一種電動(dòng)增壓式液壓缸及其增壓方法
【專利摘要】一種電動(dòng)增壓式液壓缸及其增壓方法，第一加厚活塞安裝在缸體上腔室內(nèi)，第二活塞安裝在缸體下腔室內(nèi)，滾珠絲杠下部的滾珠絲杠螺母與第一加厚活塞聯(lián)結(jié)為一體，滾珠絲杠上部外接伺服電機(jī)，第二活塞下接活塞桿，活塞桿穿過(guò)缸底伸出到缸外，活塞桿在液壓缸工作時(shí)對(duì)外施力，第二活塞上連兩個(gè)以上的拉桿，每個(gè)拉桿穿過(guò)缸體、第一加厚活塞后與填充桿下端相連，填充桿上端穿過(guò)缸蓋，兩個(gè)以上的填充桿的截面積之和與活塞桿的截面積相等，第二活塞的截面積大于第一加厚活塞的活塞桿的截面積，本發(fā)明通過(guò)液壓增壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的泵和閥等，維護(hù)方便，并可通過(guò)多種形式對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)以獲得更好的工作效果。
【專利說(shuō)明】一種電動(dòng)增壓式液壓缸及其增壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓缸制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電動(dòng)增壓式液壓缸及其增壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸是一種能將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的液壓執(zhí)行元件。傳統(tǒng)的液壓缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝麻煩。液壓泵站是傳統(tǒng)液壓缸的關(guān)鍵部件，為液壓缸的工作提供動(dòng)力，但其占地面積大，費(fèi)用較高，需要單獨(dú)的管路與液壓缸連接。傳統(tǒng)液壓缸的工作離不開(kāi)大量的液壓閥和液壓管路，但這些都會(huì)增加液壓缸的復(fù)雜度，增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)增壓式液壓缸及其增壓方法，系統(tǒng)中沒(méi)有液壓泵站、大量的液壓閥和液壓管路等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，維護(hù)方便。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種電動(dòng)增壓式液壓缸，包括缸體11，缸蓋6和缸底14固定在缸體11的頂部和底部，缸體11中部設(shè)有C腔20，C腔20將缸體11內(nèi)部的上下兩個(gè)腔室聯(lián)通，第一加厚活塞8安裝在缸體11上腔室內(nèi)，第二活塞12安裝在缸體11下腔室內(nèi)，滾珠絲杠I下部的滾珠絲杠螺母7與第一加厚活塞8聯(lián)結(jié)為一體，滾珠絲杠I中部通過(guò)第一止推軸承2和第二止推軸承3被固定在缸蓋6內(nèi)，端蓋5將第二止推軸承2固定在缸蓋6內(nèi)，滾珠絲杠I上部外接伺服電機(jī)，滾珠絲杠螺母7內(nèi)開(kāi)有油孔16，第二活塞12下接活塞桿13，活塞桿13傳過(guò)缸底14伸出到缸外，活塞桿13在液壓缸工作時(shí)對(duì)外施力，第二活塞12上連兩個(gè)或兩個(gè)以上的拉桿9，每個(gè)拉桿9穿過(guò)缸體11、第一加厚活塞8后與填充桿4下端相連，填充桿4上端穿過(guò)缸蓋6，兩個(gè)或兩個(gè)以上的填充桿4的截面積之和與活塞桿13的截面積相等，第二活塞12的截面積大于第一加厚活塞8的活塞桿的截面積；
[0006]第一加厚活塞8將缸體11上腔室分為兩個(gè)腔室,第一加厚活塞8、缸體11和缸蓋6之間構(gòu)成A腔15，第一加厚活塞8的活塞桿、滾珠絲杠螺母7和滾珠絲杠I之間構(gòu)成了 B腔17，C腔20所在的缸體11和第一加厚活塞8之間構(gòu)成了 D腔19 ;第二活塞12將缸體11下腔室分為兩個(gè)腔室，C腔20所在的缸體11和第二活塞12之間構(gòu)成了 E腔21，第二活塞12、缸體11和缸底14之間構(gòu)成了 F腔22 ；
[0007]缸體11內(nèi)開(kāi)有第一油路10和第二油路18，液壓缸在工作時(shí)，A腔15、B腔17、C腔20,D腔19、E腔21和F腔22內(nèi)均充滿了液壓油，油孔16連通了 A腔15和B腔17，第二油路18連通了 A腔15和F腔22，在液壓缸慢速增壓階段和回程階段的前半段，第一油路10連通了 A腔15和D腔19，在液壓缸的快速下行階段和回程階段的后半段，第一油路10被第一加厚活塞8堵住，A腔15和D腔19內(nèi)的液壓油不能互相流通。[0008]所述的第一油路10由一個(gè)第一背壓閥23和一個(gè)第二背壓閥24并聯(lián)組成的混合油路代替，在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第一背壓閥23從D腔19流入A腔15，但不能通過(guò)第一背壓閥23從A腔15流入D腔19 ;在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第二背壓閥24從A腔15流入D腔19，但不能通過(guò)第二背壓閥24從D腔19流入A腔15，此時(shí)，第一加厚活塞8的厚度能夠減小，上油孔25在缸體11內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞8在缸體11內(nèi)的位置。
[0009]所述的滾珠絲杠I和滾珠絲杠螺母7分別用行星滾柱絲杠31和行星滾柱絲杠螺母30代替，行星滾柱絲杠螺母30通過(guò)滾柱32與行星滾柱絲杠31徑向配合。
[0010]所述的缸蓋6和缸底14用長(zhǎng)螺栓28和螺母29直接固定在缸體11兩端。
[0011]所述的缸體11上端外接一個(gè)補(bǔ)油裝置26。
[0012]所述電動(dòng)增壓式液壓缸的增壓方法為:液壓缸活塞快速下行階段，滾珠絲杠I在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠螺母7在拉桿9的作用下不能旋轉(zhuǎn)只能做直線運(yùn)動(dòng)，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7下行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8下行，在快速下行階段，第一油路10被第一加厚活塞8堵住，液壓油不能流通，第一加厚活塞8推動(dòng)D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入E腔21，進(jìn)而推動(dòng)第二活塞12以與第一加厚活塞8相同的速度快速下行，第二活塞12通過(guò)拉桿9拉動(dòng)填充桿4，使填充桿4以與第二活塞12相同的速度進(jìn)入A腔15，此時(shí)F腔22內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入A腔15，A腔15內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔16流入B腔17中；液壓缸慢速增壓階段，此時(shí)第一加厚活塞8的活塞桿剛進(jìn)入C腔20，且第一加厚活塞8恰好不再堵住第一油路10，第一油路10將D腔19與A腔15連通，D腔19和C腔20的通路被隔斷，兩個(gè)腔內(nèi)的液壓油不能互相流通，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?繼續(xù)下行時(shí)，D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)第一油路10流入A腔15內(nèi)，C腔20內(nèi)的液壓油流入E腔21，由于第二活塞12的面積大于第一加厚活塞8的活塞桿的面積，所以產(chǎn)生很大的增壓比，此時(shí)E腔21成為高壓油腔，從而實(shí)現(xiàn)了增壓；隨著第一加厚活塞8繼續(xù)下行，F(xiàn)腔22內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入A腔15，A腔15內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔16流入B腔17中，第二活塞12通過(guò)拉桿9拉動(dòng)填充桿4以相同的速度繼續(xù)下行，填充桿4繼續(xù)進(jìn)入A腔15，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿行至填滿C腔20時(shí)，液壓缸的慢速增壓階段結(jié)束；液壓缸活塞上行回程階段，滾珠絲杠I在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下反向旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8上行，A腔15和B腔17的體積減小，B腔17內(nèi)的液壓油通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的一部分液壓油通過(guò)第一油路10流入D腔19，A腔15內(nèi)的另一部分液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，從而推動(dòng)第二活塞12上行，第二活塞12同時(shí)推動(dòng)填充桿4退出A腔15，E腔21內(nèi)的液壓油流入C腔20 ;當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿離開(kāi)C腔20時(shí)，恰好第一油路10被第一加厚活塞8堵住，D腔19與A腔15內(nèi)的液壓油不能互相流通，E腔21內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入D腔19，B腔17內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞12上行，第二活塞12繼續(xù)推動(dòng)填充桿4退出A腔15，直到第一加厚活塞8和第二活塞12回到初始位置；
[0013]當(dāng)?shù)谝挥吐?0由一個(gè)第一背壓閥23和一個(gè)第二背壓閥24組成的混合油路代替時(shí)，在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第一背壓閥23從D腔19流入A腔15，但不能通過(guò)第一背壓閥23從A腔15流入D腔19 ;在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第二背壓閥24從A腔15流入D腔19，但不能通過(guò)第二背壓閥24從D腔19流入A腔15 ;此時(shí)，第一加厚活塞8的厚度能夠減小，上油孔25在缸體11內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞8在缸體內(nèi)的位置；液壓缸活塞快速下行階段，第一背壓閥23和第二背壓閥24關(guān)閉，第一加厚活塞8推動(dòng)D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入E腔21 ;液壓缸慢速增壓階段，第一加厚活塞8的活塞桿剛進(jìn)入C腔20且繼續(xù)下行，D腔19內(nèi)油壓升高達(dá)到第一背壓閥23的開(kāi)啟壓力，第一背壓閥23打開(kāi)，D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)第一背壓閥23流入A腔15 ;液壓缸活塞上行回程階段，第一背壓閥23關(guān)閉，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8上行，使A腔15內(nèi)油壓升高達(dá)到第二背壓閥24的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥24打開(kāi)，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二背壓閥24流入D腔19，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿離開(kāi)C腔20且繼續(xù)上行時(shí)，A腔15內(nèi)油壓降低直至低于第二背壓閥24的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥24關(guān)閉，E腔21內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入D腔19，B腔17內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞12上行，直到第一加厚活塞8和第二活塞12回到初始位置。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]一、可以省去傳統(tǒng)液壓缸中的液壓泵站、大量的液壓閥和液壓管路等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，維護(hù)方便。
[0016]二、采用了兩層活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)增壓，增壓效果好。
[0017]三、液壓油在液壓缸內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)，在液壓缸工作時(shí)可以迅速反應(yīng)充液和排液，反應(yīng)迅速。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明液壓缸第一種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明液壓缸第二種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明液壓缸第三種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明液壓缸第四種改進(jìn)型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明液壓缸增壓示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0025]如圖1所示，一種電動(dòng)增壓式液壓缸，包括缸體11，缸蓋6和缸底14分別用螺釘固定在缸體11的頂部和底部，缸體11中部設(shè)有C腔20，C腔20將缸體11內(nèi)部的上下兩個(gè)腔室聯(lián)通，第一加厚活塞8安裝在缸體11上腔室內(nèi)，第二活塞12安裝在缸體11下腔室內(nèi)，滾珠絲杠I下部的滾珠絲杠螺母7與第一加厚活塞8通過(guò)螺釘或徑向配合聯(lián)結(jié)為一體，滾珠絲杠I中部通過(guò)第一止推軸承2和第二止推軸承3被固定在缸蓋6內(nèi)，端蓋5通過(guò)螺釘將第二止推軸承2固定在缸蓋6內(nèi)，滾珠絲杠I上部外接伺服電機(jī)，滾珠絲杠螺母7內(nèi)開(kāi)有油孔16，第二活塞12下接活塞桿13，活塞桿13傳過(guò)缸底14伸出到缸外，活塞桿13在液壓缸工作時(shí)對(duì)外施力，第二活塞12上連兩個(gè)或兩個(gè)以上的拉桿9，每個(gè)拉桿9穿過(guò)缸體11、第一加厚活塞8后與填充桿4下端相連，填充桿4上端穿過(guò)缸蓋6，兩個(gè)或兩個(gè)以上的填充桿4的截面積之和與活塞桿13的截面積相等，第二活塞12的截面積大于第一加厚活塞8的活塞桿的截面積；
[0026]第一加厚活塞8將缸體11上腔室分為兩個(gè)腔室，第一加厚活塞8、缸體11和缸蓋6之間構(gòu)成A腔15，第一加厚活塞8的活塞桿、滾珠絲杠螺母7和滾珠絲杠I之間構(gòu)成了 B腔17，C腔20所在的缸體11和第一加厚活塞8之間構(gòu)成了 D腔19 ;第二活塞12將缸體11下腔室分為兩個(gè)腔室，C腔20所在的缸體11和第二活塞12之間構(gòu)成了 E腔21，第二活塞12、缸體11和缸底14之間構(gòu)成了 F腔22 ；
[0027]缸體11內(nèi)開(kāi)有第一油路10和第二油路18，液壓缸在工作時(shí)，A腔15、B腔17、C腔20,D腔19、E腔21和F腔22內(nèi)均充滿了液壓油，油孔16連通了 A腔15和B腔17，第二油路18連通了 A腔15和F腔22，在液壓缸慢速增壓階段和回程階段的前半段，第一油路10連通了 A腔15和D腔19，在液壓缸的快速下行階段和回程階段的后半段，第一油路10被第一加厚活塞8堵住，A腔15和D腔19內(nèi)的液壓油不能互相流通。
[0028]如圖2所示，所述的第一油路10由一個(gè)第一背壓閥23和一個(gè)第二背壓閥24并聯(lián)組成的混合油路代替，在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第一背壓閥23從D腔19流入A腔15，但不能通過(guò)第一背壓閥23從A腔15流入D腔19 ;在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第二背壓閥24從A腔15流入D腔19，但不能通過(guò)第二背壓閥24從D腔19流入A腔15，此時(shí)，第一加厚活塞8的厚度可以減小，上油孔25在缸體11內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞8在缸體內(nèi)的位置。
[0029]如圖3所示，為了提高液壓缸的承載能力，所述的滾珠絲杠I和滾珠絲杠螺母7分別用行星滾柱絲杠31和行星滾柱絲杠螺母30代替，行星滾柱絲杠螺母30通過(guò)滾柱32與行星滾柱絲杠31徑向配合。
[0030]如圖4所示，所述的缸蓋6和缸底14可以不用螺釘固定在缸體11的頂部和底部，而是用長(zhǎng)螺栓28和螺母29直接固定在缸體11兩端。
[0031]如圖5所示，為了方便給液壓缸補(bǔ)油，所述的缸體11上端外接一個(gè)補(bǔ)油裝置26。
[0032]如圖6所示，所述電動(dòng)增壓式液壓缸的增壓方法為:其中圖6-1是液壓缸的初始狀態(tài)，液壓缸活塞快速下行階段，滾珠絲杠I在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠螺母7在拉桿9的作用下不能旋轉(zhuǎn)只能做直線運(yùn)動(dòng)，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7下行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8下行，在快速下行階段，第一油路10被第一加厚活塞8堵住，A腔15和D腔19內(nèi)的液壓油不能互相流通，第一加厚活塞8推動(dòng)D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入E腔21，進(jìn)而推動(dòng)第二活塞12以與第一加厚活塞8相同的速度快速下行，第二活塞12通過(guò)拉桿9拉動(dòng)填充桿4下行，填充桿4以與第二活塞12相同的速度進(jìn)入A腔15，此時(shí)F腔22內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入A腔15，A腔15內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔16流入B腔17中。液壓缸慢速增壓階段，如圖6-2所示，此時(shí)第一加厚活塞8的活塞桿剛進(jìn)入C腔20，且第一加厚活塞8恰好不再堵住第一油路10，第一油路10將D腔19與A腔15連通，D腔19和C腔20的通路被隔斷，兩個(gè)腔內(nèi)的液壓油不能互相流通，如圖6-3所示，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?繼續(xù)下行時(shí)，D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)第一油路10流入A腔15內(nèi)，C腔20內(nèi)的液壓油流入E腔21，由于第二活塞12的面積大于第一加厚活塞8的活塞桿的面積，所以產(chǎn)生很大的增壓比，此時(shí)E腔21成為高壓油腔，從而實(shí)現(xiàn)了增壓。隨著第一加厚活塞8繼續(xù)下行，F(xiàn)腔22內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入A腔15，A腔15內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔16流入B腔17中。第二活塞12通過(guò)拉桿9拉動(dòng)填充桿4以相同的速度繼續(xù)下行，填充桿4繼續(xù)進(jìn)入A腔15。如圖6-4所示，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿行至填滿C腔20時(shí)，本發(fā)明液壓缸慢速增壓階段結(jié)束。液壓缸活塞上行回程階段，如圖6-5所示，滾珠絲杠I在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下反向旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8上行，A腔15和B腔17的體積減小，B腔17內(nèi)的液壓油通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的一部分液壓油通過(guò)第一油路10流入D腔19，A腔15內(nèi)的另一部分液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，從而推動(dòng)第二活塞12上行，第二活塞12同時(shí)推動(dòng)填充桿4退出A腔15，E腔21內(nèi)的液壓油流入C腔20。如圖6_6所示，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿離開(kāi)C腔20時(shí)，恰好第一油路10被第一加厚活塞8堵住，D腔19與A腔15內(nèi)的液壓油不能互相流通，E腔21內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入D腔19，B腔17內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞12上行，第二活塞12繼續(xù)推動(dòng)填充桿4退出A腔15，直到第一加厚活塞8和第二活塞12回到如圖6-1所示的初始位置。
[0033]當(dāng)?shù)谝挥吐?0由一個(gè)第一背壓閥23和一個(gè)第二背壓閥24組成的混合油路代替時(shí)，在滿足一定壓力條件時(shí)，液壓油可通過(guò)第一背壓閥23從D腔19流入A腔15，但不能通過(guò)第一背壓閥23從A腔15流入D腔19 ;在滿足一定壓力條件時(shí)，液壓油可通過(guò)第二背壓閥24從A腔15流入D腔19，但不能通過(guò)第二背壓閥24從D腔19流入A腔15。此時(shí)，第一加厚活塞8的厚度可以減小，上油孔25在缸體11內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞8在缸體內(nèi)的位置，液壓缸活塞快速下行階段，第一背壓閥23和第二背壓閥24關(guān)閉，第一加厚活塞8推動(dòng)D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入E腔21 ;液壓缸慢速增壓階段，第一加厚活塞8的活塞桿剛進(jìn)入C腔20且繼續(xù)下行，D腔19內(nèi)油壓升高達(dá)到第一背壓閥23的開(kāi)啟壓力，第一背壓閥23打開(kāi)，D腔19內(nèi)的液壓油通過(guò)第一背壓閥23流入A腔15 ;液壓缸活塞上行回程階段，第一背壓閥23關(guān)閉，滾珠絲杠I帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母7上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞8上行，使A腔15內(nèi)油壓升高達(dá)到第二背壓閥24的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥24打開(kāi)，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二背壓閥24流入D腔19，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?的活塞桿離開(kāi)C腔20且繼續(xù)上行時(shí)，A腔15內(nèi)油壓降低直至低于第二背壓閥24的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥24關(guān)閉，E腔21內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔20流入D腔19，B腔17內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔16流入A腔15，A腔15內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路18流入F腔22，使F腔22內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞12上行，直到第一加厚活塞8和第二活塞12回到初始位置。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)增壓式液壓缸,包括缸體(11),其特征在于:缸蓋(6)和缸底(14)固定在缸體(11)的頂部和底部，缸體(11)中部設(shè)有C腔(20)，C腔(20)將缸體(11)內(nèi)部的上下兩個(gè)腔室聯(lián)通，第一加厚活塞(8)安裝在缸體(11)上腔室內(nèi)，第二活塞(12)安裝在缸體(11)下腔室內(nèi)，滾珠絲杠(I)下部的滾珠絲杠螺母(7)與第一加厚活塞8聯(lián)結(jié)為一體，滾珠絲杠Cl)中部通過(guò)第一止推軸承(2)和第二止推軸承(3)被固定在缸蓋(6)內(nèi)，端蓋(5)將第二止推軸承(2)固定在缸蓋(6)內(nèi)，滾珠絲杠(I)上部外接伺服電機(jī)，滾珠絲杠螺母(7)內(nèi)開(kāi)有油孔(16)，第二活塞(12)下接活塞桿(13)，活塞桿(13)傳過(guò)缸底(14)伸出到缸外，活塞桿(13)在液壓缸工作時(shí)對(duì)外施力，第二活塞(12)上連兩個(gè)或兩個(gè)以上的拉桿(9)，每個(gè)拉桿(9 )穿過(guò)缸體(11 )、第一加厚活塞(8 )后與填充桿(4)下端相連，填充桿(4)上端穿過(guò)缸蓋(6)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的填充桿(4)的截面積之和與活塞桿(13)的截面積相等，第二活塞(12)的截面積大于第一加厚活塞(8)的活塞桿的截面積； 第一加厚活塞(8)將缸體(11)上腔室分為兩個(gè)腔室,第一加厚活塞(8)、缸體(11)和缸蓋(6)之間構(gòu)成A腔(15)，第一加厚活塞(8)的活塞桿、滾珠絲杠螺母(7)和滾珠絲杠(I)之間構(gòu)成了 B腔(17)，C腔(20)所在的缸體(11)和第一加厚活塞(8)之間構(gòu)成了 D腔(19)；第二活塞(12)將缸體(11)下腔室分為兩個(gè)腔室，C腔(20)所在的缸體(11)和第二活塞(12)之間構(gòu)成了 E腔(21)，第二活塞(12)、缸體(11)和缸底(14)之間構(gòu)成了 F腔(22)； 缸體(11)內(nèi)開(kāi)有第一油路(10)和第二油路(18)，液壓缸在工作時(shí)，A腔(15)、B腔(17)、(:腔(20)、0腔(19)4腔(21)和？腔(22)內(nèi)均充滿了液壓油，油孔(16)連通了 A腔(15)和B腔(17)，第二油路(18)連通了 A腔(15)和F腔(22)，在液壓缸慢速增壓階段和回程階段的前半段，第一油路(10)連通了 A腔(15)和D腔(19)，在液壓缸的快速下行階段和回程階段的后半段，第一油路(10)被第一加厚活塞(8)堵住，A腔(15)和D腔(19)內(nèi)的液壓油不能互相流通。`
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)增壓式液壓缸，其特征在于:所述的第一油路(10)由一個(gè)第一背壓閥(23)和一個(gè)第二背壓閥(24)并聯(lián)組成的混合油路代替，在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第一背壓閥(23)從D腔(19)流入A腔(15)，但不能通過(guò)第一背壓閥(23)從A腔(15)流入D腔(19);在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第二背壓閥(24)從A腔(15)流入D腔(19)，但不能通過(guò)第二背壓閥(24)從D腔(19)流入A腔(15)，此時(shí)，第一加厚活塞(8)的厚度能夠減小，上油孔(25)在缸體(11)內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞(8)在缸體(11)內(nèi)的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)增壓式液壓缸，其特征在于:所述的滾珠絲杠(I)和滾珠絲杠螺母(7 )分別用行星滾柱絲杠(31)和行星滾柱絲杠螺母(30 )代替，行星滾柱絲杠螺母(30)通過(guò)滾柱(32)與行星滾柱絲杠(31)徑向配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)增壓式液壓缸，其特征在于:所述的缸蓋(6)和缸底(14 )用長(zhǎng)螺栓(28 )和螺母(29 )直接固定在缸體(11)兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)增壓式液壓缸，其特征在于:所述的缸體(11)上端外接一個(gè)補(bǔ)油裝置(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)增壓式液壓缸，其特征在于:所述電動(dòng)增壓式液壓缸的增壓方法為:液壓缸活塞快速下行階段，滾珠絲杠(I)在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠螺母(7)在拉桿(9)的作用下不能旋轉(zhuǎn)只能做直線運(yùn)動(dòng)，滾珠絲杠(I)帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母(7)下行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞(8)下行，在快速下行階段，第一油路(10)被第一加厚活塞(8)堵住，液壓油不能流通，第一加厚活塞(8)推動(dòng)D腔(19)內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔(20 )流入E腔(21)，進(jìn)而推動(dòng)第二活塞(12 )以與第一加厚活塞(8 )相同的速度快速下行，第二活塞(12)通過(guò)拉桿(9)拉動(dòng)填充桿(4)，使填充桿(4)以與第二活塞(12)相同的速度進(jìn)入A腔(15)，此時(shí)F腔(22)內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路(18)流入A腔(15)，A腔(15)內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔(16)流入B腔(17)中；液壓缸慢速增壓階段，此時(shí)第一加厚活塞(8)的活塞桿剛進(jìn)入C腔(20)，且第一加厚活塞(8)恰好不再堵住第一油路(10)，第一油路(10)將D腔(19)與A腔(15)連通，D腔(19)和C腔(20)的通路被隔斷，兩個(gè)腔內(nèi)的液壓油不能互相流通，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?8)繼續(xù)下行時(shí)，D腔(19)內(nèi)的液壓油通過(guò)第一油路(10)流入A腔(15)內(nèi)，C腔(20)內(nèi)的液壓油流入E腔(21)，由于第二活塞(12)的面積大于第一加厚活塞(8)的活塞桿的面積，所以產(chǎn)生很大的增壓比，此時(shí)E腔(21)成為高壓油腔，從而實(shí)現(xiàn)了增壓；隨著第一加厚活塞(8)繼續(xù)下行，F(xiàn)腔(22)內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路(18)流入A腔(15)，A腔(15)內(nèi)多余的液壓油通過(guò)油孔(16)流入B腔(17)中，第二活塞(12)通過(guò)拉桿(9)拉動(dòng)填充桿(4)以相同的速度繼續(xù)下行，填充桿(4)繼續(xù)進(jìn)入A腔(15)，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?8)的活塞桿行至填滿C腔(20)時(shí)，液壓缸的慢速增壓階段結(jié)束；液壓缸活塞上行回程階段，滾珠絲杠(I)在外在驅(qū)動(dòng)力的作用下反向旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠(I)帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母(7)上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞(8)上行，A腔(15)和B腔(17)的體積減小，B腔(17)內(nèi)的液壓油通過(guò)油孔(16)流入A腔(15)，A腔(15)內(nèi)的一部分液壓油通過(guò)第一油路(10)流入D腔(19)，A腔(15)內(nèi)的另一部分液壓油通過(guò)第二油路(18)流入F腔(22)，使F腔(22)內(nèi)油壓升高，從而推動(dòng)第二活塞(12)上行，第二活塞(12)同時(shí)推動(dòng)填充桿(4)退出A腔(15)，E腔(21)內(nèi)的液壓油流入C腔(20);當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?8)的活塞桿離開(kāi)C腔(20)時(shí)，恰好第一油路(10)被第一加厚活塞(8)堵住，D腔(19)與A腔(15)內(nèi)的液壓油不能互相流通，E腔(21)內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔(20)流入D腔(19)，B腔(17)內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔(16)流入A腔(15)，·A腔(15)內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路(18)流入F腔(22)，使F腔(22)內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞(12)上行，第二活塞(12)繼續(xù)推動(dòng)填充桿(4)退出A腔(15)，直到第一加厚活塞(8)和第二活塞(12)回到初始位置； 當(dāng)?shù)谝挥吐?10)由一個(gè)第一背壓閥(23)和一個(gè)第二背壓閥(24)組成的混合油路代替時(shí)，在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第一背壓閥(23)從D腔(19)流入A腔(15)，但不能通過(guò)第一背壓閥(23)從A腔(15)流入D腔(19);在滿足壓力條件時(shí)，液壓油通過(guò)第二背壓閥(24)從A腔(15)流入D腔(19)，但不能通過(guò)第二背壓閥(24)從D腔(19)流入A腔(15);此時(shí)，第一加厚活塞(8)的厚度能夠減小，上油孔(25)在缸體(11)內(nèi)的位置要高于第一加厚活塞(8)在缸體內(nèi)的位置；液壓缸活塞快速下行階段，第一背壓閥(23)和第二背壓閥(24)關(guān)閉，第一加厚活塞(8)推動(dòng)D腔(19)內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔(20)流入E腔(21);液壓缸慢速增壓階段，第一加厚活塞(8)的活塞桿剛進(jìn)入C腔(20)且繼續(xù)下行，D腔(19)內(nèi)油壓升高達(dá)到第一背壓閥(23)的開(kāi)啟壓力，第一背壓閥(23)打開(kāi)，D腔(19)內(nèi)的液壓油通過(guò)第一背壓閥(23)流入A腔(15);液壓缸活塞上行回程階段，第一背壓閥(23)關(guān)閉，滾珠絲杠(I)帶動(dòng)其上的滾珠絲杠螺母(7)上行，進(jìn)而推動(dòng)第一加厚活塞(8)上行，使A腔(15)內(nèi)油壓升高達(dá)到第二背壓閥(24)的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥(24)打開(kāi)，A腔(15)內(nèi)的液壓油通過(guò)第二背壓閥(24)流入D腔(19)，當(dāng)?shù)谝患雍窕钊?8)的活塞桿離開(kāi)C腔(20)且繼續(xù)上行時(shí)，A腔(15)內(nèi)油壓降低直至低于第二背壓閥(24)的開(kāi)啟壓力，第二背壓閥(24)關(guān)閉，E腔(21)內(nèi)的液壓油通過(guò)C腔(20)流入D腔(19)，B腔(17)內(nèi)的液壓油繼續(xù)通過(guò)油孔(16)流入A腔(15)，A腔(15)內(nèi)的液壓油通過(guò)第二油路(18)流入F腔(22)，使F腔(22)內(nèi)油壓升高，繼續(xù)推動(dòng)第二活塞 (12)上行，直到第一加厚活塞(8)和第二活塞(12)回到初始位置。
【文檔編號(hào)】F15B3/00GK103850994SQ201410081465
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】范淑琴, 陳超, 趙升噸, 李靜祥, 楊凱, 景飛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)