CN106939910A - 一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸 - Google Patents

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胡东涛
陈超
程骥
李延伟
张建明
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    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
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    • F15B15/1447—Pistons; Piston to piston rod assemblies

Abstract

本发明公开了一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，属于电动静液作动器技术领域。它包括依次相连接的前端盖、缸筒和后端盖，缸筒内部设有与其内壁滑动密封连接的活塞杆，后端盖的前端设置为与活塞杆内部空腔壁滑动密封连接的端杆，活塞杆空腔与端杆组成内油腔，内油腔与缸筒、活塞杆外壁和前端盖围成的外油腔的容积相等，后端盖内部设有与内油腔连通的油液通道，缸筒前端设有连通外油腔的油液口，缸筒后端设有空气口，活塞杆与后端盖之间的空气腔内设有弹簧，通过弹簧为活塞杆快速运动提供附加动力。本发明适合应用在需要高速执行部件工作且对安装空间和控制性能均有较高要求的场合。

Description

一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸
技术领域
本发明涉及电动静液作动器技术领域，尤其是一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸。
背景技术
电动静液作动器是一体化的液压系统，其将电动机、液压泵、油箱、执行器、检测元件和控制器等集成化、小型化，使得该新型集成一体化作动系统体积小，质量轻，性能高效，能够实现传统液压系统的所有功能，并克服了传统液压系统固有的一些缺点，具有重大的理论意义和实用价值。它具有独特的快插快用功能，由于其安装简便，仅相当于安装一个油缸，然后将电缆连接到电源和控制器，电动静液作动器即可工作。避免了传统液压系统繁琐的布管、充液和调试工作和系统安装过程中产生的污染，而污染将会损坏液压元件的寿命。正是基于上面的诸多优点，电动静液作动器在航空、军工、海事和工程机械行业得到了广泛应用。
目前，现有的对称液压缸一般为双出杆，双出杆液压缸对空间要求较高，而单出杆非对称液压缸的两个工作腔容积不相等，控制性能较难保证，这使得它们各自的应用场合受到很大限制，不适用于空间有限、控制性能要求较高的使用场合，更不能应用到需要高速执行部件工作且对安装空间有较高要求的场合。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的缺点，提供一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，它采用了内油腔和外油腔两个工作腔容积相等的单出杆对称缸且在空气腔内设置弹簧，通过弹簧为活塞杆快速运动提供附加动力，解决了传统液压缸不能应用到需要高速执行部件工作且对安装空间和控制性能均有较高要求的场合的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，其包括缸筒，缸筒前端与前端盖连接，缸筒后端与后端盖连接，缸筒内部设有活塞杆，活塞杆底部设有与其一起成型的凸起，凸起与缸筒内壁进行滑动密封连接，凸起前端的活塞杆与前端盖内部通孔孔壁进行滑动密封连接，活塞杆内部设有空腔，后端盖的前端设置为与活塞杆内部空腔壁滑动密封连接的端杆，活塞杆空腔与端杆组成内油腔，内油腔与缸筒、活塞杆外壁和前端盖围成的外油腔的容积相等，后端盖内部设有与内油腔连通的油液通道，缸筒前端设有连通外油腔的油液口，缸筒后端设有与活塞杆底端面、后端盖和缸筒内壁围成的空气腔连通的空气口，活塞杆与后端盖之间的空气腔内设有弹簧。
作为本发明的一种改进，所述内油腔截面形状为圆形，外油腔截面形状为环形。
本发明的有益效果是，本发明通过采用内油腔和外油腔两个工作腔容积相等的单出杆对称缸，安装空间小，是双出杆对称缸的三分之二；通过在空气腔设有空气口，为空气腔在活塞杆沿缸筒左右移动时补充或排出空气，从而避免发生空气无法排出或进入而形成活塞杆无法正常移动的现象；通过在空气腔内设置弹簧，通过弹簧为活塞杆快速运动提供附加动力，比传统方式节省了30%到60%的功耗，并且具有较大的适合的速度范围，速度能达到30m/s以上，大大提高了工作效率，本发明适合应用在需要高速执行部件工作且对安装空间和控制性能均有较高要求的场合，结构紧凑，制造方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明工作原理图。
1、后端盖，1A、油液通道，1B、端杆，2、弹簧，3、缸筒，3A、空气口，3B、油液口，4、前端盖，5、活塞杆，5A、凸起，6、内油腔，7、外油腔，
8、两位两通电磁换向阀，9、安全阀，10、单向阀，11、双向油泵。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
在图1中，一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，它包括缸筒3，缸筒3前端与前端盖4固定连接，缸筒3后端与后端盖1固定连接，缸筒3内部设有活塞杆5，活塞杆5底部设有与活塞杆5一起成型的凸起5A，凸起5A与缸筒3内壁进行滑动密封连接，凸起5A前端的活塞杆5与前端盖4内部通孔孔壁进行滑动密封连接，活塞杆5内部设有空腔，后端盖1的前端设置为与活塞杆5内部空腔壁滑动密封连接的端杆1B，活塞杆5空腔与端杆1B组成截面形状为圆形的内油腔6，内油腔6与缸筒3、活塞杆5外壁和前端盖4围成的截面形状为环形的外油腔7的容积相等，后端盖1内部设有与内油腔6连通的油液通道1A，缸筒3前端设有连通外油腔7的油液口3B，缸筒3后端设有与活塞杆5底端面、后端盖1和缸筒3内壁围成的空气腔连通的空气口3A，为空气腔在活塞杆5沿缸筒3内壁左右移动时补充或排出空气，从而避免发生空气无法排出或进入而形成活塞杆5无法正常移动的现象，活塞杆5后端面与后端盖1之间的空气腔内设有弹簧2。油缸工作时，通过弹簧2为活塞杆5快速运动提供附加动力，比传统方式节省了30%到60%的功耗，并且具有较大的适合的速度范围，速度能达到30m/s以上，大大地提高了工作效率，适合应用在需要高速执行部件工作且对安装空间和控制性能均有较高要求的场合，结构紧凑，制造方便。
在图2中，本发明的工作原理为：如图所示，油液口3B与油液通道1A分别连通双向油泵11的两个油口，同时油液口3B与油液通道1A之间还设有与双向油泵11并联设置的两位两通电磁换向阀8，两位两通电磁换向阀8为两位两通电磁球阀。当双向油泵11正向旋转时，两位两通电磁换向阀8得电，此时油液口3B与油液通道1A不通，双向油泵11从油液通道1A将油从内油腔6吸出，从油液口3B将油压入外油腔7，油缸活塞杆5向下移动同时将弹簧2压缩；当双向油泵11反向旋转时，两位两通电磁换向阀8失电，此时油液口3B与油液通道1A相通，双向油泵11从油液口3B将油从外油腔7吸出，从油液通道1A将油压入内油腔6，同时在弹簧2弹力的作用下油缸活塞杆5快速向上移动，在此过程中，内油腔6和外油腔7内的油液始终能相互满足供油需要，即内油腔6与外油腔7容积相等。在油缸工作过程中，空气口3A为空气腔在活塞杆5沿缸筒3上下移动时补充或排出空气，从而避免发生空气无法排出或进入而形成活塞杆5无法正常移动的现象；单向阀10起到由于油缸渗漏造成的油液减少，油缸不能走完全行程时补油的作用；安全阀9为双向油泵11限定最高工作压力，使双向油泵11始终在安全的压力下工作。
本实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的形状、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，其特征在于：其包括缸筒，缸筒前端与前端盖连接，缸筒后端与后端盖连接，缸筒内部设有活塞杆，活塞杆底部设有与其一起成型的凸起，凸起与缸筒内壁进行滑动密封连接，凸起前端的活塞杆与前端盖内部通孔孔壁进行滑动密封连接，活塞杆内部设有空腔，后端盖的前端设置为与活塞杆内部空腔壁滑动密封连接的端杆，活塞杆空腔与端杆组成内油腔，内油腔与缸筒、活塞杆外壁和前端盖围成的外油腔的容积相等，后端盖内部设有与内油腔连通的油液通道，缸筒前端设有连通外油腔的油液口，缸筒后端设有与活塞杆底端面、后端盖和缸筒内壁围成的空气腔连通的空气口，活塞杆与后端盖之间的空气腔内设有弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种电动静液作动器用高速单出杆对称液压缸，其特征在于：所述内油腔截面形状为圆形，外油腔截面形状为环形。
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