一种动力单元内置于液压杆的液压促动器制造技术

本发明专利技术公开了一种动力单元内置于液压杆的液压促动器，将液压缸活塞杆分为前半部和后半部，其活塞杆前半部分开设有空腔，空腔内设有伺服电机及小型轴向柱塞泵，阀块内端面与小型轴向柱塞泵螺纹连接，液压缸活塞杆前半部与后半部螺纹连接，伺服电机、小型轴向柱塞泵与阀块集成在活塞杆内部空腔内，活塞杆后半部分开设第一油路和第二油路。本发明专利技术采用将伺服电机、泵、阀块、蓄能器及油路设置在液压缸内部，并采用闭式液压系统集成化、轻量化设计减少了液压元件的数量，大大提高了空间利用率以及整套装置的便利性，同时利用单独作用的蓄能器调节液压系统压力，并采用压力传感器、位移传感器和温度传感器控制，具有控制精度高和安全可靠的特点。

A hydraulic actuator with power unit built in hydraulic rod

【技术实现步骤摘要】
一种动力单元内置于液压杆的液压促动器
本专利技术涉及一种液压驱动领域，尤其涉及到一种动力单元内置于液压杆的液压促动器。
技术介绍
随着液压技术的的发展，液压促动器应运而生，液压促动器是把油泵、阀、油箱及液压缸全部放在一起的一种液压动力单元，如FAST液压促动器是采用高度集成的电液控制系统：将油箱、阀块、阀、电机、控制系统以及其他组件集成到一起，组成集成式液压动力单元与油缸安装在一起。传统的液压促动器多存在结构复杂，且多为外置式泵站，这样的液压促动器多受场地因素影响，使用并不方便，从而研制集成化和轻量化液压促动器尤为必要。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种动力单元内置于液压杆的液压促动器。本专利技术主要是将伺服电机、液压泵、液压阀块、蓄能器及液压管路放置于液压缸的活塞杆内部，将液压油填充至管路及液压缸有杆腔和无杆腔中，采用液压闭式系统控制液压缸的伸出与缩回，利用蓄能器释放或吸收过多的压力，系统的压力由压力传感器测定，活塞缸的伸出与缩回位置由位移传感器控制，油温由温度传感器测定，以此达到对压力的精准控制。为实现上述目的，本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种动力单元内置于液压杆的液压促动器，其特征在于，包括：伺服电机、轴向柱塞泵、阀块、液压缸、液压缸活塞杆、单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀、蓄能器，所述液压缸活塞杆为分体式，包括活塞杆前半部和活塞杆后半部，活塞杆前半部与活塞杆后半部通过螺栓连接，液压缸活塞杆前半部开设有空腔，空腔内设有伺服电机以及与伺服电机同轴相连的轴向柱塞泵，通过控制伺服电机的转速来调节轴向柱塞泵的输出流量，轴向柱塞泵设有进出油口的一侧通过螺钉固定在阀块的内端面上，单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀均以插装形式插装在阀块的外端面，所述蓄能器设在液压缸缸筒底部并通过隔板与钢筒内液压油隔开；在阀块的外端面上设有两个管接头，每个管接头分别与软管相连，每个软管的另一端分别接液压缸活塞杆的后半部的第一油路和第二油路，其中第一油路和第二油路都开设在液压缸活塞杆后半部的内部并分别通向无杆腔和有杆腔内，阀块设在液压缸活塞杆空腔内，液压油经轴向柱塞泵压出，穿过阀块，经软管与第一油路和第二油路到达无杆腔与有杆腔，进而控制液压缸的伸出与缩回。上述技术方案中，所述液压促动器还包括位移传感器，所述位移传感器设在液压缸缸筒底部并通过隔板与钢筒内液压油隔开，所述位移传感器前端与活塞杆后半部分相连。上述技术方案中，所述阀块内端面设置有轴向柱塞泵进油口和轴向柱塞泵出油口，轴向柱塞泵进油口通过阀块内部油道与液控单向阀设在阀块外端面的油道口相连通，其中液控单向阀设置在油道口上，轴向柱塞泵出油口通过阀块内部油道与常开二位二通换向阀设在阀块外端面的油道口相连。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：(1)将伺服电机、泵、阀块、蓄能器及油路设置在液压缸内部，采用液压闭式系统，具有节省设备空间的特点，提高了空间利用率。(2)本专利技术液压系统的设计和液压装置的集成化、轻量化设计减少了液压元件的属灵，大大提高了整套装置的便利性。(3)利用单独作用的蓄能器调节液压系统压力，并采用压力传感器、位移传感器和温度传感器控制，具有控制精度高和安全可靠的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术的立体示意图；图2为本专利技术立体局剖示意图；图3为本专利技术泵站立体示意图；图4为本专利技术液压缸活塞杆前半部分立体示意图；图5为本专利技术液压缸活塞杆后半部分立体示意图；图6为图5的剖视图；图7为阀块内部剖视图；图8为本专利技术工作原理图；图9为本专利技术阀块油路示意简图；图中：1、伺服电机，2、轴向柱塞泵，3-1、第一溢流阀，3-2、第二溢流阀，4-1、常闭二位二通换向阀，4-2、常开二位二通换向阀，5、液控单向阀，6、单向阀，7、压力传感器，8、阀块，9、液压缸，10、蓄能器，11-1、第一管接头，11-2、第二管接头，13、活塞杆前半部，14、活塞杆后半部，15、液压缸筒，16、软管，17、电源线，18、位移传感器，19、温度传感器；a1：溢流阀油道口，a2、a9：第一管接头油道口，a3：单向阀油道口，a4、a7：工艺孔，a5：常开二位二通换向阀油道口，a6：常闭二位二通换向阀油道口，a8：液控单向阀油道口，a10：压力传感器油道口，a11：溢流阀油道口，b1：轴向柱塞泵进油口，b2轴向柱塞泵出油口。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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专利技术中的具体含义。在图1、图2所示的一种动力单元内置于液压杆的液压促动器示意简图中，液压缸活塞杆为分体式，包括活塞杆前半部13和活塞杆后半部14，活塞杆前半部13与活塞杆后半部14通过螺栓连接，活塞杆前半部13为底部开空腔的液压缸活塞杆，如图4所示，其空腔内设有伺服电机1及与其相连且同轴的轴向柱塞泵2，通过控制伺服电机1的转速来调节轴向柱塞泵2的输出流量，并且轴向柱塞泵2设有进出油口的一侧通过螺钉固定在阀块8的内端面上，单向阀6、溢流阀、压力传感器7、温度传感器19、常开二位二通换向阀4-2、常闭二位二通换向阀4-1均以插装形式插装在阀块8的外端面，活塞杆后半部14分设有第一油路和第二油路，分别通向液压缸9无杆腔和有杆腔。如图5和图6所示，蓄能器10和位移传感器18设在液压缸缸筒底部并通过隔板与钢筒内液压油隔开，其中位移传感器18前端与活塞杆后半部14分相连。如图2所示，阀块8的外端面设有管接头11-1及与其相连的软管16，并且软管16另一端设有管接头11-2分别与活塞杆后半部14的第一油路和第二油路相连且同轴，如图6所示，第一油路和第二油路都开设在液压缸活塞杆后半部14的内部并分别通向无杆腔和有杆腔内，阀块8设在液压缸活塞杆空腔内，液压油经轴向柱塞泵2压出，穿过阀块8，经软管16与第一油路和第二油路到达无杆腔与有杆腔，进而控制液压缸的伸出与缩回。第一溢流阀3-1，第二溢流阀3-2，常闭二位二通换向阀4-1，常开二位二通换向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力单元内置于液压杆的液压促动器，其特征在于，包括：伺服电机、轴向柱塞泵、阀块、液压缸、液压缸活塞杆、单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀、蓄能器，所述液压缸活塞杆为分体式，包括活塞杆前半部和活塞杆后半部，活塞杆前半部与活塞杆后半部通过螺栓连接，液压缸活塞杆前半部开设有空腔，空腔内设有伺服电机以及与伺服电机同轴相连的轴向柱塞泵，通过控制伺服电机的转速来调节轴向柱塞泵的输出流量，轴向柱塞泵设有进出油口的一侧通过螺钉固定在阀块的内端面上，单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀均以插装形式插装在阀块的外端面，所述蓄能器设在液压缸缸筒底部并通过隔板与钢筒内液压油隔开；在阀块的外端面上设有两个管接头，每个管接头分别与软管相连，每个软管的另一端分别接液压缸活塞杆的后半部的第一油路和第二油路，其中第一油路和第二油路都开设在液压缸活塞杆后半部的内部并分别通向无杆腔和有杆腔内，阀块设在液压缸活塞杆空腔内，液压油经轴向柱塞泵压出，穿过阀块，经软管与第一油路和第二油路到达无杆腔与有杆腔，进而控制液压缸的伸出与缩回。

【技术特征摘要】
1.一种动力单元内置于液压杆的液压促动器，其特征在于，包括：伺服电机、轴向柱塞泵、阀块、液压缸、液压缸活塞杆、单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀、蓄能器，所述液压缸活塞杆为分体式，包括活塞杆前半部和活塞杆后半部，活塞杆前半部与活塞杆后半部通过螺栓连接，液压缸活塞杆前半部开设有空腔，空腔内设有伺服电机以及与伺服电机同轴相连的轴向柱塞泵，通过控制伺服电机的转速来调节轴向柱塞泵的输出流量，轴向柱塞泵设有进出油口的一侧通过螺钉固定在阀块的内端面上，单向阀、溢流阀、压力传感器、温度传感器、常开二位二通换向阀、常闭二位二通换向阀均以插装形式插装在阀块的外端面，所述蓄能器设在液压缸缸筒底部并通过隔板与钢筒内液压油隔开；在阀块的外端面上设有两个管接头，每个管接头分别与软管相连，每个软管的另一端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静一，李志博，侯家兵，刘昊轩，秦亚璐，石月，王柏岚，卢子帅，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13