CN202483818U - 气动液压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动液压泵，通过设置气动肌腱来代替传统的气缸，通过向气动肌腱中进行充气或排气来控制气动肌腱沿水平横向伸缩的状态，并设置增力机构对气动肌腱产生的拉力进行放大传送至液压缸来驱使液压缸工作，这使得液压缸输出液压油的油压大幅度增加。该气动液压泵结构简单，其体积、重量较现有技术中采用普通的气缸的气动液压泵有了大幅的降低，而其耗气量却大大地减少，该气动液压泵中气动肌腱慢速移动时无跳动和爬行现象，气动肌腱的结构简单且无移动的机械部件，其运行过程中无摩擦，大大提高了该气动液压泵的耐用度和使用寿命。

Description

气动液压泵

技术领域

本实用新型涉及一种气动液压泵。

背景技术

  液压泵的发展历史已有近一个世纪，其型式主要有三种，即齿轮泵、叶片泵、柱塞泵，其中以柱塞泵应用的最为广泛。液压泵的最大优点是能够产生较高的油压，然而由于很多场合没有液压源而已采用气压源或其他诸方面考虑液压源不合适，因此人们将气动与液压相结合，利用气压作为动力源，便产生了气动液压泵。此外，液压传动由于采用油液作为介质，而油液泄露及挥发均产生环境污染，绿色化程度较低，且高速运转的液压泵也不可避免地产生较大的噪声污染。显而易见地，从介质清洁程度来看，气动相对于液压传动无疑具有更大的优势。

气动液压泵的基本原理是将较低的空气压力转换成较高的油压，即利用大面积活塞端的低气压产生小面积活塞端的高液压。

气动液压泵具有安全可靠、输出压力高、操作简便、携带方便等优点而广泛地应用于冶金、矿山、船舶机械、石油化工等领域，特别适合煤矿井下有防爆要求的场合使用。常见的QYB-55型气动液压泵是双油路结构，该气动液压泵上带手动换向阀，可通过手动换向阀实现液压油的进出换向，代替手动或电动液压泵与锚索张拉机具、退锚机、锚杆拉力计或其他液压工具配套使用，显著降低劳动强度，提高效率而成为理想的动力源。

然而现有的气动液压泵中还存在以下不足：

（1）现有的气动液压泵的基本原理是利用气缸作为动力源来驱动液压缸，气缸具有活塞、活塞杆、缸筒和端盖等，结构较为复杂；

（2）现有气动液压泵的基本原理是利用大面积活塞端的低气压产生小面积活塞端的高液压，气缸体积、重量及惯性较大，严重影响气动液压泵的整体结构尺寸和重量；

（3）气缸由于存在移动的机械部件，因此会遇到动密封性能不好的问题，气缸内部移动的机械部件产生摩擦，易导致气缸使用寿命不长，其工作过程中噪声大，其耐用度相对也不高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点提供一种采用气动肌腱作为动力源的气动液压泵，该气动液压泵结构简单，输出油压高，综合性能优良。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种气动液压泵，所述气动液压泵包括液压缸、用于储存液压油的油箱，所述液压缸包括固定连接设置在机架上的缸筒、能够沿竖直方向升降地设置在所述缸筒中的活塞杆，所述缸筒通过第一单向阀与所述油箱相连通设置，其中所述第一单向阀的进水口与所述油箱相连接设置，所述缸筒的底部还连接设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进水口与所述缸筒相连接设置，所述气动液压泵还包括能够沿竖直方向升降地设置在所述机架上的连接板，所述连接板与所述活塞杆的伸出端相固定连接设置，所述气动液压泵还包括能够沿水平横向进行伸缩的第一气动肌腱和第二气动肌腱，所述第二气动肌腱的左右两侧还分别对称地设置有至少一组增力机构，所述增力机构包括一端相铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的另一端能够转动地连接设置在所述机架上，所述第二连杆的另一端能够转动地连接设置在所述连接板上，所有所述增力机构分别在所述铰接点处通过柔索与所述第一气动肌腱、所述第二气动肌腱相连接，所述机架上设置有能够对所述柔索进行导向的导向机构，所述气动液压泵还包括能够控制所述第一气动肌腱、所述第二气动肌腱沿水平横向伸缩状态的控制阀。

优选地，所述导向机构包括多个能够转动地设置在所述机架上的滚轮，所述多个滚轮的轴心线均沿前后水平方向延伸，所述柔索张紧地套设在所述多个滚轮的周向侧面上。

进一步优选地，所述滚轮有4个。

优选地，所述第一连杆、所述第二连杆沿所述铰接点所在的水平线相对称设置。

优选地，所述控制阀为二位四通换向阀。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的气动液压泵通过设置气动肌腱来代替传统的气缸，通过向气动肌腱中进行充气或排气来控制气动肌腱沿水平横向伸缩的状态，并设置增力机构对气动肌腱产生的拉力进行放大传送至液压缸来驱使液压缸工作，这使得液压缸输出液压油的油压大幅度增加。该气动液压泵结构简单，其体积重量较现有技术中采用普通的气缸的气动液压泵有了大幅的降低，而其耗气量却大大地减少，该气动液压泵中气动肌腱慢速移动时无跳动和爬行现象，气动肌腱的结构简单且无移动的机械部件，其运行过程中无摩擦，大大提高了该气动液压泵的耐用度和使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图一；

附图2为本实用新型的结构示意图二。

其中：1、液压缸；11、缸筒；12、活塞杆；2、第一单向阀；3、油箱；4、连接板；5、第一气动肌腱；6、第二气动肌腱；7、增力机构；71、第一连杆；72、第二连杆；8、柔索；9、滚轮；10、控制阀；101、第二单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1-2所示，一种气动液压泵，该气动液压泵包括液压缸1和储存液压油的油箱3，液压缸1包括固定连接设置在机架上的缸筒12和能够沿竖直方向升降地设置在缸筒12中的活塞杆11，缸筒12通过第一单向阀2与油箱3相连通设置，其中，第一单向阀2的进水口与油箱3相连，其出水口与缸筒12相连。缸筒12的底部还连接设置有第二单向阀101，第二单向阀101的进水口与缸筒12相连接设置，其出水口则与需要输入液压油的系统相连接。在活塞杆11的上端部上还固定地连接设置有一连接板4，连接板4能够升降地设置在机架上，通过连接板4的升降可以带动活塞杆11沿竖直方向的升降从而使得液压缸1进行工作。

该气动液压泵还包括能够沿水平横向进行伸缩的第一气动肌腱5和第二气动肌腱6，这里的水平横向指的是观察者观察图1、图2时的水平左右方向。第一气动肌腱5和第二气动肌腱6在充气时能够膨胀而向中间收缩，其两端之间的距离会变短，当第一气动肌腱5和第二气动肌腱6在排气时会变为松弛状态，若两端存在拉力，则会沿水平横向伸长。第二气动肌腱6的左右两侧还分别对称地设置有至少一组组增力机构7，在这里第二气动肌腱6的左右两侧分别设置有一组增力机构7。增力机构7包括第一连杆71和第二连杆72，第一连杆71和第二连杆72的一端相互铰接于铰接点A点，第一连杆71的另一端能够转动地连接设置在机架上，第二连杆72的另一端能够转动地连接设置在连接板4上，在本实施例中，第一连杆71和第二连杆72沿A点所在的水平线对称设置，在增力机构7工作的过程中，第一连杆71和第二连杆72与竖直方向的夹角始终保持一致。增力机构7在铰接点A点处通过柔索8与第一气动肌腱5、第二气动肌腱6相连接。

参见图1-2所示，机架上还设置有能够对柔索8进行导向的导向机构，在这里，导向机构为多个能够转动地设置在机架上的滚轮9，这多个滚轮9的轴心线相平行设置，其轴心线均沿前后水平方向延伸，即观察者观察图1-2时的视线方向。柔索8张紧地绕在多个滚轮9的周向侧面上。在本实施例中，滚轮9设置有4个，对称地分布在第一气动肌腱5和增力机构7的两侧的机架上，第一气动肌腱5设置在位于第二气动肌腱6上方的机架上，柔索8一端连接在第一气动肌腱5的左侧端部上，另一端张紧地绕过2个滚轮9的周向侧面，再与铰接点A连接后连接至第二气动肌腱6的左侧端部上，同样地，柔索8将第一气动肌腱5、另一组增力机构7、第二气动肌腱6相连接起来。该气动液压泵还包括一能够控制第一气动肌腱5、第二气动肌腱6沿水平横向伸缩状态的控制阀10，在这里采用的为二位四通换向阀，通过该二位四通换向阀的控制使得第一气动肌腱5进气时第二气动肌腱6排气，而第一气动肌腱5排气时第二气动肌腱6进气。

这样，该气动液压泵就具备了两个工作状态，即第一气动肌腱5进气且第二气动肌腱6排气的第一工作状态和第一气动肌腱5排气且第二气动肌腱6进气的第二工作状态。在本实施例中，为了保证该气动液压泵能够在两个工作状态之间平稳地进行切换，增力机构7的第一连杆71和第二连杆72的铰接点A点始终位于增力机构7与机架和连接部4上连接点连线的两侧中第二气动肌腱6所在的一侧。在第一工作状态时，如图1所示，第一气动肌腱5进气后逐渐膨胀并向中间收缩，其收缩时的张力拉动其左右两端的柔索8，而此时第二气动肌腱6排气后变得松弛起来，柔索8经过滚轮9拉动铰接点A点向外侧移动，第一连杆71、第二连杆72与竖直方向的夹角逐渐减小，这样便推动连接板4沿竖直方向下行，连接板4沿竖直方向下行带动活塞杆11沿竖直方向下行，缸筒12中的液压油在压力的作用下推动第二单向阀101导通，液压油从缸筒12中流向需要输送液压油的工作系统中；在第二工作状态时，如图2所示，第二气动肌腱6进气后逐渐膨胀后向中间收缩，其收缩时的张力拉动其左右两端的柔索8，此时第一气动肌腱5排气后变的松弛起来，柔索8经过滚轮9拉动铰接点A点向内侧移动，第一连杆71、第二连杆72与竖直方向的夹角逐渐增大，这样便拉动连接板4沿竖直方向上行，连接板4沿竖直方向上行拉动活塞杆11沿竖直方向上行，缸筒12内的压力驱动第一单向阀2导通，油箱3中的液压油流入缸筒12中去。该气动液压泵在第一工作状态与第二工作状态之间的往复循环，便形成了一种以气压驱动、脉动方式持续向需要输送液压油的工作系统供油的气动液压泵。

为了详细说明本实用新型的气动液压泵的工作效果，现对本实施例中该气动液压泵向工作系统输送液压油时的油液的压强P，亦即该气动液压泵处于第一工作状态时输出的液压油的油压，此时的油压P可表示为：

其中：

F _i 为第一气动肌腱5进气时收缩产生的拉力；

F ₀ 为作用在缸筒12内油液上的压力；

A为活塞杆11的有效作用面积；

η为各部分传动效率的总系数；

α为第一连杆71、第二连杆72与竖直方向的夹角。

气动肌腱产生的拉力F _i 一般为同径气缸产生的拉力的5倍左右，则增力机构7在该过程中第一连杆71和第二连杆72与竖直方向的夹角是逐渐减小的，其夹角值α一般都较小，此处取15°，取η值为0.7，则此时的油压大致为同径气缸作用时输出的油压13倍，增压效果显著。

综上所述，本实用新型的气动液压泵通过设置气动肌腱来代替传统的气缸，并设置增力机构7对气动肌腱产生的拉力进行放大传送至液压缸，从而使得液压缸输出液压油的油压大幅度增加，而耗气量也仅约为普通气缸的40%左右，而且该气动液压泵中利用气动肌腱代替传统的气缸，其体积、重量大幅减小，在气动肌腱慢速移动时也无跳动和爬行现象，气动肌腱的结构简单且无移动的机械部件，其运行过程中无摩擦，能够大大提高该气动液压泵的耐用度和使用寿命。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气动液压泵，所述气动液压泵包括液压缸、用于储存液压油的油箱，所述液压缸包括固定连接设置在机架上的缸筒、能够沿竖直方向升降地设置在所述缸筒中的活塞杆，所述缸筒通过第一单向阀与所述油箱相连通设置，其中所述第一单向阀的进水口与所述油箱相连接设置，所述缸筒的底部还连接设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进水口与所述缸筒相连接设置，其特征在于：所述气动液压泵还包括能够沿竖直方向升降地设置在所述机架上的连接板，所述连接板与所述活塞杆的伸出端相固定连接设置，所述气动液压泵还包括能够沿水平横向进行伸缩的第一气动肌腱和第二气动肌腱，所述第二气动肌腱的左右两侧还分别对称地设置有至少一组增力机构，所述增力机构包括一端相铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的另一端能够转动地连接设置在所述机架上，所述第二连杆的另一端能够转动地连接设置在所述连接板上，所有所述增力机构分别在所述铰接点处通过柔索与所述第一气动肌腱、所述第二气动肌腱相连接，所述机架上设置有能够对所述柔索进行导向的导向机构，所述气动液压泵还包括能够控制所述第一气动肌腱、所述第二气动肌腱沿水平横向伸缩状态的控制阀。

2.根据权利要求1所述的气动液压泵，其特征在于：所述导向机构包括多个能够转动地设置在所述机架上的滚轮，所述多个滚轮的轴心线均沿前后水平方向延伸，所述柔索张紧地套设在所述多个滚轮的周向侧面上。

3.根据权利要求2所述的气动液压泵，其特征在于：所述滚轮有4个。

4.根据权利要求1所述的气动液压泵，其特征在于：所述第一连杆、所述第二连杆沿所述铰接点所在的水平线相对称设置。

5.根据权利要求1所述的气动液压泵，其特征在于：所述控制阀为二位四通换向阀。