CN1078195A - 手持式多用途电动液压机及专用模夹具 - Google Patents

Abstract

本发明的手持式多用途电动液压机及专用模夹 具，提供了一种用电动机驱动的，可以单手操作和多 种形式使用的手持式液压机。由于用电动机驱动，取 消了手摇杠杆，液压机的重量并不增加，体积反而可 以减少。它除了具有一般小型手持式液压机的功能 外，还可配以不同的模夹具，方便地完成机电工程中 的多种诸如冲、拉、压、拔、剪切、挤压、压缩、扩张、弯 曲等加工工艺。并且操作简便方便，能减轻施工人员 的劳动强度，并能有效地提高工艺质量。

Description

本发明涉及机械电器技术，更具体地涉及手持式多用途电动液压机及其专用模夹具。

一般的手持式液压机都是手动，在操作时占用两手，因而限制了它的使用范围。在结构上为了保证初级活塞（即液压柱塞泵活塞）有一定的加压能力，液压柱塞泵的手动杠杆必须保持一定的长度。因而不可能有效地减轻重量和缩小体积。

本发明的任务在于提供一种可以单手操作，用电动机驱动的手持式液压机。它配以不同的模夹具，可以方便地完成机电工程中多种如冲、拉、压、拔、剪切、挤压、压缩、扩胀、弯曲等加工工艺，并能减轻施工人员的劳动强度，提高工艺质量。

本发明的任务是应用电动机，经减速后直接驱动液压机的柱塞泵柱塞，将工作液压进工作活塞液缸，推动工作活塞作功来实现的。根据帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。因此在液压机上要使工作活塞发出的力大，就要尽可能地加大工作活塞的横截面积，即为F＝pS（F：活塞发出的力或受到的力，S：活塞的横截面积，p：液体的压强）。由于液体是不可压缩的，因而工作活塞的行程等于柱塞泵活塞泵进工作活塞液缸的液体体积除以工作活塞的截面积。为了保证工作液体能构足够快地泵入工作活塞液缸，柱塞泵活塞的截面积就不能够太小。但也不能大，如果泵活塞过大，驱动泵活塞的力就要求增大。在人力一定的情况下就意味着须要加长杠杆，也即意味着要增大液压机的体积和重量。若泵活塞太小，泵入工作液的时间就要加长，或是泵活塞的工作频率必须加快，这对于人力来说是比较困难的。人在连续以80次/分钟的频率摇动手动液压机杠杆，一分钟就有疲劳的感觉。当然这种疲劳感可以很快消失。人如果以160次/分钟的频率连续摇动杠杆一分钟，所产生的疲劳则必须几倍的时间才能恢复。如果人以240次/分钟的频率摇动杠杆，人的注意力已离开了工作目标，而一分钟的疲劳要十几分钟才能完全恢复。当然用这样的工具是不便工作的。本发明根据以上分析，将以手动杠杆驱动的手持式液压机改以电动机驱动。由于取消了手摇杠杆，液压机的重量并不须要增加，体积反而可以减少。使用电动机驱动，即使柱塞泵活塞的工作频率再高，对人的工作注意力也不会有影响。由于使用电动机驱动，手持式液压机就可以单手操作，这对施工人员来讲是操作的方便，而对完成机电工程加工工艺来讲就是意味着质量的保证。

本发明的手持式多用途电动液压机及专用模夹具是由液压机体、驱动器、控制器、机壳和不同的专用模夹具与刃具组成。液压机体是由工作活塞液缸、工作活塞、工作活塞复位弹簧、液压柱塞泵活塞、柱塞泵活塞液缸、柱塞导柱及复位弹簧、单向液阀、消压液阀及工作液储液囊组成。工作活塞液缸与柱塞泵活塞液缸做成为一柱形体，之间由一个单向液阀相通。工作活塞为一T形柱形体，粗的一端（即活塞端）在工作活塞液缸里，直接与缸壁接触，细的一端（导柱端）由一支撑封闭环与工作活塞液缸端口径向固定，使工作活塞只能轴向活动。工作活塞复位弹簧支撑在支撑封闭环与工作活塞之间。液压柱塞泵活塞也为一T形结构，它为一细柱形体，其露在柱塞泵活塞液缸一端顶部是一支撑滑板（柱塞泵活塞与支撑滑板之间形成为一T形结构），支撑滑板两端套在柱塞导柱上，复位弹簧的弹力通过支撑滑板使液压柱塞泵活塞复位。支撑滑板的另一个作用是将偏心轮的偏心滚动力传递到液压柱塞泵活塞上，使它在柱塞泵活塞液缸里往复运动，将工作液储液囊里的工作液经单向液阀抽吸到柱塞泵活塞液缸里，再经过另一个单向液阀将工作液挤压进工作活塞液缸里。驱动器是由电动机、减速齿轮组、偏心轮（也可以采用曲轴连杆等液压柱塞泵驱动形式，但以偏心轮形式为佳）和电源组成。（电源可以是连接市电用的导线、插头及市电，也可以是电池或者蓄电池）。控制器是由电源开关及消压阀扳手组成。机壳是由金属或塑料压制成形，其形状应设计为能方便操着和能牢固固定液压机体、驱动器和控制器等简单紧凑的形状（例如***形或柱形等）。专用模夹具分压、拉、剪、拔四种类型。它们分别为压模夹、剪切钳、拔孔套、弯管架以及拉马等。根据不同的工作目的，夹具分别与液压机的工作活塞或工作活塞液缸缸体联接，联接固定的方式可以是螺旋拧固，或者是卡口紧固，还可以用柱销、螺丝钉等来实现液压机与夹具的固定联接。模具与刃具以采用通用器件为主，也可以根据工艺要求配以专门设计的模具、刃具。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的手持式多用途电动液压机及模夹具的一种具体实施外形结构示意图。其中2是液压机部分;3是电动驱动部分;4是控制部分;5是夹具部分;6是模具、刃具部分;7是机壳部分。

图2是本发明的手持式多用途电动液压机的液压机部分的一种具体实施剖面结构示意图。图2.1是本发明的手持式多用途电动液压机的消压力阀门部分一种具体实施剖面结构示意图。在图2和图2.1中2a是工作活塞液缸体;2b是工作活塞;2c是工作活塞复位弹簧;2d是液压柱塞泵缸体;2e是液压柱塞泵活塞;2f是液压柱塞泵柱塞导柱;2g是柱塞复位弹簧;2h是单向液体阀门;2i是消压力阀门;2j是消压力回油孔;2k是工作液储液囊。

图3是本发明的手持式多用途电动液压机的驱动部分的一种具体实施外形结构示意图。其中3a是电动机;3b是减速传动齿轮组;3c是偏心轮。

图4是本发明的手持式多用途电动液压机的控制部分的一种具体实施外形结构示意图。其中4a是电动机开关;4b是消压力阀门扳机;4c是消压力阀门顶开连杆;4d是电动机过载保护开关。

图5a-5h是本发明的手持式电动多用途液压机的夹具部分的四种具体实施举例结构示意图。其中5a是用于挤压、压缩、剪切和压孔等工艺的勾形夹具（压模夹）;5b是用于拉、拔、扩胀等工艺的套形夹具（拔孔套）;5c是用于线材截断工艺的剪切钳;5d是拆卸轴承、衬套、柱销等用的拉马;5e是用于管材、线材等弯曲工艺的弯架。

图6a-6f是本发明的手持式电动多用途液压机为完成机电工程中诸如冲、拉、压、拔、剪切、挤压、压缩、扩胀等加工工艺所配置的模具刃具举例。

图7是本发明的手持式电动多用途液压机的机壳（7）部分的两种具体实施举例示意图。7.a是***形，7.b是柱形。它们是由金属或塑料压制成形，其形状设计为能方便操作和能牢固固定液压机体（2）、驱动器（3）和控制器（4）等。

在操作时扳动手持式多用途电动液压机手柄上的电源开关4a，电动机3a立即驱动减速齿轮组3b，使偏心轮3c驱动液压柱塞泵活塞2e在柱塞泵活塞液缸2d里往复运动，柱塞泵活塞2e将从工作液储液囊2k里抽吸到的工作液通过单向液体阀门2h压进工作活塞液缸体2a里，工作活塞液缸里的液体体积增大就迫使工作活塞2b从工作活塞液缸里向外凸出，工作活塞的凸出就使得联接固定在工作活塞液缸上的夹具上的刃具与刃具之间或模具与模具之间产生位移，从而完成工艺任务。在完成工艺任务后，扳动消压阀扳手4b，由于工作活塞复位弹簧2c的压力，工作液被迫经消压力阀门2i和消压力回油孔2j流回工作液储液囊2k里，工作活塞2b又恢复到原来的位置，以便进行下一次工作。

在操着时有时会因人的注意力分散等原因，在完成工艺任务后而忘记了关掉电源开关4a，这时工作液体会被继续泵入工作活塞液缸2a，工作活塞2b继续向外凸出，凸出到一定位置，专用模夹具上的定位杆顶动消压力阀门顶开连杆4c，消压力阀门2i被顶开，被泵入的工作液不再推动工作活塞，而由工作活塞液缸经消压力阀门2i和消压力回油孔2j流回工作液储液囊2k。这时电动机3a虽然在驱动液压柱塞泵，而液压机已经停止作功。这不仅保护了模夹具与刃具，而且保护液压机体不会因驱动过量而受到损坏。为了保护液压机体，还有两项措施可以选择使用。一是在工作活塞液缸2a体的一定位置（即工作活塞的最大行程位置），加工一个定位回油孔，与消压力回油孔2j相通，当工作活塞2b到这个位置时，工作液就直接由定位回油孔经消压力回油孔2j流回工作液储液囊2k里，工作活塞2b自然就停止了移动。另一种办法是定量装油法，即工作液储液囊2k里所储的工作液只够将工作活塞2b推到一定位置就没有了，由于液压柱塞泵活塞2e从工作液储液囊2k里抽吸不工作液，液压柱塞泵液缸2d处于真空状态。液压柱塞泵活塞2e虽有柱塞复位弹簧2g支撑，但由于大气压力的压迫，液压柱塞泵活塞2e不能复位，柱塞泵实际上已与驱动部分脱离接触。整个驱动部分，包括电动机3a，减速传动齿轮组3b和偏心轮3c尽管在继续运转，而液压机一点也不会受到影响或损坏。

Claims (7)

1、一种手持式多用途电动液压机及专用模夹具，涉及机械电器技术。本发明是由液压机体(2)、驱动器(3)、控制器(4)、机壳(7)和不同的专用夹具(5)模具与刃具(6)组成。其特征在于：

1.1.液压机体(2)是由工作活塞液缸2a、工作活塞2b、工作活塞复位弹簧2c、柱塞泵活塞液缸2d、液压柱塞泵活塞2e、液压柱塞泵柱塞导柱2f、及液压柱塞泵复位弹簧2g、单向液体阀门2h、消压力液体阀门2i、消压力回油孔2j及工作液储液囊2k组成。工作活塞液缸2a与柱塞泵活塞液缸2d做成一体，为一柱形体，之间由一个单向液体阀门2i相通。工作活塞为一T形柱形体，粗的一端(即活塞端)在工作活塞液缸2a里，直接与缸壁接触，细的一端(导柱端)由一支撑封闭环2a.1与工作活塞液缸2a端口径向固定，使工作活塞2b只能轴向活动。工作活塞复位弹簧2c支撑在支撑封闭环2a.1与工作活塞2b之间(附图2)、(附图2.2)。

1.2.液压柱塞泵活塞2e也为一T形结构，它为一细柱形体，其露在柱塞泵活塞液缸2d之外一端顶部是一支撑滑板(支撑滑板与柱塞泵活塞之间构成为一T形结构)，支撑滑板两端套在液压柱塞泵柱塞导柱2f上，液压柱塞泵柱塞复位弹簧2g的弹力通过支撑滑板使液压柱塞泵活塞2e复位。支撑滑板的另一个作用是将偏心轮3c的偏心滚动力传递到液压柱塞泵活塞2e上，使它在柱塞泵活塞液缸2d里往复运动，将工作液储液囊2k里的工作液经过单向液体阀门2h抽吸到柱塞泵活塞液缸2d里，再经过另一个单向液体阀门2h将工作液挤压进工作活塞液缸2a里(附图2.1)。

1.3.驱动器(3)是由电动机3a、减速齿轮组3b、偏心轮3c(也可以采用曲轴连杆等液压柱塞泵驱动形式，但以偏心轮形式为佳)和电源(电源可以是连接市电用的导线、插头及市电，也可以是电池或者蓄电池)组成(附图3)。

1.4.控制器是由电源开关4a；消压阀扳手4b；消压力阀门顶开连杆4c；和电动机过载保护开关4d组成(附图4)。

1.5.专用夹具(5)分压、拉、剪、拔四种类型。它们分别为压模夹5a、剪切钳5b、拔孔套5c、弯管架5d，以及拉马5e等。根据不同的工作目的，夹具分别与液压机的工作活塞2b或工作活塞液缸缸体2a联接，联接固定的方式可以是螺旋拧固，或者是卡口紧固，还可以用柱销、螺丝钉等来实现液压机与夹具的固定联接(附图5)。

1.6.模具与刃具(6)是根据工艺要求而配以专门设计的模具、刃具，也可以采用通用器件(附图6)。

1.7.机壳(7)是由金属或塑料压制成形，其形状设计为能方便操着和能牢固固定液压机体(2)、驱动器(3)和控制器(4)等简单紧凑的形状，例如***形7.a或柱形7.b等(附图7)。

2、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于工作活塞2b的轴向活动可以是向外凸出作功，也可以是向内收缩作功。在向外凸出时，如1.1.所述，工作活塞复位弹簧2c支撑在支撑封闭环2a.1与工作活塞2b之间，柱塞泵活塞2e经过单向液体阀门2h从工作液储液囊2k里抽吸到的工作液，再经过另一个单向液体阀门2h挤压进工作活塞液缸2a时，工作液所到达的位置是工作活塞2b的顶部与工作活塞液缸2a的底部之间，即单向液体阀门2h通向工作活塞液缸2a的底部（附图2）。在向内收缩时，工作活塞复位弹簧2c支撑在工作活塞2b的顶部与工作活塞液缸2a的底部之间。柱塞泵活塞2e经过单向液体阀门2h从工作液储液囊2k里抽吸到的工作液，再经过另一个单向液体阀门2h挤压进工作活塞液缸2a时，工作液所到达的位置是支撑封闭环2a.1与工作活塞2b之间，即单向液体阀门2h通向支撑封闭环2a.1与工作活塞2b之间，并且支撑封闭环2a.1与工作活塞液缸2a为一整体，工作活塞液缸2a的底部为一可以打开的螺旋封闭盖2a.2（附图2.2）。

3、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于柱塞泵活塞液缸2d与工作活塞液缸2a之间的位置可以是相互垂直（2.3a，）可以是相互平行（2.3b），也可以是相互成一定角度（2.3c），以使手持式多用途电动液压机结构紧凑，手持方便，体小重轻（附图2.3）。

4、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于液压柱塞泵活塞2e：（1）可以是如1.2.所述之一T形结构，它为一细柱形体，其露在柱塞泵活塞液缸2d之外一端顶部是一支撑滑板（支撑滑板与柱塞泵活塞相互垂直，两者之间构成为一T形结构），支撑滑板两端套在液压柱塞泵柱塞导柱2f上，液压柱塞泵柱塞复位弹簧2g的弹力通过支撑滑板使液压柱塞泵活塞2e复位，并将偏心轮3c的偏心滚动力传递到液压柱塞泵活塞2e上，使它在柱塞泵活塞液缸2d里往复运动（附图2.1）。

（2）也可将液压柱塞泵柱塞复位弹簧2g置于柱塞泵活塞液缸2d里使液压柱塞泵活塞2e复位和作往复运动（附图2.1.1）。

（3）还可以使用齿轮曲轴3b.1和连杆3b.2取代偏心轮3c，使液压柱塞泵活塞2e在柱塞泵活塞液缸2d里作往复运动，这时液压柱塞泵柱塞复位弹簧2g就是多余的了，可以去掉（附图2.1.2）。

（4）使液压柱塞泵活塞2e在柱塞泵活塞液缸2d里复位和作往复运动的办法还可以使用十字滑槽，即液压柱塞泵柱塞导柱2f不是在液压柱塞泵活塞2e的两边，而是液压柱塞泵活塞2e的延长，在液压柱塞泵活塞2e与液压柱塞泵柱塞导柱2f之间有横向垂直的滑槽，工作时偏心滑轮3c.1在滑槽里滚动，从而迫使液压柱塞泵活塞2e在柱塞泵活塞液缸2d里复位和作往复运动（附图2.1.3）。

5、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于其消压力液体阀门2i可以是弹簧楔形塞封闭，也可以是螺旋塞封闭。使用弹簧楔形塞2i.1封闭消压力液体阀门2i时，消压力阀门扳机4b和消压力阀门顶开连杆4c是使用杠杆联动实现对消压力液体阀门2i的控制（附图4）。使用螺旋塞2i.2封闭消压力液体阀门2i时，消压力阀门扳机4b和消压力阀门顶开连杆4c是使用齿条4c.1，齿轮4c.2或拉线联动实现对消压力液体阀门2i的控制（附图4.1）。

6、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于工作活塞2b是向外凸出作功时，本发明的手持式电动多用途液压机的夹具部分的具体实施为：（1）是用于挤压、压缩、剪切和压孔等工艺的勾形夹具5a（压模夹）（附图5a）;（2）是用于拉、拔、扩胀等工艺的套形夹具5b（拔孔套）（附图5b）;（3）是用于线材截断工艺的剪切钳5c（附图5c）;（4）是拆卸轴承、衬套、柱销等用的拉马5d（附图5d）;（5）是用于管材、线材等弯曲工艺的弯架5e（附图5e）。当工作活塞2b是向内收缩作功时，本发明的手持式电动多用途液压机的夹具部分的具体实施为：（1）是用于挤压、压缩、剪切等工艺的勾形夹具5f（压模夹）（附图5f）;（2）是用于线材截断工艺的剪切钳5g（附图5g）;（3）是用于管材、线材等弯曲工艺的弯架5h（附图5h）。

7、根据权利要求1所述的手持式多用途电动液压机及模夹具，其特征在于模具与刃具除根据工艺要求采用通用器件外（如拔孔模具）是根据工艺要求和夹具特征而配以专门设计的模具、刃具，它们是：（1）用于挤压电缆接头的挤压模（附图6a）;（2）用于铜、铝管联接的压缩模（附图6b）;（3）用于金属型材剪切的剪切模块（附图6c）;（4）用于薄金属板材冲压孔的异形冲孔模（附图6d）;（5）用于薄金属板材异形拔孔的异形拔孔模（附图6e）;（6）用于铜、铝管联接的管材扩胀模（附图6f）;（7）用于线材截断的剪切钳（附图5c）（附图5g）。

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