齒輪泵控式電液聯動執(zhí)行機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了齒輪泵控式電液聯動執(zhí)行機構，包括：雙向齒輪油泵，雙向齒輪油泵由伺服電機驅動，雙向齒輪油泵的兩個油口分別通過油管與液壓鎖的兩個P端口一對一相連通，液壓鎖上與兩個P端口一一對應的兩個A端口分別通過油管與油缸的兩個腔室一對一相連通，還包括不與大氣連通且能提供低壓液壓油的緩沖油箱，雙向齒輪油泵的兩個油口分別串聯一個單向閥后均與緩沖油箱的油口相連通，雙向齒輪油泵的泄油口通過油管與緩沖油箱的油口相連通。上述的齒輪泵控式電液聯動執(zhí)行機構響應速度快和定位精度高，且其液壓回路結構簡單，能耗低、可靠性高。
【專利說明】
齒輪泵控式電液聯動執(zhí)行機構
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及電液執(zhí)行機構領域，具體涉及一種用于電液執(zhí)行機構的執(zhí)行機構。
【背景技術】
[0002]電液執(zhí)行機構是自動化技術工具中接收控制信息并對受控對象施加控制作用的裝置，通常受控對象為閥門。目前，電液執(zhí)行機構中的執(zhí)行機構通常為伺服閥控制式電液聯動執(zhí)行機構，該種執(zhí)行機構通過控制伺服閥調節(jié)液壓油流動方向及流量大小來實現對受控對象的調節(jié)，該種執(zhí)行機構通常采用開放式循環(huán)液壓回路，液壓回路中的動力液壓油通常由另外設置的液壓站提供，并且該液壓站通常會同時給若干個伺服閥控制式電液聯動執(zhí)行機構提供液壓油;上述的伺服閥控制式電液聯動執(zhí)行機構有如下缺點:一、由于使用另外設置的液壓站提供動力液壓油，并且通過伺服閥來控制執(zhí)行機構，導致該執(zhí)行機構的液壓回路結構復雜，體積大，能耗高;二、執(zhí)行機構中的伺服閥對油液的潔凈度要求很高，但是該執(zhí)行機構采用的是開放式循環(huán)液壓回路，即:液壓回路與大氣連通，所以油液易被外界環(huán)境污染，從而該執(zhí)行機構易發(fā)生故障，可靠性差，需經常維護。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是:將提供一種液壓回路結構簡單、能耗低、液壓油不易被污染的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案為:齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，包括:雙向齒輪油栗，其特點是:雙向齒輪油栗由伺服電機驅動，其中:雙向齒輪油栗具有自吸性能好、效率高、結構簡單耐污染、能雙向輸出高壓動力油流、且輸出流量基本和轉速成正比的特點;伺服電機具有極高的方向和速度響應能力、超高的定位能力，從而伺服電機驅動的雙向齒輪油栗能向外輸出快速響應、精確流量的液壓油流，雙向齒輪油栗的兩個油口分別通過油管與液壓鎖的兩個P端口一對一相連通，液壓鎖上與兩個P端口一一對應的兩個A端口分別通過油管與油缸的兩個腔室一對一相連通，還包括液壓油腔不與大氣連通且能提供帶壓力的低壓液壓油的緩沖油箱，雙向齒輪油栗的兩個油口分別串聯一個單向閥后與緩沖油箱的油口相連通，雙向齒輪油栗的泄油口通過油管與緩沖油箱的油口相連通；當伺服電機驅動雙向齒輪油栗開始工作時，緩沖油箱能通過單向閥向雙向齒輪油栗的吸油口輸送低壓液壓油，以便雙向齒輪油栗的出油口能向液壓鎖上對應的那個P端口輸送能使液壓鎖開啟的高壓液壓油，當液壓鎖開啟后高壓液壓油從該P端口流入液壓鎖，再從相對應的A端口流出至油缸的進油腔，從而驅動油缸運動，油缸出油腔中的液壓油從另一個A端口流入液壓鎖，再從相對應的另一個P端口流出至雙向齒輪油栗的吸油口中進行循環(huán)供油，此時，緩沖油箱不再通過單向閥向雙向齒輪油栗的吸油口提供低壓液壓油，使得雙向齒輪油栗和油缸之間的液壓回路成為閉式循環(huán)回路。
[0005]進一步的，前述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其中:緩沖油箱的結構包括:箱體，在箱體內腔中設置有能沿著箱體移動的活塞，活塞將箱體內腔隔成兩個互不連通的腔室，即:儲油腔和頂推腔，在儲油腔的箱體壁上開設有與儲油腔相連通的通孔，該通孔即為緩沖油箱的油口，在頂推腔中設置有能頂推活塞的頂推彈簧，頂推彈簧頂推活塞后能使儲油腔中的液壓油成為帶壓力的低壓液壓油。
[0006]進一步的，前述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其中:與活塞相對的頂推腔的箱體壁上開設有透孔，在透孔中穿設有一根直桿，直桿的內端與活塞相固定，從而直桿能隨著活塞的移動而伸縮。
[0007]進一步的，前述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其中:在直桿旁邊的箱體外側設置一根與直桿平行的標尺，在標尺上沿著標尺軸向由內向外還依次相鄰設置有補油標示段、正常工作標示段、油溫過高標示段，隨著直桿的伸縮，直桿外端在標尺上的投影在三段標示段上移動，通過觀察直桿外端在標尺上的投影位置來判斷緩沖油箱中液壓油的情況。
[0008]進一步的，前述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其中:緩沖油箱的油口還分別通過兩個溢流閥與雙向齒輪油栗的兩個油口相連通，兩個溢流閥能分別調節(jié)雙向齒輪油栗的兩個油口處的壓力。
[0009]進一步的，前述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其中:緩沖油箱中低壓液壓油的壓力不高于IMpa。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點為:本發(fā)明所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構由低能耗的伺服電機驅動雙向齒輪油栗輸出高壓液壓油來直接驅動油缸運動，避免使用伺服閥和液壓站，在保證執(zhí)行機構響應速度和定位精度的前提下，大大簡化了執(zhí)行機構的液壓回路，同時也降低了能耗;并且該執(zhí)行機構的液壓回路不與大氣連通，所以該執(zhí)行機構的液壓回路中的液壓油不易被外界環(huán)境污染，大大提高了執(zhí)行機構的可靠性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構的結構示意圖。
[0012]圖2為圖1中所示的緩沖油箱的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0014]如圖1所示，齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，包括:雙向齒輪油栗I，雙向齒輪油栗I由伺服電機2驅動，從而使得雙向齒輪油栗I能輸出快速響應、精確流量的液壓油流，雙向齒輪油栗I的兩個油口分別通過油管與液壓鎖3的兩個P端口一對一相連通，液壓鎖3上與兩個P端口一一對應的兩個A端口分別通過油管與油缸4的兩個腔室一對一相連通，液壓鎖3是一種具有自鎖功能的常規(guī)液壓部件，液壓鎖3關閉時，液壓鎖上兩組分別一一對應的P、A端口之間均被關斷而不能相互連通，從而液壓鎖3能將油缸4的兩個腔室中的液壓油鎖定在兩個腔室中，使得油缸4無法動作；只有向液壓鎖3的一個P端口輸送高壓液壓油后才能使液壓鎖3開啟，即:使兩組分別一一對應的P、A端口分別相互連通，這樣油缸4的進油腔才能進油、出油腔才能出油;還包括液壓油腔不與大氣連通且能提供帶壓力的低壓液壓油的緩沖油箱5，在本實施例中，如圖2所示，緩沖油箱5的結構包括:箱體51，在箱體51內腔中設置有能沿著箱體51移動的活塞52，活塞52將箱體51內腔隔成兩個互不連通的腔室，S卩:儲油腔53和頂推腔54，在儲油腔53的箱體壁上開設有與儲油腔53相連通的通孔55，該通孔55即為緩沖油箱5的油口，在頂推腔54中設置有能頂推活塞52的頂推彈簧56，頂推彈簧56頂推活塞52后能使儲油腔53中的液壓油成為帶壓力的低壓液壓油，在本實施例中，緩沖油箱5中低壓液壓油的壓力不高于IMpa;雙向齒輪油栗I的兩個油口分別串聯一個單向閥6后與緩沖油箱5的油口相連通，雙向齒輪油栗I的泄油口通過油管與緩沖油箱5的油口相連通;當伺服電機2驅動雙向齒輪油栗I開始工作時，由于此時液壓鎖3處于關閉狀態(tài)，所以雙向齒輪油栗I的吸油口會因吸不到液壓鎖3輸出的油而壓力降低，此時緩沖油箱5能通過單向閥6向雙向齒輪油栗I的吸油口輸送低壓液壓油，以便雙向齒輪油栗I的出油口能向液壓鎖3上對應的那個P端口輸送能使液壓鎖3開啟的高壓液壓油，當液壓鎖3開啟后高壓液壓油從該P端口流入液壓鎖3，再從相對應的A端口流出至油缸4的進油腔，從而驅動油缸4運動，油缸4的出油腔中的液壓油從另一個A端口流入液壓鎖3，再從相對應的另一個P端口流出至雙向齒輪油栗I的吸油口中進行循環(huán)供油，此時，從油缸4出油腔中流出的液壓油的壓力高于緩沖油箱5中液壓油的壓力，使得緩沖油箱5不再通過單向閥6向雙向齒輪油栗I的吸油口提供低壓液壓油，此時，雙向齒輪油栗I和油缸4之間的液壓回路成為閉式循環(huán)回路。當雙向齒輪油栗I停止工作時，液壓鎖3就會關閉，此時油缸4兩個腔室中的液壓油就會被鎖定在兩個腔室中，從而油缸4不會因負載變化而產生位置變化。
[0015]在實際應用中，由于液壓油本身受壓發(fā)生形變、液壓回路中溫度的變化、油缸上兩個腔室的制造誤差、液壓回路中各液壓部件的機械變形等因素影響，使得本發(fā)明所述的執(zhí)行機構的液壓回路中的液壓油不可避免的會產生體積變化，這樣就極易造成雙向齒輪油栗自吸不暢或者油路困油現象的發(fā)生，油路困油現象是指多余的液壓油困于液壓回路中無法排出，上述二種情況均會引起液壓回路功能性故障或損壞，而緩沖油箱5的引入有效解決了上述問題，當雙向齒輪油栗吸油不暢時，緩沖油箱5能通過單向閥6向雙向齒輪油栗的吸油口提供使其正常供油的低壓液壓油；當發(fā)生油路困油現象時，多余的液壓油能從雙向齒輪油栗的泄油口流入到緩沖油箱中。另外，由于緩沖油箱5中的液壓油腔不與大氣連通且能提供低壓液壓油，一方面使執(zhí)行機構中的液壓油不易受到外界環(huán)境的污染，從而大大提高了執(zhí)行機構的可靠性，另一方面使液壓回路的工作不再依賴于大氣壓，從而使液壓回路不再受到安裝方向和海拔高度的影響。
[0016]在本實施例中，與活塞52相對的頂推腔54的箱體壁上開設有透孔57，在透孔57中穿設有一根直桿58，直桿58的內端與活塞52相固定，從而直桿58能隨著活塞52的移動而伸縮，在直桿58旁邊的箱體51外側設置一根與直桿58平行的標尺59，在標尺59上沿著標尺59軸向由內向外還依次相鄰設置有補油標示段591、正常工作標示段592、油溫過高標示段593，隨著直桿58的伸縮，直桿58外端在標尺59上的投影在三段標示段上移動，通過觀察直桿58外端在標尺59上的投影位置來判斷緩沖油箱5中液壓油的情況，當直桿58外端在標尺59上的投影位置位于補油標示段591時，說明緩沖油箱5中液壓油不夠，工人就需要給緩沖油箱5進行補油，當直桿58外端在標尺59上的投影位置位于正常工作標示段592時，說明緩沖油箱5工作正常，當直桿58外端在標尺59上的投影位置位于油溫過高標示段593時，說明緩沖油箱5中液壓油的油溫過高，導致液壓油過度膨脹，此時需要關機維護。
[0017]在本實施例中，緩沖油箱5的油口還分別通過兩個溢流閥7與雙向齒輪油栗I的兩個油口相連通，兩個溢流閥7能分別調節(jié)雙向齒輪油栗I的兩個油口處的壓力，當雙向齒輪油栗I的兩個油口處的壓力大于各溢流閥7設定的壓力時，兩個溢流閥7能分別將雙向齒輪油栗I的兩個油口處的液壓油溢流至緩沖油箱5中，從而來限定雙向齒輪油栗I的兩個油口處的最高壓力，從而也限定了執(zhí)行機構的最大出力，保證系統(tǒng)安全。
【主權項】
1.齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，包括:雙向齒輪油栗，其特征在于:雙向齒輪油栗由伺服電機驅動，從而使得雙向齒輪油栗能輸出快速響應、精確流量的液壓油流，雙向齒輪油栗的兩個油口分別通過油管與液壓鎖的兩個P端口 一對一相連通，液壓鎖上與兩個P端口 一一對應的兩個A端口分別通過油管與油缸的兩個腔室一對一相連通，還包括液壓油腔不與大氣連通且能提供帶壓力的低壓液壓油的緩沖油箱，雙向齒輪油栗的兩個油口分別串聯一個單向閥后與緩沖油箱的油口相連通，雙向齒輪油栗的泄油口通過油管與緩沖油箱的油口相連通；當伺服電機驅動雙向齒輪油栗開始工作時，緩沖油箱能通過單向閥向雙向齒輪油栗的吸油口輸送低壓液壓油，以便雙向齒輪油栗的出油口能向液壓鎖上對應的那個P端口輸送能使液壓鎖開啟的高壓液壓油，當液壓鎖開啟后高壓液壓油從該P端口流入液壓鎖，再從相對應的A端口流出至油缸的進油腔，從而驅動油缸運動，油缸出油腔中的液壓油從另一個A端口流入液壓鎖，再從相對應的另一個P端口流出至雙向齒輪油栗的吸油口中進行循環(huán)供油，此時，緩沖油箱不再通過單向閥向雙向齒輪油栗的吸油口提供低壓液壓油，使得雙向齒輪油栗和油缸之間的液壓回路成為閉式循環(huán)回路。2.根據權利要求1所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其特征在于:緩沖油箱的結構包括:箱體，在箱體內腔中設置有能沿著箱體移動的活塞，活塞將箱體內腔隔成兩個互不連通的腔室，即:儲油腔和頂推腔，在儲油腔的箱體壁上開設有與儲油腔相連通的通孔，該通孔即為緩沖油箱的油口，在頂推腔中設置有能頂推活塞的頂推彈簧，頂推彈簧頂推活塞后能使儲油腔中的液壓油成為帶壓力的低壓液壓油。3.根據權利要求2所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其特征在于:與活塞相對的頂推腔的箱體壁上開設有透孔，在透孔中穿設有一根直桿，直桿的內端與活塞相固定，從而直桿能隨著活塞的移動而伸縮。4.根據權利要求3所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其特征在于:在直桿旁邊的箱體外側設置一根與直桿平行的標尺，在標尺上沿著標尺軸向由內向外還依次相鄰設置有補油標示段、正常工作標示段、油溫過高標示段，隨著直桿的伸縮，直桿外端在標尺上的投影在三段標示段上移動，通過觀察直桿外端在標尺上的投影位置來判斷緩沖油箱中液壓油的情況。5.根據權利要求1或2或3或4所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其特征在于:緩沖油箱的油口還分別通過兩個溢流閥與雙向齒輪油栗的兩個油口相連通，兩個溢流閥能分別調節(jié)雙向齒輪油栗的兩個油口處的壓力。6.根據權利要求1或2或3或4所述的齒輪栗控式電液聯動執(zhí)行機構，其特征在于:緩沖油箱中低壓液壓油的壓力不高于IMpa。
【文檔編號】F16K31/04GK105952947SQ201610497543
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉貴明, 張健
【申請人】張家港市艾羅執(zhí)行器有限公司