[发明专利]一种交流伺服直驱增压式带油箱电动液压缸及其增压方法

说明书

技术领域

本发明属于液压缸制造技术领域，具体涉及一种交流伺服直驱增压式带油箱电动液压缸及其增压方法。

背景技术

传统的液压缸需要带有液压泵站、若干个液压阀、液压管路以及电控系统等，结构复杂，占地面积大，并且故障率高；电动缸是将电动机与丝杠一体化设计的模块化产品，结构简单，输出力小，也不具备增压功能，要实现规定输出力的闭环控制，往往需要添加荷重式压力传感器。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种交流伺服直驱增压式带油箱电动液压缸及其增压方法，系统中没有液压泵站、繁杂的液压管路和液压阀，结构简单，故障率低，如果在活塞杆输出端安装位移传感器，以及在高压油腔内安装压力传感器，即可方便地通过对交流伺服电机的控制来实现位移、输出力的闭环控制；交流伺服电机直驱丝杠带动活塞直线运动，采用两层活塞获得增压效果。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种交流伺服直驱增压式带油箱电动液压缸，包括交流伺服电动机1以及电机转轴上连接的电机减速器2，电机减速器2的输出轴上连接一个小带轮3，小带轮3通过齿形带4连接一个大带轮5，大带轮5通过两个大圆螺母6与滚珠丝杠7联结为一体，大带轮5带动滚珠丝杠7一起旋转，滚珠丝杠7上装有滚珠丝杠螺母10，滚珠丝杠螺母10与第一层活塞11径向配合联结为一体，第一层活塞11与缸体16上端面之间构成A腔9，第一层活塞11的活塞杆与滚珠丝杠7之间构成B腔14，第一层活塞11下方的缸体16上加工有小活塞腔15，小活塞腔15所在缸体与第一层活塞11之间构成C腔12，小活塞腔15下方有第二层活塞18，第二层活塞18的活塞杆能够穿过缸底31在液压缸工作时对外施力，第二层活塞18的面积大于第一层活塞11的活塞杆面积，第二层活塞18与小活塞腔15所在缸体之间为D腔17，D腔17为高压油腔，第二层活塞18与缸底31之间的空间为E腔19，液压缸工作时A腔9、B腔14、C腔12、D腔17、E腔19以及小活塞腔15内均充满了液压油；

在E腔19与A腔9之间连接有液压管路13，液压缸活塞快速下行和慢速增压阶段E腔19内的液压油通过液压管路13流入A腔9和B腔14，液压缸活塞回程阶段A腔9和B腔14中的液压油通过液压管路13流入E腔19里；

在缸体16的下方装有第一背压阀20，第一背压阀20两端分别连接E腔19和油箱21，油箱21是固定在缸体16内的，在液压缸活塞回程阶段，第一背压阀20开启，E腔19内所容纳不了的液压油通过第一背压阀20流入到油箱21，在缸体16的中部装有第二背压阀22和第一单向阀23，第二背压阀22两端分别连接C腔12和油箱21，在液压缸慢速增压阶段第一层活塞11的活塞杆堵住了小活塞腔15，第一层活塞11下行时，第二背压阀22开启，C腔12的液压油通过第二背压阀22流入油箱21，第一单向阀23两端也分别连接C腔12和油箱21，在液压缸活塞回程时，第一层活塞11的活塞杆开始上行直到离开小活塞腔15的行程中，第一单向阀23开启，油箱21通过第一单向阀23给C腔12补充液压油；在缸体16的上部装有第二单向阀24，第二单向阀24的两端分别连接A腔9和油箱21，在液压缸活塞快速下行阶段A腔9内油压不足降低时，第二单向阀24开启，油箱21给A腔9补充液压油。

在上述结构的基础上去掉小带轮3、齿形带4、大带轮5，电机减速器2的输出轴通过联轴器28与滚珠丝杠7联结，工作时交流伺服电机1通过电机减速器2、联轴器28直接驱动滚珠丝杠7转动。

为了提高液压缸的承载能力，将滚珠丝杠7和滚珠丝杠螺母10分别用行星滚柱丝杠25、行星滚柱丝杠螺母26替换，行星滚柱丝杠螺母26通过滚柱27与行星滚柱丝杠25径向配合。

在第二层活塞18的活塞杆的输出端安装位移传感器，以及在高压油腔D腔17上安装压力传感器，即可方便地通过对交流伺服电动机1的控制来实现位移、输出力的闭环控制。