CN105508340A - 一种新型液压助力装置 - Google Patents

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马继刚
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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
    • F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type

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Abstract

本发明涉及一种新型液压助力装置，该装置主要利用随动摆动液压助力装置，将其安装在人的胳膊、腿、腰部等活动部位或助力机械臂上，接上压力油，当适用在人体上或机械臂上时，摆动液压助力装置上的旋转阀芯在外部动力源很小力量的控制下转动，受控的摆动液压助力装置就会跟着转动，它不需要原来复杂的控制器及传感器，而用摆动油缸上自带的机械反馈来达到控制和助力的目的；其有益效果为：设置了一个微型的摆动液压助力装置，成功解决了助力装置小型化、轻便化、持久耐用，同时还要解决出力更大、控制简化的问题，无需专业的复合型人才，都可以普及应用到各个所需领域。

Description

一种新型液压助力装置
技术领域
本发明涉及一种助力装置，尤其涉及一种液压随动摆动液压缸的助力装置。
背景技术
首先，随着人工智能设备和人工助力设备的兴起，用伺服电机驱动的人工关节已在很多设备上不断涌现，但实用的不多，如：可协助单个战士负重提高的机电液助力关节、协助残疾人士行走和负重的机械装置等。
当前，伺服电机小型化后由于出力太小，无法满足对人工关节助力大的需求，且存在如下缺陷：
传统的液压执行机构具有单位重量功率密度最大、外型紧凑的特点，当对出力的需求大到一定力值时，现有的伺服电机已无法满足其要求，这时就要借用液压、气动等设备来助力，达到出力大的要求，但用到液压助力，就要增加电液伺服阀、位移传感器、伺服阀专用放大器、油源、油缸等昂贵元器件，这些东西的增加，不但造价昂贵，体积变的很大，而且应用技术复杂，需要机械、电子、液压、控制都精通的专业型复合人才，致使其只能在极高端领域应用而无法普及到一般通用领域。
因此，针对以上方面，当前面临的主要问题是，助力装置如何再进一步小型化、轻便化、更持久耐用，同时还要解决出力更大、控制简化的问题。
发明内容
针对以上缺陷，本发明专利提供一种新型液压助力装置，该装置主要利用随动摆动液压缸，将其安装在人的胳膊、腿、腰部等活动部位或助力机械臂上，接上压力油，当人体关节不需要运动时，油路处于关断状态，而人体关节需要运动时，液压助力装置上的旋转阀芯在人体关节的很小力量的控制下先转动，打开了液压油路，液压高压油推动摆动液压助力装置就会以更大的出力跟着转动，当人体关节停下来时，摆动助力液压助力装置在转动相同角度后，又切断了油路，也就停了下来，它不需要原来复杂的控制器及传感器，而用摆动液压助力装置上旋转阀芯与摆动叶片的跟随运动来达到控制目的，摆动叶片既是出力执行机构又是机械反馈机构，纯机械液压的达到了控制和助力的目的；
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明专利涉及的一种新型液压助力装置，包括壳体、旋转阀芯、油腔隔断挡板、摆动轴、摆动叶片、A油路、A油腔、B油路、B油腔、进油口、回油口，所述的壳体内正中位置安装有旋转阀芯，所述的旋转阀芯与壳体之间设置有摆动轴；
所述的旋转阀芯上设置有进油口和回油口，同时还设置有A油路和B油路，与旋转阀芯配合使用的阀套上也相应设置了进油口、回油口和A油路、B油路；
所述的摆动叶片连接到摆动轴上，而摆动轴与壳体之间设置了油腔隔断挡板，通过油腔隔断挡板和摆动叶片将摆动轴和壳体之间的剩余空间分割成A油腔与B油腔；
所述的旋转阀芯连接到人体活动关节上。
本发明所述一种新型液压助力装置的有益效果为：设置了一个微型的摆动液压助力装置，成功解决了助力装置小型化、轻便化、持久耐用，同时还要解决出力更大、控制简化的问题，无需专业的复合型人才，都可以普及应用到各个所需领域。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施方式所述一种新型液压助力装置的总装结构图。
图中：
1、壳体；2、旋转阀芯；3、油腔隔断挡板；4、摆动轴；5、摆动叶片；6、A油路；7、A油腔；8、B油路；9、B油腔；10、进油口；11、回油口。
具体实施方式
如图1所示，本发明专利实施方式所述的一种新型液压助力装置，包括：壳体1、旋转阀芯2、油腔隔断挡板3、摆动轴4、摆动叶片5、A油路6、A油腔7、B油路8、B油腔9、进油口10、回油口11，所述的壳体1的内部设置有旋转阀芯2，所述的旋转阀芯与外部人体关节；
所述的旋转阀芯2与壳体1之间设置了摆动轴4，其摆动轴4上设置了摆动叶片5，在摆动轴4与壳体1之间的一个部位设置有油腔隔断挡板3，其油腔隔断挡板3和摆动轴4上设置的摆动叶片5，将摆动轴4与壳体1之间的剩余空间分割形成了A油腔7和B油腔9；
所述的A油腔7通过A油路6与旋转阀芯2上设置的进油口10和回油口11相连；
所述的B油腔9通过A油路8与旋转阀芯2上设置的进油口10和回油口11相连；
所述的油腔隔断挡板3固定于壳体1上，且属于静止状态；
所述液压助力装置，当需要助力时，旋转阀芯2接受很小的外部人体关节作用开始作业，旋转阀芯2受外控力顺时针转动时，当A油路6进压力油，摆动轴4带动摆动叶片5顺时针摆动，与随旋转阀芯2顺时针转动，直至追上旋转阀芯2的旋转角度，A油腔被关闭；反之B油路8进压力油，摆动轴4带动摆动叶片5逆时针摆动，且同样至追上旋转阀芯2的旋转角度，B油腔被关闭；且摆动叶片4旋转最大角度达到320度。
通过外部设置的旋转接头将压力油路和回油路接入旋转阀芯2，在旋转阀芯和配合使用的阀套上开有相应的进油口10、回油口11、A油路和B油路，当旋转阀芯2受外力作用时，压力油可受控地进入A油路6或B油路8，而A油路6、B油路8又分别与摆动叶片左、右两边的A油腔和B油腔相通，摆动轴4上的摆动叶片5受压力油作用，也会转动起来，直至追上阀芯的旋转角度，A油路或B油路又处于新的关闭状态，从而实现了摆动助力液压装置跟随旋转阀芯2旋转运动，旋转阀芯2转到什么位置助力液压装置的摆动叶片5就摆动到什么位置。
旋转阀芯2只要很小的人体力即可驱动，而助力液压装置受油压驱动，摆动力可以做功很大，从而实现了可将力放大几百倍，甚至几千倍的效果，同时，摆动助力液压装置的运动相当于是旋转阀芯2运动的负反馈，所以可以稳定的跟随摆动。
因此，旋转阀芯2利用该摆动助力液压装置的机械负反馈和油压驱动力，实现了人工关节的助力运动要求及机械臂的有效助力运动。
上述对实施方式的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。

Claims (3)

1.本发明涉及一种新型液压助力装置，包括壳体(1)、旋转阀芯(2)、油腔隔断挡板(3)、摆动轴(4)、摆动叶片(5)、A油路(6)、A油腔(7)、B油路(8)、B油腔(9)、进油口(10)、回油口(11)，其特征在于：壳体(1)的内部设置有旋转阀芯(2)，其旋转阀芯(2)与壳体(1)之间设置了摆动轴(4)；
所述的摆动轴(4)上设置了摆动叶片(5)，在摆动轴(4)与壳体(1)之间的一个部位设置有油腔隔断挡板(3)；
所述的油腔隔断挡板(3)和摆动轴4上设置的摆动叶片(5)，将摆动轴(4)与壳体(1)之间的剩余空间分割形成了A油腔(7)和B油腔(9)；
所述的A油腔(7)通过A油路(6)与旋转阀芯(2)上设置的进油口(10)和回油口(11)相连；
所述的B油腔(9)通过A油路(8)与旋转阀芯(2)上设置的进油口(10)和回油口(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型液压助力装置，其特征在于：所述油腔隔断挡板(3)固定于壳体(1)上，且属于静止状态。
3.根据权利要求1所述的一种新型液压助力装置，其特征在于：所述摆动叶片(4)旋转最大角度达到320度。
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