CN2391042Y - 机电一体液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压缸,特别是选煤厂、电厂刮板输送机插板控制用的机电一体液压缸。包括液压缸及其液压传动系统、油泵电机以及电控部分。除液压缸外,都组装于同一电控液压箱内,液压缸上侧的两根拉杆将电控液压箱与液压缸联为一体。油泵为单向泵时,由电磁换向阀控制活塞杆伸缩;油泵为双向泵时,由两交流接触器控制电机正反转,进而控制活塞杆伸缩。集机电液为一体,就地操作方便,控制方便灵活,结构紧凑,不增加长度,拆装方便。

Description

机电一体液压缸

本实用新型涉及液压机械，一种机电一体液压缸，特别是用于选煤厂、电厂控制刮板输送机插板的机电一体液压缸。

目前，选煤厂、电厂的刮板输送机插板的控制，多为手摇齿轮齿条推进装置，工作繁琐，控制不便，常出现卡死现象。

电液推杆是一种机电一体产品，它是将液压缸的液压传动系统的油泵、控制装置、辅助装置以及油泵电机组装于液压缸的尾部，组合成一体。这种机电一体液压缸，结构紧凑，使用控制方便，仅在液压缸长度上增加较多。

本实用新型的设计目的在于克服已有技术中的不足之处，而提供一种结构紧凑，就地操作方便，缸体长度不增加，拆装方便，其电控部分及液压传动系统的油泵、控制装置、辅助装置及油泵电机结合为一体，并和液压缸的缸体联为一体的机电一体液压缸。

本实用新型的设计目的可以通过以下措施来达到：

在包括液压缸及其液压传动系统的油箱、滤油器、油泵、控制阀，以及油泵的驱动电机，并且它们联接为一体的机电一体液压缸中，它还包括电气控制部分。其电气控制部分与液压传动系统中的油泵、控制装置、辅助装置及油泵电机，皆组装于同一壳体即电控液压箱内，电控液压箱的两侧底部各有一个纵向长孔，液压缸上侧的两根拉杆从两长孔中穿过、并将电控液压箱固定于液压缸缸体的上方；其油泵可以是单向的也可以是双向的。

①当油泵为单向油泵时：油泵的出液口经电磁换向阀与液压缸连接，油泵电机的电控回路中，有电磁换向阀的控制回路。

②当油泵为双向油泵时：油泵的进出液口和出进液口，分别与液压缸的下、上腔连接，反之亦然，并分别经单向阀与油箱相连接：同时分别经单向阀与安全溢流阀的进液口连接。在油泵电机的电控回路中，有控制电机正、反转的两只交流接触器及其控制回路。

本实用新型的设计目的还可以通过以下措施来达到：

机电一体液压缸的油泵采用单向齿轮泵，电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀，其液压回路，电气控制回路如下：

一.液压回路：由油箱经滤油器接油泵的进液口，油泵的出液口接三位四通电磁换向阀的P口，三位四通电磁换向阀的A口、B口分别接液压缸的上腔和下腔，反之亦然，三位四通电磁换向阀的O口接油箱，油泵的出液口还经安全溢流阀接至油箱。

二.电气控制回路：主回路由交流电源经断路器、交流接触器、热继电器接至电机；控制回路由控制回路电源一端，经串联连接的热继电器的常闭接点、停止按钮后，分为五路：

①第一路经并联的控制活塞杆伸出的起动按钮和活塞杆伸出的控制继电器的常开接点后，再经活塞杆缩回的控制继电器常闭接点、活塞杆伸出控制继电器的线圈，接控制回路电源另一端；

②第二路经并联的控制活塞杆缩回的起动按钮和活塞杆缩回控制继电器的常开接点后，再经活塞杆伸出控制继电器的常闭接点、活塞杆缩回控制继电器线圈，接控制回路电源另一端；

③第三路经并联的活塞杆伸出控制继电器的常开接点和活塞杆缩回控制继电器的常开接点，再经交流接触器磁力线圈，接控制回路电源另一端；

④第四路经活塞杆伸出控制继电器的常开接点、电磁阀的控制活塞杆伸出的电磁线圈，接控制回路电源另一端；

⑤第五路经活塞杆缩回控制继电器的常开接点、电磁阀的控制活塞杆缩回的电磁线圈，接控制回路电源另一端。

机电一体液压缸油泵采用双向齿轮泵。其液压回路、电控回路如下：

一.液压回路：由油箱经滤油器后，再分别经单向阀接至油泵的出进液口和进出液口；油泵的出进液口和进出液口分别与液压缸的上腔、下腔相连接，反之亦然，同时，分别经单向阀与安全溢流阀的进液口连接，安全溢流阀的出液口接至油箱。

二.电气控制回路：主回路由交流电源经断路器、交流接触器、热继电器接至电机，交流接触器为电机正转起动交流接触器和反转起动交流接触器换相并联。其控制回路由控制回路电源一端，经串联连接的热继电器的常闭接点、停止按钮后，分为二路：

①一路经并联连接的电机正转起动按钮和正转交流接触器的常开触点之后，再经反转交流接触器的常闭触点、正转交流接触器的磁力线圈，接控制回路电源另一端。

②另一路经并联连接的电机反转起动按钮和反转交流接触器的常开触点后，再经正转交流接触器的常闭触点、反转交流接触器的磁力线圈，接控制回路电源另一端。

机电一体液压缸采用单向油泵时，其油泵的出液口接压力继电器、压力继电器的压力整定值低于安全溢流阀的压力整定值。在油泵电机的控制回路中，压力继电器的常闭接点与停止按钮相串联。

机电一体液压缸采用双向油泵时，其油泵的进出液口和出进液口，分别经各自回路的单向阀与压力继电器相连接，即与安全溢流阀的进液口连接，压力继电器的压力整定值低于安全溢流阀的压力整定值。在油泵电机的控制回路中，压力继电器的常闭接点与停止按钮相串联。

本实用新型与已有技术相比具有如下优点：

①采用电控、液压系统和液压缸为一体的结构设计，集机械、电控、液压一起，控制更加方便灵活可靠，就地操作十分方便。

②系统装压力继电器、并且压力继电器的整定值低于安全溢流阀，使液压系统一般不溢流，可以消除因溢流造成的油温超标现象发生。

③系统装压力表，便于调试和检查。

④结构紧凑，缸体长度不增加，拆装方便。

附图的图面说明如下：

图1：本实用新型结构示意图主视图

图2：本实用新型结构示意图侧视图

图3：本实用新型实施例一的液压传动系统图

图4：本实用新型实施例一的电气控制原理图

图5：本实用新型实施例二的液压传动系统图

图6：本实用新型实施例二的电气控制原理图

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：

实施例一：

图1、2：示出了本实用新型实施例一的结构。它由液压缸2及其液压传动系统中的油泵、控制装置、辅助装置、油泵电机以及电气控制部分组成。除液压缸2以外的其余部分，皆组装于同一壳体即电控液压箱内。

液压缸2为拉杆型液压缸，主要由缸体、活塞、活塞杆、端盖及四根拉杆20构成。图中，1为活塞杆联接头、21为缸体前端部的联接发兰。

电控液压箱19的两侧底部各有一个纵向长孔，液压缸2上部的两根拉杆20从两长孔中穿过、并将电控液压箱19固定于液压缸2缸体的上方一侧，将电控液压箱19与液压缸2的缸体，联为一体

电控液压箱19内装有液压部分和电气控制部分，液压部分在电控液压箱19的前部，电控部分在其后部。液压部分的下方，布置有油箱3，过滤器4和油泵10位于油箱3中，油箱3的上方有联接板5，联接板5上安装压力表6、电磁阀7、压力继电器8和安全溢流阀9。体形较长的电磁阀7位于一侧，其余三件排在另一侧。电控液压箱19后部的电控部分的下方，安装有电机18，电机18的壳体通过联接套11与油泵10的壳体相联接，电机的轴与油泵的轴通过联轴套12传动联接。电机18的上方是电控箱，电控箱内装有断路器13、控制继电器14、交流接触器15、热继电器16和按钮17。电控液压箱体19的顶罩可方便地打开，左右两侧侧板与箱体为螺栓联接，也可拆卸。

控制继电器14包括活塞杆伸出控制继电器C₁和缩回控制继电器C₂，二者都采用相同的中间继电器；按钮17包括控制活塞杆伸出的起动按钮QA₁、控制活塞杆缩回的起动按钮QA₂和停止按钮TA，三只按钮要贴近后部背板。

图3：示出了本实用新型实施例一的液压回路。其中，电机18为三相交流电机，油泵10为单向旋转单级齿轮泵，电磁阀7为三位四通电磁换向阀。其液压回路包括：

1.油泵10由电机18驱动，油箱3通过管路，经滤油器4接油泵10进液口。

2.油泵10的出液口分为四路：

①第一路接三位四通电磁换向阀7的P口；

②第二路经安全溢流阀9，接至油箱3；

③第三路接至压力继电器8；

④第四路接至压力表6。

3.电磁阀7的A口接至液压缸2的上腔，电磁阀7的B口接至液压缸2的下腔，电磁阀7的O口接至油箱3。

4.电磁阀7的作用：其电磁线圈DCF₁得电，使阀芯右移、液压缸2的活塞杆伸出；其电磁线圈DCF₂得电，使阀芯左移、液压缸2的活塞杆缩回。

图4：示出了本实用新型实施例一的电气控制回路。其电控回路包括：

1.主回路：380V三相交流电源线经断路器K、交流接触器JC、热继电器JR，接至电动机D。380V三相交流电源的一路相线与零线，经断路器K后为控制回路提供220V交流电源电压。

2.控制回路：控制回路的220V电源的零线一端，经串联连接的热继电器JR的常闭接点JR₁、压力继电器Y的常闭接点Y₁、停止按钮TA后，分为五路：

①第一路经并联的控制活塞杆伸出的起动按钮QA₁和活塞杆伸出控制继电器C₁的常开接点C_1-1，再经活塞杆缩回控制继电器C₂的常闭接点C_2-2、活塞杆伸出控制继电器C₁的线圈，接控制回路电源220V的相线；

②第二路经并联的控制活塞杆缩回的起动按钮QA₂和活塞杆缩回控制继电器C₂的常开接点C_2-1，再经活塞杆伸出控制继电器C₁的常闭接点C_1-2、活塞杆缩回控制继电器C₂的线圈，接控制回路电源220V的相线；

③第三路经并联的活塞杆伸出控制继电器C₁的常开接点C_1-3和活塞杆缩回控制继电器C₂的常开接点C_2-3，再经交流接触器的磁力线圈JC，接控制回路电源220V的相线；

④第四路经活塞杆伸出控制继电器C₁的常开接点C_1-4、电磁阀7控制活塞杆伸出的电磁线圈DCF₁，接控制回路电源220V的相线；

⑤第五路经活塞杆缩回控制继电器C₂的常开接点C_2-4、电磁阀7控制活塞杆缩回的电磁线圈DCF₂，接控制回路电源220V的相线。

实施例二：

其电控液压箱19以及与液压缸缸体的联接相同，不同之处是：电控液压箱19内的液压回路中，单向油泵换成双向齿轮油泵22，不用电磁换向阀7而增加四只单向阀；电气控制回路中，交流接触器由一只增为两只，以控制电机能正反转；省去了两只控制继电器C₁、C₂。

图5：示出了本实用新型实施例二的液压回路。该液压回路包括：

1.双向齿轮油泵22由正反转的交流电机18驱动。

2.油箱3通过管路，经滤油器4分为两路：

①第一路经单向阀23接油泵22的出进液口II。

②第二路经单向阀24接油泵22的进出液口I。

3.油泵22的出进液口II分两路：

①第一路接液压缸2的上腔；

②第二路经单向阀25接安全溢流阀9、压力继电器8、压力表6。

4.油泵22的进出液口I分两路：

①第一路接液压缸2的下腔；

②第二路经单向阀26接安全溢流阀9、压力继电器8、压力表6。

图6：示出了本实用新型实施例二的电气控制回路。该电控回路包括：

1.主回路：其交流接触器由一只增加为两只，交流接触器ZC起动电机正转、FC起动电机反转。其余与实施例一相同。

2.控制回路：省去了两只控制继电器C₁、C₂和电磁阀7的两只电磁线圈DCF₂、DCF₁及其控制回路，而增加了一路交流接触器控制回路。控制回路的220V电源的零线一端，经串联连接的热继电器JR的常闭接点JR₁、压力继电器Y的常闭接点Y₁、停止按钮TA后，分为两路：

①一路经并联的电机正转的起动按钮ZA和正转交流接触器ZC的常开触点ZC₁，再经反转交流接触器FC的常闭触点FC₂、正转交流接触器ZC的磁力线圈，接控制回路电源另一端，即220V的相线；

②另一路经并联的电机反转起动按钮FA和反转交流接触器FC的常开触点FC₁，再经正转交流接触器ZC的常闭触点ZC₂、反转交流接触器FC的磁力线圈，接控制回路电源另一端、220V的相线；

此例中，是利用交流接触器的辅助常闭触点FC₁、FC₂作电机的正、反转联锁控制的。利用起动按钮ZA、FA的辅助常闭触点也可以实现联锁控制。

工作原理：(实施例一)

①按下活塞杆伸出控制回路的起动按钮QA₁，控制继电器C₁得电，其常开接点C_1-1自保，交流接触器磁力线圈JC回路中的常开接点C_1-3闭合，交流接触器JC接通，电动机D起动；与此同时，电磁阀的电磁线圈DCF₁回路的常开接点C_1-4闭合，电磁线圈DCF₁得电，阀芯右移，P口、B口接通。

油泵10在电机18驱动下，使油箱3中的油液经滤油器4，至油泵10；压力油由油泵10的出液口至电磁换向阀7的P口，然后由B口流至液压缸的下腔，使液压缸的活塞杆伸出。

②反之，按下活塞杆缩回控制回路的起动按钮QA₂，控制继电器C₂得电，其常开接点C_2-1自保，交流接触器磁力线圈JC回路中的常开接点C_2-3闭合，交流接触器JC接通，电动机D起动；与此同时，电磁阀7的电磁线圈DCF₂回路的常开接点C_2-4闭合，电磁线圈DCF₂得电，阀芯左移，P口、A口接通。压力油由油泵10的出液口经电磁阀7的P口，后由A口流至液压缸2的上腔，使液压缸的活塞杆缩回。

③串联在活塞杆伸出控制回路中的控制继电器C₂常闭接点C_2-2，以及串联在活塞杆缩回控制回路中的控制继电器C₁的常闭接点C_1-2起联锁作用。

④运行超压或到位后，系统的压力超过压力继电器的整定值而动作，压力继电器Y的常闭接点Y₁断开，控制回路断电，电机D、液压缸停止工作。

⑤串联在主回路中的热继电器JR起过流保护作用，过流时，热继电器JR的常闭接点JR₁断开，控制回路断电。

⑥油泵10的出液口接压力表6，可方便系统压力的调试。

实施例二工作原理：由正转起动按钮ZA和正转交流接触器ZC，控制电机正向旋转，进而控制液压缸活塞杆伸出；反转起动按钮FA和反转交流接触器FC，控制电机反向旋转，进而控制液压缸活塞杆缩回。其中，常开触点ZC₁、FC₁起自保作用，常闭触点FC₁、FC₂起联锁作用。其余与实施例一相同。

加工：电控液压箱体为钢制锚焊件，无特殊要求。电气元、器件与液压元、器件尽量选常用型号，选型如下：液压缸2：YGQ-2型、过滤器4：WU-16×80型、电磁阀7：34D-4B型、压力继电器8：DP-25型、安全溢流阀9：P-B-10型、齿轮油泵10：CB-B4型、断路器13：DZ47-63型、中间继电器14：HH52P型、交流接触器15：CJ10-5型、热继电器16：JR16B-20/3D型、按钮17：LA20系列、电机18：JW6324型。双向齿轮油泵需由厂家定做。

Claims (5)

1.一种机电一体液压缸，包括液压缸，及其液压传动系统的油箱、滤油器、油泵、控制阀，以及油泵的驱动电机，并且，它们联接为一体，其特征在于：它包括电气控制部分，其电气控制部分与液压传动系统的油泵、控制装置、辅助装置及油泵电机，组装于同一壳体即电控液压箱(19)内，电控液压箱(19)的两侧底部各有一个纵向长孔，液压缸(2)上侧的两根拉杆(20)从两长孔中穿过、并将电控液压箱(19)固定于液压缸(2)缸体的上方；所说的油泵可以是单向的也可以是双向，

①当为单向油泵时：油泵(10)的出液口经电磁换向阀(7)与液压缸(2)相连接，油泵电机(18)的电控回路中，有电磁换向阀(7)的控制回路；

②当为双向油泵时：油泵(22)的进出液口(I)和出进液口(II)，分别与液压缸(2)的下、上腔相连接，反之亦然，并分别经单向阀与油箱(3)相连接，分别经单向阀与安全溢流阀(9)的进液口相连接，在油泵电机(18)的电控回路中，有控制电机正、反转的两只交流接触器(ZC、FC)及其控制回路。

2.根据权利要求1所述的机电一体液压缸，其特征在于：所说的油泵(10)为单向齿轮泵，电磁换向阀(7)为三位四通电磁换向阀；

其液压回路：由油箱(3)经滤油器(4)接油泵(10)的进液口，油泵(10)的出液口接三位四通电磁换向阀(7)的P口，三位四通电磁换向阀(7)的A口、B口分别接液压缸的上腔和下腔，反之亦然，三位四通电磁换向阀的O口接油箱(3)，油泵(10)的出液口还经安全溢流阀(9)接至油箱(3)；

其电气控制回路：主回路由交流电源经断路器(K)、交流接触器(JC)、热继电器(JR)接至电机(D)；控制回路由控制回路电源一端，经串联连接的热继电器(JR)的常闭接点(JR₁)、停止按钮(TA)后，分为五路：

①第一路经并联的控制活塞杆伸出的起动按钮(QA₁)和控制活塞杆伸出的控制继电器(C₁)常开接点(C_1-1)后，再经控制活塞杆缩回的控制继电器(C₂)常闭接点(C_2-2)、控制继电器(C₁)线圈，接控制回路电源另一端；

②第二路经并联的控制活塞杆缩回的起动按钮(QA₂)和控制继电器(C₂)的常开接点(C_2-1)后，再经控制继电器(C₁)的常闭接点(C_1-2)、控制继电器(C₂)线圈，接控制回路电源另一端；

③第三路经并联的控制继电器(C₁)常开接点(C_1-3)和控制继电器(C₂)常开接点(C_2-3)，再经交流接触器(JC)磁力线圈，接控制回路电源另一端；

④第四路经控制继电器(C₁)的常开接点(C_1-4)、电磁阀(7)的控制活塞杆伸出的电磁线圈(DCF₁)，接控制回路电源另一端；

⑤第五路经控制继电器(C₂)的常开接点(C_2-4)、电磁阀(7)的控制活塞杆缩回的电磁线圈(DCF₂)，接控制回路电源另一端。

3.根据权利要求1所述的机电一体液压缸，其特征在于：所说的双向油泵(22)为双向齿轮泵；

其液压回路：由油箱(3)经滤油器(4)后，再分别经单向阀(24)、单向阀(23)接至油泵(22)的出进液口(II)和进出液口(I)；油泵(22)的出进液口(II)和进出液口(I)分别与液压缸(2)的上、下腔相连接，同时分别经单向阀(25)、单向阀(26)与安全溢流阀(9)的进液口相连接，安全溢流阀(9)的出液口接至油箱(3)；

其电气控制回路：主回路由交流电源经断路器(K)、交流接触器、热继电器(JR)接至电机(D)，交流接触器为电机正转起动交流接触器(ZC)和反转起动交流接触器(FC)换相并联；其控制回路由控制回路电源一端，经串联连接的热继电器(JR)的常闭接点(JR₁)、停止按钮(TA)后，分为二路：

①一路经并联连接的电机正转起动按钮(ZA)和正转交流接触器(ZC)的常开触点(ZC₁)后，再经反转交流接触器(FC)的常闭触点(FC₂)、正转交流接触器(ZC)的磁力线圈，接控制回路电源另一端；

②另一路经并联连接的电机反转起动按钮(FA)和反转交流接触器(FC)的常开触点(FC₁)后，再经正转交流接触器(ZC)的常闭触点(ZC₂)、反转交流接触器(FC)的磁力线圈，接控制回路电源另一端。

4.根据权利要求1或2所述的机电一体液压缸，其特征在于：所说的油泵(10)的出液口接有压力继电器(8)、压力继电器(8)的压力整定值低于安全溢流阀(9)的压力整定值；在油泵电机的控制回路中，压力继电器(Y)的常闭接点(Y₁)与停止按钮(TA)相串联。

5.根据权利要求1或3所述的机电一体液压缸，其特征在于：所说的双向油泵(22)的进出液口(I)和出进液口(II)，分别经单向阀(25)、单向阀(26)与压力继电器(8)相连接，即与安全溢流阀(9)的进液口相连接，压力继电器(8)的压力整定值低于安全溢流阀(9)的压力整定值；在油泵电机的控制回路中，压力继电器(Y)的常闭接点(Y₁)与停止按钮(TA)相串联。

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