WO2024140286A1 - 液压缸 - Google Patents
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- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
Definitions
- the present application belongs to the field of digital hydraulic technology, and specifically relates to a hydraulic cylinder.
- a hydraulic cylinder is a terminal actuator that converts the pressure energy of a fluid into mechanical energy to achieve linear reciprocating motion.
- a two-stage telescopic digital fluid cylinder is proposed in the related art. It relies on a pull-wire sensor as a feedback form. The motor drives the reversing valve component to move axially. At this time, the hydraulic cylinder moves, and the pull-wire sensor converts the lateral movement into rotational motion. The rotating shaft of the pull-wire sensor is threadedly connected to the reversing valve component to move and reset the reversing valve component.
- the driving torque is insufficient to reset the reversing valve component.
- an embodiment of the present application proposes a hydraulic cylinder, which can increase the driving torque of the hydraulic cylinder and improve the stability and safety of the hydraulic cylinder.
- the reversing valve component includes a valve body and a valve core, the valve body has a first cavity, the reversing valve component is arranged in the first cavity, and the valve core is rotatable relative to the valve body and movable along the length direction of the valve body.
- the transmission assembly includes a first transmission component and a second transmission component.
- the first end of the conversion assembly is connected to the piston rod, and the second end of the conversion assembly is connected to the first transmission component.
- the first transmission component is in contact with the second transmission component to drive the second transmission component to rotate.
- the second transmission component is connected to the reversing valve component through threads, and the torque of the second transmission component is greater than the torque of the first transmission component.
- the hydraulic cylinder of the embodiment of the present application is provided with a transmission assembly 4.
- the transmission assembly 4 By providing the transmission assembly 4, the force transmitted from the conversion assembly 2 to the transmission assembly 4 can be increased, and then the transmission assembly 4 is connected to the reversing valve component 12 to reset the reversing valve component 12, thereby improving the stability and safety of the hydraulic cylinder.
- the second transmission component 42 also includes a connecting member 44 and a nut, the first end of the connecting member 44 is connected to the second shaft 421, the second end of the connecting member 44 away from the second shaft 421 is connected to the nut, and the end of the reversing valve component 12 adjacent to the second shaft 421 is threadedly connected to the nut.
- the terms “one embodiment”, “some embodiments”, “example”, “specific example”, or “some examples” mean that the specific features, structures, materials, or characteristics described in conjunction with the embodiment or example are included in at least one embodiment or example of the application. The same description does not necessarily refer to the same embodiment or example. Moreover, the specific features, structures, materials or characteristics described may be combined in any one or more embodiments or examples in a suitable manner. In addition, those skilled in the art may combine and combine different embodiments or examples and features of different embodiments or examples described in this specification without contradiction.
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Abstract
一种液压缸，液压缸包括换向阀组件（1）、活塞组件（3）、传动组件（4）、转换组件（2），换向阀组件（1）包括换向阀部件（12）和驱动部件（11），驱动部件（11）与换向阀部件（12）相连，活塞组件（3）包括活塞杆（34），转换组件（2）具有动力输入端和动力输出端，转换组件（2）的动力输入端与活塞杆（34）相连，传动组件（4）的动力输入端与转换组件（2）的动力输出端相连，传动组件（4）的动力输出端与阀芯（122）远离驱动部件（11）的一侧相连。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年12月28日提交的申请号为202223532435X，名称为“液压缸”的中国专利申请的优先权，其通过引用方式全部并入本文。
本申请属于数字液压技术领域，具体涉及一种液压缸。
液压缸是一种通过把流体的压力能转换为机械能来实现直线往复运动的终端执行元件。相关技术中提出一种二级伸缩式数字流体缸，依靠拉绳传感器作为反馈形式，电机驱动换向阀部件轴向移动，此时液压缸移动，拉绳传感器将横向移动转换为旋转运动，拉绳传感器的转动轴与换向阀部件以螺纹连接的方式来使换向阀部件移动复位，但存在驱动扭矩不足无法使换向阀部件复位的问题。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的实施例提出一种液压缸，可以提高液压缸的驱动扭矩，提高液压缸的稳定性和安全性。
本申请实施例的液压缸，包括：换向阀组件，所述换向阀组件包括换向阀部件和驱动部件，所述驱动部件与所述换向阀部件相连；活塞组件，所述活塞组件包括活塞杆；转换组件，所述转换组件具有动力输入端和动力输出端，所述转换组件的动力输入端与所述活塞杆相连；传动组件，所述传动组件的动力输入端与所述转换组件的动力输出端相连，所述传动组件的动力输出端与所述换向阀部件远离所述驱动部件的一侧相连。
本申请的实施例的液压缸，可以提高液压缸的驱动扭矩，提高液压缸的稳定性和安全性。
在一些实施例中，所述换向阀部件包括阀体和阀芯，所述阀体内具有第一腔，所述换向阀部件布置在所述第一腔内，且所述阀芯相对所述阀体可转动和沿所述阀体的长度方向上可移动，
所述活塞组件还包括缸体，所述缸体具有第二腔，所述活塞杆布置在所述第二腔内，且所述活塞杆相对所述缸体可移动，
所述传动组件包括第一传动部件和第二传动部件，所述转换组件的第一端与所述活塞杆相连，所述转换组件的第二端与所述第一传动部件相连，所述第一传动部件与所述第二传动部件相接触以带动所述第二传动部件转动，所述第二传动部件与所述换向阀部件通过螺纹相连，且所述第二传动部件的扭矩大于所述第一传动部件的扭矩。
在一些实施例中，所述液压缸还包括壳体，所述第一传动部件包括第一轴和第一齿轮，所述第二传动部件包括第二轴和第二齿轮，所述第一轴的一端与所述转换组件相连，所述第一齿轮套设在所述第一轴上，所述第二轴的一端与所述换向阀部件通过螺纹相连，所述第一轴与所述壳体枢接，所述第二齿轮套设在所述第二轴上，所述第二轴与所述壳体枢接，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，且所述第二齿轮的转速小于所述第一齿轮的转速。
在一些实施例中，所述传动组件还包括第三传动部件，所述第三传动部件包括第三轴和第三齿轮，所述第三传动部件位于所述第一传动部件与所述第二传动部件之间，所述第三轴与所述壳体枢接，所述第三齿轮套设在所述第三轴上，所述第三齿轮的第一端与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮的第二端与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮的转速大于所述第一齿轮的转速。
在一些实施例中，所述转换组件包括固定件、收集件、连接绳和第四轴，所述固定件的一端与所述活塞杆相连，所述固定件的另一端与所述连接绳相连，所述连接绳适于缠绕在所述收集件上，所述收集件适于套设在所述第四轴上，所述第四轴的一端与所述第一轴相连。
在一些实施例中，所述固定件包括固定部与转动部，所述固定部的第一端与所述转动部枢接，所述固定部的第二端与所述活塞杆相连，所述转动部的一端与所述连接绳相连。
在一些实施例中，所述转换组件还包括角度监测件和卷簧件，所述卷簧件与所述收集件相连以使所述连接绳保持张紧，所述角度监测件套设在所述第四轴上。
在一些实施例中，所述第二传动部件还包括连接件和螺母，所述连接件的第一端与所述第二轴相连，所述连接件远离所述第二轴的第二端与所述螺母相连，所述换向阀部件邻近所述第二轴的一端与螺母通过螺纹连接。
在一些实施例中，所述换向阀组件还包括衬套部件和密封部件，所述衬套部件和所述密封部件布置在所述第一腔内，所述衬套部件一端与所述阀体相接触，所述密封部件与所述衬套部件相连。
在一些实施例中，所述驱动部件为步进电机或伺服电机。
图1是本申请实施例提供的液压缸的示意图。
图2是图1中转换组件的示意图。
图3是图1中传动组件的示意图。
图4是图1中换向阀组件的示意图。
附图标记：
换向阀组件1，驱动部件11，换向阀部件12，阀体121，阀芯122，衬套部
件13，密封部件14，
转换组件2，固定件21，固定部211，转动部212，收集件22，连接绳23，
第四轴24，角度监测件25，卷簧件26，
活塞组件3，缸体31，第五口32，第六口33，活塞杆34，第一分腔35，
第二分腔36，
传动组件4，第一传动部件41，第一轴411，第一齿轮412，第二传动部件
42，第二轴421，第二齿轮422，第三传动部件43，第三轴431，第三齿轮432，连接件44，壳体5。
换向阀组件1，驱动部件11，换向阀部件12，阀体121，阀芯122，衬套部
件13，密封部件14，
转换组件2，固定件21，固定部211，转动部212，收集件22，连接绳23，
第四轴24，角度监测件25，卷簧件26，
活塞组件3，缸体31，第五口32，第六口33，活塞杆34，第一分腔35，
第二分腔36，
传动组件4，第一传动部件41，第一轴411，第一齿轮412，第二传动部件
42，第二轴421，第二齿轮422，第三传动部件43，第三轴431，第三齿轮432，连接件44，壳体5。
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例的液压缸包括换向阀组件1、转换组件2、活塞组件3和传动组件4，换向阀组件1包括换向阀部件12和驱动部件11，驱动部件11与换向阀
部件12相连，活塞组件3包括活塞杆34，转换组件2具有动力输入端和动力输出端，转换组件2的动力输入端与活塞杆34相连，传动组件4的动力输入端与转换组件2的动力输出端相连，传动组件4的动力输出端与换向阀部件12远离驱动部件11的一侧相连。
具体地，如图1至图4所示，换向阀组件1沿左右延伸，驱动部件11的输出端与换向阀部件12相连，驱动部件11适于驱动换向阀部件12在左右方向移动，换向阀部件12还与活塞组件3相连以为1活塞杆34的左右移动提供动力，活塞组件3一端与转换组件2相连以为转换组件2提供动力，转换组件2另一端与传动组件4相连，传动组件4与换向阀部件12相连，传动组件4适于将转换组件2提供至传动组件4的扭矩增大，进而使阀芯122组件复位。
本申请实施例的液压缸，通过设置传动组件4，通过设置传动组件4，可以将转换组件2传递至传动组件4的力增大，进而传动组件4与换向阀部件12相连以使换向阀部件12复位，提高液压缸的稳定性和安全性。
在一些实施例中，换向阀部件12包括阀体121和阀芯122，阀体121内具有第一腔，换向阀部件12布置在第一腔内，且阀芯122相对阀体121可转动和沿阀体121的长度方向上可移动，
活塞组件3还包括缸体31，缸体31具有第二腔，活塞杆34布置在第二腔内，且活塞杆34相对缸体31可移动，
传动组件4包括第一传动部件41和第二传动部件42，转换组件2的第一端与活塞杆34相连，转换组件2的第二端与第一传动部件41相连，第一传动部件41与第二传动部件42相接触以带动第二传动部件42转动，第二传动部件42与换向阀部件12通过螺纹相连，且第二传动部件42的扭矩大于第一传动部件41的扭矩。
具体地，如图1至图4所示，阀体121沿左右方向延伸，阀芯122相对阀体121在左右方向上移动，阀芯122部设有第一进口、第一出口、第一口和第二口，阀体121设有第二进口、第二出口、第三口和第四口，缸体31具有第五口32和第六口33，液压缸还包括液箱和增压泵，液箱的出口与增压泵的进口相连，增压泵的出口与阀体121的第二进口连通，液箱的进口与第二出口连通，当阀芯122向左移动时，第二出口与第一进口连通，第一进口与第一口连通，第一口与第三口连通，第一口与缸体31的第五口32连通，活塞杆34的左端将第二腔分为第一分腔35和第二分腔36，第五口32与第一分腔35连通，第六口33与第
二分腔36连通，增压泵的液体进入第一分腔35，第六口33与第四口连通，第四口与第二口连通，第二口与第一出口连通，进而第二分腔36的液体回流至液箱，活塞杆34向右移动，活塞杆34带动转换组件2转动，即转换组件2将活塞杆34左右移动转换为转换组件2的转动，转换组件2可以为拉绳式位移传感器，进而转换组件2转动以带动第一传动部件41转动，第一传动部件41与第二传动部件42相连以带动第二传动部件42转动，且第二传动部件42的扭矩大于第一传动部件41的扭矩，第二传动部件42与阀芯122相连以使阀芯122向右移动，进而阀芯122复位。
本申请实施例的液压缸通过设置第一传动部件41和第二传动部件42，第二传动部件42的扭矩大于第一传动部件41的扭矩，通过第二传动部件42将第一传动部件41的扭矩增大，避免扭矩不足无法将阀芯122复位，提高液压缸的稳定性和安全性。
可选地，液压缸还包括壳体5，第一传动部件41包括第一轴411和第一齿轮412，第二传动部件42包括第二轴421和第二齿轮422，第一轴411的一端与转换组件2相连，第一齿轮412套设在第一轴411上，第二轴421的一端与换向阀部件12通过螺纹相连，第一轴411与壳体5枢接，第二齿轮422套设在第二轴421上，第二轴421与壳体5枢接，第二齿轮422与第一齿轮412相啮合，且第二齿轮422的转速小于第一齿轮412的转速。例如，第二齿轮422的径向尺寸均大于第一齿轮412的径向尺寸，且第二齿轮422的齿轮数大于第一齿轮412的齿轮数，进而第二齿轮422将第一齿轮412的扭矩放大，第二齿轮422带动第二轴421转动，第二轴421的右端与阀芯122的左端通过螺纹连接，第二轴421转动以将阀芯122向右以复位，提高了液压缸的稳定性和安全性。
进一步地，传动组件4还包括第三传动部件43，第三传动部件43包括第三轴431和第三齿轮432，第三传动部件43位于第一传动部件41与第二传动部件42之间，第三轴431与壳体5枢接，第三齿轮432套设在第三轴431上，第三齿轮432的第一端与第一齿轮412啮合，第三齿轮432的第二端与第二齿轮422啮合，第三齿轮432的扭矩大于第一齿轮412的扭矩。例如，第三齿轮432的径向尺寸均大于第一齿轮412的径向尺寸，且第三齿轮432的齿轮数大于第一齿轮412的齿轮数，进而第三齿轮432将第一齿轮412的扭矩放大，第三齿轮432与第二齿轮422啮合，第二齿轮422带动第二轴421转动，第二轴421的右端与
阀芯122的左端通过螺纹连接，第二轴421转动以将阀芯122向右以复位，提高了液压缸的稳定性和安全性。
在一些实施例中，转换组件2包括固定件21、收集件22、连接绳23和第四轴24，固定件的一端21与活塞杆34相连，固定件21的另一端与连接绳23相连，连接绳23适于缠绕在收集件22上，收集件22适于套设在第四轴24上，第四轴24的一端与第一轴411相连。
具体地，如图1至图4所示，固定件21的右端与活塞杆34相连，连接绳23适于缠绕在收集件22上，连接绳23的右端与活塞件相连，当活塞杆34左右移动时，连接绳23适于带动收集件22转动，进而第四轴24转动，第四轴24带动第一轴411转动，进而带动第一齿轮412转动，提高了液压缸的稳定性和安全性。
进一步地，固定件21包括固定部211与转动部212，固定部211的第一端与转动部212枢接，固定部211的第二端与活塞杆34相连，转动部212的一端与连接绳23相连，进而避免连接绳23在使用过程中缠绕，提高了液压缸的稳定性和安全性。
可选地，转换组件2还包括角度监测件25和卷簧件26，卷簧件26与收集件22相连以使连接绳23保持张紧，角度监测件25套设在第四轴24上，进而可以通过第二轴421的转动来推算出活塞杆34的移动间距，提高液压缸的稳定性和安全性。
在一些实施例中，第二传动部件42还包括连接件44和螺母，连接件44的第一端与第二轴421相连，连接件44远离第二轴421的第二端与螺母相连，换向阀部件12邻近第二轴421的一端与螺母通过螺纹连接。
具体地，如图1至图4所示，连接件44的右端与螺母相连，连接件44的左端与第二轴421相连，螺母与阀芯122通过螺纹相连，驱动部件11驱动阀芯122转动，进而阀芯122向左移动，当阀芯122复位时，连接件44带动螺母转动以将阀芯122向右移动以使阀芯122复位，或者说，驱动部件11驱动阀芯122转动，进而阀芯122向右移动，当阀芯122复位时，连接件44带动螺母转动以将阀芯122向左移动以使阀芯122复位，提高了液压缸的稳定性和安全性。
在一些实施例中，换向阀组件1还包括衬套部件13和密封部件14，衬套部件13和密封部件14布置在第一腔内，衬套部件13一端与阀体121相接触，密封部件14与衬套部件13相连。
具体地，如图1至图4所示，衬套部件13和密封部件14布置在第一腔内，密封部件14可以为格莱圈或密封圈，衬套部件13可以设有多个安装槽，密封部件14的数量为多个，密封部件14适于布置在安装槽内以对阀芯122进行密封，提高液压缸的密封性和安全性。
在一些实施例中，所述驱动部件11为步进电机或伺服电机。进而可以通过控制驱动部件11的转动来控制阀芯122在左右方向上的移动距离。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意
性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
- 一种液压缸，包括：换向阀组件，所述换向阀组件包括换向阀部件和驱动部件，所述驱动部件与所述换向阀部件相连；活塞组件，所述活塞组件包括活塞杆；转换组件，所述转换组件具有动力输入端和动力输出端，所述转换组件的动力输入端与所述活塞杆相连；传动组件，所述传动组件的动力输入端与所述转换组件的动力输出端相连，所述传动组件的动力输出端与所述换向阀部件远离所述驱动部件的一侧相连。
- 根据权利要求1所述的液压缸，其中，所述换向阀部件包括阀体和阀芯，所述阀体内具有第一腔，所述换向阀部件布置在所述第一腔内，且所述阀芯相对所述阀体可转动和沿所述阀体的长度方向上可移动，所述活塞组件还包括缸体，所述缸体具有第二腔，所述活塞杆布置在所述第二腔内，且所述活塞杆相对所述缸体可移动，所述传动组件包括第一传动部件和第二传动部件，所述转换组件的第一端与所述活塞杆相连，所述转换组件的第二端与所述第一传动部件相连，所述第一传动部件与所述第二传动部件相接触以带动所述第二传动部件转动，所述第二传动部件与所述换向阀部件通过螺纹相连，且所述第二传动部件的扭矩大于所述第一传动部件的扭矩。
- 根据权利要求2所述的液压缸，其中，还包括壳体，所述第一传动部件包括第一轴和第一齿轮，所述第二传动部件包括第二轴和第二齿轮，所述第一轴的一端与所述转换组件相连，所述第一齿轮套设在所述第一轴上，所述第二轴的一端与所述换向阀部件通过螺纹相连，所述第一轴与所述壳体枢接，所述第二齿轮套设在所述第二轴上，所述第二轴与所述壳体枢接，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，且所述第二齿轮的转速小于所述第一齿轮的转速。
- 根据权利要求3所述的液压缸，其中，所述传动组件还包括第三传动部件，所述第三传动部件包括第三轴和第三齿轮，所述第三传动部件位于所述第一传动部件与所述第二传动部件之间，所述第三轴与所述壳体枢接，所述第三齿轮套设在所述第三轴上，所述第三齿轮的第一端与所述第一齿轮啮合，所述 第三齿轮的第二端与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮的扭矩大于所述第一齿轮的扭矩。
- 根据权利要求3所述的液压缸，其中，所述转换组件包括固定件、收集件、连接绳和第四轴，所述固定件的一端与所述活塞杆相连，所述固定件的另一端与所述连接绳相连，所述连接绳适于缠绕在所述收集件上，所述收集件适于套设在所述第四轴上，所述第四轴的一端与所述第一轴相连。
- 根据权利要求5所述的液压缸，其中，所述固定件包括固定部与转动部，所述固定部的第一端与所述转动部枢接，所述固定部的第二端与所述活塞杆相连，所述转动部的一端与所述连接绳相连。
- 根据权利要求5所述的液压缸，其中，所述转换组件还包括角度监测件和卷簧件，所述卷簧件与所述收集件相连以使所述连接绳保持张紧，所述角度监测件套设在所述第四轴上。
- 根据权利要求7所述的液压缸，其中，所述第二传动部件还包括连接件和螺母，所述连接件的第一端与所述第二轴相连，所述连接件远离所述第二轴的第二端与所述螺母相连，所述换向阀部件邻近所述第二轴的一端与螺母通过螺纹连接。
- 根据权利要求8所述的液压缸，其中，所述换向阀组件还包括衬套部件和密封部件，所述衬套部件和所述密封部件布置在所述第一腔内，所述衬套部件一端与所述阀体相接触，所述密封部件与所述衬套部件相连。
- 根据权利要求1-9任一项所述的液压缸，其中，所述驱动部件为步进电机或伺服电机。
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