CN2818870Y - 液压系统 - Google Patents
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Abstract
一种液压系统,依次包括低功率电机;与电机相连的减速机;与减速机相连的连轴器;动力传输装置,包括与连轴器相连的滚珠螺杆、推动板、固定在推动板上的推动杆、设置在滚珠螺杆上且固定在推动板上的滚珠螺帽;滚珠螺杆垂直地穿过推动板的中心并插入推动杆的内腔中心;推动板的两端分别设有直线轴承,两直线轴承在与滚珠螺杆相平行的一对直线导杆上运动;与油箱连通的密封缸桶;及固定在推动杆上的活塞,活塞位于缸桶内并与缸桶内腔呈滑动配合;电机的动力通过减速机、连轴器、滚珠螺杆、滚珠螺帽传给推动板,带动推动杆和活塞在缸桶内运动,改变电机的转向,使活塞在缸桶内做往复直线运动;活塞在缸桶内进行往复运动的行程中,缸桶连续地输出高压和/或低压液压油。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压系统,尤其涉及一种低功率电机驱动的高效能液压系统。
背景技术
现有的油压系统通常都是以一定功率电机驱动油泵工作,通过油泵工作使油压系统中产生压力和一定流量,通过液压控制阀控制油路,使系统完成工作,但这种系统存在如下缺陷:
(1)油泵及控制阀工作时油温很高,而油温过热是油压系统许多故障最主要的诱发原因,并影响液压元件和系统工作的可靠性和使用寿命。
(2)系统中使用的控制元件多,需要必不可少的主要部件油泵,同时也需要大功率的动力电机起动运行。
(3)电机及油泵工作时噪音大,影响环保及工作者的健康。
(4)控制阀不准确,在系统中很难精确控制机器动作的精确度,比如压力、行程(每次往返的精确度等)。
(5)液压油的品质要求高,使用量也需要很多,不利于环保,使用寿命短,因为油泵控制阀的强压力摩擦,使油很快发热失去它的性能。
(6)机器使用的电压也有一定限制,绝大多数机器使用的电压为三相380V,在没有380V电源时就不能使用。
实用新型内容
为克服现有技术的上述缺陷,本实用新型的目的是提供一种能连续地输出高压和/或低压液压油的高效能液压系统。
为实现上述目的,本实用新型提供一种液压系统,其依次包括:低功率电机;与电机相连的减速机;与减速机相连的连轴器;动力传输装置,其包括:与连轴器相连的滚珠螺杆、推动板、固定在推动板上的推动杆、设置在滚珠螺杆上且固定在推动板上的滚珠螺帽;滚珠螺杆垂直地穿过推动板的中心,并插入推动杆的内腔中心;所述推动板的两端分别设有直线轴承,两直线轴承在与滚珠螺杆相平行的一对直线导杆上运动;与油箱连通的密封缸桶;以及固定在推动杆上的活塞,活塞位于缸桶内并与缸桶内腔呈滑动配合;电机的动力通过减速机、连轴器、滚珠螺杆、滚珠螺帽传给推动板,带动推动杆和活塞在缸桶内运动;改变电机的转向,使活塞在缸桶内做往复直线运动;活塞在缸桶内进行往复运动的行程中,缸桶连续地输出高压和/或低压液压油。
所述活塞固定在推动杆的顶端,活塞将缸桶的内腔分隔为腔A和腔B,两个单向阀分别与腔A和腔B相连,油箱通过两个单向阀分别与腔A和腔B相连;活塞正向运动时,腔A内形成真空,油箱内的油通过单向阀被吸入腔A,腔B内的油在活塞的作用下产生高压或低压,并通过单向阀输出高压或低压液压油;活塞反向运动时,腔A通过单向阀输出高压或低压液压油,油箱中的油通过单向阀被吸入腔B;当缸桶的内径在30-70mm之间时,输出高压液压油;当缸桶的内径在100-300mm之间时,输出低压液压油。
所述缸桶由相连的低压缸桶和高压缸桶组成,高压缸桶的内径小于低压缸桶的内径;活塞将低压缸桶的内腔分隔为腔A和腔B;推动杆与高压缸桶的内腔呈滑动配合,活塞与低压缸桶的内腔呈滑动配合;单向阀分别与腔A、腔B、腔C相连;油箱通过三个单向阀分别与腔A、腔B、腔C相连;推动杆和活塞仅在低压缸桶内正向运动时,腔B和腔C分别通过单向阀输出低压液压油;当推动杆正向运动进入腔C时,腔C输出高压液压油,同时油箱中的油被吸入腔A;推动杆和活塞反向运动时,油箱中的油分别通过单向阀被吸入腔C、腔B;同时,腔A内输出低压液压油。所述高压缸桶的内径在30-70mm之间,低压缸桶的内径在100-300mm之间。
所述一对导杆的两端分别设有左右两个固定板,左侧固定板是缸桶的壁面,固定板的中心设有通孔,通孔内设有油封,推动杆穿过左侧固定板上的通孔进入缸桶。
所述活塞的外周缘设有油封。所述腔B和腔C之间的连接处设有油封。所述低功率电机是伺服电机,所述减速机是行星齿轮减速机或涡轮涡杆减速机。
本实用新型的液压系统的缸桶内设有活塞,活塞将缸桶分隔为两个内腔,活塞在缸桶内往复运动的行程中,缸桶能连续地输出高压和/或低压液压油,由此极大地提高了工作效率。本液压系统取代了油泵,大大减少了零部件,工作非常稳定,能精确控制机器的动作,解决了控制阀的工作精度不准确的弊端,没有了油泵也就解决了致命的油温问题,大大减少了驱动源大功率的电机,节约系统消耗的能源在50%-90%以上;也大大地减少了液压油的使用量,使机器更环保,因取消了大功率的电机及油泵,所以该系统的噪音能减少90%。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的液压系统的结构示意图;
图2为本实用新型第二实施例的液压系统的结构示意图。
具体实施方式
图1所示是本实用新型第一实施例,即:能连续地提供高压或低压液压油的液压系统,其依次包括:低功率电机1、减速机2、连接板3、连轴器4、动力传输装置100、及与油箱27连通的缸桶40。
减速机2与电机1相连,减速机2被固定在连接板3的一侧,连轴器4设在连接板3的另一侧,并与减速机2相连。
所述动力传输装置100包括:与连轴器4相连的滚珠螺杆7、推动板20、固定在推动板20上的推动杆10、设置在滚珠螺杆7上且固定在推动板20上的滚珠螺帽8。滚珠螺杆7垂直地穿过推动板20的中心,并插入推动杆10的内腔中心。推动板20的两端分别设有直线轴承9,两直线轴承在与滚珠螺杆7相平行的一对直线导杆6上运动,从而带动推动板20做往复直线运动。所述一对直线导杆6的两端分别设有固定板5、12,并用螺栓13固定。固定板12为缸桶40的壁面,固定板12的中心设有通孔,通孔内设有油封11。推动杆10穿过固定板上的通孔进入缸桶40。
电机1驱动减速机2,电机1的功率随减速比的增大而放大输出功率。电机1的动力通过减速机2、连轴器4转给滚珠螺杆7,滚珠螺杆将旋转运动变为线性运动从而使滚珠螺帽8做直线往复运动,因滚珠螺帽8固定在推动板20上,故使推动板20做直线往复运动。因推动杆10固定在推动板20上,故当推动板20运动时会带动推动杆10和活塞15同步运动。因滚珠螺杆7设在推动杆10的中心,故低功率电机1和减速机2的动能在推动杆10上产生放大的推力源。当推动杆10通过固定板12的通孔时,油封11将腔C与外界隔开。
推动杆10的前端固定有活塞15,活塞15与缸桶40的内腔呈滑动配合。活塞15的外周缘设有油封16,活塞15将缸桶40的内腔分隔为腔A和腔B。单向阀25A、25B分别与腔A、腔B相连,油箱27通过单向阀19、23分别与腔A、腔B相连。阀25A、25B、19、23都是单向阀,压力表26、21分别显示腔A、腔B内的油压。
当电机顺时针旋转时,推动杆10带动活塞15做正向(向左)运动,腔A里呈真空并具有一定吸力,油箱27内的油通过单向阀19被吸入腔A,同时腔B内的油受到活塞15的作用力而成为高压或低压液压油,并从单向阀25B输出。当活塞15向左走完缸桶内腔的整个行程后,控制低功率电机1使其逆时针旋转,这时活塞15做反向(向右)运动,从而使腔A输出高压或低压液压油,此时腔B因活塞15的反向运动而产生吸力,油箱27中的油通过单向阀23被吸入腔B。可见,改变电机的转向,可使缸桶的腔A和腔B交替连续地输出高压或低压液压油,以供给液压系统使用。
在该实施例中,缸桶40输出的液压油的压力取决于缸桶的内径,当缸桶的内径在100-300mm之间、电机功率在2.75N.m时,将输出压力为10-70kg/cm的低压液压油;当缸桶40的内径在30-70mm之间、电机功率在2.75N.m时,将输出压力为100-210kg/cm的高压液压油。
图2所示为本实用新型第二实施例,即:可连续地提供高压和低压液压油的液压系统,与第一实施例一样,第二实施例也包括:低功率电机1、减速机2、连接板3、连轴器4、动力传输装置、及与油箱27连通的缸桶。电机1和减速机2的动力能作用在推动杆10上并产生放大的推力源。
所不同的是,图2所示的缸桶由相连的低压缸桶34和高压缸桶14组成。高、低压缸桶的连接处设有油封17,高压缸桶14的内径小于低压缸桶34的内径。
推动杆10上设有活塞15,活塞的外周缘设有油封16。活塞15将低压缸桶内腔分为腔A和腔B。推动杆10与高压缸桶14的内腔C呈滑动配合,活塞15与低压缸桶34的内腔呈滑动配合。单向阀25A、25B、25C分别与腔A、腔B、腔C相连;油箱27通过单向阀19、23、22分别与腔A、腔B、腔C相连;压力表26、21、24分别显示腔A、腔B、腔C内的油压。固定板12为低压缸桶34的壁面,推动杆10穿过固定板12上设有油封11的通孔进入低压缸桶34。
当推动杆10和活塞15仅在低压缸桶34内正向(向左)运动时,低压缸桶的腔B及高压缸桶14的腔C内同时产生低压液压油,分别通过单向阀25B、25C输出。当推动杆10继续正向(向左)运动并通过油封17进入腔C时,单向阀25C输出的液压油就变为高压液压油。单向阀25B依然输出低压液压油。在活塞15正向移动时,低压缸桶的腔A内形成真空吸力,通过单向阀19吸取油箱27中的液压油。当活塞14反向(向右)运动时,高压缸桶14及低压缸桶34的腔B内均形成真空并具有吸力,由此通过单向阀22、23吸取油箱27中的液压油,以补充前一动作失去的液压油并准备下一次动作,同时腔A因受到活塞15的回行作用而产生低压液压油,并通过单向阀25A输出供给液压系统使用。可见,该系统能同时输出高压和低压液压油,同时低压缸桶34的腔A和腔B能交替连续输出低压液压油。
如上所述,缸桶内的压力取决于其内径的大小,在图2中,低压缸桶34的内径在100-300mm之间、高压缸桶14的内径在30-70mm之间、电机功率在2.75N.m时,将输出压力为10-70kg/cm低压液压油、和压力为100-210kg/cm的高压液压油。
在本实用新型中,低功率电机是单相220电源,故适用范围广泛。而低功率电机的可控性是很强的,它的转动精度可控制在0.01mm以下,通过滚珠螺杆变为直线运动后,精度更大大提高,再通过电子尺等控制原件,油腔中的液压油就可以任意控制出油量或压力,能解决传统系统的精度问题。另,所述低功率电机可以是伺服电机,减速机可以是行星齿轮减速机或涡轮涡杆减速机。
本实用新型的液压系统可用于现有的任何一种油压设备上,上述二个实施例可代替现有技术中的低压油泵、高压油泵、高低压组合油泵。在流量控制上,本实用新型可任意改变马达速度来控制输出的流量,根据本系统的特点,如果现有的机器都改用这种动力源,例如一台100吨的油压机,现有的电机功率为三相380V,7.5kw,每小时耗电7.5度×0.71元/度=5.325元/小时。而采用本实用新型,电机为单项220V,0.4W,每小时耗电0.4度×0.71元/度=0.284元/小时,由此可见,本实用新型节约的能源是非常可观的。
Claims (8)
1、一种液压系统,其特征在于,该系统依次包括:
低功率电机(1);
与电机(1)相连的减速机(2);
与减速机(2)相连的连轴器(4);
动力传输装置,包括:与连轴器(4)相连的滚珠螺杆(7)、推动板(20)、固定在推动板(20)上的推动杆(10)、设置在滚珠螺杆(7)上且固定在推动板(20)上的滚珠螺帽(8);滚珠螺杆(7)垂直地穿过推动板(20)的中心,并插入推动杆(10)的内腔中心;所述推动板(20)的两端分别设有直线轴承(9),两直线轴承在与滚珠螺杆(7)相平行的一对直线导杆(6)上运动;
与油箱(27)连通、能连续地输出高压和/或低压液压油的密封缸桶(40、50);以及
固定在推动杆(10)上、做往复直线运动的活塞(15),活塞位于缸桶内并与缸桶内腔呈滑动配合。
2、如权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述活塞(15)固定在推动杆(10)的顶端,活塞将缸桶(40)的内腔分隔为腔(A)、腔(B),单向阀(25A、25B)分别与腔(A、B)相连,油箱(27)通过单向阀(19、23)分别与腔(A、B)相连;
当缸桶(40)的内径在30-70mm之间时,输出高压液压油;当缸桶(40)的内径在100-300mm之间时,输出低压液压油。
3、如权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述缸桶(50)由相连的低压缸桶(34)和高压缸桶(14)组成,高压缸桶的内径小于低压缸桶的内径;
活塞(15)将低压缸桶(34)的内腔分隔为腔(A)和腔(B);推动杆(10)与高压缸桶的内腔(C)呈滑动配合,活塞(15)与低压缸桶(34)的内腔呈滑动配合;
单向阀(25A、25B、25C)分别与腔(A)、腔(B)、腔(C)相连;油箱(27)通过单向阀(19、23、22)分别与腔(A)、腔(B)、腔(C)相连。
4、如权利要求3所述的液压系统,其特征在于,所述高压缸桶(14)的内径在30-70mm之间,低压缸桶(34)的内径在100-300mm之间。
5、如权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述一对导杆(6)的两端分别设有固定板(5、12),固定板(12)是缸桶的壁面,固定板的中心设有通孔,通孔内设有油封(11),推动杆(10)穿过固定板(12)上的通孔进入缸桶。
6、如权利要求1至3中任一项所述的液压系统,其特征在于,所述活塞(15)的外周缘设有油封(16)。
7、如权利要求3所述的液压系统,其特征在于,所述腔(B)和腔(C)之间的连接处设有油封(17)。
8、如权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述低功率电机(1)是伺服电机,所述减速机(2)是行星齿轮减速机或涡轮涡杆减速机。
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- 2005-01-24 CN CN 200520001362 patent/CN2818870Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Effective date of abandoning: 20080227 |
|
C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |