本發(fā)明涉及液壓設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種液壓執(zhí)行設(shè)備。

背景技術(shù)：

液壓執(zhí)行設(shè)備廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，一般包括油泵、動(dòng)力裝置和油缸，動(dòng)力裝置輸出轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)油泵，輸出高壓油，驅(qū)動(dòng)油缸執(zhí)行動(dòng)作，但是現(xiàn)有的液壓執(zhí)行設(shè)備中，油泵轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，系統(tǒng)響應(yīng)慢，不適合高頻場(chǎng)合，速度和位置控制精度不高，油站與油缸分體，油站的振動(dòng)和噪聲過(guò)大，不適合空間較小和對(duì)噪聲振動(dòng)需求較高的場(chǎng)合，同時(shí)液壓油除了系統(tǒng)需求的流量外，其他均通過(guò)其他方式回到油箱，造成了浪費(fèi)。

因此，如何提供一種響應(yīng)快、精度高、噪聲小且減小油耗的液壓執(zhí)行設(shè)備是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種液壓執(zhí)行設(shè)備，響應(yīng)快、精度高、噪聲小且減小油耗。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種液壓執(zhí)行設(shè)備，包括用于輸出壓力油的油泵、用于驅(qū)動(dòng)所述油泵的動(dòng)力裝置、用于執(zhí)行動(dòng)作的油缸和通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制的數(shù)字閥，所述油缸的活塞桿的伸出端外套裝有彈簧，所述彈簧能夠?qū)⑺鲇透椎幕钊麠U推出所述油缸3，所述油泵的輸出口連通所述數(shù)字閥的進(jìn)油口，所述數(shù)字閥的出油口連通所述油泵的回油口，所述數(shù)字閥的工作油口連通所述油缸的有桿腔；所述數(shù)字閥處于第一工作位時(shí)，所述進(jìn)油口連通所述工作油口；所述數(shù)字閥處于第二工作位時(shí)，所述出油口連通所述工作油口；所述數(shù)字閥處于第三工作位時(shí)，所述進(jìn)油口和所述出油口隔絕所述工作油口。

優(yōu)選地，數(shù)字閥具體為液壓伺服閥或比例控制閥。

優(yōu)選地，所述數(shù)字閥包括閥體、所述步進(jìn)電機(jī)、絲杠和隨動(dòng)滑閥，所述閥體安裝于所述油缸的無(wú)桿端，所述絲杠安裝于所述閥體內(nèi)，所述絲杠的一端連接所述步進(jìn)電機(jī)，所述絲杠的另一端連接反饋絲杠螺母，并伸入所述油缸的活塞桿內(nèi)，所述反饋絲杠螺母安裝于所述油缸的活塞并隨所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)，所述絲杠固定連接并帶動(dòng)所述隨動(dòng)滑閥，所述隨動(dòng)滑閥能夠在所述閥體內(nèi)移動(dòng)以改變所述數(shù)字閥連通的油口。

優(yōu)選地，所述油缸有桿端設(shè)置有用于檢測(cè)所述活塞桿伸出量的位移傳感器。

優(yōu)選地，所述位移傳感器具體為線性可變差動(dòng)變壓器。

優(yōu)選地，還包括液控二通插裝閥和控制閥，所述液控二通插裝閥的兩個(gè)工作油口分別連通所述油缸的有桿腔和所述回油口，所述控制閥的兩個(gè)工作油口分別連通所述輸出口和所述液控二通插裝閥的控制油口。

優(yōu)選地，所述輸出口處設(shè)置有溢流閥和濾油器。

優(yōu)選地，所述輸出口處設(shè)置有用于檢測(cè)系統(tǒng)壓力的壓力變送器，控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)壓力控制所述動(dòng)力裝置的輸出轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述輸出口和所述進(jìn)油口之間的油路上連通有蓄能器，所述輸出口和所述蓄能器之間設(shè)置有單向閥，所述單向閥允許液壓油由所述輸出口流向所述進(jìn)油口。

優(yōu)選地，所述油泵具體為定量泵，所述動(dòng)力裝置具體為伺服電機(jī)。

本發(fā)明提供一種液壓執(zhí)行設(shè)備，包括用于輸出壓力油的油泵、用于驅(qū)動(dòng)油泵的動(dòng)力裝置、用于執(zhí)行動(dòng)作的油缸和通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制的數(shù)字閥，油缸的活塞桿的伸出端外套裝有彈簧，彈簧能夠?qū)⒂透椎幕钊麠U拉回油缸，油泵的輸出口連通數(shù)字閥的進(jìn)油口，數(shù)字閥的出油口連通油泵的回油口，數(shù)字閥的工作油口連通油缸的有桿腔；數(shù)字閥處于第一工作位時(shí)，進(jìn)油口連通工作油口；數(shù)字閥處于第二工作位時(shí)，出油口連通工作油口；數(shù)字閥處于第三工作位時(shí)，進(jìn)油口和出油口隔絕第一工作油口。

數(shù)字閥通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制，進(jìn)而控制壓力油進(jìn)入油缸的有桿腔或無(wú)桿腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行，數(shù)字閥采用精巧的設(shè)計(jì)省去了大部分液壓元件，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，且精度高、響應(yīng)速度快、定位精度達(dá)到了微米級(jí)別。同時(shí)數(shù)字閥的出油口直接連通油泵的回油口，形成了閉式液壓結(jié)構(gòu)，有效減小了體積和油耗，節(jié)約成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的液壓執(zhí)行設(shè)備的一種具體實(shí)施方式的液壓原理圖；

圖2為本發(fā)明所提供的液壓執(zhí)行設(shè)備的一種具體實(shí)施方式中油缸和數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種液壓執(zhí)行設(shè)備，響應(yīng)快、精度高、噪聲小且減小油耗。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明所提供的液壓執(zhí)行設(shè)備的一種具體實(shí)施方式的液壓原理圖；圖2為本發(fā)明所提供的液壓執(zhí)行設(shè)備的一種具體實(shí)施方式中油缸和數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供一種液壓執(zhí)行設(shè)備，包括油泵1、動(dòng)力裝置2、油缸3和數(shù)字閥4，油泵1用于輸出壓力油，動(dòng)力裝置2用于驅(qū)動(dòng)油泵1，油泵1具體為定量泵，動(dòng)力裝置2具體為伺服電機(jī)，當(dāng)然也可采用其他裝置。油缸3的活塞桿的伸出端外套裝有彈簧，彈簧能夠?qū)⒂透?的活塞桿推出油缸3。

油泵2具有輸出口和回油口，輸出口輸出高壓油，低壓油通過(guò)回油口流回油泵2，數(shù)字閥4具有進(jìn)油口、出油口、和工作油口，數(shù)字閥4通過(guò)步進(jìn)電機(jī)42控制，使數(shù)字閥4處于第一工作位、第二工作位和第三工作位。油泵1的輸出口連通數(shù)字閥4的進(jìn)油口，數(shù)字閥4的出油口連通油泵1的回油口，數(shù)字閥4的工作油口連通油缸3的有桿腔。

數(shù)字閥4處于第一工作位時(shí)，進(jìn)油口連通工作油口，即高壓油由進(jìn)油口進(jìn)入有桿腔，無(wú)桿腔內(nèi)的低壓油通過(guò)管路流出，活塞桿31縮回，彈簧被壓縮；數(shù)字閥4處于第二工作位時(shí)，出油口連通工作油口，在彈簧的作用下，活塞桿31伸出，即液壓油由管路進(jìn)入無(wú)桿腔，有桿腔內(nèi)的液壓油由出油口流回回油口，；數(shù)字閥4處于第三工作位時(shí)，進(jìn)油口和出油口隔絕工作油口，液壓油不流動(dòng)，活塞桿31不動(dòng)。

數(shù)字閥4通過(guò)步進(jìn)電機(jī)42控制，進(jìn)而控制壓力油進(jìn)入油缸3的有桿腔或無(wú)桿腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行，數(shù)字閥4采用精巧的設(shè)計(jì)省去了大部分液壓元件，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，且精度高、響應(yīng)速度快、定位精度達(dá)到了微米級(jí)別。同時(shí)數(shù)字閥4的出油口直接連通油泵的回油口，形成了閉式液壓結(jié)構(gòu)，有效減小了體積和油耗，節(jié)約成本。

具體地，數(shù)字閥4可以為液壓伺服閥或比例控制閥。數(shù)字閥4包括閥體41、步進(jìn)電機(jī)42、絲杠43和隨動(dòng)滑閥44，閥體41安裝于油缸3的無(wú)桿端，絲杠43安裝于閥體41內(nèi)，絲杠43的一端連接步進(jìn)電機(jī)42，絲杠43的另一端連接反饋絲杠螺母33，并伸入油缸3的活塞桿31內(nèi)，反饋絲杠螺母33安裝于油缸3的活塞32并隨活塞32轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠43固定連接并帶動(dòng)隨動(dòng)滑閥44，隨動(dòng)滑閥44能夠在閥體41內(nèi)移動(dòng)以改變數(shù)字閥4連通的油口。

控制器給定的位置控制信號(hào)直接作用在步進(jìn)電機(jī)42上，步進(jìn)電機(jī)1啟動(dòng)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)絲杠43旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于隨動(dòng)滑閥44與絲杠43連接，會(huì)帶動(dòng)隨動(dòng)滑閥44移動(dòng)，隨動(dòng)滑閥44的凸肩產(chǎn)生位移后，會(huì)使數(shù)字閥4的不同油口連通，進(jìn)而使高壓油進(jìn)入油缸3的不同腔體。隨動(dòng)滑閥44在閥體41內(nèi)分隔出多個(gè)內(nèi)腔，不同內(nèi)腔連通不同的油口，實(shí)現(xiàn)了工作位的切換。

高壓油會(huì)推動(dòng)活塞32移動(dòng)，進(jìn)而會(huì)帶動(dòng)反饋絲杠螺母33轉(zhuǎn)動(dòng)，反饋絲杠螺母33又會(huì)驅(qū)動(dòng)絲杠43及隨動(dòng)滑閥44往活塞32原本移動(dòng)方向的相反方向移動(dòng)，從而減小進(jìn)油口和工作油口的截面大小，減小進(jìn)入油缸3的高壓油的速度，油缸3又處于一個(gè)新的平衡狀態(tài)，直接實(shí)現(xiàn)了位置負(fù)反饋。

在本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的液壓執(zhí)行設(shè)備中，油缸3有桿端設(shè)置有用于檢測(cè)活塞桿31伸出量的位移傳感器34。具體地，可以為線性可變差動(dòng)變壓器。實(shí)現(xiàn)油缸3伸出量的精確控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高設(shè)備準(zhǔn)確性。

為了提高安全性，還包括液控二通插裝閥5和控制閥6，液控二通插裝閥5的兩個(gè)工作油口分別連通油缸3的有桿腔和回油口，控制閥6的兩個(gè)工作油口分別連通輸出口和液控二通插裝閥5的控制油口。正常狀態(tài)下，控制閥6導(dǎo)通，液壓油得以進(jìn)入液控二通插裝閥5的控制油口，使液控二通插裝閥5兩個(gè)工作油口隔絕，避免有桿腔的液壓油由液控二通插裝閥5流出，當(dāng)處于異常狀態(tài)下，控制閥6關(guān)閉，液壓油不再進(jìn)入液控二通插裝閥5的控制油口，使液控二通插裝閥5的兩個(gè)工作油口連通，有桿腔的液壓油可以通過(guò)液控二通插裝閥5流出，實(shí)現(xiàn)泄壓?？刂崎y6可以為二位二通電磁閥，二位二通電磁閥處于第一工作位時(shí)，高壓油經(jīng)由二位二通電磁閥進(jìn)入控制油口，當(dāng)處于第二工作位時(shí)，液控二通插裝閥5內(nèi)的液壓油進(jìn)油二位二通電磁閥流回回油口。

為了提高設(shè)備安全性和穩(wěn)定性，還可在輸出口處設(shè)置溢流閥7和濾油器8。

在上述各具體實(shí)施方式提供的液壓執(zhí)行設(shè)備的基礎(chǔ)上，輸出口處設(shè)置有用于檢測(cè)系統(tǒng)壓力的壓力變送器9，控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)壓力控制動(dòng)力裝置2的輸出轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)壓力由兩個(gè)壓力變送器9傳遞給控制器，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，伺服電機(jī)則保持極低的轉(zhuǎn)速或停轉(zhuǎn)，當(dāng)壓力降到安全壓力值時(shí)，轉(zhuǎn)速增加，系統(tǒng)壓力也增加。實(shí)現(xiàn)精確控制，并節(jié)能減排。

還可以在輸出口和進(jìn)油口之間的油路上連通有蓄能器10，輸出口和蓄能器10之間設(shè)置有單向閥11，單向閥11允許液壓油由輸出口流向進(jìn)油口。伺服電機(jī)高速驅(qū)動(dòng)時(shí)，部分高壓油進(jìn)入蓄能器10儲(chǔ)存，伺服電機(jī)低速驅(qū)動(dòng)時(shí)，由蓄能器10對(duì)系統(tǒng)耗油進(jìn)行補(bǔ)償，單向閥11能夠防止蓄能器10輸出的液壓油流向油泵1輸出口。保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還可設(shè)置體積較小的補(bǔ)油裝置。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的液壓執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。