CN106640813A - 便携式的气液混合动力单元 - Google Patents

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王励耘
黄贤新
申万龙
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Abstract

本发明公开了一种便携式的气液混合动力单元，包括连接在液压泵站油路上的单向阀和伺服电机驱动装置，所述单向阀和伺服电机驱动装置相互串联在液压泵站的油路上，并且单向阀与液压泵站内液压泵的输出端连通，液压泵站内的液压泵与伺服电机驱动装置连接，所述单向阀包括阀块，阀块的顶部一侧设置有溢流阀，阀块的右侧面连接有两组两位四通阀。本发明具有响应快、力矩大、体积小、精确定位、中途保压、高低速任意转换、发热小和节能的优势，这些优势逐一解决了传统液压噪音大、体积大、响应慢和发热量大的一些列缺点，同时获取了液压驱动单元的压力大且随意调节，多分路同时驱动并且可以进行逻辑控制的优势。

Description

便携式的气液混合动力单元
技术领域
本发明涉及动力单元技术领域，具体为一种便携式的气液混合动力单元。
背景技术
在工业自动化的工具中，动力单元主要有液压、气动和电动三大类。其中电动工具外形小巧、响应、工作速度快和方便携带，但内部结构相对复杂、出力小和连续工作能力较差，适用于小型五金装配；气动工具具有工作速度快、结构简单和出力大优势，但是受限于动力消耗和使用场地受限，而且噪音大；液压工具具有出力极大、结构简单和位置控制方便的优势，但是同样受限于动力单元有着不方便携带以及噪音大的缺点。
本技术的研发起因于解决抽芯铆钉的自动安装机构。抽芯铆钉外形小巧，连接美观，普遍应用于工业产品机壳组装、高端工程装修以及飞机组装等高端量大的工业领域。该产品虽然外形小巧，但是需要的拉断力极大，使用电动工具过于复杂且效率低下，气动工具仅适用于规格较小，材质软的铆钉，大批量主流铆钉的自动安装普遍用的自动工具为液压或者气液增压作为动力单元。其中气液增压优势在于利用工厂的气源优势从而方便携带且外形小巧，但是同样受限于远离集中气源后的使用效率低下，同时本身拉力也难于适用高强度材料；而液压自动工具能够适用所有型号材质铆钉，但是传统的液压动力单元具有体积大、响应慢和噪音大等一系列技术难度需要攻克。这些技术难度同样限制了液压工具在其他领域的普及使用，如液压钳液压剪、液压开孔等等大部分工具目前均以手动形式推广。
综上所述，针对液压动力单元自身几项缺陷的攻克，在解决我们手中拉铆工具以及推广其余液压工具上均具有重大意义。所以我们决定努力尝试开发一种便携式液压动力单元。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种便携式的气液混合动力单元，解决了传统的液压动力单元具有体积大、响应慢和噪音大的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便携式的气液混合动力单元，包括连接在液压泵站油路上的单向阀和伺服电机驱动装置，所述单向阀和伺服电机驱动装置相互串联在液压泵站的油路上，并且单向阀与液压泵站内液压泵的输出端连通，液压泵站内的液压泵与伺服电机驱动装置连接。
所述单向阀包括阀块，阀块的顶部一侧设置有溢流阀，阀块的右侧面连接有两组两位四通阀，阀块的正面从上往下依次设有封堵、接头和保压阀。
所述伺服电机驱动装置包括伺服电机和电机安装板，电机安装板的背面与伺服电机连接，并且电机安装板的前后内壁之间连接有梅花联轴器，伺服电机的输出轴贯穿电机安装板并与梅花联轴器连接，梅花联轴器远离伺服电机的一端穿出电机安装板并连接有齿轮泵。
优选的，所述接头的数量为两个，两个接头一高一低设置并相互错开。
优选的，所述电机安装板的底部两侧连接有与其一体成型的横板，横板上开设有螺纹孔。
(三)有益效果
本发明提供了一种便携式的气液混合动力单元。具备以下有益效果：
(1)、本发明利用伺服电机替代常规电机制作液压泵站，通过伺服的位置模式精确控制工具动作的行程，且利用伺服的绝对编码器可实时反馈工具工作位置状态，使得工具在自动化集成应用中的柔性更强，从而扩大工具的应用领域，并且力矩模式可精确控制工具的工作力学范围，在工具的安全性和工作质量上有大量的改善，此外，在泵站油路的设计中利用单向阀的启动保压功能，极大程度避免了液压***气泡渗入的问题，大幅提升了工具的稳定性。
(2)、本发明具有响应快、力矩大、体积小、精确定位、中途保压、高低速任意转换、发热小和节能的优势，这些优势逐一解决了传统液压噪音大、体积大、响应慢和发热量大的一些列缺点，同时获取了液压驱动单元的压力大且随意调节，多分路同时驱动并且可以进行逻辑控制的优势。
附图说明
图1为本发明液压泵站内单向阀的***图；
图2为本发明液压泵站内伺服电机驱动装置的***图；
图3为本发明液压泵站用于抽芯铆钉自动安装的简单结构示意图。
图中：1单向阀、2阀块、3溢流阀、4两位四通阀、5封堵、6接头、7保压阀、8伺服电机驱动装置、9齿轮泵、10电机安装板、11梅花联轴器、12伺服电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种便携式的气液混合动力单元，包括连接在液压泵站油路上的单向阀1和伺服电机驱动装置8，单向阀1和伺服电机驱动装置8相互串联在液压泵站的油路上，并且单向阀1与液压泵站内液压泵的输出端连通，液压泵站内的液压泵与伺服电机驱动装置8连接。
如图2所示，单向阀1包括阀块2，阀块2的顶部一侧设置有溢流阀3，阀块2的右侧面连接有两组两位四通阀4，阀块2的正面从上往下依次设有封堵5、接头6和保压阀7。
如图3所示，伺服电机驱动装置8包括伺服电机12和电机安装板10，电机安装板10的背面与伺服电机12连接，并且电机安装板10的前后内壁之间连接有梅花联轴器11，伺服电机12的输出轴贯穿电机安装板10并与梅花联轴器11连接，梅花联轴器11远离伺服电机12的一端穿出电机安装板10并连接有齿轮泵9。
接头6的数量为两个，两个接头6一高一低设置并相互错开，便于连接。
电机安装板10的底部两侧连接有与其一体成型的横板，横板上开设有螺纹孔，便于电机安装板10的安装和拆卸。
使用时，利用气动驱使低负载动作，单回路液压控制工具位置，气动顶针控制产品位置，气液结合控制锁紧，在驱动高负载行程同时保持对速度的准确控制，在单油路回位时有保压功能。
技术核心利用伺服电机12替代常规电机制作液压泵站，通过伺服的位置模式精确控制工具动作的行程，且利用伺服的绝对编码器可实时反馈工具工作位置状态，使得工具在自动化集成应用中的柔性更强，从而扩大工具的应用领域，力矩模式可精确控制工具的工作力学范围，在工具的安全性和工作质量上有大量的改善。
此外，在泵站油路的设计中利用单向阀1的启动保压功能，极大程度避免了液压***气泡渗入的问题，大幅提升了工具的稳定性，气液混用控制也提高了工具工作效率和应用灵活性并且从能源消耗角度更节约。
综上可得，本发明利用伺服电机12替代常规电机制作液压泵站，通过伺服的位置模式精确控制工具动作的行程，且利用伺服的绝对编码器可实时反馈工具工作位置状态，使得工具在自动化集成应用中的柔性更强，从而扩大工具的应用领域，并且力矩模式可精确控制工具的工作力学范围，在工具的安全性和工作质量上有大量的改善，此外，在泵站油路的设计中利用单向阀的启动保压功能，极大程度避免了液压***气泡渗入的问题，大幅提升了工具的稳定性。
并且，本发明具有响应快、力矩大、体积小、精确定位、中途保压、高低速任意转换、发热小和节能的优势，这些优势逐一解决了传统液压噪音大、体积大、响应慢和发热量大的一些列缺点，同时获取了液压驱动单元的压力大且随意调节，多分路同时驱动并且可以进行逻辑控制的优势。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种便携式的气液混合动力单元，包括连接在液压泵站油路上的单向阀(1)和伺服电机驱动装置(8)，其特征在于：所述单向阀(1)和伺服电机驱动装置(8)相互串联在液压泵站的油路上，并且单向阀(1)与液压泵站内液压泵的输出端连通，液压泵站内的液压泵与伺服电机驱动装置(8)连接；
所述单向阀(1)包括阀块(2)，阀块(2)的顶部一侧设置有溢流阀(3)，阀块(2)的右侧面连接有两组两位四通阀(4)，阀块(2)的正面从上往下依次设有封堵(5)、接头(6)和保压阀(7)；
所述伺服电机驱动装置(8)包括伺服电机(12)和电机安装板(10)，电机安装板(10)的背面与伺服电机(12)连接，并且电机安装板(10)的前后内壁之间连接有梅花联轴器(11)，伺服电机(12)的输出轴贯穿电机安装板(10)并与梅花联轴器(11)连接，梅花联轴器(11)远离伺服电机(12)的一端穿出电机安装板(10)并连接有齿轮泵(9)。
2.根据权利要求1所述的便携式的气液混合动力单元，其特征在于：所述接头(6)的数量为两个，两个接头(6)一高一低设置并相互错开。
3.根据权利要求1所述的便携式的气液混合动力单元，其特征在于：所述电机安装板(10)的底部两侧连接有与其一体成型的横板，横板上开设有螺纹孔。
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