CN209990719U - 一种步进油缸加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于步进电机加载的技术领域，尤其涉及一种步进油缸加载装置，包括基座、行设置在基座上的至少一组驱动装置、以及液压系统，所述的驱动装置包括安装在基座上的步进电机和油缸，所述的油缸内匹配设置有上下移动的活塞，所述的活塞和步进电机之间设置有驱动活塞上下移动的传动机构，本实用新型驱动器控制步进电机运转带动传动机构，传动机构带动传动螺杆转动，传动螺杆带动活塞作直线运动，当压力传感器测压到达目标值时，反馈给液压系统和驱动器，驱动器使步进电机停止运动，此时传动螺杆停止，活塞通过螺纹自锁进行保压。

Description

一种步进油缸加载装置

技术领域

本实用新型属于步进电机加载的技术领域，尤其涉及一种步进油缸加载装置。

背景技术

步进油缸加载装置为工业发展不可缺少的一大要素，并扮演着重要的角色。步进油缸加载装置是一种能将步进电机脉冲信号转换成角位移或线性位移的执行器件，其角位移或线性位移与控制脉冲数成正比，通过改变脉冲频率就可以调节电机的转速。

多种需要精确稳定加载的机床设备和他液压产品需要使用到步进油缸加载装置，但是随着社会的发展，人们越来越注重环保和产品的安全，对产品的环保性能和安全性能越来越高，现在的步进油缸加载装置的的环保性能和安全性能不是很好，不能满足现阶段人们的需求。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供一种通过传动机构驱动活塞上下移动，液压系统的压力传感器检测系统的油压值，压力传感器测压到达目标值时，反馈给液压系统，液压系统使步进电机停止运动，此时传动螺杆停止螺纹自锁保压，大大提高了环保性能和安全性能的一种步进油缸加载装置。

为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种步进油缸加载装置，包括基座、平行设置在基座上的至少一组驱动装置、以及液压系统，所述的驱动装置包括安装在基座上的步进电机和油缸，所述的油缸内匹配设置有上下移动的活塞，所述的活塞和步进电机之间设置有驱动活塞上下移动的传动机构，所述的液压系统包括油箱、进油口与油箱相连通的吸油过滤器以及T口和吸油过滤器相连接的二位三通电磁球阀，所述的二位三通电磁球阀的P口与需要供油的设备相连接，所述的二位三通电磁球阀的P口与设备之间的油路依次连接有压力传感器和储能器，所述的二位三通电磁球阀的A口与油缸相连接，所述的活塞通过相匹配的螺纹连接有传动螺杆，所述的活塞螺旋套设在传动螺杆上，所述的传动螺杆转动带动所述的活塞上下移动，所述的传动螺杆与传动机构固定连接。

所述的传动机构包括固定套设在步进电机的输出轴上的电机齿轮、与电机齿轮相啮合的中间齿轮、以及中间齿轮远离电机齿轮的一侧设置的从动齿轮，所述的从动齿轮与中间齿轮相啮合，所述的中间齿轮和从动齿轮均可转动的安装在基座上，所述的从动齿轮与所述的传动螺杆固定连接。

所述的油箱放置在基座上，所述的油箱的底部和基座之间设置有胶皮铺垫，所述的胶皮铺垫平铺在基座上。

所述的油箱上安装有液位计。

所述的油缸的前后分别安装有限位开关，所述的限位开关控制活塞的行程。本实用新型的增益效果是：

本实用新型在使用的时候，当活塞处于上位时，油缸内充满油液时；二位三通电磁球阀处于常开状态；油缸和设备形成通路，液压系统向驱动器反馈信号，先通过驱动器驱动步进电机转动，驱动器发出的驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲信号的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，步进电机就会以一定的角度（称为步角）转动，数字特征比较明显，转动的速度和脉冲的频率成正比，具有瞬间启动和急速停止的优越特性，改变脉冲的顺序，可改变其运动方向；充分体现了步进电机可控性及精确程度，步进电机转动带动固定套设在步进电机的输出轴上的电机齿轮一起转动，电机齿轮转动带动与其相啮合的中间齿轮转动，中间齿轮转动带动与其相啮合的从动齿轮转动，从动齿轮转动带动传动螺杆转动，传动螺杆转动转动带动所述的活塞在油缸内向下位移动，给设备供油进行加载，压力传感器检测液压系统的加载压力大小，当油活塞移动到下位时，将油加完且液压系统的加载压力不够时，活塞停止移动，二位三通电磁球阀通电使油缸和油箱连通，液压系统向驱动器反馈信号，驱动器发出脉冲信号，使步进电机反转，步进电机通过传动机构和传动螺杆带动活塞向上位移动。将油箱里的油通过吸油过滤器和二位三通电磁球阀吸到油缸里边；当油缸中充满油，活塞处于上位时，活塞停止，二位三通电磁球阀断电处于常开状态。步进电机通过传动机构带动活塞向下位移动的过程中，当压力传感器检测的值达到设定的目标值的80%值时，进行慢速加载，开始调节，达到目标值时活塞停止进行保压，当压力传感器检测到压力超出目标值时，则可自动进行调节。本实用新型以步进电机为动力，通过齿轮传动联动传动螺杆和活塞，将圆周运动转化为直线运动，齿轮增加力臂，螺纹做往复运动当力到目标值时停止可自锁保压，大大提高了安全性能，通过齿轮传动传递力矩，增大力臂和增加步进电机的输出扭矩，降低了能耗和响应了环保的号召。本实用新型驱动器控制步进电机运转带动传动机构，传动机构带动传动螺杆转动，传动螺杆带动活塞作直线运动，当压力传感器测压到达目标值时，反馈给液压系统和驱动器，驱动器使步进电机停止运动，此时传动螺杆停止，活塞通过螺纹自锁进行保压。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的侧视图。

图4为本实用新型的液压系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1、图2、图3和图4，图中序号：1为基座、2为步进电机、3为油缸、4为活塞、5为油箱、6为吸油过滤器、7为二位三通电磁球阀、8为压力传感器、9为储能器、10为传动螺杆、11为电机齿轮、12为中间齿轮、13为从动齿轮、14为液位计和15为限位开关。

本实用新型一种步进油缸加载装置，包括基座1、平行设置在基座1上的两组驱动装置、以及液压系统，所述的驱动装置均包括安装在基座1上的步进电机2和油缸3，所述的油缸3内均匹配设置有上下移动的活塞4，所述的活塞4和步进电机2之间均设置有驱动活塞4上下移动的传动机构，所述的液压系统包括油箱5、进油口与油箱5相连通的吸油过滤器6以及T口和吸油过滤器6相连接的二位三通电磁球阀7，所述的二位三通电磁球阀7的P口与需要供油的设备相连接，所述的二位三通电磁球阀7的P口与设备之间的油路依次连接有压力传感器8和储能器9，所述的二位三通电磁球阀7的A口与油缸3相连接，所述的活塞4通过相匹配的螺纹连接有传动螺杆10，所述的活塞4螺旋套设在传动螺杆10上，所述的传动螺杆10转动带动所述的活塞4上下移动，所述的传动螺杆10与传动机构固定连接。

所述的传动机构包括固定套设在步进电机2的输出轴上的电机齿轮11、与电机齿轮11相啮合的中间齿轮12、以及中间齿轮12远离电机齿轮11的一侧设置的从动齿轮13，所述的从动齿轮13与中间齿轮12相啮合，所述的中间齿轮12和从动齿轮13均可转动的安装在基座1上，所述的从动齿轮13与所述的传动螺杆10固定连接。

所述的油箱5放置在基座1上，所述的油箱5的底部和基座1之间设置有胶皮铺垫，所述的胶皮铺垫平铺在基座上。

所述的油箱5上安装有液位计14。

所述的油缸3的前后分别安装有限位开关15，所述的限位开关15控制活塞4的行程。

本实用新型的安装步骤：首先将油箱5平稳无晃动的安装在基座1上，打开油箱5的上盖，把吸油管从盖上的吸油口放入，然后把吸油过滤器6与油箱5的吸油口相连接，并在油箱5上安装上液位计14，盖上油箱5的上盖固定好，然后使吸油过滤器6连接二位三通电磁球阀7的T口，二位三通电磁球阀7的P口与需要供油的设备相连接，所述的二位三通电磁球阀7的P口与设备之间的油路上依次连接有压力传感器8和储能器9，然后将步进电机2安装在基座1上，电机齿轮11固定套设在步进电机2的输出轴上，然后通过轴承座在基座上安装与电机齿轮11相啮合的中间齿轮12，中间齿轮12通过轴承座可转动的安装在基座1上，然后在基座1上安装油缸3，使油缸3内可上下移动的活塞4螺旋套设在传动螺杆10上，使传动螺杆10的上端与从动齿轮13固定连接，从动齿轮13与中间齿轮12相啮合，从动齿轮13通过轴承座可转动的安装在基座1上，从动齿轮13位于中间齿轮12远离电机齿轮11的一侧，向油箱5注入液压油，液位至液位计14的80%位置。

本实用新型的压力传感器8连接24V电源，用仪表测其输出电压，在无压力情况下其电压应是1V左右，无波动；二位三通电磁球阀7的工作电源电压连接24V电源；本实用新型的步进电机2的驱动器的电源为220V，输出3相连接步进电机1.3.5.点，通电后试转，看步进电机2的运转是否正常，有无异响和堵转现象；本实用新型的限位开关15的电源为24V，有常开和常闭点。

工作原理：本实用新型在使用的时候，当活塞4处于上位时，油缸3内充满油液时；二位三通电磁球阀7处于常开状态；油缸3和设备形成通路，液压系统向驱动器反馈信号，先通过驱动器驱动步进电机2转动，驱动器发出的驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲信号的时候，步进电机2静止，如果加入适当的脉冲信号，步进电机2就会以一定的角度（称为步角）转动，数字特征比较明显，转动的速度和脉冲的频率成正比，具有瞬间启动和急速停止的优越特性，改变脉冲的顺序，可改变其运动方向；充分体现了步进电机2可控性及精确程度，步进电机2转动带动固定套设在步进电机2的输出轴上的电机齿轮11一起转动，电机齿轮11转动带动与其相啮合的中间齿轮12转动，中间齿轮12转动带动与其相啮合的从动齿轮13转动，从动齿轮13转动带动传动螺杆10转动，传动螺杆10转动转动带动所述的活塞4在油缸3内向下位移动，给设备供油进行加载，压力传感器8检测液压系统的加载压力大小，当活塞4移动到下位时，将油加完且液压系统的加载压力不够时，活塞4停止移动，二位三通电磁球阀7通电使油缸4和油箱5连通，液压系统向驱动器反馈信号，驱动器发出脉冲信号，使步进电机2反转，步进电机2通过传动机构和传动螺杆10带动活塞4向上位移动。将油箱5里的油通过吸油过滤器6和二位三通电磁球阀7吸到油缸3里边；当油缸3中充满油，活塞4处于上位时，活塞4停止，二位三通电磁球阀7断电处于常开状态。步进电机1通过传动机构带动活塞4向下位移动的过程中，当压力传感器8检测的值达到设定的目标值的80%值时，进行慢速加载，开始调节，达到目标值时活塞停止进行保压，当压力传感器8检测到压力超出目标值时，则可自动进行调节。本实用新型的传动螺杆和活塞类似于丝杆丝母，传动螺杆为丝杆，活塞为丝母，传动螺杆的旋转运动转化为活塞的上下直线运动，本实用新型以步进电机2为动力，通过齿轮传动联动传动螺杆10和活塞4，将圆周运动转化为直线运动，齿轮增加力臂，螺纹做往复运动当力到目标值时停止可自锁保压，大大提高了安全性能，通过齿轮传动传递力矩，增大力臂和增加步进电机的输出扭矩，降低了能耗和响应了环保的号召。本实用新型驱动器控制步进电机运转带动传动机构，传动机构带动传动螺杆转动，传动螺杆带动活塞作直线运动，当压力传感器测压到达目标值时，反馈给液压系统和驱动器，驱动器使步进电机停止运动，此时传动螺杆停止，活塞通过螺纹自锁进行保压。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种步进油缸加载装置，包括基座、平行设置在基座上的至少一组驱动装置、以及液压系统，其特征在于：所述的驱动装置包括安装在基座上的步进电机和油缸，所述的油缸内匹配设置有上下移动的活塞，所述的活塞和步进电机之间设置有驱动活塞上下移动的传动机构，所述的液压系统包括油箱、进油口与油箱相连通的吸油过滤器以及T口和吸油过滤器相连接的二位三通电磁球阀，所述的二位三通电磁球阀的P口与需要供油的设备相连接，所述的二位三通电磁球阀的P口与设备之间的油路依次连接有压力传感器和储能器，所述的二位三通电磁球阀的A口与油缸相连接，所述的活塞通过相匹配的螺纹连接有传动螺杆，所述的活塞螺旋套设在传动螺杆上，所述的传动螺杆转动带动所述的活塞上下移动，所述的传动螺杆与传动机构固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种步进油缸加载装置，其特征在于：所述的传动机构包括固定套设在步进电机的输出轴上的电机齿轮、与电机齿轮相啮合的中间齿轮、以及中间齿轮远离电机齿轮的一侧设置的从动齿轮，所述的从动齿轮与中间齿轮相啮合，所述的中间齿轮和从动齿轮均可转动的安装在基座上，所述的从动齿轮与所述的传动螺杆固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种步进油缸加载装置，其特征在于：所述的油箱放置在基座上，所述的油箱的底部和基座之间设置有胶皮铺垫，所述的胶皮铺垫平铺在基座上。

4.根据权利要求1所述的一种步进油缸加载装置，其特征在于：所述的油箱上安装有液位计。

5.根据权利要求1所述的一种步进油缸加载装置，其特征在于：所述的油缸的前后分别安装有限位开关，所述的限位开关控制活塞的行程。

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