[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

摘要

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，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，液压油在液压缸体内部进行循环，在液压缸工作时可以迅速反应充液和排液，并且根据不同的使用要求可以有不同的结构方式。

主权项

一种交流伺服直驱增压式带油箱电动液压缸，其特征在于：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），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），油箱（21）是固定在缸体（16）内的，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。