專利名稱：便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓教學(xué)用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，更具體地，涉及一種便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。
背景技術(shù)：
[0002]目前，公知的液壓教學(xué)系統(tǒng)普遍采用油壓傳動(dòng)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)體積龐大，價(jià)格昂貴， 需要專人進(jìn)行演示操作實(shí)驗(yàn)，并且數(shù)據(jù)的采集多采用機(jī)械式儀表，結(jié)合人工手動(dòng)進(jìn)行采集。 對(duì)于這種液壓教學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它存在著諸多的缺點(diǎn)與不足之處采用油液傳動(dòng)，浪費(fèi)石油資源，并且污染環(huán)境，教學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生和教員動(dòng)手不方便，影響學(xué)習(xí)和教學(xué)的積極性和主動(dòng)性；現(xiàn)有的油壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)都不便于攜帶。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，該實(shí)驗(yàn)箱以水作為傳動(dòng)介質(zhì)，便于采集、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)可嚴(yán)格控制各種元件的尺寸、規(guī)格和質(zhì)量，使之輕便易攜。[0004]按照本實(shí)用新型，提供了一種便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，該實(shí)驗(yàn)箱包括[0005]箱體，該箱體被分隔成用于安裝電氣元件的電氣元件安裝隔箱，用于安裝水液壓電機(jī)泵的電機(jī)泵安裝隔箱，用于安裝水箱、實(shí)驗(yàn)臺(tái)及配置其上的多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱；[0006]水箱，該水箱安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱的下部，用于存儲(chǔ)作為傳動(dòng)介質(zhì)的水；[0007]水液壓電機(jī)泵，該電機(jī)泵安裝所述電機(jī)泵安裝隔箱內(nèi)、用于給作為傳動(dòng)介質(zhì)的水提供動(dòng)力以使其流動(dòng)；[0008]實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱內(nèi)并處于所述水箱的上部，其臺(tái)面上配備有多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件；以及[0009]用于給整個(gè)水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱提供電氣連接及控制的電氣元件。[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水液壓電機(jī)泵包括配置在其左部的電動(dòng)機(jī)和配置在其右部的電機(jī)泵主體，該電機(jī)泵主體包括用于導(dǎo)入液體的入水口、用于對(duì)液體施加壓力的柱塞腔、用于使液體導(dǎo)入到柱塞腔的吸入閥、用于導(dǎo)出液體至實(shí)驗(yàn)臺(tái)處的出水口，以及用于使液體導(dǎo)出柱塞腔的壓出閥。[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水液壓電機(jī)泵的泵體結(jié)構(gòu)采用機(jī)械密封。[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述配置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件包括水液壓?jiǎn)蜗蜷y、溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥、二位二通閥、二位三通閥以及水壓缸等。[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，所述教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件由不銹鋼材料制成，并采用0型圈完成密封。[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，所述水液壓?jiǎn)蜗蜷y包括用于將液體引導(dǎo)至閥體的吸入口、用于在液壓力作用下開(kāi)啟以便液體流入或流出的閥芯彈性元件、用于對(duì)所述閥芯彈性元件的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)桿、以及用于將完成實(shí)驗(yàn)展示后的液體回流或?qū)С鲆员愎┫乱灰簤涸褂玫膶?dǎo)出口。[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，可以通過(guò)具有多個(gè)螺紋孔的安裝面板來(lái)完成對(duì)所述液壓元件的安裝，例如，該安裝面板上每相鄰四個(gè)螺紋孔組成一個(gè)安裝單元，以便供一個(gè)液壓元件的安裝。[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，還可以采用信號(hào)傳感器例如壓力傳感器、流量傳感器或位移傳感器等采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)輸送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，同時(shí)輸出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。該信號(hào)傳感器可同液壓元件一起被配置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上。[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，箱體的外部尺寸為長(zhǎng)450mm、寬450mm和高130mm。[0018]按照本實(shí)用新型的一種用水作為工作介質(zhì)的可用于大學(xué)、職業(yè)學(xué)院和工程技術(shù)培訓(xùn)的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，由于使用水替代油作為傳動(dòng)介質(zhì)，可以避免使用石油原料從而降低了成本和操作難度，同時(shí)可為學(xué)生介紹目前作為液壓發(fā)展前沿技術(shù)的水液壓技術(shù)；此外，該設(shè)備還具備數(shù)據(jù)采集精度高、可有效防止液壓元件的銹蝕，以及尺寸較小便于攜帶等方面的技術(shù)效果。


[0019]圖1是按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的箱體結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2是安裝在便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中的水液壓電機(jī)泵的剖視圖；[0021]圖3是安裝在便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中的水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖4是用于安裝液壓元件、傳感器等的安裝面板的縱剖面示意圖；[0023]圖5是按照本實(shí)用新型的作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的水液壓?jiǎn)蜗蜷y的剖視圖。
具體實(shí)施方式
[0024]下面將參照附圖來(lái)具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。[0025]參見(jiàn)圖1，圖1是按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的箱體結(jié)構(gòu)示意圖。 該箱體的內(nèi)部被分隔成用于安裝電氣元件的電氣元件安裝隔箱1、用于安裝水液壓電機(jī)泵的電機(jī)泵安裝隔箱2、用于安裝水箱、實(shí)驗(yàn)臺(tái)及配置其上的多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱3。作為選擇，該箱體還可以包括用于開(kāi)啟或關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱3的上蓋。另外，可以在電氣元件安裝隔箱1和電機(jī)泵安裝隔箱2的上部設(shè)計(jì)一塊固定的蓋板，為方便表述，附圖中將其省略。[0026]參見(jiàn)圖2，圖2是安裝在便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中的水液壓電機(jī)泵的剖視圖。如圖2中所示，水液壓電機(jī)泵主要包括配置在其左部的電動(dòng)機(jī)5和配置在其右部的電機(jī)泵主體，該電機(jī)泵主體包括用于導(dǎo)入液體的入水口 6、用于對(duì)液體施加壓力的柱塞腔7、用于使液體導(dǎo)入到柱塞腔的吸入閥8、用于導(dǎo)出液體至實(shí)驗(yàn)臺(tái)處的出水口 9，以及用于使液體導(dǎo)出柱塞腔的壓出閥10。為了提供更好的密封，可以對(duì)水液壓電機(jī)泵中的泵體部分提供適當(dāng)?shù)拿芊夥绞剑鐧C(jī)械密封。[0027]電機(jī)泵的尾部是電動(dòng)機(jī)的接線部，電動(dòng)機(jī)接到直流電源上，直流電源由安裝于箱體部位1的開(kāi)關(guān)電源提供，該開(kāi)關(guān)電源輸入電源為220V交流電，輸出為220V，6A直流電。[0028]參見(jiàn)圖3，圖3是安裝在便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中的水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。該水箱安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱3內(nèi)并處于空間下部。水箱中裝有作為傳動(dòng)介質(zhì)的水。水箱的側(cè)面開(kāi)有一個(gè)通孔，該通孔用于將液體流通至電機(jī)泵入水口。此外，水箱的上側(cè)開(kāi)有兩個(gè)或多個(gè)通孔，這些通孔用于將完成實(shí)驗(yàn)展示過(guò)程后的液體回流至水箱以便后續(xù)使用。[0029]參見(jiàn)圖4，圖4是用于安裝液壓元件、傳感器等的安裝面板的縱剖面示意圖。該安裝面板被安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱3中，處于水箱的上面并通過(guò)連接元件與其固定在一起。 在該安裝面板上，安裝了配置實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的、所有用于展示不同教學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種類型液壓元件。如圖4中所示，安裝面板上每相鄰的四個(gè)螺紋孔組成一個(gè)安裝單元(如圖4中虛線框內(nèi)所示)，以便供一個(gè)液壓元件的安裝。[0030]參見(jiàn)圖5，圖5是按照本實(shí)用新型的作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的水液壓?jiǎn)蜗蜷y的剖視圖。作為上述用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)展示的各種類型液壓元件中的舉例，本實(shí)施例中顯示了一種水液壓?jiǎn)蜗蜷y。[0031]如圖5中所示，該水液壓?jiǎn)蜗蜷y包括吸入口 11、閥芯彈性元件12、調(diào)節(jié)桿13、導(dǎo)出口 14。所述吸入口 11將從電機(jī)泵或其他液壓元件導(dǎo)出的液體引導(dǎo)到閥體，所述閥芯彈性元件12在液壓力作用下開(kāi)啟以便液體的流入或流出，所述調(diào)節(jié)桿13用于調(diào)節(jié)閥芯彈性元件12所提供的壓力，所述導(dǎo)出口 14將完成實(shí)驗(yàn)展示后的液體回流或?qū)С鲆员愎┫乱灰簤涸褂?。[0032]在按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，配置有包括上述水液壓?jiǎn)蜗蜷y在內(nèi)的多種類型的教學(xué)展示液壓元件。這些液壓元件包括水液壓?jiǎn)蜗蜷y、溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥、二位二通閥、二位三通閥以及水壓缸等。這些液壓元件用于提供不同的液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)用以便給學(xué)生展示不同的液壓過(guò)程。[0033]例如，單向閥用于展示教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的液流單向流動(dòng)過(guò)程，即液體只能閥的入口流向閥的出口，液流不能夠從出口反向流向閥的入口。溢流閥既可以供測(cè)試溢流閥性能實(shí)驗(yàn)用，又可以控制整個(gè)系統(tǒng)的壓力起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。減壓閥供系統(tǒng)中測(cè)試減壓閥性能實(shí)驗(yàn)用。節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)回路中的流量，供節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)使用。二位二通閥用于展示對(duì)某一回路的通/斷控制過(guò)程。二位三通閥用于改變某一回路的液流方向，使某一方向的液流斷開(kāi)同時(shí)某一方向的液流導(dǎo)通。水壓缸用于供系統(tǒng)加載使用及節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)用，等等。[0034]下面將具體介紹按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的組裝連接及操作步驟。[0035]首先，將水箱出口通過(guò)高壓軟管連接到水液壓電機(jī)泵的入水口，水液壓電機(jī)泵的出水口經(jīng)由高壓軟管接入到實(shí)驗(yàn)臺(tái)，由此將作為傳動(dòng)介質(zhì)的水提供給配置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的水液壓閥和缸等元件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)使用。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的閥和缸等元件之間采用軟管連接，因此該閥和缸在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的設(shè)置位置可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和便捷更改。[0036]在傳動(dòng)介質(zhì)的流動(dòng)過(guò)程中，傳動(dòng)介質(zhì)——7jC,首先儲(chǔ)存在水箱之中，電動(dòng)機(jī)接通電源開(kāi)始工作，在電機(jī)泵的柱塞的吸水行程中，水箱中的水經(jīng)過(guò)軟管、吸入閥被吸入到電機(jī)泵的柱塞腔中，柱塞繼續(xù)運(yùn)行，進(jìn)入壓水行程，吸入閥關(guān)閉，壓出閥開(kāi)啟，高壓水被泵出經(jīng)液壓軟管輸送到實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的液壓元件，供后續(xù)的一系列實(shí)驗(yàn)使用。泵輸出的水經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)中的閥與泵以后，就被回流到水箱之中，從而可以供實(shí)驗(yàn)的循環(huán)使用。[0037]對(duì)于水液壓裝置，由于利用水作為傳動(dòng)介質(zhì)，通常會(huì)存在著如下問(wèn)題如液壓元件的銹蝕，液壓元件的密封等。為防止銹蝕，本實(shí)施例中的液壓元件由不銹鋼加工制成，并采用0型圈密封來(lái)完成液壓元件的密封。[0038]在數(shù)據(jù)采集與處理方面，本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，對(duì)所有數(shù)據(jù)都利用信號(hào)傳感器例如壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器等進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析處理，同時(shí)輸出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。[0039]此外，對(duì)于箱體便攜性的技術(shù)問(wèn)題，需要對(duì)本實(shí)用新型中用到的液壓元件對(duì)其尺寸大小和質(zhì)量進(jìn)行控制，確保元件的輕巧性，出此目的，將最終控制箱體的外形尺寸設(shè)置為長(zhǎng) 450mm、寬 450mm 和高 130mm。[0040]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解，以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，該實(shí)驗(yàn)箱包括箱體，該箱體被分隔成用于安裝電氣元件的電氣元件安裝隔箱，用于安裝水液壓電機(jī)泵的電機(jī)泵安裝隔箱，用于安裝水箱、實(shí)驗(yàn)臺(tái)及配置其上的多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱；水箱，該水箱安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱的下部，用于存儲(chǔ)作為傳動(dòng)介質(zhì)的水；水液壓電機(jī)泵，該電機(jī)泵安裝所述電機(jī)泵安裝隔箱內(nèi)、用于給作為傳動(dòng)介質(zhì)的水提供動(dòng)力以使其流動(dòng)；實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱內(nèi)并處于所述水箱的上部，其臺(tái)面上配備有多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件；以及用于給整個(gè)水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱提供電氣連接及控制的電氣元件。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述水液壓電機(jī)泵包括配置在其左部的電動(dòng)機(jī)和配置在其右部的電機(jī)泵主體，該電機(jī)泵主體包括用于導(dǎo)入液體的入水口、用于對(duì)液體施加壓力的柱塞腔、用于使液體導(dǎo)入到柱塞腔的吸入閥、用于導(dǎo)出液體至實(shí)驗(yàn)臺(tái)處的出水口，以及用于使液體導(dǎo)出柱塞腔的壓出閥。
3.如權(quán)利要求2所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述水液壓電機(jī)泵的泵體結(jié)構(gòu)采用機(jī)械密封。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述配置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件包括水液壓?jiǎn)蜗蜷y、溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥、二位二通閥、二位三通閥以及水壓缸。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述液壓元件由不銹鋼材料制成，并采用0型圈來(lái)完成密封。
6.如權(quán)利要求4所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述水液壓?jiǎn)蜗蜷y包括用于將液體引導(dǎo)至閥體的吸入口、用于在液壓力作用下開(kāi)啟以便液體流入或流出的閥芯彈性元件、用于對(duì)所述閥芯彈性元件的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)桿、以及用于將完成實(shí)驗(yàn)展示后的液體回流或?qū)С鲆员愎┫乱灰簤涸褂玫膶?dǎo)出口。
7.如權(quán)利要求1所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，通過(guò)具有多個(gè)螺紋孔的安裝面板來(lái)完成對(duì)所述液壓元件的安裝，該安裝面板上每相鄰四個(gè)螺紋孔組成一個(gè)安裝單元，以便供一個(gè)所述液壓元件的安裝。
8.如權(quán)利要求1所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上配置有用于采集各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的信號(hào)傳感器，并將采集到的數(shù)據(jù)輸送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，同時(shí)輸出數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述信號(hào)傳感器包括壓力傳感器、流量傳感器或位移傳感器。
10.如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)箱箱體的外部尺寸為長(zhǎng)450mm、寬450mm和高130mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用水作為工作介質(zhì)的可用于大學(xué)、職業(yè)學(xué)院和工程技術(shù)培訓(xùn)的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，包括被分隔成電氣元件安裝隔箱、電機(jī)泵安裝隔箱和實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱的箱體；安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱內(nèi)用于存儲(chǔ)作為傳動(dòng)介質(zhì)的水的水箱；安裝在電機(jī)泵安裝隔箱內(nèi)、用于給水提供動(dòng)力以使其流動(dòng)的水液壓電機(jī)泵；安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝隔箱內(nèi)且其臺(tái)面上配備有多種教學(xué)實(shí)驗(yàn)液壓元件的實(shí)驗(yàn)臺(tái)；以及用于給整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱提供電氣連接、檢測(cè)和控制的電氣元件。按照本實(shí)用新型的便攜式水液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，由于使用水替代液壓油作為傳動(dòng)介質(zhì)，可以避免油污染和操作方面的不便利，降低使用成本，提高了教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的積極性和主動(dòng)性；同時(shí)具有便于攜帶等方面的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)G09B23/12GK202332012SQ201120511088
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉銀水, 朱玉泉, 朱碧海, 李壯云, 賀小峰, 黃維 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)