CN109854808B - 一种高度集成式机电静压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电静压技术领域，尤其为一种高度集成式机电静压驱动装置，包括通气阀、左液压缸组件及右液压缸，所述左液压缸组件的底部固定设有电机，所述左液压缸组件内部固定设有柱塞泵，所述左液压缸组件外侧依次固定连接有低压安全阀、自增压油箱、溢流阀、电磁换向阀、旁通阀、储油箱、左液压缸、液控单向阀、加注活门及驱动器，所述左液压缸的一侧缸体固定连接有侧盖板和第一密封圈，所述左液压缸的顶部缸体固定连接有上盖板和第二密封圈，所述左液压缸的内腔中固定设有凸轮组件，装置整体结构科学合理，结构紧密，具有一定的使用价值和推广价值。

Description

一种高度集成式机电静压驱动装置

技术领域

本发明涉及机电静压技术领域，具体为一种高度集成式机电静压驱动装置。

背景技术

通气阀作为潜艇的关键部件，主要用于控制潜艇载水仓与外界海水的交流，通过控制其开启与关闭，可实现使潜艇上浮下潜的功能，目前，主要依靠艇上的集中能源来实现对通气阀的驱动，但是由于艇上对通气阀的数量需求较多，且分布较离散的情况，导致较多长管路的使用，因此易产生液压脉动及液压冲击，进而引起较大的振动和噪声。

由此，本发明设计了一种高度集成式机电静压驱动装置，该装置可输出一定压力及流量的油液，为通气阀提供动力及方向控制。该装置将电机、柱塞泵、油箱、换向阀及驱动器进行了高度集成，体积较小，其形成的独立油源控制模式，可应用于单个通气阀控制系统中，摆脱了潜艇集中能源的限制，减少了管路的使用，从而可降低液压脉动、液压冲击在长管路中产生的影响，避免给潜艇带来较大的振动和噪声，提高了潜艇的隐蔽性，增强生存能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高度集成式机电静压驱动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高度集成式机电静压驱动装置，包括通气阀、左液压缸组件及右液压缸，所述通气阀的两侧分别固定设有左液压缸组件、右液压缸，所述左液压缸组件的底部固定设有电机，所述左液压缸组件的内部固定设有柱塞泵，所述左液压缸组件外侧依次固定连接有低压安全阀、自增压油箱、溢流阀、电磁换向阀、旁通阀、储油箱、左液压缸、液控单向阀、加注活门及驱动器，所述左液压缸的一侧缸体固定连接有侧盖板和第一密封圈，所述左液压缸的顶部缸体固定连接有上盖板和第二密封圈，所述左液压缸的内腔中部固定设有凸轮组件，所述凸轮组件靠近电机的一侧固定设有轴承端盖，所述轴承端盖的外圈安装有两道第三密封圈，所述轴承端盖的内圈固定安装有旋转U型密封圈，所述轴承端盖靠近电机的端面固定设有孔用弹性卡圈，所述液控单向阀固定安装于液控单向阀转接块，所述自增压油箱的顶部固定设有自增压油箱活塞，所述自增压油箱活塞中部固定设有液面传感器，所述自增压油箱活塞的外圈安装有两道第四密封圈，所述自增压油箱的内部固定设有自增压油箱弹簧，所述自增压油箱的底端固定连接自增压油箱筒盖，所述凸轮组件的中部固定设有凸轮，所述凸轮的底端和顶端均固定连接有支撑轴承，所述凸轮中部固定设有驱动轴承，所述凸轮的顶端靠近驱动轴承固定设有轴用弹性卡圈。

优选的，所述通气阀两侧左液压缸组件及右液压缸均通过四个双头螺柱及螺母与通气阀连接，并且油管焊接于左右缸体。

优选的，所述左液压缸(101)为空腔结构并分布油路，柱塞泵(2)通过缸体空腔左侧的方孔装入缸体，且两个柱塞泵(2)均通过两个螺钉(30)安装于左液压缸组件(40)之中。

优选的，两个所述柱塞泵(2)对称放置在左液压缸组件(40)的两侧，并通过轴承端盖(33)及孔用弹性卡圈(31)将凸轮组件(38)固定在缸体空腔中。

优选的，所述电机与凸轮组件通过键进行连接。

优选的，所述通过螺钉将电机、自增压油箱及驱动器固定连接于缸体。

优选的，所述低压安全阀、溢流阀、电磁换向阀、旁通阀、液控单向阀及加注活门均为插装式结构。

优选的，所述两个支撑轴承及驱动轴承采用串式结构连接在凸轮上，且驱动轴承放置在两个支撑轴承之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，该装置将电机、柱塞泵、自增压油箱、换向阀及控制驱动器等元器件进行了高度集成，形成了独立油源控制模式，摆脱了潜艇集中能源的限制，减少了管路的使用，从而可降低振动和噪声，提高了潜艇的隐蔽性，增强生存能力。

2、本发明中，电机、支撑轴承、驱动轴承以及凸轮采用串式连接结构，两个柱塞泵对称放置在电机两侧并完全浸入油箱之内，通过旋转U型密封圈可将电机与油箱进行密封隔离，液控单向阀、电磁换向阀、旁通阀、低压安全阀、溢流阀、加注活门及控制驱动器布置在主壳体四周，实现了装置的集成化、小型化，其中将柱塞泵相对凸轮对称放置，也可提高装置工作时的稳定性。

3、本发明中，该装置具有电液遥控操作及现场手动操作等两种控制模式，通过旁通阀实现上述功能，当打开旁通阀时液压缸两腔旁通，手动驱动曲轴，可实现设备的开启及关闭，当关闭旁通阀时便可实现电液遥控操作，通过操作模式的冗余设计，提高了装置的使用可靠性。

附图说明

图1为为本发明整体结构主视图；

图2为本发明整体结构左视图；

图3为本发明A-A结构剖视图；

图4为本发明整体工作原理图；

图5为本发明整体液压系统原理图。

图中：1-电机；2-柱塞泵；3-低压安全阀；4-自增压油箱；5-液面传感器；6-溢流阀；7-电磁换向阀；8-旁通阀；9-储油箱；101-左液压缸；102-右液压缸；11-液控单向阀；12-加注活门；13-驱动器；14-通气阀；15-油管；16-支撑轴承；17-驱动轴承；18-旋转U型密封圈；19-凸轮；20-自增压油箱活塞；21-自增压油箱弹簧；22-自增压油箱筒盖；23-上盖板；24-侧盖板；25-液控单向阀转接块；26-螺钉；27-双头螺柱及螺母；28-螺钉；29-螺钉；30-螺钉；31-孔用弹性卡圈；32-轴用弹性卡圈；33-轴承端盖；34-第一密封圈；35-第三密封圈；36-第四密封圈；37-第二密封圈；38-凸轮组件；39-键；40-左液压缸组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种高度集成式机电静压驱动装置，包括通气阀14、左液压缸组件40及右液压缸102，通气阀14的两侧分别固定设有左液压缸组件40、右液压缸102，左液压缸组件40的底部固定设有电机1，左液压缸组件40的内部固定设有柱塞泵2，左液压缸组件40外侧依次固定连接有低压安全阀3、自增压油箱4、溢流阀6、电磁换向阀7、旁通阀8、储油箱9、左液压缸101、液控单向阀11、加注活门12及驱动器13，该装置将电机1、柱塞泵2、自增压油箱4、电磁换向阀7及驱动器13等元器件进行了高度集成，形成了独立油源控制模式，摆脱了潜艇集中能源的限制，减少了管路的使用，从而可降低振动和噪声，提高了潜艇的隐蔽性，增强生存能力，并且电机1、支撑轴承16、驱动轴承17以及凸轮采用串式连接结构，两个柱塞泵2对称放置在电机1两侧并完全浸入油箱之内，通过旋转U型密封圈18可将电机1与油箱进行密封隔离，液控单向阀11、电磁换向阀7、旁通阀8、低压安全阀3、溢流阀6、加注活门12及驱动器13布置在主壳体四周，实现了装置的集成化、小型化，其中将柱塞泵2相对凸轮对称放置，也可提高装置工作时的稳定性，左液压缸101的一侧缸体固定连接有侧盖板24和第一密封圈34，左液压缸101的顶部缸体固定连接有上盖板23和第二密封圈37，左液压缸101的内腔中部固定设有凸轮组件38，凸轮组件38靠近电机1的一侧固定设有轴承端盖33，轴承端盖33的外圈安装有两道第三密封圈35，轴承端盖33的内圈固定安装有旋转U型密封圈18，所述轴承端盖33靠近电机1的端面固定设有孔用弹性卡圈31，液控单向阀11固定安装于液控单向阀转接块25，自增压油箱4的顶部固定设有自增压油箱活塞20，自增压油箱活塞20中部固定设有液面传感器5，自增压油箱活塞20的外圈安装有两道第四密封圈36，自增压油箱4的内部固定设有自增压油箱弹簧21，自增压油箱4的底端固定连接自增压油箱筒盖22，凸轮组件38的中部固定设有凸轮19，凸轮19的底端和顶端均固定连接有支撑轴承16，凸轮19的中部固定设有驱动轴承17，凸轮19的顶端靠近驱动轴承17固定设有轴用弹性卡圈32，该装置具有电液遥控操作及现场手动操作等两种控制模式，通过旁通阀8实现上述功能，当打开旁通阀8时液压缸两腔旁通，手动驱动曲轴，可实现设备的开启及关闭，当关闭旁通阀8时便可实现电液遥控操作，通过操作模式的冗余设计，提高了装置的使用可靠性。

本发明工作原理：伺服控制器控制电机1工作，电机1带动柱塞泵2输出液压油，通过溢流阀6设定液压油工作压力，伺服控制器控制电磁换向阀7，从而控制液压油进入左液压缸101或右液压缸102，进而使齿条驱动曲轴连杆机构，连杆驱动顶杆，实现顶杆的缩回及伸出，液控单向阀11有液控压力时，始终为通路状态，但当顶杆伸出动作结束并停机后，液控单向阀11无液控力，此时右液压缸102的油路被液控单向阀11截断，实现液压自锁功能。旁通阀8平时处于截止状态，通过手动按钮使旁通阀8处于通路状态时，左、右液压缸10油腔沟通，可通过工具手动驱动曲轴实现手动操作功能,通过自增压油箱4向低压管路补油，保证系统低压有适当的压力值，以防止气穴现象和气蚀的发生，当回油压力过高，低压安全阀3开启，释放多余的油液到外部的外接储油箱9，以保证系统的安全性。当自增压油箱4液位过低时，可通过液面传感器5向控制驱动器进行反馈，将电机泵停止，保证系统工作的安全性。该装置油源采用闭式系统，通过加注活门12向液压系统进行真空注油，最大程度减少油液的空气含量，避免空穴现象及气蚀。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高度集成式机电静压驱动装置，包括通气阀(14)、左液压缸组件(40)及右液压缸(102)，其特征在于：所述通气阀(14)的两侧分别固定设有左液压缸组件(40)、右液压缸(102)，所述左液压缸组件(40)的底部固定设有电机(1)，所述左液压缸组件(40)的内部固定设有柱塞泵(2)，所述左液压缸组件(40)的外侧依次固定连接有低压安全阀(3)、自增压油箱(4)、溢流阀(6)、电磁换向阀(7)、旁通阀(8)、储油箱(9)、左液压缸(101)、液控单向阀(11)、加注活门(12)及驱动器(13)，所述左液压缸(101)的一侧缸体固定连接有侧盖板(24)和第一密封圈(34)，所述左液压缸(101)的顶部缸体固定连接有上盖板(23)和第二密封圈(37)，所述左液压缸(101)的内腔中部固定设有凸轮组件(38)，所述凸轮组件(38)靠近电机(1)的一侧固定设有轴承端盖(33)，所述轴承端盖(33)的外圈安装有两道第三密封圈(35)，所述轴承端盖(33)的内圈固定安装有旋转U型密封圈(18)，所述轴承端盖(33)靠近电机(1)的端面固定设有孔用弹性卡圈(31)，所述液控单向阀(11)固定安装于液控单向阀转接块(25)，所述自增压油箱(4)的顶部固定设有自增压油箱活塞(20)，所述自增压油箱活塞(20)中部固定设有液面传感器(5)，所述自增压油箱活塞(20)的外圈安装有两道第四密封圈(36)，所述自增压油箱(4)的内部固定设有自增压油箱弹簧(21)，所述自增压油箱(4)的底端固定连接自增压油箱筒盖(22)，所述凸轮组件(38)的中部固定设有凸轮(19)，所述凸轮(19)的底端和顶端均固定连接有支撑轴承(16)，所述凸轮(19)的中部固定设有驱动轴承(17)，所述凸轮(19)的顶端靠近驱动轴承(17)固定设有轴用弹性卡圈(32)。

2.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：所述通气阀(14)两侧左液压缸组件(40)及右液压缸(102)均通过四个双头螺柱及螺母(27)与通气阀连接，并且油管(15)焊接于左右缸体。

3.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：所述左液压缸(101)为空腔结构并分布油路，柱塞泵(2)通过缸体空腔左侧的方孔装入缸体，且两个柱塞泵(2)均通过两个螺钉(30)安装于左液压缸组件(40)之中。

4.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：两个所述柱塞泵(2)对称放置在左液压缸组件(40)的两侧，并通过轴承端盖(33)及孔用弹性卡圈(31)将凸轮组件(38)固定在缸体空腔中。

5.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：所述电机(1)与凸轮组件(38)通过键(39)进行连接。

6.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：通过螺钉(28)将电机(1)、自增压油箱(4)及驱动器(13)固定连接于缸体。

7.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：所述低压安全阀(3)、溢流阀(6)、电磁换向阀(7)、旁通阀(8)、液控单向阀(11)及加注活门(12)均为插装式结构。

8.根据权利要求1所述的一种高度集成式机电静压驱动装置，其特征在于：所述两个支撑轴承(16)及驱动轴承(17)采用串式结构连接在凸轮上，且驱动轴承(17)放置在两个支撑轴承(16)之间。

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