CN214742407U - 一种采用伺服电机的气液增压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于增压缸技术领域，具体涉及一种采用伺服电机的气液增压缸，包括：设有纵向通孔的中端盖，增压缸，设于增压缸内的增压活塞，一端与增压活塞固定连接的增压杆，设于中端盖内的第一通油孔，一端与中端盖固定连接的储油缸，与中端盖相连接的辅助中盖，与辅助中盖一端固定连接的工作缸，设于工作缸内的工作活塞，一端与工作活塞固定连接的工作活塞杆，第二通油孔与第一通油孔连通；还包括：与辅助中盖另一端相连接的伺服电机，与伺服电机的输出轴相连接的滚珠丝杠，套设于滚珠丝杠上且与工作活塞固定连接的螺母副；第二通油孔与工作缸通过纵向穿孔连通。同现有同类技术相比，本实用新型可以满足各种精度要求高的加工需求，适用范围更加广泛。

Description

一种采用伺服电机的气液增压缸

技术领域

本实用新型涉及增压缸技术领域，具体是指一种采用伺服电机作为动力将工作活塞及活塞杆移动到工作位置的气液增压缸。

背景技术

气液增压缸常用于冲压、拉伸等设备上，目前普遍采用的气液增压缸包括：用于提供增压的液压油及储存液压油的储油缸，以及增压缸、工作缸，分别与三者对应的活塞及活塞杆，工作时，首先通过压缩气体推动储油缸内的活塞，将其内的液压油通过油路输送到工作缸内，该液压油推动工作缸内的活塞及活塞杆到达工作位置，然后启动与增压缸连通的气源，在压缩气体作用下，增压缸内的活塞快速下降，带动增压活塞杆下降，增压活塞杆的快速移动通过油路中的液压油实现对工作活塞及活塞杆的增压过程，从而完成冲切等加工过程；采用目前的增压缸，能满足大多数精度要求不高的加工需求，但通过油推工作活塞的方式将其移动至工作位置的结构，精度较低，难以满足高精度的加工要求，适用范围小。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足之处，本实用新型目的在于提供一种采用伺服电机的气液增压缸，其旨在解决现有产品加工精度较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种采用伺服电机的气液增压缸，包括：设有纵向通孔的中端盖，一端与中端盖固定连接的增压缸，设于增压缸内的且可沿其轴向移动的增压活塞，一端与增压活塞固定连接且另一端插设于纵向通孔内的增压杆，设于中端盖内的第一通油孔，一端与中端盖固定连接且与第一通油孔连通的储油缸，与中端盖相连接且其内设有纵向穿孔及第二通油孔的辅助中盖，与辅助中盖一端固定连接的工作缸，设于工作缸内且可沿其轴向移动的工作活塞，一端与工作活塞固定连接的工作活塞杆，第二通油孔与第一通油孔连通；所述储油缸与大气连通；还包括：与辅助中盖另一端相连接的伺服电机，与伺服电机的输出轴相连接且沿工作缸轴向设置的滚珠丝杠，套设于滚珠丝杠上且与工作活塞固定连接的螺母副；第二通油孔与工作缸通过纵向穿孔连通。工作时，启动伺服电机，带动与伺服电机的输出轴相连接的滚珠丝杠旋转，所述滚珠丝杠沿工作缸轴向设置且其上位于辅助中盖以下的部分结构均位于工作缸内，按照滚珠丝杠与螺母副的特性，滚珠丝杠相对工作缸轴向无位移，螺母副随着滚珠丝杠的旋转从初始位置向下移动，带动与其固定连接的工作活塞向下移动，工作活塞杆随之向下移动，当工作活塞杆上伸出工作缸外的下端部到达设定位置时，伺服电机停止转动；工作缸内位于工作活塞以上的空间通过纵向通孔、第一通油孔、第二通油孔及纵向穿孔组成的油路与储油缸连通，且该油路为密闭空间，当工作活塞随着螺母副的移动向下移动时，在工作缸内必然形成真空，该真空区域与大气之间存在压差，因储油缸直接与大气连通，此时储油缸内的液压油被压入该空间内，因此，当工作活塞到达设定位置时，工作缸内位于工作活塞以上的空间被液压油填充；然后启动增压缸内的增压活塞，增压杆随着增压活塞快速移动，推动与油路连通的液压油快速进入油路，从而将增压杆的压力通过液压油传递至工作活塞及工作活塞杆并使二者沿滚珠丝杠轴向移动设定距离，完成增压的加工过程；工作活塞及工作活塞杆复位时，伺服电机反向旋转，带动螺母副及工作活塞、工作活塞杆回到初始位置，在该过程，工作缸内的液压油经油路回到储油缸。

优选地，为了将螺母副与工作活塞固定连接在一起，还包括一个转接盘，所述转接盘设于工作活塞上接近辅助中盖的一端；转接盘与工作活塞内分别设有相互连通且与工作缸同轴的第一轴向孔、第二轴向孔。

优选地，所述螺母副插设于第一轴向孔、第二轴向孔内且转接盘与螺母副固定连接。

优选地，工作活塞杆上与工作活塞相连接的一端插设于第二轴向孔内，在工作活塞杆内设有与工作缸同轴的轴向孔。

优选地，所述工作活塞杆位于转接盘下方且其与工作活塞相连接的一端套设于螺母副的外部。

优选地，所述辅助中盖另一端设有用于固定伺服电机的法兰，在法兰内设有与纵向穿孔同轴的法兰孔，所述伺服电机的输出轴位于法兰孔内；在法兰孔内设有分别与滚珠丝杠、输出轴相连接的联轴器。

优选地，所述滚珠丝杠的上端外壁套设有第一密封圈，所述第一密封圈外壁与纵向穿孔内壁相接触。

优选地，还进一步包括一个与中端盖另一端固定连接且与纵向通孔同轴的筒状增压腔，所述增压腔内设有液压油，增压腔的上端与分别与纵向通孔、第一通油孔连通。

优选地，所述储油缸通过设于中端盖内的横向通油孔及纵向通孔与第一通油孔连通，即，横向通油孔与纵向通孔连通，纵向通孔与第一通油孔连通；所述横向通油孔与第一通油孔垂直；横向通油孔在纵向通孔内壁的开口位于增压腔的上方。

优选地，所述纵向通孔内壁上固设有内径与增压杆直径相同的第二密封圈，所述第二密封圈位于横向通油孔上方；所述增压腔的上端插设于纵向通孔的下端部内，在增压腔的上端设有若干将增压腔与第一通油孔连通的径向孔；所述纵向通孔内壁内嵌设有位于横向通油孔与增压腔上端之间的油封；所述增压杆的直径小于增压腔内径。

有益技术效果：工作时，本实用新型通过伺服电机、滚珠丝杠螺母副的组合将工作活塞、工作活塞杆移动到设定位置，该移动过程可精密控制，精度更高，而且，移动速度可灵活控制，既可快速移动，也可慢速移动。同现有同类技术相比，本实用新型可以满足各种精度要求高的加工需求，适用范围更加广泛。

附图说明

图1为本实用新型实施例的左视图；

图2为本实用新型实施例泄压过程的主视方向截面图；

图3为本实用新型实施例增压过程的主视方向截面图；

图4为本实用新型实施例的右视方向截面图；

图5为A处放大图；

图6为B处放大图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供一种采用伺服电机的气液增压缸，包括：中端盖1，其内设有纵向通孔102；一端与中端盖1固定连接的增压缸2，设于增压缸内的且可沿其轴向移动的增压活塞3，一端与增压活塞3固定连接且另一端插设于纵向通孔内的增压杆4，设于中端盖1内的第一通油孔101，一端与中端盖1固定连接且与第一通油孔101连通的储油缸5，与中端盖1相连接的辅助中盖6，在辅助中盖6内设有纵向穿孔602及第二通油孔601；与辅助中盖6一端固定连接的工作缸7，设于工作缸7内且可沿其轴向移动的工作活塞8，一端与工作活塞固定连接的工作活塞杆9；此处第二通油孔601与第一通油孔101连通；此处的增压杆4另一端(下端)可沿纵向通孔102轴向移动；且纵向通孔102与第一通油孔101连通。

在本实施例，通过伺服电机提供动力，工作时推动工作活塞8、工作活塞杆9到达设定位置，因此，还包括：与辅助中盖6一端相连接的伺服电机10，与伺服电机10的输出轴11相连接且沿工作缸7轴向设置的滚珠丝杠12，套设于滚珠丝杠12上且与工作活塞8固定连接的螺母副13；第二通油孔601与工作缸7通过纵向穿孔602连通。

螺母副13与滚珠丝杠12配套销售和配套使用，因此，在不同的应用场所，螺母副13不一定刚好可以与安装位置的结构相适配，在本实施例，螺母副13则不能直接与工作活塞8直接连接，因此，为了将螺母副13与工作活塞8固定连接在一起，还包括一个转接盘14，所述转接盘14设于工作活塞8上接近辅助中盖6的一端，即按照图2的布局方式，转接盘14设于工作活塞8的上表面上；转接盘14与工作活塞8内分别设有相互连通且与工作缸7同轴的第一轴向孔、第二轴向孔。

所述螺母副13插设于第一轴向孔、第二轴向孔内且转接盘14与螺母副13固定连接。

工作活塞杆9上与工作活塞8相连接的一端(即工作活塞杆9上端)插设于第二轴向孔内，在工作活塞杆9内设有与工作缸7同轴的轴向孔901。此处的第一轴向孔为安装螺母副13的安装位，第二轴向孔为安装工作活塞杆9上端的安装位，轴向孔901则用于安装螺母副13上位于转接盘14下方的部分结构及滚珠丝杠。

所述工作活塞杆9位于转接盘14下方且其与工作活塞8相连接的一端套设于螺母副13的外部。

为了安装伺服电机10，所述辅助中盖6另一端(上端)设有法兰15，在法兰内设有与纵向穿孔同轴的法兰孔1501，所述伺服电机的输出轴11位于法兰孔内；在法兰孔内设有分别与滚珠丝杠12、输出轴11相连接的联轴器16。

所述滚珠丝杠12的上端外壁套设有第一密封圈17，所述第一密封圈外壁与纵向穿孔602内壁相接触，用于防止工作缸7及第二通油孔601通过纵向穿孔602与外界连通。

为了放置增压油，还进一步包括一个与中端盖1另一端(下端)固定连接且与纵向通孔102同轴的筒状增压腔18，所述增压腔18内设有液压油，增压腔18的上端与分别与纵向通孔102、第一通油孔101连通。

在本实施例，所述储油缸5通过设于中端盖1内的横向通油孔103及纵向通孔102与第一通油孔101连通，即，横向通油孔103与纵向通孔102连通，纵向通孔102与第一通油孔101连通；所述横向通油孔103与第一通油孔101垂直；横向通油孔103在纵向通孔102内壁的开口位于增压腔18的上方。

所述纵向通孔102内壁上固设有内径与增压杆4直径相同的第二密封圈20，所述第二密封圈20位于横向通油孔103上方；所述增压腔18的上端插设于纵向通孔102的下端部内，在增压腔的上端设有若干将增压腔18与第一通油孔连通的径向孔1801；所述纵向通孔内壁内嵌设有位于横向通油孔103与增压腔上端之间的油封21；所述增压杆4的直径小于增压腔18内径。

在增压腔18外还套设有一块压板19，所述压板分别与增压腔18及中端盖1的底面固定连接。

在本实施例，与现有技术的工作缸结构一样，增压腔18、增压缸2与中端盖1的连接处均设有密封圈用于密封；工作缸7与辅助中盖6的连接处设有密封圈密封。

采用上述结构，工作时，启动伺服电机10，带动与伺服电机的输出轴11相连接的滚珠丝杠12旋转，所述滚珠丝杠12沿工作缸7轴向设置且其上位于辅助中盖6以下的部分结构均位于工作缸7内，按照滚珠丝杠12与螺母副13的特性，滚珠丝杠12相对工作缸7轴向无位移，螺母副13随着滚珠丝杠12的旋转从初始位置向下移动，带动与其固定连接的工作活塞8向下移动，工作活塞杆9随之向下移动，当工作活塞杆9上伸出工作缸7外的下端部到达设定位置时，伺服电机10停止转动；工作缸7内位于工作活塞8以上的空间通过纵向通孔102(第二密封圈以下位置)、增压腔18上端部、第一通油孔101、第二通油孔601及纵向穿孔602(第一密封圈以下位置)组成的油路与储油缸5连通，且该油路为密闭空间，当工作活塞8随着螺母副13的移动向下移动时，在工作缸7内必然形成真空，该真空区域与大气之间存在压差，因储油缸5直接与大气连通，此时储油缸5内的液压油被压入该空间内，因此，当工作活塞8到达设定位置时，工作缸7内位于工作活塞8以上的空间被液压油填充；然后启动增压缸2内的增压活塞3，所述增压缸2可以与外接气源连通，或者增压活塞3同样采用伺服电机驱动，因此启动增压活塞3是指通过压缩气体或伺服电机快速推动增压活塞3，增压杆4随着增压活塞3快速移动，推动与油路连通增压腔18内的液压油快速进入油路，如图3所示，从而将增压杆4的压力通过液压油传递至工作活塞8及工作活塞杆9并使二者沿滚珠丝杠12轴向移动设定距离，完成增压加工过程；此处，因伺服电机10停止转动时，滚珠丝杠12不受伺服电机的束缚，其可自由转动，因此，在增压杆4的作用下，工作活塞8及螺母副13在下降过程中，滚珠丝杠12相对螺母副13反向转动；完成加工后，工作活塞8及工作活塞杆9复位时，伺服电机10反向旋转，带动螺母副13及工作活塞8、工作活塞杆9回到初始位置，在该过程，工作缸7内的液压油经油路回到储油缸5。

在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用伺服电机的气液增压缸，包括：设有纵向通孔的中端盖，一端与中端盖固定连接的增压缸，设于增压缸内的且可沿其轴向移动的增压活塞，一端与增压活塞固定连接且另一端插设于纵向通孔内的增压杆，设于中端盖内的第一通油孔，一端与中端盖固定连接且与第一通油孔连通的储油缸，与中端盖相连接且其内设有纵向穿孔及第二通油孔的辅助中盖，与辅助中盖一端固定连接的工作缸，设于工作缸内且可沿其轴向移动的工作活塞，一端与工作活塞固定连接的工作活塞杆，第二通油孔与第一通油孔连通；所述储油缸与大气连通；其特征在于，还包括：与辅助中盖另一端相连接的伺服电机，与伺服电机的输出轴相连接且沿工作缸轴向设置的滚珠丝杠，套设于滚珠丝杠上且与工作活塞固定连接的螺母副；第二通油孔与工作缸通过纵向穿孔连通。

2.如权利要求1所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，还包括一个转接盘，所述转接盘设于工作活塞上接近辅助中盖的一端；转接盘与工作活塞内分别设有相互连通且与工作缸同轴的第一轴向孔、第二轴向孔。

3.如权利要求2所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述螺母副插设于第一轴向孔、第二轴向孔内且转接盘与螺母副固定连接。

4.如权利要求3所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，工作活塞杆上与工作活塞相连接的一端插设于第二轴向孔内，在工作活塞杆内设有与工作缸同轴的轴向孔。

5.如权利要求4所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述工作活塞杆位于转接盘下方且其与工作活塞相连接的一端套设于螺母副的外部。

6.如权利要求4所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述辅助中盖另一端设有用于固定伺服电机的法兰，在法兰内设有与纵向穿孔同轴的法兰孔，所述伺服电机的输出轴位于法兰孔内；在法兰孔内设有分别与滚珠丝杠、输出轴相连接的联轴器。

7.如权利要求4所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述滚珠丝杠的上端外壁套设有第一密封圈，所述第一密封圈外壁与纵向穿孔内壁相接触。

8.如权利要求4所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，还进一步包括一个与中端盖另一端固定连接且与纵向通孔同轴的筒状增压腔，所述增压腔内设有液压油，增压腔的上端与分别与纵向通孔、第一通油孔连通。

9.如权利要求8所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述储油缸通过设于中端盖内的横向通油孔及纵向通孔与第一通油孔连通，所述横向通油孔与第一通油孔垂直；横向通油孔在纵向通孔内壁的开口位于增压腔的上方。

10.如权利要求9所述的一种采用伺服电机的气液增压缸，其特征在于，所述纵向通孔内壁上固设有内径与增压杆直径相同的第二密封圈，所述第二密封圈位于横向通油孔上方；所述增压腔的上端插设于纵向通孔的下端部内，在增压腔的上端设有若干将增压腔与第一通油孔连通的径向孔；所述纵向通孔内壁内嵌设有位于横向通油孔与增压腔上端之间的油封；所述增压杆的直径小于增压腔内径。

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