機電一體液壓缸的製作方法

2023-10-20 13:10:37 2

專利名稱：機電一體液壓缸的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓機械，一種機電一體液壓缸，特別是用於選煤廠、電廠控制刮板輸送機插板的機電一體液壓缸。
目前，選煤廠、電廠的刮板輸送機插板的控制，多為手搖齒輪齒條推進裝置，工作繁瑣，控制不便，常出現卡死現象。
電液推桿是一種機電一體產品，它是將液壓缸的液壓傳動系統的油泵、控制裝置、輔助裝置以及油泵電機組裝於液壓缸的尾部，組合成一體。這種機電一體液壓缸，結構緊湊，使用控制方便，僅在液壓缸長度上增加較多。
本實用新型的設計目的在於克服已有技術中的不足之處，而提供一種結構緊湊，就地操作方便，缸體長度不增加，拆裝方便，其電控部分及液壓傳動系統的油泵、控制裝置、輔助裝置及油泵電機結合為一體，並和液壓缸的缸體聯為一體的機電一體液壓缸。
本實用新型的設計目的可以通過以下措施來達到在包括液壓缸及其液壓傳動系統的油箱、濾油器、油泵、控制閥，以及油泵的驅動電機，並且它們聯接為一體的機電一體液壓缸中，它還包括電氣控制部分。其電氣控制部分與液壓傳動系統中的油泵、控制裝置、輔助裝置及油泵電機，皆組裝於同一殼體即電控液壓箱內，電控液壓箱的兩側底部各有一個縱向長孔，液壓缸上側的兩根拉杆從兩長孔中穿過、並將電控液壓箱固定於液壓缸缸體的上方；其油泵可以是單向的也可以是雙向的。
①當油泵為單向油泵時油泵的出液口經電磁換向閥與液壓缸連接，油泵電機的電控迴路中，有電磁換向閥的控制迴路。
②當油泵為雙向油泵時油泵的進出液口和出進液口，分別與液壓缸的下、上腔連接，反之亦然，並分別經單向閥與油箱相連接同時分別經單向閥與安全溢流閥的進液口連接。在油泵電機的電控迴路中，有控制電機正、反轉的兩隻交流接觸器及其控制迴路。
本實用新型的設計目的還可以通過以下措施來達到機電一體液壓缸的油泵採用單向齒輪泵，電磁換向閥採用三位四通電磁換向閥，其液壓迴路，電氣控制迴路如下一.液壓迴路由油箱經濾油器接油泵的進液口，油泵的出液口接三位四通電磁換向閥的P口，三位四通電磁換向閥的A口、B口分別接液壓缸的上腔和下腔，反之亦然，三位四通電磁換向閥的O口接油箱，油泵的出液口還經安全溢流閥接至油箱。
二.電氣控制迴路主迴路由交流電源經斷路器、交流接觸器、熱繼電器接至電機；控制迴路由控制迴路電源一端，經串聯連接的熱繼電器的常閉接點、停止按鈕後，分為五路①第一路經並聯的控制活塞杆伸出的起動按鈕和活塞杆伸出的控制繼電器的常開接點後，再經活塞杆縮回的控制繼電器常閉接點、活塞杆伸出控制繼電器的線圈，接控制迴路電源另一端；②第二路經並聯的控制活塞杆縮回的起動按鈕和活塞杆縮回控制繼電器的常開接點後，再經活塞杆伸出控制繼電器的常閉接點、活塞杆縮回控制繼電器線圈，接控制迴路電源另一端；③第三路經並聯的活塞杆伸出控制繼電器的常開接點和活塞杆縮回控制繼電器的常開接點，再經交流接觸器磁力線圈，接控制迴路電源另一端；④第四路經活塞杆伸出控制繼電器的常開接點、電磁閥的控制活塞杆伸出的電磁線圈，接控制迴路電源另一端；⑤第五路經活塞杆縮回控制繼電器的常開接點、電磁閥的控制活塞杆縮回的電磁線圈，接控制迴路電源另一端。
機電一體液壓缸油泵採用雙向齒輪泵。其液壓迴路、電控迴路如下一.液壓迴路由油箱經濾油器後，再分別經單向閥接至油泵的出進液口和進出液口；油泵的出進液口和進出液口分別與液壓缸的上腔、下腔相連接，反之亦然，同時，分別經單向閥與安全溢流閥的進液口連接，安全溢流閥的出液口接至油箱。
二.電氣控制迴路主迴路由交流電源經斷路器、交流接觸器、熱繼電器接至電機，交流接觸器為電機正轉起動交流接觸器和反轉起動交流接觸器換相併聯。其控制迴路由控制迴路電源一端，經串聯連接的熱繼電器的常閉接點、停止按鈕後，分為二路①一路經並聯連接的電機正轉起動按鈕和正轉交流接觸器的常開觸點之後，再經反轉交流接觸器的常閉觸點、正轉交流接觸器的磁力線圈，接控制迴路電源另一端。
②另一路經並聯連接的電機反轉起動按鈕和反轉交流接觸器的常開觸點後，再經正轉交流接觸器的常閉觸點、反轉交流接觸器的磁力線圈，接控制迴路電源另一端。
機電一體液壓缸採用單向油泵時，其油泵的出液口接壓力繼電器、壓力繼電器的壓力整定值低於安全溢流閥的壓力整定值。在油泵電機的控制迴路中，壓力繼電器的常閉接點與停止按鈕相串聯。
機電一體液壓缸採用雙向油泵時，其油泵的進出液口和出進液口，分別經各自迴路的單向閥與壓力繼電器相連接，即與安全溢流閥的進液口連接，壓力繼電器的壓力整定值低於安全溢流閥的壓力整定值。在油泵電機的控制迴路中，壓力繼電器的常閉接點與停止按鈕相串聯。
本實用新型與已有技術相比具有如下優點①採用電控、液壓系統和液壓缸為一體的結構設計，集機械、電控、液壓一起，控制更加方便靈活可靠，就地操作十分方便。
②系統裝壓力繼電器、並且壓力繼電器的整定值低於安全溢流閥，使液壓系統一般不溢流，可以消除因溢流造成的油溫超標現象發生。
③系統裝壓力表，便於調試和檢查。
④結構緊湊，缸體長度不增加，拆裝方便。
附圖的圖面說明如下


圖1本實用新型結構示意圖主視圖圖2本實用新型結構示意圖側視圖圖3本實用新型實施例一的液壓傳動系統圖圖4本實用新型實施例一的電氣控制原理圖圖5本實用新型實施例二的液壓傳動系統圖圖6本實用新型實施例二的電氣控制原理圖
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述實施例一
圖1、2示出了本實用新型實施例一的結構。它由液壓缸2及其液壓傳動系統中的油泵、控制裝置、輔助裝置、油泵電機以及電氣控制部分組成。除液壓缸2以外的其餘部分，皆組裝於同一殼體即電控液壓箱內。
液壓缸2為拉杆型液壓缸，主要由缸體、活塞、活塞杆、端蓋及四根拉杆20構成。圖中，1為活塞杆聯接頭、21為缸體前端部的聯接發蘭。
電控液壓箱19的兩側底部各有一個縱向長孔，液壓缸2上部的兩根拉杆20從兩長孔中穿過、並將電控液壓箱19固定於液壓缸2缸體的上方一側，將電控液壓箱19與液壓缸2的缸體，聯為一體電控液壓箱19內裝有液壓部分和電氣控制部分，液壓部分在電控液壓箱19的前部，電控部分在其後部。液壓部分的下方，布置有油箱3，過濾器4和油泵10位於油箱3中，油箱3的上方有聯接板5，聯接板5上安裝壓力表6、電磁閥7、壓力繼電器8和安全溢流閥9。體形較長的電磁閥7位於一側，其餘三件排在另一側。電控液壓箱19後部的電控部分的下方，安裝有電機18，電機18的殼體通過聯接套11與油泵10的殼體相聯接，電機的軸與油泵的軸通過聯軸套12傳動聯接。電機18的上方是電控箱，電控箱內裝有斷路器13、控制繼電器14、交流接觸器15、熱繼電器16和按鈕17。電控液壓箱體19的頂罩可方便地打開，左右兩側側板與箱體為螺栓聯接，也可拆卸。
控制繼電器14包括活塞杆伸出控制繼電器C1和縮回控制繼電器C2，二者都採用相同的中間繼電器；按鈕17包括控制活塞杆伸出的起動按鈕QA1、控制活塞杆縮回的起動按鈕QA2和停止按鈕TA，三隻按鈕要貼近後部背板。
圖3示出了本實用新型實施例一的液壓迴路。其中，電機18為三相交流電機，油泵10為單向旋轉單級齒輪泵，電磁閥7為三位四通電磁換向閥。其液壓迴路包括1.油泵10由電機18驅動，油箱3通過管路，經濾油器4接油泵10進液口。
2.油泵10的出液口分為四路①第一路接三位四通電磁換向閥7的P口；②第二路經安全溢流閥9，接至油箱3；③第三路接至壓力繼電器8；④第四路接至壓力表6。
3.電磁閥7的A口接至液壓缸2的上腔，電磁閥7的B口接至液壓缸2的下腔，電磁閥7的O口接至油箱3。
4.電磁閥7的作用其電磁線圈DCF1得電，使閥芯右移、液壓缸2的活塞杆伸出；其電磁線圈DCF2得電，使閥芯左移、液壓缸2的活塞杆縮回。
圖4示出了本實用新型實施例一的電氣控制迴路。其電控迴路包括1.主迴路380V三相交流電源線經斷路器K、交流接觸器JC、熱繼電器JR，接至電動機D。380V三相交流電源的一路相線與零線，經斷路器K後為控制迴路提供220V交流電源電壓。
2.控制迴路控制迴路的220V電源的零線一端，經串聯連接的熱繼電器JR的常閉接點JR1、壓力繼電器Y的常閉接點Y1、停止按鈕TA後，分為五路①第一路經並聯的控制活塞杆伸出的起動按鈕QA1和活塞杆伸出控制繼電器C1的常開接點C1-1，再經活塞杆縮回控制繼電器C2的常閉接點C2-2、活塞杆伸出控制繼電器C1的線圈，接控制迴路電源220V的相線；②第二路經並聯的控制活塞杆縮回的起動按鈕QA2和活塞杆縮回控制繼電器C2的常開接點C2-1，再經活塞杆伸出控制繼電器C1的常閉接點C1-2、活塞杆縮回控制繼電器C2的線圈，接控制迴路電源220V的相線；③第三路經並聯的活塞杆伸出控制繼電器C1的常開接點C1-3和活塞杆縮回控制繼電器C2的常開接點C2-3，再經交流接觸器的磁力線圈JC，接控制迴路電源220V的相線；
④第四路經活塞杆伸出控制繼電器C1的常開接點C1-4、電磁閥7控制活塞杆伸出的電磁線圈DCF1，接控制迴路電源220V的相線；⑤第五路經活塞杆縮回控制繼電器C2的常開接點C2-4、電磁閥7控制活塞杆縮回的電磁線圈DCF2，接控制迴路電源220V的相線。
實施例二其電控液壓箱19以及與液壓缸缸體的聯接相同，不同之處是電控液壓箱19內的液壓迴路中，單向油泵換成雙向齒輪油泵22，不用電磁換向閥7而增加四隻單向閥；電氣控制迴路中，交流接觸器由一隻增為兩隻，以控制電機能正反轉；省去了兩隻控制繼電器C1、C2。
圖5示出了本實用新型實施例二的液壓迴路。該液壓迴路包括1.雙向齒輪油泵22由正反轉的交流電機18驅動。
2.油箱3通過管路，經濾油器4分為兩路①第一路經單向閥23接油泵22的出進液口II。
②第二路經單向閥24接油泵22的進出液口I。
3.油泵22的出進液口II分兩路①第一路接液壓缸2的上腔；②第二路經單向閥25接安全溢流閥9、壓力繼電器8、壓力表6。
4.油泵22的進出液口I分兩路①第一路接液壓缸2的下腔；②第二路經單向閥26接安全溢流閥9、壓力繼電器8、壓力表6。
圖6示出了本實用新型實施例二的電氣控制迴路。該電控迴路包括1.主迴路其交流接觸器由一隻增加為兩隻，交流接觸器ZC起動電機正轉、FC起動電機反轉。其餘與實施例一相同。
2.控制迴路省去了兩隻控制繼電器C1、C2和電磁閥7的兩隻電磁線圈DCF2、DCF1及其控制迴路，而增加了一路交流接觸器控制迴路。控制迴路的220V電源的零線一端，經串聯連接的熱繼電器JR的常閉接點JR1、壓力繼電器Y的常閉接點Y1、停止按鈕TA後，分為兩路①一路經並聯的電機正轉的起動按鈕ZA和正轉交流接觸器ZC的常開觸點ZC1，再經反轉交流接觸器FC的常閉觸點FC2、正轉交流接觸器ZC的磁力線圈，接控制迴路電源另一端，即220V的相線；②另一路經並聯的電機反轉起動按鈕FA和反轉交流接觸器FC的常開觸點FC1，再經正轉交流接觸器ZC的常閉觸點ZC2、反轉交流接觸器FC的磁力線圈，接控制迴路電源另一端、220V的相線；此例中，是利用交流接觸器的輔助常閉觸點FC1、FC2作電機的正、反轉聯鎖控制的。利用起動按鈕ZA、FA的輔助常閉觸點也可以實現聯鎖控制。
工作原理(實施例一)①按下活塞杆伸出控制迴路的起動按鈕QA1，控制繼電器C1得電，其常開接點C1-1自保，交流接觸器磁力線圈JC迴路中的常開接點C1-3閉合，交流接觸器JC接通，電動機D起動；與此同時，電磁閥的電磁線圈DCF1迴路的常開接點C1-4閉合，電磁線圈DCF1得電，閥芯右移，P口、B口接通。
油泵10在電機18驅動下，使油箱3中的油液經濾油器4，至油泵10；壓力油由油泵10的出液口至電磁換向閥7的P口，然後由B口流至液壓缸的下腔，使液壓缸的活塞杆伸出。
②反之，按下活塞杆縮回控制迴路的起動按鈕QA2，控制繼電器C2得電，其常開接點C2-1自保，交流接觸器磁力線圈JC迴路中的常開接點C2-3閉合，交流接觸器JC接通，電動機D起動；與此同時，電磁閥7的電磁線圈DCF2迴路的常開接點C2-4閉合，電磁線圈DCF2得電，閥芯左移，P口、A口接通。壓力油由油泵10的出液口經電磁閥7的P口，後由A口流至液壓缸2的上腔，使液壓缸的活塞杆縮回。
③串聯在活塞杆伸出控制迴路中的控制繼電器C2常閉接點C2-2，以及串聯在活塞杆縮回控制迴路中的控制繼電器C1的常閉接點C1-2起聯鎖作用。
④運行超壓或到位後，系統的壓力超過壓力繼電器的整定值而動作，壓力繼電器Y的常閉接點Y1斷開，控制迴路斷電，電機D、液壓缸停止工作。
⑤串聯在主迴路中的熱繼電器JR起過流保護作用，過流時，熱繼電器JR的常閉接點JR1斷開，控制迴路斷電。
⑥油泵10的出液口接壓力表6，可方便系統壓力的調試。
實施例二工作原理由正轉起動按鈕ZA和正轉交流接觸器ZC，控制電機正向旋轉，進而控制液壓缸活塞杆伸出；反轉起動按鈕FA和反轉交流接觸器FC，控制電機反向旋轉，進而控制液壓缸活塞杆縮回。其中，常開觸點ZC1、FC1起自保作用，常閉觸點FC1、FC2起聯鎖作用。其餘與實施例一相同。
加工電控液壓箱體為鋼製錨焊件，無特殊要求。電氣元、器件與液壓元、器件儘量選常用型號，選型如下液壓缸2YGQ-2型、過濾器4WU-16×80型、電磁閥734D-4B型、壓力繼電器8DP-25型、安全溢流閥9P-B-10型、齒輪油泵10CB-B4型、斷路器13DZ47-63型、中間繼電器14HH52P型、交流接觸器15CJ10-5型、熱繼電器16JR16B-20/3D型、按鈕17LA20系列、電機18JW6324型。雙向齒輪油泵需由廠家定做。
權利要求1.一種機電一體液壓缸，包括液壓缸，及其液壓傳動系統的油箱、濾油器、油泵、控制閥，以及油泵的驅動電機，並且，它們聯接為一體，其特徵在於它包括電氣控制部分，其電氣控制部分與液壓傳動系統的油泵、控制裝置、輔助裝置及油泵電機，組裝於同一殼體即電控液壓箱(19)內，電控液壓箱(19)的兩側底部各有一個縱向長孔，液壓缸(2)上側的兩根拉杆(20)從兩長孔中穿過、並將電控液壓箱(19)固定於液壓缸(2)缸體的上方；所說的油泵可以是單向的也可以是雙向，①當為單向油泵時油泵(10)的出液口經電磁換向閥(7)與液壓缸(2)相連接，油泵電機(18)的電控迴路中，有電磁換向閥(7)的控制迴路；②當為雙向油泵時油泵(22)的進出液口(I)和出進液口(II)，分別與液壓缸(2)的下、上腔相連接，反之亦然，並分別經單向閥與油箱(3)相連接，分別經單向閥與安全溢流閥(9)的進液口相連接，在油泵電機(18)的電控迴路中，有控制電機正、反轉的兩隻交流接觸器(ZC、FC)及其控制迴路。
2.根據權利要求1所述的機電一體液壓缸，其特徵在於所說的油泵(10)為單向齒輪泵，電磁換向閥(7)為三位四通電磁換向閥；其液壓迴路由油箱(3)經濾油器(4)接油泵(10)的進液口，油泵(10)的出液口接三位四通電磁換向閥(7)的P口，三位四通電磁換向閥(7)的A口、B口分別接液壓缸的上腔和下腔，反之亦然，三位四通電磁換向閥的O口接油箱(3)，油泵(10)的出液口還經安全溢流閥(9)接至油箱(3)；其電氣控制迴路主迴路由交流電源經斷路器(K)、交流接觸器(JC)、熱繼電器(JR)接至電機(D)；控制迴路由控制迴路電源一端，經串聯連接的熱繼電器(JR)的常閉接點(JR1)、停止按鈕(TA)後，分為五路①第一路經並聯的控制活塞杆伸出的起動按鈕(QA1)和控制活塞杆伸出的控制繼電器(C1)常開接點(C1-1)後，再經控制活塞杆縮回的控制繼電器(C2)常閉接點(C2-2)、控制繼電器(C1)線圈，接控制迴路電源另一端；②第二路經並聯的控制活塞杆縮回的起動按鈕(QA2)和控制繼電器(C2)的常開接點(C2-1)後，再經控制繼電器(C1)的常閉接點(C1-2)、控制繼電器(C2)線圈，接控制迴路電源另一端；③第三路經並聯的控制繼電器(C1)常開接點(C1-3)和控制繼電器(C2)常開接點(C2-3)，再經交流接觸器(JC)磁力線圈，接控制迴路電源另一端；④第四路經控制繼電器(C1)的常開接點(C1-4)、電磁閥(7)的控制活塞杆伸出的電磁線圈(DCF1)，接控制迴路電源另一端；⑤第五路經控制繼電器(C2)的常開接點(C2-4)、電磁閥(7)的控制活塞杆縮回的電磁線圈(DCF2)，接控制迴路電源另一端。
3.根據權利要求1所述的機電一體液壓缸，其特徵在於所說的雙向油泵(22)為雙向齒輪泵；其液壓迴路由油箱(3)經濾油器(4)後，再分別經單向閥(24)、單向閥(23)接至油泵(22)的出進液口(II)和進出液口(I)；油泵(22)的出進液口(II)和進出液口(I)分別與液壓缸(2)的上、下腔相連接，同時分別經單向閥(25)、單向閥(26)與安全溢流閥(9)的進液口相連接，安全溢流閥(9)的出液口接至油箱(3)；其電氣控制迴路主迴路由交流電源經斷路器(K)、交流接觸器、熱繼電器(JR)接至電機(D)，交流接觸器為電機正轉起動交流接觸器(ZC)和反轉起動交流接觸器(FC)換相併聯；其控制迴路由控制迴路電源一端，經串聯連接的熱繼電器(JR)的常閉接點(JR1)、停止按鈕(TA)後，分為二路①一路經並聯連接的電機正轉起動按鈕(ZA)和正轉交流接觸器(ZC)的常開觸點(ZC1)後，再經反轉交流接觸器(FC)的常閉觸點(FC2)、正轉交流接觸器(ZC)的磁力線圈，接控制迴路電源另一端；②另一路經並聯連接的電機反轉起動按鈕(FA)和反轉交流接觸器(FC)的常開觸點(FC1)後，再經正轉交流接觸器(ZC)的常閉觸點(ZC2)、反轉交流接觸器(FC)的磁力線圈，接控制迴路電源另一端。
4.根據權利要求1或2所述的機電一體液壓缸，其特徵在於所說的油泵(10)的出液口接有壓力繼電器(8)、壓力繼電器(8)的壓力整定值低於安全溢流閥(9)的壓力整定值；在油泵電機的控制迴路中，壓力繼電器(Y)的常閉接點(Y1)與停止按鈕(TA)相串聯。
5.根據權利要求1或3所述的機電一體液壓缸，其特徵在於所說的雙向油泵(22)的進出液口(I)和出進液口(II)，分別經單向閥(25)、單向閥(26)與壓力繼電器(8)相連接，即與安全溢流閥(9)的進液口相連接，壓力繼電器(8)的壓力整定值低於安全溢流閥(9)的壓力整定值；在油泵電機的控制迴路中，壓力繼電器(Y)的常閉接點(Y1)與停止按鈕(TA)相串聯。
專利摘要本實用新型涉及液壓缸,特別是選煤廠、電廠刮板輸送機插板控制用的機電一體液壓缸。包括液壓缸及其液壓傳動系統、油泵電機以及電控部分。除液壓缸外,都組裝於同一電控液壓箱內,液壓缸上側的兩根拉杆將電控液壓箱與液壓缸聯為一體。油泵為單向泵時,由電磁換向閥控制活塞杆伸縮;油泵為雙向泵時,由兩交流接觸器控制電機正反轉,進而控制活塞杆伸縮。集機電液為一體,就地操作方便,控制方便靈活,結構緊湊,不增加長度,拆裝方便。
文檔編號F15B15/00GK2391042SQ9922141
公開日2000年8月9日 申請日期1999年6月29日 優先權日1999年6月29日
發明者孫景昌, 張慶軍 申請人:山東液壓機械製造總公司