输出缸，每个高压油输出缸的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸的轴线分别沿传动丝杠的径向垂直于传动丝杠的轴线，每个高压油输出缸内分别采用间隙配合插装有柱塞杆，每个高压油输出缸内位于柱塞杆的外侧一端分别设有一个压力油增压腔，每个压力油增压腔分别通过输油管路与液压缸内的上工作腔相连，输油管路或液压缸上设有压力传感器，压力传感器与电气控制装置电连接，每个所述柱塞杆的里端分别与一个右旋螺母推拉杆的外端和一个左旋螺母推拉杆的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆的长度与右旋螺母推拉杆的长度相等，每个右旋螺母推拉杆的里端分别与所述右旋螺母铰接相连，每个左旋螺母推拉杆的里端分别与所述左旋螺母铰接相连。

本发明的液压压力机，其中所述高压油输出缸的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸环绕所述传动丝杠均匀布置。

本发明的液压压力机，其中所述原动机为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机的动力输出轴通过联轴器与所述传动丝杠传动相连，传动丝杠沿竖直方向设置，所述高压油输出缸的数量为2个或4个，全部高压油输出缸的轴线位于水平方向。

与现有技术相比，本发明的铰杆液压增压装置及液压压力机具有以下优点：

1、本发明铰杆液压增压装置及液压压力机，其传动丝杠在原动机的驱动下做旋转运动时，左旋螺母和右旋螺母就会做相向的接近运动或彼此远离的分离运动，从而可通过右旋螺母推拉杆和左旋螺母推拉杆17驱动高压油输出缸上的柱塞杆对应的做进入缸体运动或缸体伸出运动，由于该结构可对作用到柱塞杆上的力进行高倍数放大，故可让高压油输出缸输出压力极高的液压油，将高压油输出缸输出的压力极高的液压油通过输油管路输送到液压缸内的上工作腔，就可推动液压缸内的活塞及活塞杆一起向下运动，进而可对放置在工作台上的工件进行施压。因此，本发明的设计不仅结构紧凑，传递效率也极高，并可降低所使用的原动机的额定功率，从而节约能源。

2、由于本发明屏弃了传统液压设计中的液压泵，较之传统的液压传统装置，减少了液压泵产生的噪声污染，能源利用率也相应提高。由于液压腔是封闭的，整个装置不会对环境造成污染。

3、本发明的传动丝杠具有自锁作用，在实施压力输出的过程中，可利用其自锁功能使液压压力机在多种工作条件，不必向现有的液压压力机那样要连续工作消耗能量，即在实施压力输出的过程中，原动机不需要一直工作，只有当压力传感器监测到的压强值不够时，压力传感器会给电气控制装置反馈信号，使得伺服电机继续工作，直至达到所需要的压强值。因此，本发明的液压压力机节能效果显著。

综上所述，本发明的铰杆液压增压装置及液压压力机，具有结构紧凑，能量损失小，传递效率高，工作噪声低，输出液压压力高，制造成本低，工作性能稳定，使用寿命长的特点，相对于现有技术具备突出的实质性特点和显著的进步。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

附图说明

图1为本发明使用铰杆液压增压装置的液压压力机的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明铰杆液压增压装置，包括安装在机架上的原动机14，原动机14的动力输出轴与传动丝杠13传动相连，传动丝杠13可转动地安装在机架上，传动丝杠13外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠13的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母12，传动丝杠13的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母8，传动丝杠13中部的附近设有一个以上的高压油输出缸10，每个高压油输出缸10的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸10的轴线分别沿传动丝杠13的径向垂直于传动丝杠13的轴线，每个高压油输出缸10内分别采用间隙配合插装有柱塞杆11，每个高压油输出缸10内位于柱塞杆11的外侧一端分别设有一个压力油增压腔9，每个压力油增压腔9分别与输油管路相连，每个所述柱塞杆11的里端分别与一个右旋螺母推拉杆16的外端和一个左旋螺母推拉杆17的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆17的长度与右旋螺母推拉杆16的长度相等，每个右旋螺母推拉杆16的里端分别与右旋螺母8铰接相连，每个左旋螺母推拉杆17的里端分别与左旋螺母12铰接相连。

作为本发明的改进，上述高压油输出缸10的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸10环绕传动丝杠13均匀布置。

作为本发明的进一步改进，上述原动机14为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机14的动力输出轴通过联轴器15与传动丝杠13传动相连，传动丝杠13沿竖直方向设置，高压油输出缸10的数量为2个或4个，全部高压油输出缸10的轴线位于水平方向。

使用本发明的铰杆液压增压装置的液压压力机，如图1所示，包括工作台1和铰杆液压增压装置，工作台1的上方沿竖直方向设有液压缸6，液压缸6内的上部设有上工作腔，液压缸6内的下部设有下工作腔，液压缸6的缸体安装在机架上，液压缸6的活塞杆可沿竖直方向朝下伸出，液压缸6的下工作腔内设有压力弹簧3，压力弹簧3的底端顶在液压缸6的下工作腔内的底部，压力弹簧3的顶端顶在液压缸6内的活塞4的下端面上；在使用时，压力弹簧3可在液压缸6不工作时将活塞4推回到液压缸6内的上部。

铰杆液压增压装置包括安装在机架上的原动机14，原动机14的动力输出轴与传动丝杠13传动相连，传动丝杠13可转动地安装在机架上，传动丝杠13外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠13的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母12，传动丝杠13的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母8，传动丝杠13中部的附近设有一个以上的高压油输出缸10，每个高压油输出缸10的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸10的轴线分别沿传动丝杠13的径向垂直于传动丝杠13的轴线，每个高压油输出缸10内分别采用间隙配合插装有柱塞杆11，每个高压油输出缸10内位于柱塞杆11的外侧一端分别设有一个压力油增压腔9，每个压力油增压腔9分别通过输油管路与液压缸6内的上工作腔相连，输油管路或液压缸6上设有压力传感器7，压力传感器7与电气控制装置电连接，每个柱塞杆11的里端分别与一个右旋螺母推拉杆16的外端和一个左旋螺母推拉杆17的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆17的长度与右旋螺母推拉杆16的长度相等，每个右旋螺母推拉杆16的里端分别与右旋螺母8铰接相连，每个左旋螺母推拉杆17的里端分别与左旋螺母12铰接相连。

作为本发明的改进，上述高压油输出缸10的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸10环绕传动丝杠13均匀布置。

作为本发明的进一步改进，上述原动机14为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机14的动力输出轴通过联轴器15与传动丝杠13传动相连，传动丝杠13沿竖直方向设置，高压油输出缸10的数量为2个或4个，全部高压油输出缸10的轴线位于水平方向。

上述压力传感器7可实时监测液压缸6内的上工作腔中液压油的压强值，并将监测到的结果反馈到电气控制装置。

伺服电机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。本发明中，伺服电机的信号输入端与电气控制装置相连接。当伺服电机接受到电气控制装置的反馈信号后，伺服电机按给定的方向输出旋转运动，经传动丝杆13后将旋转运动转变为左旋螺母12和右旋螺母8的直线运动。

本发明的传动丝杠13在原动机14的驱动下做旋转运动时，左旋螺母12和右旋螺母8就会做相向的接近运动或彼此远离的分离运动，从而可通过右旋螺母推拉杆16和左旋螺母推拉杆17驱动高压油输出缸10上的柱塞杆11对应的做进入缸体运动或缸体伸出运动，由于该结构可对作用到柱塞杆11上的力进行高倍数放大，故可让高压油输出缸10输出压力极高的液压油，将高压油输出缸10输出的压力极高的液压油通过输油管路输送到液压缸6内的上工作腔，就可推动液压缸6内的活塞4及活塞杆一起向下运动，进而可对放置在工作台1上的工件2进行施压。因此，本发明的设计不仅结构紧凑，传递效率也极高，并可降低所使用的原动机14的额定功率，从而节约能源；

由于本发明屏弃了传统液压设计中的液压泵，较之传统的液压传统装置，减少了液压泵产生的噪声污染，能源利用率也相应提高。由于液压腔是封闭的，整个装置不会对环境造成污染；

本发明的传动丝杠13具有自锁作用，在实施压力输出的过程中，可利用其自锁功能使液压压力机在多种工作条件，不必向现有的液压压力机那样要连续工作消耗能量，即在实施压力输出的过程中，原动机14也即伺服电机不需要一直工作，只有当压力传感器7监测到的压强值不够时，压力传感器7会给电气控制装置反馈信号，使得伺服电机继续工作，直至达到所需要的压强值。因此，本发明的液压压力机节能效果显著；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.铰杆液压增压装置，其特征在于：包括安装在机架上的原动机（14），原动机（14）的动力输出轴与传动丝杠（13）传动相连，传动丝杠（13）可转动地安装在机架上，传动丝杠（13）外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠（13）的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母（12），传动丝杠（13）的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母（8），传动丝杠（13）中部的附近设有一个以上的高压油输出缸（10），每个高压油输出缸（10）的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸（10）的轴线分别沿传动丝杠（13）的径向垂直于传动丝杠（13）的轴线，每个高压油输出缸（10）内分别采用间隙配合插装有柱塞杆（11），每个高压油输出缸（10）内位于柱塞杆（11）的外侧一端分别设有一个压力油增压腔（9），每个压力油增压腔（9）分别与输油管路相连，每个所述柱塞杆（11）的里端分别与一个右旋螺母推拉杆（16）的外端和一个左旋螺母推拉杆（17）的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆（17）的长度与右旋螺母推拉杆（16）的长度相等，每个右旋螺母推拉杆（16）的里端分别与所述右旋螺母（8）铰接相连，每个左旋螺母推拉杆（17）的里端分别与所述左旋螺母（12）铰接相连。

2.根据权利要求1所述的铰杆液压增压装置，其特征在于：所述高压油输出缸（10）的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸（10）环绕所述传动丝杠（13）均匀布置。

3.根据权利要求2所述的铰杆液压增压装置，其特征在于：所述原动机（14）为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机（14）的动力输出轴通过联轴器（15）与所述传动丝杠（13）传动相连，传动丝杠（13）沿竖直方向设置，所述高压油输出缸（10）的数量为2个或4个，全部高压油输出缸（10）的轴线位于水平方向。

4.使用权利要求1所述的铰杆液压增压装置的液压压力机，其特征在于：包括工作台（1）和铰杆液压增压装置，工作台（1）的上方沿竖直方向设有液压缸（6），液压缸（6）内的上部设有上工作腔，液压缸（6）内的下部设有下工作腔，液压缸（6）的缸体安装在机架上，液压缸（6）的活塞杆可沿竖直方向朝下伸出，液压缸（6）的下工作腔内设有压力弹簧（3），压力弹簧（3）的底端顶在液压缸（6）的下工作腔内的底部，压力弹簧（3）的顶端顶在液压缸（6）内的活塞（4）的下端面上；

所述铰杆液压增压装置包括安装在机架上的原动机（14），原动机（14）的动力输出轴与传动丝杠（13）传动相连，传动丝杠（13）可转动地安装在机架上，传动丝杠（13）外侧壁上的螺纹一半为左旋螺纹，另一半为右旋螺纹，传动丝杠（13）的左旋螺纹杆段上旋装有左旋螺母（12），传动丝杠（13）的右旋螺纹杆段上旋装有右旋螺母（8），传动丝杠（13）中部的附近设有一个以上的高压油输出缸（10），每个高压油输出缸（10）的缸体分别固定在机架上，每个高压油输出缸（10）的轴线分别沿传动丝杠（13）的径向垂直于传动丝杠（13）的轴线，每个高压油输出缸（10）内分别采用间隙配合插装有柱塞杆（11），每个高压油输出缸（10）内位于柱塞杆（11）的外侧一端分别设有一个压力油增压腔（9），每个压力油增压腔（9）分别通过输油管路与液压缸（6）内的上工作腔相连，输油管路或液压缸（6）上设有压力传感器（7），压力传感器（7）与电气控制装置电连接，每个所述柱塞杆（11）的里端分别与一个右旋螺母推拉杆（16）的外端和一个左旋螺母推拉杆（17）的外端铰接相连，左旋螺母推拉杆（17）的长度与右旋螺母推拉杆（16）的长度相等，每个右旋螺母推拉杆（16）的里端分别与所述右旋螺母（8）铰接相连，每个左旋螺母推拉杆（17）的里端分别与所述左旋螺母（12）铰接相连。

5.根据权利要求4所述的液压压力机，其特征在于：所述高压油输出缸（10）的数量为2—8个，2—8个高压油输出缸（10）环绕所述传动丝杠（13）均匀布置。

6.根据权利要求5所述的液压压力机，其特征在于：所述原动机（14）为伺服电机或变频调速电机或液压马达或气动马达，原动机（14）的动力输出轴通过联轴器（15）与所述传动丝杠（13）传动相连，传动丝杠（13）沿竖直方向设置，所述高压油输出缸（10）的数量为2个或4个，全部高压油输出缸（10）的轴线位于水平方向。