一種基于油氣平衡的電液復合作動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種作動器，尤其涉及一種基于油氣平衡的電液復合作動器，屬于機電一體化技術領域。
【背景技術】
[0002]電動缸是一種有電機驅動的直線運動作動器，具有結構簡單、控制精度高、維護簡便的優(yōu)點。被廣泛應用到了需要進行直線運動的場合，并在小功率、低負載的應用工況中，逐漸取代了液壓缸。
[0003]但是在一些特殊的應用場合中，電動缸的負載屬于嚴重的不平衡負載。即其兩個運動方向的負載明顯的不對稱，一個運動方向比較小，而另一個運動方向則非常大。在這種情況下，選擇電動缸的規(guī)格時，往往需要照顧到最大負載，導致所選擇的電動缸功率較大，非常不經(jīng)濟。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對上述技術問題，提出一種油氣平衡的方式，抵消電液復合作動器在兩運動方向上的不平衡負載，并通過小功率電機完成帶動負載運動。本發(fā)明公開的一種基于油氣平衡的電液復合作動器，在選擇電機時只需選擇小功率電機即可，節(jié)約了成本。此外，通過切斷油路回路實現(xiàn)自鎖功能，在應對突發(fā)情況時有更高的安全性能。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明公開的一種基于油氣平衡的電液復合作動器，包括單向閥、蓄能器、電磁換向閥、補油箱、無泄漏球閥A、無泄漏球閥B和電液混合缸。其中蓄能器通過單向閥與高壓油相連，當蓄能器中油液不足時，通過單向閥補充高壓油；蓄能器與電磁換向閥的供油口 P相連，補油箱與電磁換向閥的回油口 T相連；電磁換向閥的控制口 B通過無泄漏球閥B、電液混合缸的油道B與電液混合缸的油腔B相連；電磁換向閥的控制口 A通過無泄漏球閥A、電液混合缸的油道A與電液混合缸的油腔A相連。
[0007]所述的電液混合缸包括絲杠、螺母、下端蓋、拉桿、內筒、外筒和推桿，其中絲杠、螺母、內筒、外筒、推桿的中心軸線重合；絲杠將通過鍵槽與電機相連；絲杠與螺母構成一對絲杠副，通過絲杠副可以將絲杠的旋轉運動轉化為螺母沿軸線方向的直線運動。內筒通過下端的螺母槽及螺紋孔與螺母相聯(lián)結，下端蓋、內筒的上端蓋、外筒通過拉桿以螺紋連接的方式緊固在一起；上端蓋與外筒之間通過密封圈進行密封；下蓋與外筒之間亦用密封圈進行密封；推桿嵌套在內筒與外筒之間并可沿軸線運動，推桿的下端通過法蘭盤、螺紋孔與電機機殼相連；推桿與外筒之間形成油腔A，油液經(jīng)過油道A進入油腔A，推桿上端的活塞與外筒之間用密封圈進行密封，推桿下端與下端蓋之間亦使用密封圈進行密封；推桿與內筒之間形成油腔B，油液經(jīng)過油道B進入油腔B，推桿下端與內筒之間通過密封圈進行密封。
[0008]內筒主要由上端蓋、內壁、螺母槽、螺紋孔、密封槽構成，其中上端蓋上也開有螺紋孔，用于通過拉桿、下端蓋將外筒緊固；螺紋孔用于通過螺栓與螺母聯(lián)結；下方螺母槽的外側也開有密封槽，用于使用密封圈在內筒與推桿之間進行密封；密封槽用于在上端蓋與外筒之間使用密封圈進行密封。
[0009]推桿主要由活塞、油道A、螺紋孔、油道B、密封槽構成，其中密封槽用于使用密封圈在活塞與外筒之間進行密封；液壓油可通過油道A進入推桿與外筒之間形成的油腔A，也可通過油道B進入推桿與內筒之間形成的油腔B，實現(xiàn)向缸體的兩不同腔供油；下方的密封槽用于在推桿分別與下端蓋、內筒之間使用密封圈進行密封；下方螺紋孔用于通過法蘭盤與電機機殼進行螺栓連接。
[0010]本發(fā)明公開的一種基于油氣平衡的電液復合作動器的工作過程為:
[0011]當負載較大的運動方向為電液混合缸的外筒伸出方向時，電磁換向閥直通，電磁換向閥的回油口 T與控制口 A相連，供油口 P與控制口 B相連，打開無泄漏球閥A、無泄漏球閥B。當負載較大的運動方向為電液混合缸的外筒伸出方向時，工作模式分為電液混合缸的外筒伸出、縮回兩種工作模式。電液混合缸的外筒伸出工作模式為:當電液混合缸的外筒伸出時，高壓油通過蓄能器、電磁換向閥的供油口 P、控制口 B、無泄漏球閥B、電液混合缸的油道B進入電液混合缸的油腔B，給電液混合缸的外筒伸出的力，通過調節(jié)蓄能器所供高壓油的壓力與流量即可抵消掉電液混合缸的外筒在伸出方向所帶的較大負載；油路的回油通過電液混合缸的油腔A、油道A、無泄漏球閥A、電磁換向閥的控制口 A、回油口 T進入到補油箱。電液混合缸的外筒縮回工作模式為:當電液混合缸的外筒縮回時，低壓油通過補油箱、電磁換向閥的回油口 T、控制口 A、無泄漏球閥A、電液混合缸的油道A進入到油腔A ;油路的回油通過電液混合缸的油腔B、油道B、無泄漏球閥B電磁換向閥的控制口 B、供油口 P回到蓄能器。此時，只需可以帶動電液混合缸空載運行的小功率電機即可帶動電液混合缸及不平衡負載運動。
[0012]當負載較大的運動方向為電液混合缸的外筒縮回方向時，則將電磁換向閥斜通，即電磁換向閥的供油口 P與控制口 A相連、回油口 T與控制口 B相連，打開無泄漏球閥A、無泄漏球閥B。當負載較大的運動方向為電液混合缸的外筒縮回方向時，工作模式分為電液混合缸的外筒伸出、縮回兩種工作模式。電液混合缸的外筒伸出工作模式為:當電液混合缸的外筒伸出時，低壓油通過補油箱、電磁換向閥的回油口 T、控制口 B、無泄漏球閥B、電液混合缸的油道B進入電液混合缸的油腔B ;油路的回油通過電液混合缸的油腔A、油道A、無泄漏球閥A、電磁換向閥的控制口 A、供油口 P進入到蓄能器。電液混合缸的外筒縮回工作模式為:當電液混合缸的外筒縮回時，高壓油通過蓄能器、電磁換向閥的供油口 P、控制口 A、無泄漏球閥A、電液混合缸的油道A進入到油腔A，給電液混合缸的外筒縮回的力，通過調節(jié)蓄能器所供高壓油的壓力與流量即可抵消掉電液混合缸的外筒在縮回方向所帶的較大負載；油路的回油通過電液混合缸的油腔B、油道B、無泄漏球閥B電磁換向閥的控制口 B、回油口T回到補油箱。此時，只需可以帶動電液混合缸空載運行的小功率電機即可帶動電液混合缸及不平衡負載運動。
[0013]電機驅動絲杠產(chǎn)生旋轉運動，通過絲杠副轉化為螺母與電機間的相對直線運動，由于內筒、夕卜筒和螺母通過上端蓋、下端蓋、拉桿聯(lián)結在一起，電機機殼與推桿通過法蘭盤和螺絲孔聯(lián)結在一起，故推桿與內筒、外筒之間就產(chǎn)生了相對直線運動，即通過控制電機的電流信號即可控制缸體直線運動的速度和方向。
[0014]本發(fā)明使用了電液混合缸的電液混合工作模式，其中液壓缸工作模式用于抵消不平衡負載，電動缸模式用于克服除不平衡負載以外的其它負載，以便驅動缸體帶動不平衡負載運動。由于不平衡負載被液壓缸工作模式抵消掉，故電動缸所帶負載相當于空載，在兩個運動方向上的不平衡負載變?yōu)榱似胶庳撦d，電機只需選用小功率電機，即可完成驅動缸體帶動不平衡負載運動。
[0015]一般的液壓系統(tǒng)在工作過程中，如遭遇突然斷電，則會造成很大的麻煩，負載有可能從高處掉落下來，給周圍的人帶來很大的危險，本發(fā)明可以很好的解決這個問題，當本發(fā)明在工作過程中突然斷電時，只需將無泄漏球閥A與無泄漏球閥B全部關上，此時電液混合缸的回油油路被全部切斷，負載將被油液頂住而不會掉下來，即本發(fā)明具有自鎖功能。
[0016]有益效果:
[0017]1、本發(fā)明公開的一種基于油氣平衡的電液復合作動器，通過電動缸工作模式，完成驅動負載運動的目的，通過液壓缸工作模式將兩運動方向上的不平衡負載轉換為平衡負載，故在選擇電機時只需選擇小功率電機即可，節(jié)約了成本。
[0018]2、本發(fā)明公開的一種基于油氣平衡的電液復合作動器，通過切斷油路回路實現(xiàn)自鎖功能，在應對突發(fā)情況時有更高的安全性能。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的裝配示意圖。圖中10為單向閥、11為蓄能器、12為電磁換向閥、13為補油箱、14為無泄漏球閥A、15為無泄漏球閥B、16為電液混合缸。
[0020]圖2為電液混合缸的裝配示意圖。圖中I為絲杠、2為螺母、3為下端蓋、4為拉桿、5為內筒、6為外筒、7為油腔A、8為油腔B、9為推