CN105020198B - 一种液压作动器及复合摇臂 - Google Patents

一种液压作动器及复合摇臂 Download PDF

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Abstract

一种液压作动器及复合摇臂，包括：壳体，其内分隔成两个相互独立的腔体Ⅰ以及腔体Ⅱ、输入活塞、输出活塞、回油口以及延时机构。当输入运动的机械驱动机构驱动输入活塞向内侧端运动时，延时机构控制腔体Ⅰ中的液压油在一定时间内不流入腔体Ⅱ中，经一定时间延时后，腔体Ⅰ中的液压油通过输油通道Ⅰ经单向阀流入腔体Ⅱ内，从而推动输出活塞动作，输出活塞驱动输出的驱动目标经延时后动作。控制阀的作用主要是调节输出活塞开始复位的时刻，同时能够调节输出活塞复位的速度。通过本液压作动器，实现了在一个原动输入机构的情况下多个通过输出活塞控制的输出运动机构相的动作时机和运动规律可控变化。

Description

一种液压作动器及复合摇臂
技术领域
本发明涉及一种液压作动器及复合摇臂。
背景技术
一类周期性循环机械运动包含一个原动输入和多个输出运动关系，多个输出按照不同的驱动目标要求分为2类，第一类输出与输入运动的关系为直接的杠杆或凸轮之类的机械驱动组合，第二类则要求一部分输入能量被蓄能环节所暂存，并在特定的条件时机下触发蓄能环节以释放出能量，从而间接地驱动第二类目标完成运动。第二类输出循环运动维持特定的输出状态，然后按照其固有时间参数自行复位并恢复到初始状态，或者受控于特定的外部信号,自复位特征不依赖于输入部分。现有的机械结构中没有很好的实现在原动输入作用下第一类输出运动先行执行而第二类输出动作相对延迟发生的机械装置。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种可以将原动输入延迟后进行动力输出的液压作动器及复合摇臂。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种液压作动器，包括：
壳体，其内分隔成两个相互独立的腔体Ⅰ以及腔体Ⅱ，腔体Ⅰ与腔体Ⅱ之间通过输油通道Ⅰ连通；
输入活塞，其滑动安装于腔体Ⅰ中；
输出活塞，其滑动安装于腔体Ⅱ中；
进油口，其设置于腔体Ⅰ上，其与腔体Ⅰ相连通，输入活塞在腔体Ⅰ中的滑动行程中不会将进油口封闭；
回油口，其设置于腔体Ⅱ上，其与腔体Ⅱ相连通，回油口上设置有控制阀，输出活塞在腔体Ⅱ的滑动行程中不会将回油口封闭；
以及延时机构，所述延时机构使输入活塞在运行过程中经一定延时后再驱动输出活塞运动；
所述输油通道Ⅰ内设置有使液压油从腔体Ⅰ单向流入腔体Ⅱ内的单向阀，所述进油口内设置有使液压油单向流入腔体Ⅰ中的单向阀Ⅰ。
上述延时机构包括设置于腔体Ⅰ上且位于进油口外侧端的延迟控制油口，所述延迟控制油口与腔体Ⅰ连通。
上述延时机构包括设置于壳体内的腔体Ⅲ、滑动安装于腔体Ⅲ中的从动活塞、设置于壳体内一端连接于腔体Ⅰ另一端连接于腔体Ⅲ的控制油道以及设置于壳体内一端连接于腔体Ⅰ另一端连接于腔体Ⅱ的连接油道，所述腔体Ⅰ与腔体Ⅲ之间通过输油通道Ⅱ连通，所述输油通道Ⅱ内设置有单向阀Ⅱ，所述从动活塞后端连接有蓄能装置，当液压油从输油通道Ⅱ进入腔体Ⅲ中时，从动活塞向外侧运动并压缩蓄能装置，所述输入活塞的头端沿圆周方向设置有环形槽，当输入活塞运动至环形槽与控制油道相连通时，所述环形槽同时与连接油道相连通，所述单向阀Ⅰ为可控单向阀。
为了便于复位上述输入活塞以及输出活塞的尾端分别设置有用于使其回程复位的弹簧Ⅰ以及弹簧Ⅱ。
为了方便实现铰接安装，上述输入活塞的头端设置有连接座。
上述控制阀为电磁力操控的液压电磁阀或机械力操控的液压阀的一种。
所述单向阀为液控单向阀或电控单向阀中的一种。
为了便于复位，上述蓄能装置为连接于从动活塞的弹簧Ⅲ或气囊中的一种。
一种复合摇臂，所述复合摇臂在机械摇臂的输出端向外延伸设置有第二输出端，所述第二输出端与权利要求1中的液压作动器的输入活塞的外端面相接触，或通过销轴与输入活塞外端面铰接安装
本发明的有益效果是：当输入运动的机械驱动机构驱动输入活塞向内侧端运动时，延时机构控制腔体Ⅰ中的液压油在一定时间内不流入腔体Ⅱ中，经一定时间延时后，腔体Ⅰ中的液压油通过输油通道Ⅰ经单向阀流入腔体Ⅱ内，从而推动输出活塞动作，输出活塞驱动输出的驱动目标经延时后动作。控制阀的作用主要是调节输出活塞开始复位的时刻，同时能够调节输出活塞复位的速度。也就是说，它主要控制输出活塞的输出过程的时间长短。控制阀可以为电磁力操控的液压电磁阀或机械力操控的液压阀的一种，并可以由外部远程控制。通过本液压作动器，实现了在一个原动输入机构的情况下多个通过输出活塞控制的输出运动机构相的动作时机和运动规律可控变化。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图中，1.壳体 2.输入活塞 3.输出活塞 4.输油通道Ⅰ 5.单向阀 6.腔体Ⅰ 7.腔体Ⅱ 8.进油口 9.单向阀Ⅰ 10.弹簧Ⅰ 11.弹簧Ⅱ 12.连接座 13.延迟控制油口 14.回油口15.控制阀 16.控制油道 17.环形槽 18.连接油道 19.腔体Ⅲ 20.输油通道Ⅱ 21.单向阀Ⅱ 22.从动活塞 23.弹簧Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
一种液压作动器，包括：壳体1，其内分隔成两个相互独立的腔体Ⅰ 6以及腔体Ⅱ7，腔体Ⅰ 6与腔体Ⅱ 7之间通过输油通道Ⅰ 4连通；输入活塞2，其滑动安装于腔体Ⅰ 6中；输出活塞3，其滑动安装于腔体Ⅱ 7中；进油口8，其设置于腔体Ⅰ 6上，其与腔体Ⅰ 6相连通，输入活塞2在腔体Ⅰ 6中的滑动行程中不会将进油口8封闭；回油口14，其设置于腔体Ⅱ 7上，其与腔体Ⅱ 7相连通，回油口14上设置有控制阀15，输出活塞3在腔体Ⅱ 7的滑动行程中不会将回油口14封闭；以及延时机构，延时机构使输入活塞2在运行过程中经一定延时后再驱动输出活塞3运动；输油通道Ⅰ 4内设置有使液压油从腔体Ⅰ 6单向流入腔体Ⅱ 7内的单向阀 5，进油口8内设置有使液压油单向流入腔体Ⅰ 6中的单向阀Ⅰ 9。当输入运动的机械驱动机构驱动输入活塞2向内侧端运动时，延时机构控制腔体Ⅰ 6中的液压油在一定时间内不流入腔体Ⅱ 7中，经一定时间延时后，腔体Ⅰ 6中的液压油通过输油通道Ⅰ 4经单向阀5流入腔体Ⅱ 7内，从而推动输出活塞3动作，输出活塞3驱动输出的驱动目标经延时后动作。控制阀15的作用主要是调节输出活塞3开始复位的时刻，同时能够调节输出活塞3复位的速度。也就是说，它主要控制输出活塞3的输出过程的时间长短。控制阀15可以为电磁力操控的液压电磁阀或机械力操控的液压阀的一种，并可以由外部远程控制。通过本液压作动器，实现了在一个原动输入机构的情况下多个通过输出活塞3控制的输出运动机构相的动作时机和运动规律可控变化。
如附图1所示，延时机构可以为如下结构，其包括设置于腔体Ⅰ 6上且位于进油口8外侧端的延迟控制油口13，延迟控制油口13与腔体Ⅰ 6连通。当驱动输入控制输入活塞2向内侧端运动时，开始一段形成中腔体Ⅰ 6中的液压油从延迟控制油口13中卸荷，当输入活塞2移动至其将延迟控制油口13封闭后，输入活塞2压缩腔体Ⅰ 6中液压油，使液压油通过经单向阀5流入腔体Ⅱ 7中，从而实现延迟推动输出活塞3动作，液压驱动过程直至到达输入活塞2最大行程结束，实现了通过输出活塞3带动机械机构延时动作的目的，其结构简单。通过设置延迟控制油口13在轴向的位置可以实现控制进入腔体Ⅱ 7内的液压油的流量，从而实现控制输出活塞3的动作时机和输出长度可控的目的。
进一步的，如附图2所示，延时机构也可以为如下结构，其包括设置于壳体1内的腔体Ⅲ 19、滑动安装于腔体Ⅲ 19中的从动活塞22、设置于壳体1内一端连接于腔体Ⅰ 6另一端连接于腔体Ⅲ 19的控制油道16以及设置于壳体1内一端连接于腔体Ⅰ 6另一端连接于腔体Ⅱ 7的连接油道18，腔体Ⅰ 6与腔体Ⅲ 19之间通过输油通道Ⅱ 20连通，输油通道Ⅱ 20内设置有单向阀Ⅱ 21，腔体Ⅲ 19连接蓄能装置，蓄能装置可以为弹簧Ⅲ 23或气囊中的一种，例如从动活塞22与弹簧Ⅲ 23组合形成的活塞式蓄能器，当液压油从输油通道Ⅱ 20进入腔体Ⅲ 19中时，蓄能装置将输入机械运动能量蓄积。输入活塞2的头端沿圆周方向设置有环形槽17，当输入活塞2运动至环形槽17与控制油道16相连通时，环形槽17同时与连接油道18相连通。当驱动输入控制输入活塞2向内侧端运动时，将单向阀5关闭，此时腔体Ⅰ 6中的液压油通过输油通道Ⅱ 20经单向阀Ⅱ 21进入腔体Ⅲ 19中。当输入活塞2运动至其上的环形槽17将控制油道16以及连接油道18导通时，蓄能装置释放能量，使腔体Ⅲ 19中的液压油经控制油道16后再通过环形槽17进入连接油道18，最终液压油进入腔体Ⅱ 7中推动输出活塞3动作，实现了输出活塞3延时输出的目的。通过设置控制油道16以及连接油道18与腔体Ⅰ 6连接处的位置可以实现控制进入腔体Ⅲ 19中的液压油的流量，从而实现控制进入腔体Ⅱ 7中的液压油的流量，使输出活塞3的动作长度达到可控的目的。进一步的单向开关5为液控单向阀或电控单向阀中的一种，在输入活塞2开始动作时，通过控制单向开关5的开启时间，可以直接控制腔体Ⅰ 6中的液压油在指定起点位置进入腔体Ⅱ 7中并驱动输出活塞3动作，从而实现对输出活塞3的动作起点和动作长度控制。其中附图2所示的延时结构中的单向阀Ⅰ 5为可控单向阀，因为可控单向阀是可以实现动作延时的起点是外部可控的。而附图1中的延时机构的单向阀Ⅰ 5的作用只是防止输出活塞3复位期间油液回流。
输入活塞2以及输出活塞3的尾端分别设置有用于使其回程复位的弹簧Ⅰ 10以及弹簧Ⅱ 11，通过弹簧Ⅰ 10以及弹簧Ⅱ 11可以驱动输入活塞2或者输出活塞3快速复位，进一步提高使用的可靠性。进一步的，输入活塞2的头端设置有连接座12。类似于复合摇臂类的输入机构可以通过销轴与连接座12铰接安装，因此输入机构就可以驱动输入活塞2往复运动。
本发明还涉及一种复合摇臂，复合摇臂在机械摇臂的输出端向外延伸设置有第二输出端，第二输出端与权上述的液压作动器的输入活塞2的外端面相接触，或通过销轴与输入活塞2外端面铰接安装。在实现普通机械摇臂驱动目标机构功能的同时，还可以同时驱动液压作动器动作。

Claims (9)

1.一种液压作动器，其特征在于，包括：
壳体（1），其内分隔成两个相互独立的腔体Ⅰ（6）以及腔体Ⅱ（7），腔体Ⅰ（6）与腔体Ⅱ（7）之间通过输油通道Ⅰ（4）连通；
输入活塞（2），其滑动安装于腔体Ⅰ（6）中；
输出活塞（3），其滑动安装于腔体Ⅱ（7）中；
进油口（8），其设置于腔体Ⅰ（6）上，其与腔体Ⅰ（6）相连通，输入活塞（2）在腔体Ⅰ（6）中的滑动行程中不会将进油口（8）封闭；
回油口（14），其设置于腔体Ⅱ（7）上，其与腔体Ⅱ（7）相连通，回油口（14）上设置有控制阀（15），输出活塞（3）在腔体Ⅱ（7）的滑动行程中不会将回油口（14）封闭；
以及延时机构，所述延时机构使输入活塞（2）在运行过程中经一定延时后再驱动输出活塞（3）运动；
所述输油通道Ⅰ（4）内设置有使液压油从腔体Ⅰ（6）单向流入腔体Ⅱ（7）内的单向阀Ⅰ（5），所述进油口（8）内设置有使液压油单向流入腔体Ⅰ（6）中的单向阀Ⅰ（9）。
2.根据权利要求1所述的液压作动器，其特征在于：所述延时机构包括设置于腔体Ⅰ（6）上且位于进油口（8）外侧端的延迟控制油口（13），所述延迟控制油口（13）与腔体Ⅰ（6）连通。
3.根据权利要求1所述的液压作动器，其特征在于：所述延时机构包括设置于壳体（1）内的腔体Ⅲ（19）、滑动安装于腔体Ⅲ（19）中的从动活塞（22）、设置于壳体（1）内一端连接于腔体Ⅰ（6）另一端连接于腔体Ⅲ（19）的控制油道（16）以及设置于壳体（1）内一端连接于腔体Ⅰ（6）另一端连接于腔体Ⅱ（7）的连接油道（18），所述腔体Ⅰ（6）与腔体Ⅲ（19）之间通过输油通道Ⅱ（20）连通，所述输油通道Ⅱ（20）内设置有单向阀Ⅱ（21），所述从动活塞（22）后端连接有蓄能装置，当液压油从输油通道Ⅱ（20）进入腔体Ⅲ（19）中时，从动活塞（22）向外侧运动并压缩蓄能装置，所述输入活塞（2）的头端沿圆周方向设置有环形槽（17），当输入活塞（2）运动至环形槽（17）与控制油道（16）相连通时，所述环形槽（17）同时与连接油道（18）相连通，所述单向阀Ⅰ（5）为可控单向阀。
4.根据权利要求1或2或3所述的液压作动器，其特征在于：所述输入活塞（2）以及输出活塞（3）的尾端分别设置有用于使其回程复位的弹簧Ⅰ（10）以及弹簧Ⅱ（11）。
5.根据权利要求4所述的液压作动器，其特征在于：所述输入活塞（2）的头端设置有连接座（12）。
6.根据权利要求1所述的液压作动器，其特征在于：所述控制阀（15）为电磁力操控的液压电磁阀或机械力操控的液压阀的一种。
7.根据权利要求3所述的液压作动器，其特征在于：所述单向阀（5）为液控单向阀或电控单向阀中的一种。
8.根据权利要求3所述的液压作动器，其特征在于：所述蓄能装置为连接于从动活塞（22）的弹簧Ⅲ（23）或气囊中的一种。
9.一种复合摇臂，其特征在于，所述复合摇臂在机械摇臂的输出端向外延伸设置有第二输出端，所述第二输出端与权利要求1中的液压作动器的输入活塞（2）的外端面相接触。
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