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CN114455498B - 一种无外接油源式泵控电液千斤顶 - Google Patents

一种无外接油源式泵控电液千斤顶 Download PDF

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CN114455498B CN202210091092.3A CN202210091092A CN114455498B CN 114455498 B CN114455498 B CN 114455498B CN 202210091092 A CN202210091092 A CN 202210091092A CN 114455498 B CN114455498 B CN 114455498B
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Abstract

本发明公开了一种无外接油源式泵控电液千斤顶，包括电机双向变量泵、电机、双向液压锁、液压缸和电气箱，电机双向变量泵、所述电气箱与液压缸固定连接；双向液压锁与电机双向变量泵、液压缸之间管路连通；液压缸包括缸体、活塞以及活塞杆，活塞将油腔分为有杆腔和无杆腔；缸体上设有第一油孔和第二油孔；双向液压锁设有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与所述第一油口管路连通，回油口与第二油口管路连通；第一工作油口与第一油孔管路连通；第二工作油口与第二油孔管路连通；电气箱设置于缸体外壁上，内设有蓄电池和单片机。本发明的有益效果是：具有独立液压系统，减少了油源、管道泄漏带来的风险。

Description

一种无外接油源式泵控电液千斤顶
技术领域
本发明涉及电液作动器相关技术领域，特别涉及一种无外接油源式泵控电液千斤顶。
背景技术
如今液压技术正趋向于轻量化、微小型化、高功率密度化、高压化、环境友好化发展。便捷式的千斤顶在日常生活中也有着广泛的应用，但是传统集中油源式液压作动系统油箱占地大，需要油路管道的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种无外接油源式泵控电液千斤顶，该千斤顶结合电液作动器其高可靠性、高效率以及优秀的维修性和经济性等特点，具有独立液压系统，减少了油源、管道泄漏带来的风险，同时大大精简了结构，为使用过程带来了极大的便捷。
本发明采用的技术方案如下：
一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：包括电机双向变量泵、电机、双向液压锁、液压缸和电气箱，所述电机双向变量泵、所述电气箱均与所述液压缸固定连接；所述双向液压锁与所述电机双向变量泵、所述液压缸之间管路连通；
所述液压缸包括缸体、活塞以及活塞杆，所述缸体设有一容纳油液的油腔；所述活塞杆的第一端可滑动地穿设于所述缸体的缸盖中，并且所述活塞杆与所述缸盖之间密封；所述活塞杆的第二端与所述活塞固定连接，所述活塞气密性可滑动的连接于所述缸体的油腔内，且所述活塞将所述油腔分为有杆腔和无杆腔；所述缸体上设有与所述有杆腔连通的第一油孔和与所述无杆腔连通的第二油孔；
所述电机双向变量泵的动力输入端与所述电机的动力输出端相连接；所述电机双向变量泵具有第一油口和第二油口；
所述双向液压锁设有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述进油口与所述第一油口管路连通，所述回油口与所述第二油口管路连通；所述第一工作油口通过第一油管与所述第一油孔管路连通；所述第二工作油口通过第二连通管路与所述第二油孔管路连通；所述双向液压锁具有第一工作状态和第二工作状态，所述第一工作状态时，进油口向第一工作油口方向单向流通，第二工作油口向回油口方向单向流通；第二工作状态时，回油口向第二工作油口方向单向流通，第一工作油口向进油口方向单向流通；第三工作状态时，所述双向液压锁3内流路均断开；
所述电气箱设置于所述缸体的外壁上，所述电气箱内设有蓄电池和单片机，所述单片机的控制端与所述电机的控制端、所述电机双向变量泵的控制端电连接；所述单片机的电压输入端与所述蓄电池的电压输出端电连接。
进一步，所述第一油管与所述第二连通管路之间并联连通两个相向安装的溢流阀，构成电机双向变量泵到液压缸之间的闭式回路。
进一步，所述电机双向变量泵的第一油口分为两路，一路与所述双向液压锁的进油口相连通，另一路连通有第一蓄能器。
进一步，所述电机双向变量泵的第二油口分为两路，一路与所述双向液压锁的回油口相连通，另一路连通有第二蓄能器。
进一步，所述双向液压锁、所述电机、所述溢流阀、所述第一蓄能器和第二蓄能器也安装于所述缸体上，或者通过固定件安装于所述缸体的外缸壁上。
进一步，所述缸体包括液压筒体、上盖和下盖，所述液压筒体的顶端和底端敞口，且所述液压筒体的上部设有第一油孔，所述第一油孔与所述有杆腔相连通；所述上盖密封且可拆卸地设置于所述液压筒体上端敞口处，所述上盖的中心设有供所述活塞杆的第一端通过的中心孔；所述下盖密封且可拆卸地设置于所述液压筒体的底端敞口处；所述下盖设有第二油孔，所述第二油孔与所述无杆腔相连通。
进一步，所述上盖和所述活塞杆之间设有导向环、防尘圈和第一密封圈。
进一步，所述下盖与所述液压筒体之间设有第二密封圈和定位环。
进一步，所述上盖与所述液压筒体之间设有第三密封圈。
进一步，所述第一密封圈为B型密封圈。
进一步，所述第二密封圈、第三密封圈为O型密封圈。
本发明的原理在于提供一种无外接油源式泵控电液千斤顶，来解决上述背景技术中提出的传统液压千斤顶在使用时不便的问题。本发明提出了电机、液压泵与液压缸一体化设计的方案，很大程度上简化了液压千斤顶的整体结构，同时提升了其携带便捷性，同时保有工作举力大、运行平稳等优点。
本发明的工作原理如下：
电机双向变量泵启动，高压油液从电机双向变量泵流出后经过双向液压锁进入液压缸的无杆腔，从而推动液压缸向外伸展，有杆腔的油液则经过双向液压锁再次流回到电机双向变量泵中；通过单片机调节电机双向变量泵的工作模式，实现电机双向变量泵的第一油口和第二油口功能的转换，使高压油液可以进入有杆腔，推动液压缸回程，无杆腔的油液则流回到电机双向变量泵中。
本发明的有益效果体现在：
(1)采用了电机双向变量泵，并将电机双向变量泵泵、蓄能器、双向液压锁、溢流阀一体化设计安装在作动器即液压缸上，；
(2)通过对电机进行调速控制和更改双向变量泵的工作状态来操纵液压缸的工作。得益于以上两点，本发明在无外接油源的情况下，整体结构进一步简化，同时具有较好的工作性能。
附图说明
图1是本发明的液压原理示意图(虚线上的箭头方向代表控制信号输送方向)；
图2是本发明的液压缸内部结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。
本发明所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，包括电机双向变量泵1、电机7、双向液压锁3、液压缸5和电气箱6，所述电机双向变量泵1、所述电气箱6均焊接在所述液压缸上；所述双向液压锁3与所述电机双向变量泵1、所述液压缸5之间管路连通；
所述液压缸5包括缸体13、活塞9以及活塞杆19，所述缸体设有一容纳油液的油腔；所述活塞杆19的第一端可滑动地穿设于所述缸体的上盖12中，并且所述活塞杆19与所述上盖12之间密封；所述活塞杆19的第二端与所述活塞9固定连接，所述活塞9气密性可滑动的连接于所述缸体13的油腔内，且所述活塞9将所述油腔分为有杆腔131和无杆腔132；所述缸体13上设有与所述有杆腔连通的第一油孔18和与所述无杆腔连通的第二油孔20；
所述电机双向变量泵1的动力输入端与所述电机7的动力输出端相连接；所述电机双向变量泵1具有第一油口和第二油口；
所述双向液压锁3设有进油口31、回油口32、第一工作油口33和第二工作油口34，所述进油口31与所述第一油口11管路连通，所述回油口32与所述第二油口12管路连通；所述第一工作油口33通过第一油管331与所述第二油孔20管路连通；所述第二工作油口通过第二连通管路332与所述第一油孔18管路连通；所述双向液压锁3具有第一工作状态和第二工作状态，所述第一工作状态时，进油口向第一工作油口方向单向流通，第二工作油口向回油口方向单向流通；第二工作状态时，回油口向第二工作油口方向单向流通，第一工作油口向进油口方向单向流通；第三工作状态时，所述双向液压锁3内流路均断开，实现油路的锁定；
所述电气箱6设置于所述缸体的外壁上，所述电气箱6内设有蓄电池和单片机61，所述单片机61的控制端与所述电机7的控制端、所述电机双向变量泵1的控制端电连接；所述单片机61的电压输入端与所述蓄电池的电压输出端电连接；所述电气箱6一侧设有导线通过的接线孔，用于连接控制所述电机双向变量泵1和所述电机7。
所述第一油管331与所述第二连通管路332之间并联连通两个相向安装的溢流阀4，构成电机双向变量泵到液压缸5之间的闭式回路。
所述电机双向变量泵1的第一油口分为两路，一路与所述双向液压锁的进油口相连通，另一路连通有第一蓄能器21。
所述电机双向变量泵1的第二油口分为两路，一路与所述双向液压锁的回油口相连通，另一路连通有第二蓄能器22。
所述双向液压锁3、所述电机7、所述溢流阀4、所述第一蓄能器21和第二蓄能器22也安装于所述缸体13上，或者通过固定件安装于所述缸体的外缸壁上。
所述缸体13包括液压筒体10、上盖12和下盖35，所述液压筒体10的顶端和底端敞口，且所述液压筒体10的上部设有第一油孔18，所述第一油孔18与所述有杆腔131相连通；所述上盖12通过内六角圆柱头螺钉11密封且可拆卸地设置于所述液压筒体10上端敞口处，所述上盖12的中心设有供所述活塞杆19的第一端通过的中心孔；所述下盖35密封且可拆卸地设置于所述液压筒体10的底端敞口处；所述下盖35设有第二油孔20，所述第二油孔20与所述无杆腔132相连通。
所述上盖12和所述活塞杆19之间设有导向环14、防尘圈15和第一密封圈16。
所述下盖35与所述液压筒体10之间设有第二密封圈8和定位环7。
所述上盖12与所述液压筒体10之间设有第三密封圈17。
所述第一密封圈为B型密封圈。
所述第二密封圈、第三密封圈为O型密封圈。
本发明的工作原理是：高压油液推动液压缸内活塞运动，实现活塞杆抬升与回程的过程。
当液压缸5进行抬升时，双向液压锁3处于第一工作状态，单片机61控制并启动电机7，使高压油液经过双向液压锁3，从液压缸5一侧的第二油孔20流入无杆腔132，高压油液推动活塞9及活塞杆19进行运动，同时有杆腔131中的油液因容积减少从液压缸5另一侧的第一油孔18流出再经双向液压锁3回流至电机双向变量泵1中。当液压缸抬升至目标高度时，可通过单片机61发出信号指令，使电机双向变量泵1停止工作，双向液压锁3处于第三工作状态，此时油路锁死，防止液压缸5的无杆腔132内油液倒流。若液压缸5抬升运行到满行程时，泵出的高压油液将通过溢流阀4回流至电机双向变量泵1中，保持系统内压力的稳定。
当液压缸进行回程时，双向液压锁3处于第二工作状态，单片机61控制启动并使电机双向变量泵1上的第一油口、第二油口功能切换，即原来的进油口变成出油口，原来的出油口变成进油口。此时高压油液自双向变量泵1中流出后经双向液压锁3从液压缸5的有杆腔131一侧的第一油孔18流入，推动活塞杆19的下降；同时无杆腔132内的油液从另一侧的第二油口20被挤出，再经双向液压锁3流回到电机双向变量泵1。
所述液压缸5因为活塞杆19的存在，无杆腔132与有杆腔131的有效工作面积不同，使得工作时两腔所需油液体积存在差异，为避免抬升时无杆腔132内油液不足以及回程时油液溢出情况的发生，在电机双向变量泵1两侧油路各添加一个蓄能器，分别为第一蓄能器21和第二蓄能器22。当其中一侧油路中油液增多，压力上升时吸收多余的油液；当其中一侧油路中油液减少，压力下降时补充油液，对油路的油量进行调节并维持平衡，以满足工作需求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：包括电机双向变量泵、电机、双向液压锁、液压缸和电气箱，所述电机双向变量泵、所述电气箱均与所述液压缸固定连接；所述双向液压锁与所述电机双向变量泵、所述液压缸之间管路连通；
所述液压缸包括缸体、活塞以及活塞杆，所述缸体设有一容纳油液的油腔；所述活塞杆的第一端可滑动地穿设于所述缸体的缸盖中，并且所述活塞杆与所述缸盖之间密封；所述活塞杆的第二端与所述活塞固定连接，所述活塞气密性可滑动的连接于所述缸体的油腔内，且所述活塞将所述油腔分为有杆腔和无杆腔；所述缸体上设有与所述有杆腔连通的第一油孔和与所述无杆腔连通的第二油孔；
所述电机双向变量泵的动力输入端与所述电机的动力输出端相连接；所述电机双向变量泵具有第一油口和第二油口；
所述双向液压锁设有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述进油口与所述第一油口管路连通，所述回油口与所述第二油口管路连通；所述第一工作油口通过第一油管与所述第二油孔管路连通；所述第二工作油口通过第二连通管路与所述第一油孔管路连通；所述双向液压锁具有第一工作状态和第二工作状态，所述第一工作状态时，进油口向第一工作油口方向单向流通，第二工作油口向回油口方向单向流通；第二工作状态时，回油口向第二工作油口方向单向流通，第一工作油口向进油口方向单向流通；第三工作状态时，所述双向液压锁内流路均断开；
所述电气箱设置于所述缸体的外壁上，所述电气箱内设有蓄电池和单片机，所述单片机的控制端与所述电机的控制端、所述电机双向变量泵的控制端电连接；所述单片机的电压输入端与所述蓄电池的电压输出端电连接。
2.如权利要求1所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述第一油管与所述第二连通管路之间并联连通两个相向安装的溢流阀，构成电机双向变量泵到液压缸之间的闭式回路。
3.如权利要求2所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述电机双向变量泵的第一油口分为两路，一路与所述双向液压锁的进油口相连通，另一路连通有第一蓄能器。
4.如权利要求2所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述电机双向变量泵的第二油口分为两路，一路与所述双向液压锁的回油口相连通，另一路连通有第二蓄能器。
5.如权利要求1～4任意一项所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述缸体包括液压筒体、上盖和下盖，所述液压筒体的顶端和底端敞口，且所述液压筒体的上部设有第一油孔，所述第一油孔与所述有杆腔相连通；所述上盖密封且可拆卸地设置于所述液压筒体上端敞口处，所述上盖的中心设有供所述活塞杆的第一端通过的中心孔；所述下盖密封且可拆卸地设置于所述液压筒体的底端敞口处；所述下盖设有第二油孔，所述第二油孔与所述无杆腔相连通。
6.如权利要求5所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述上盖和所述活塞杆之间设有导向环、防尘圈和第一密封圈。
7.如权利要求5所述的一种无外接油源式泵控电液千斤顶，其特征在于：所述下盖与所述液压筒体之间设有第二密封圈和定位环。
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