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CN111852982A - 一种集成式散热的泵控液压缸 - Google Patents

一种集成式散热的泵控液压缸 Download PDF

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CN111852982A
CN111852982A CN202010666994.6A CN202010666994A CN111852982A CN 111852982 A CN111852982 A CN 111852982A CN 202010666994 A CN202010666994 A CN 202010666994A CN 111852982 A CN111852982 A CN 111852982A
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CN
China
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hydraulic cylinder
pump
servo motor
cooling
gear pump
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010666994.6A
Other languages
English (en)
Inventor
钱林方
陈龙淼
徐亚栋
孙乐
邹权
李霄翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/088—Characterised by the construction of the motor unit the motor using combined actuation, e.g. electric and fluid actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B21/0423—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
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    • F15B2211/62—Cooling or heating means

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Abstract

本发明提出了一种集成式散热的泵控液压缸，包括伺服电机与液压循环系统，所述液压循环系统包括液压缸、齿轮泵、油管以及电机冷却壳体，所述伺服电机置于冷却壳体内部，所述伺服电机的转轴与齿轮泵的主动齿轮同心且固连，齿轮泵的一个油口通过第一油管与冷却壳体的一个油口相连，所述冷却壳体的另一个油口通过第二油管与液压缸的有杆腔相连，所述液压缸的无杆腔端面与齿轮泵相通。本发明使用伺服电机的冷却壳体代替了传统油箱的功能，同时冷却壳体外壁自带了散热片，以对油液进行冷却，省去了散热器这一结构，而对伺服电机的精确控制，则可以取代换向阀、流量控制阀等部件的功能，这使得该集成式散热的泵控液压缸体积更小，动态响应性能更优。

Description

一种集成式散热的泵控液压缸
技术领域
本发明属于液压系统与伺服电机技术领域，具体为一种集成式散热的泵控液压缸。
背景技术
较之于电气系统，液压系统具有功率大，易于实现直线运动等优点。在传统的电液联合控制中，电机、油泵、油箱、换向阀、流量控制阀、液压缸等环节必不可少，结构较为繁琐，体积难以压缩，且难以实现高动态响应的伺服控制。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种集成式散热的泵控液压缸。
实现本发明目的的技术方案为：一种集成式散热的泵控液压缸，包括伺服电机与液压循环系统，所述液压循环系统包括液压缸、齿轮泵、油管以及电机冷却壳体，所述伺服电机置于冷却壳体内部，所述伺服电机的转轴与齿轮泵的主动齿轮同心且固连，齿轮泵的一个油口通过第一油管与冷却壳体的一个油口相连，所述冷却壳体的另一个油口通过第二油管与液压缸的有杆腔相连，所述液压缸的无杆腔端面与齿轮泵相通。
优选地，所述伺服电机与冷却壳体共用一个端面，伺服电机的转轴通过端面伸出，与齿轮泵的主动齿轮固连。
优选地，所述冷却壳体外壁设有散热片。
优选地，液压缸与冷却壳体安装在同一竖直平面内。
优选地，所述冷却壳体与液压缸共同安装在齿轮泵一侧的端面上。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明使用伺服电机的冷却壳体代替了传统油箱的功能，同时冷却壳体外壁自带了散热片，以对油液进行冷却，省去了散热器这一结构，而对伺服电机的精确控制，则可以取代换向阀、流量控制阀等部件的功能，这使得该集成式散热的泵控液压缸体积更小，动态响应性能更优。
附图说明
图1是本发明的集成式散热的泵控液压缸原理图。
图2是本发明的集成式散热的泵控液压缸三维示意图。
图3是本发明的集成式散热的泵控液压缸三维示意图。
图4是本发明的集成式散热的泵控液压缸剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1～3所示，一种集成式散热的泵控液压缸，包括伺服电机1与液压循环系统2，所述液压循环系统包括液压缸21、齿轮泵22、油管以及电机冷却壳体23。所述伺服电机1置于冷却壳体23内部，所述伺服电机1的转轴与齿轮泵22的主动齿轮同心且固连，齿轮泵22的一个油口通过第一油管24与冷却壳体23的一个油口相连，所述冷却壳体23的另一个油口通过第二油管25与液压缸21的有杆腔相连，所述液压缸21的无杆腔端面直接与齿轮泵22相通。
在具体安装时，伺服电机1与冷却壳体23共用一个端盖，且应使用密封圈做好密封处理。伺服电机的转轴通过端面伸出，与齿轮泵的主动齿轮固连。
进一步的实施例中，所述冷却壳体23外侧壁设有散热片，使得冷却壳体兼具散热器的功能。
进一步的实施例中，液压缸21与冷却壳体23安装在同一竖直平面内，三者形成一体化结构。
进一步的实施例中，所述冷却壳体23与液压缸21共同安装在齿轮泵22一侧的端面上，冷却壳体23与齿轮泵22的主动齿轮对中安装，三者形成一体化结构。
本发明的工作过程为：伺服电机1的冷却壳体、液压缸21的缸体与齿轮泵22的泵体皆固定不动。伺服电机1工作时，伺服电机1转子转动，带动齿轮泵22的主动齿轮转动，主动齿轮通过齿轮间的啮合，带动齿轮泵22从动齿轮转动，从而使得齿轮泵22运作。在推杆循环中，齿轮泵22通过与液压缸21无杆腔的连通口将液压油送至液压缸21的无杆腔，液压油将推动活塞及杆向右运动，使得有杆腔体积减小，有杆腔中的液压油将顺着第二油管25进入冷却壳体23，再通过第一油管24将液压油从冷却壳体23送回齿轮泵22形成一个循环；在拉杆循环中，齿轮泵22通过第一油管24将液压油送至冷却壳体23，再通过第二油管25将液压油从冷却壳体23送至液压缸21的有杆腔，有杆腔中液压油增多，推动活塞及杆向左运动，此时无杆腔体积减小，无杆腔中的液压油将顺着其与齿轮泵的连通口被推回齿轮泵22，形成一个循环，最终实现液压缸21推杆的往复运动。
从无杆腔侧看向有杆腔侧，当伺服电机1的转子顺时针旋转时，齿轮泵22的主动齿轮顺时针旋转，从动齿轮逆时针旋转，液压油由齿轮泵22经一号油管24、冷却壳体23、二号油管25流入有杆腔，推杆缩回；当伺服电机1的转子逆时针旋转时，齿轮泵22主动齿轮逆时针旋转，从动齿轮顺时针旋转，液压油由齿轮泵22直接流入无杆腔，推杆伸长。显然，外转子伺服电机1转动越快，液压缸21的推杆运动越迅速。
本发明与现有技术相比，电液联合控制系统体积更小，动态响应性能更好。
本发明使用伺服电机的冷却壳体代替了传统油箱的功能，同时冷却壳体外壁自带了散热片，以对油液进行冷却，省去了散热器这一结构，而对伺服电机的精确控制，则可以取代换向阀、流量控制阀等部件的功能，这使得该集成式散热的泵控液压缸体积更小，动态响应性能更优。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换。

Claims (5)

1.一种集成式散热的泵控液压缸，其特征在于，包括伺服电机(1)与液压循环系统(2)，所述液压循环系统包括液压缸(21)、齿轮泵(22)、油管以及电机冷却壳体(23)，所述伺服电机(1)置于冷却壳体(23)内部，所述伺服电机(1)的转轴与齿轮泵(22)的主动齿轮同心且固连，齿轮泵(22)的一个油口通过第一油管(24)与冷却壳体(23)的一个油口相连，所述冷却壳体(23)的另一个油口通过第二油管(25)与液压缸(21)的有杆腔相连，所述液压缸(21)的无杆腔端面与齿轮泵(22)相通。
2.根据权利要求1所述的集成式散热的泵控液压缸，其特征在于，所述伺服电机(1)与冷却壳体(23)共用一个端面，伺服电机(1)的转轴通过端面伸出，与齿轮泵(22)的主动齿轮固连。
3.根据权利要求1所述的集成式散热的泵控液压缸，其特征在于，所述冷却壳体(23)外壁设有散热片。
4.根据权利要求1所述的所述的集成式散热的泵控液压缸，其特征在于，液压缸(21)与冷却壳体(23)安装在同一竖直平面内。
5.根据权利要求1或4所述的集成式散热的泵控液压缸，其特征在于，所述冷却壳体(23)与液压缸(21)共同安装在齿轮泵(22)一侧的端面上。
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