具有快速推进的液压工具制造技术

描述了具有用于执行各种功能、例如压接的可伸出柱塞的液压工具。所述工具包括使得柱塞能够快速推进的液压系统。还描述了使用所述液压系统和工具的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年7月14日递交的美国临时申请第62/024,011号的优先权。
本主题涉及具有快速柱塞推进特征的液压工具。本主题还涉及配备有快速柱塞推进特征的液压系统以及使用这种系统的相关方法。
技术介绍
液压工具通常包括能够伸出以执行诸如工件的压接之类的工作或其他功能的液压柱塞或活塞。通过在柱塞后面在压力下泵送液压流体来使柱塞移位，从而实现柱塞伸出。对于包括手动操作的泵(例如手泵)的液压工具，执行大量重复的压接或其他操作需要使用者的相应大量的泵送操作。这可能变得繁重并且显著减小使用者所执行的操作的速率。在无负载条件期间或在待执行工作的柱塞位置之前提供快速柱塞伸出的液压系统是已知的。已经设计了各种策略来增加柱塞伸出的速度。然而，策略中若非全部也有许多涉及复杂的液压组件以及阀和密封件的复杂液压系统。如将领会的，这样的组件增加生产成本并且可能难以维护。因而，持续需要可靠、易于维护且不增加生产成本的新的液压系统、相关方法以及使用这种液压系统的工具。
技术实现思路
在本主题中如下解决与先前已知的液压工具和系统相关联的困难和弊端。一方面，本主题提供包括适用于容纳液压流体的储液器的液压系统。该系统还包括液压气缸，其限定中空的内部并且包括设置在其中的柱塞。柱塞限定第一面和相反定向的第二工作面。气缸的内部和柱塞的第一面限定主腔室。柱塞贯穿柱塞伸出第一阶段和柱塞伸出第二阶段是可定位的。该系统还包括推杆组件，其包括限定中空的内部的壳体和可定位地设置在其中的推杆。推杆限定第一端和相反定向的第二端。壳体的内部和推杆的第一端限定次腔室。推杆和柱塞至少周期性可操作地接合，使得推杆的伸出引起柱塞的伸出。推杆和壳体包括在推杆位于对应于柱塞伸出第一阶段的位置范围内时阻绝主腔室和次腔室之间的流体流和在推杆位于对应于柱塞伸出第二阶段的位置范围内时允许主腔室和次腔室之间的流体流的装置。另一方面，本主题提供一种伸出液压柱塞的方法，其中柱塞以第一伸出速率伸出并且然后以第二伸出速率伸出。第一伸出速率大于第二伸出速率。该方法包括提供一种液压系统，其包括(i)容纳液压流体的储液器，(ii)液压气缸和可定位地设置在其中的柱塞，气缸和柱塞限定主腔室，(iii)具有壳体的推杆组件和可定位地设置在其中的推杆，壳体和推杆限定次腔室，推杆和柱塞至少周期性可操作地接合，使得推杆的伸出引起柱塞的伸出，以及(iv)用于在推杆的第一位置范围处阻绝主腔室和次腔室之间的流体流和在推杆相对于壳体的第二位置范围处允许主腔室和次腔室之间的流体流的装置。该方法还包括将液压流体引导到次腔室中，从而伸出推杆并且引起柱塞的伸出，借此柱塞伸出以第一伸出速率进行。该方法还包括将液压流体引导到主腔室中，从而使柱塞以第二伸出速率伸出。第一伸出速率大于第二伸出速率。再一方面，本主题提供一种液压工具，其包括工具主体和固定于工具主体的工具头。工具头包括用于在工件上执行至少一个操作的可定位的工作构件。该工具还包括通常设置在工具主体内的液压系统。液压系统包括(i)适用于容纳液压流体的储液器，(ii)限定中空的内部并且包括设置在其中的柱塞的液压气缸，柱塞限定第一面和相反定向的第二工作面，气缸的内部和柱塞的第一面限定主腔室，柱塞贯穿柱塞伸出第一阶段和柱塞伸出第二阶段是可定位的，以及(iii)推杆组件，其包括限定中空的内部的壳体和可定位地设置在其中的推杆。推杆限定第一端和相反定向的第二端。壳体的内部和推杆的第一端限定次腔室。推杆和柱塞至少周期性可操作地接合，使得推杆的伸出引起柱塞的伸出。推杆和壳体包括在推杆位于对应于柱塞伸出第一阶段的位置范围内时阻绝主腔室和次腔室之间的流体流和在推杆位于对应于柱塞伸出第二阶段的位置范围内时允许主腔室和次腔室之间的流体流的装置。柱塞是可与工具头的工作构件接合的。如将了解的，本文中描述的主题能够具有其他不同的实施例，并且其若干细节在全部不偏离所要求保护的主题的情况下能够在各方面进行修改。因而，附图和说明书将被视为说明性的而非限制性的。附图说明图1是本主题的、与快速柱塞特征结合使用的液压系统的一个实施例的示意图。图2是根据本主题的、包括推杆的液压组件的一个实施例的示意性横截面视图。图3是根据本主题的推杆的一个实施例的立体图。图4是根据本主题的、包括液压组件的一个实施例的液压工具的示意性横截面视图，该工具示出为处于柱塞缩回状态。图5是图4的工具的细节示意性截面视图，其示出当该工具处于柱塞缩回状态时的液压组件和推杆。图6是图4中所绘的液压工具的示意性横截面视图，但该工具示出为处于柱塞伸出状态。图7是图6的工具的细节示意性截面视图，其示出当该工具处于柱塞伸出状态时的液压组件和推杆。图8是推杆后部的另一细节示意图，其示出当该工具处于柱塞伸出状态时的液压流体流。图9是液压工具的典型压接头的侧立面视图，其示出当该工具处于柱塞伸出状态时压接模的代表性位置。图10是根据本主题的另一种液压工具的侧立面视图，其中该工具包括配置用于与一个或更多个可分离的工作头(未示出)一起使用的头端。图11是图10中所绘示的液压工具的侧立面视图，其具有接合于该工具的头端处的工作头。具体实施方式本主题涉及用于快速推进液压活塞的系统。该系统包括主腔室、可定位在其中的液压柱塞或活塞、通常比液压柱塞的面更小并沿所述液压柱塞的面设置的次腔室、设置在次腔室内的推杆以及每个都具有流量阀的两个液压流体线，所述液压流体线将液压流体从泵递送到一个或两个腔室，从而推进柱塞或使其伸出。更具体地，在本主题的某些实施例中，推杆和柱塞被如此配置和布置，使得推杆的伸出引起柱塞的伸出。在柱塞伸出的初始或第一阶段中，液压流体被引导到次腔室中，从而引起推杆的伸出。由于次腔室的配置，推杆伸出的速率是相对高的。推杆的线性位移引起柱塞的线性位移并因而引起柱塞的伸出，这也以相对高的速率进行。推杆和柱塞的伸出持续进行，直至在推杆相对于次腔室的特定位置处液压流体被允许从次腔室流到主腔室。这开启柱塞伸出的第二阶段，该阶段的特征在于比柱塞伸出第一阶段更低的伸出速率。如本文中更详细描述的，在柱塞伸出第二阶段期间，柱塞能够传递较大的力。在本主题的具体实施例中，如本文更详细描述的，推杆如此配置，使得当推杆处于对应于柱塞伸出的第一阶段的位置范围内时，主腔室和次腔室之间的流体连通被阻绝或至少基本上被阻绝。并且，当推杆处于对应于柱塞伸出的第二阶段的位置范围内时，主腔室和次腔室之间的流体连通被允许。如所指出的，在具体实施例中，推杆被配置为阻绝或至少基本上阻绝腔室之间的流体连通。虽然非常少量的流体潜在地可能在推杆和次腔室的内壁之间通过，但流体的量和/或流动范围不足以产生次腔室中的显著压力损失，从而允许如本文所述的推杆的快速推进。因此，本文所使用的术语“阻绝流体流(precludefluidflow)”和“阻绝流体流(precludingfluidflow)”指主腔室和次腔室之间没有流体流或者只有相当少的流体流，其中在推杆和次腔室的内壁之间通过的流体最大体积少于由单次泵送动作、即一次完整的柱塞伸出所移位的流体总体积的16％。在许多实施例中，流体最大体积少于由单次泵送动作所移位的流体总体积的10％，更特别地少于5％，并且在某些实施例中仅为约1.5％。在一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统，包括：储液器，其适用于容纳液压流体；液压气缸，其限定中空的内部并且包括设置在其中的柱塞，所述柱塞限定第一面和相反朝向的第二工作面，所述气缸的内部和所述柱塞的第一面限定主腔室，所述柱塞能够定位为经过柱塞伸出的第一阶段和柱塞伸出的第二阶段；推杆组件，其包括限定中空的内部的壳体和可定位地设置在其中的推杆，所述推杆限定第一端和相反朝向的第二端，所述壳体的内部和所述推杆的第一端限定次腔室，所述推杆和所述柱塞至少周期性可操作地接合，使得所述推杆的伸出引起所述柱塞的伸出；其中，所述推杆和壳体包括当所述推杆位于对应于所述柱塞伸出的第一阶段的位置范围内时，阻绝所述主腔室和所述次腔室之间的流体流并且当所述推杆位于对应于所述柱塞伸出的第二阶段的位置范围内时，允许所述主腔室和所述次腔室之间的流体流的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 62/024,0111.一种液压系统，包括：储液器，其适用于容纳液压流体；液压气缸，其限定中空的内部并且包括设置在其中的柱塞，所述柱塞限定第一面和相反朝向的第二工作面，所述气缸的内部和所述柱塞的第一面限定主腔室，所述柱塞能够定位为经过柱塞伸出的第一阶段和柱塞伸出的第二阶段；推杆组件，其包括限定中空的内部的壳体和可定位地设置在其中的推杆，所述推杆限定第一端和相反朝向的第二端，所述壳体的内部和所述推杆的第一端限定次腔室，所述推杆和所述柱塞至少周期性可操作地接合，使得所述推杆的伸出引起所述柱塞的伸出；其中，所述推杆和壳体包括当所述推杆位于对应于所述柱塞伸出的第一阶段的位置范围内时，阻绝所述主腔室和所述次腔室之间的流体流并且当所述推杆位于对应于所述柱塞伸出的第二阶段的位置范围内时，允许所述主腔室和所述次腔室之间的流体流的装置。2.如权利要求1所述的液压系统，其中，所述装置包括限定周向外表面和平坦表面区域的所述推杆，所述周向外表面大致在所述推杆的第一端和第二端之间延伸，所述平坦表面区域从所述推杆的第一端沿所述推杆的长度部分延伸。3.如权利要求2所述的液压系统，其中，所述装置还包括绕所述推杆的周缘的至少一部分延伸的凹陷带，所述凹陷带位于所述推杆的第一端和第二端之间。4.如权利要求3所述的液压系统，其中，所述凹陷带绕所述推杆的整个周缘延伸。5.如权利要求3所述的液压系统，其中，所述平坦表面区域在所述推杆的第一端和所述凹陷带之间延伸。6.如权利要求3所述的液压系统，其中，所述凹陷带沿所述推杆的长度位于在对应于所述柱塞伸出的第一阶段的位置范围和对应于所述柱塞伸出的第二阶段的位置范围之间的过渡位置处。7.如权利要求1-6中任一项所述的液压系统，其中，所述推杆组件在所述推杆和所述壳体的内部之间没有设置密封件。8.如权利要求1-7中任一项所述的液压系统，其还包括：液压流体泵；在所述储液器和所述主腔室之间延伸的至少一个流体流线；以及在所述主腔室和所述次腔室中的至少一个和所述泵之间延伸的至少一个流体流线。9.如权利要求8所述的液压系统，其中，在所述主腔室和所述次腔室中的至少一个和所述泵之间延伸的至少一个流体流线包括：第一流体流线，其提供从所述泵到所述主腔室的流体连通；以及第二流体流线，其提供从所述泵到所述次腔室的流体连通。10.如权利要求9所述的液压系统，其中，所述第一流体流线和所述第二流体流线彼此平行。11.如权利要求9所述的液压系统，其中，所述第一流体流线包括单向阀，所述单向阀允许以大于第一压力的流体压力从所述泵到所述主腔室的流体流，并且阻绝从所述主腔室到所述泵的流体流。12.如权利要求11所述的液压系统，其中，所述第二流体流线包括单向阀，所述单向阀允许以大于第二压力的流体压力从所述泵到所述次腔室的流体流，并且阻绝从所述次腔室到所述泵的流体流。13.如权利要求12所述的液压系统，其中，所述第一压力大于所述第二压力。14.如权利要求1-13中任一项所述的液压系统，其中，所述柱塞的、构成所述主腔室的一部分的所述第一面的表面面积大于所述推杆的、构成所述次腔室的一部分的所述第一端的表面面积。15.一种使液压柱塞伸出的方法，其中所述柱塞以第一伸出速率伸出然后以第二伸出速率伸出，其中，所述第一伸出速率大于所述第二伸出速率，所述方法包括：提供液压系统，其包括(i)容纳液压流体的储液器；(ii)液压气缸和可定位地设置在其中的柱塞，所述气缸和柱塞限定主腔室，(iii)推杆组件，所述推杆组件具有壳体和可定位地设置在其中的推杆，所述壳体和推杆限定次腔室，所述推杆和所述柱塞至少周期性可操作地接合，使得所述推杆的伸出引起所述柱塞的伸出，以及(iv)用于在所述推杆的第一位置范围内阻绝所述主腔室和所述次腔室之间的流体流和在所述推杆相对于所述壳体的第二位置范围内允许所述主腔室和所述次腔室之间的流体流的装置；将液压流体引导到所述次腔室中，从而使所述推杆伸出并且引起所述柱塞的伸出，这样的柱塞伸出以第一伸出速率进行；将液压流体引导到所述主腔室中，从而使所述柱塞以第二伸出速率伸出；其中所述第一伸出速率大于所述第二伸出速率。16.如权利要求15所述的方法，其中将液压流体引导到所述次腔室中以使所述推杆伸出的步骤包括：使所述推杆伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：约努茨·托帕尔切安，索林·丹·马斯卡斯，科斯明·瓦列留·波帕，斯蒂芬·约努茨·克拉丘恩，
申请(专利权)人：里奇工具公司，
类型：发明
国别省市：美国;US