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专利号: 2020110513714
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,其包括伺服电机、密封连接装置、丝杠、缸筒、活塞杆、密封导向套、差动活塞、丝母、浮动活塞、充放气接口和连通管,所述伺服电机包括伺服电机定子和伺服电机转子,且所述伺服电机定子与所述密封连接装置的第一端固定连接,所述伺服电机转子通过所述密封连接装置与所述丝杠的第一端连接,且所述丝杠与所述密封连接装置构成液压回转密封;

所述缸筒的第一端与所述密封连接装置的第二端固定密封连接,所述缸筒的第二端设有所述活塞杆,且所述活塞杆为上端有底且具有内部空腔的中空管,所述密封导向套设于所述缸筒内部,且所述密封导向套的外环面与所述缸筒固定密封连接,所述密封导向套的内环面与所述活塞杆固定密封连接,所述活塞杆与所述差动活塞固定连接,且所述差动活塞与所述缸筒滑动密封配合;

所述浮动活塞设于所述缸筒内部且位于所述差动活塞与密封连接装置之间,且所述浮动活塞的外环面与所述缸筒的内壁滑动配合,所述浮动活塞的内环面与所述密封连接装置中凸台孔的外壁滑动配合;以及

所述差动活塞和浮动活塞将所述缸筒分隔为封闭的上腔、中腔以及下腔,所述差动活塞上设置有一个或多个连通所述缸筒上腔和中腔的第一流孔,且所述差动活塞上设置有一个或多个连通所述缸筒中腔与所述活塞杆内腔的第二流孔,所述丝母与所述差动活塞固定连接,且所述丝母与所述丝杠螺旋副连接,所述丝杠、活塞杆、差动活塞、浮动活塞以及丝母的中心轴线均与所述缸筒的中心轴线共线,所述充放气接口密封固定设于所述缸筒第一端的外侧面,所述连通管连通所述缸筒的上腔和中腔,且所述连通管上设有节流阀和注放油口,所述缸筒的上腔和中腔充满液压油,所述缸筒的下腔充满压缩气体和密封油,在压缩气体的作用下,所述浮动活塞为上腔与中腔的液压油提供压力,由于所述差动活塞上下表面积不同,则会产生恒定的沿所述活塞杆伸出方向的差动力,从而形成助力。

2.根据权利要求1所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述密封连接装置包括密封连接块、联轴器、轴承、回转密封环、轴承端盖和锁紧螺母,所述密封连接块的第一端与所述伺服电机的法兰固定密封连接,所述密封连接块的第二端与所述缸筒的第一端固定密封连接,且所述密封连接块的中间部设有圆孔,所述丝杠通过所述轴承与所述圆孔转动副连接,且所述圆孔转动副处设有所述回转密封环,所述轴承通过所述锁紧螺母和所述轴承端盖实现轴向定位,所述丝杠通过所述联轴器与所述伺服电机转子连接。

3.根据权利要求2所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述丝杠不通过联轴器且所述丝杠与所述伺服电机转子一体连接。

4.根据权利要求1所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述密封连接装置包括密封连接块、轴承、回转密封环、轴承端盖、锁紧螺母、一对同步带轮组和同步带,所述密封连接块为箱型结构,所述密封连接块的第一端面为能拆卸密封盖板,且设于所述密封连接块第二端面第一侧的圆孔与所述伺服电机的法兰固定密封连接,设于所述密封连接块第二端面第二侧的凸台孔与所述缸筒固定密封连接,且所述圆孔与所述凸台孔中心线平行,所述丝杠通过所述轴承与所述凸台孔转动副连接,且所述凸台孔转动副处设有所述回转密封环,所述轴承通过所述锁紧螺母和所述轴承端盖实现轴向定位,所述一对同步带轮组分别与所述伺服电机转子和丝杠连接,且通过所述同步带实现传动。

5.根据权利要求4所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述密封连接装置中所述一对同步带轮组和同步带由一组轴线平行的传动齿轮代替。

6.根据权利要求1所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述密封连接装置包括密封连接块、轴承、回转密封环、轴承端盖、锁紧螺母和直角变速齿轮组,所述密封连接块为箱型结构,所述密封连接块的第一端面为能拆卸密封盖板,且设于所述密封连接块第一侧面的圆孔与所述伺服电机的法兰固定密封连接,设于所述密封连接块第一端面的凸台孔与所述缸筒固定密封连接,且所述圆孔与所述凸台孔中心线垂直,所述丝杠通过所述轴承与所述凸台孔转动副连接,且所述凸台孔转动副处设有所述回转密封环,所述轴承通过所述锁紧螺母和所述轴承端盖实现轴向定位,且所述直角变速齿轮组的输入端和输出端分别与所述伺服电机转子和丝杠连接。

7.根据权利要求6 所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述密封连接装置中所述直角变速齿轮组由蜗轮、蜗杆代替。

8.根据权利要求1所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述伺服电机外侧设有安装罩,且所述安装罩下端部设有连接耳,所述活塞杆上端部设有安装耳。

9.一种缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,其包括伺服电机、密封连接装置、丝杠、缸筒、活塞杆、密封导向套、差动活塞、丝母、浮动活塞、充放气接口和连通管,所述伺服电机包括伺服电机定子和伺服电机转子,且所述伺服电机定子与所述密封连接装置的第一端固定连接,所述伺服电机转子通过所述密封连接装置与所述丝杠的第一端连接,且所述丝杠与所述密封连接装置构成液压回转密封;

所述缸筒的第一端与所述密封连接装置的第二端固定密封连接,所述缸筒的第二端设有所述活塞杆,且所述活塞杆为上端有底且具有内部空腔的中空管,所述密封导向套设于所述缸筒内部,且所述密封导向套的外环面与所述缸筒固定密封连接,所述密封导向套的内环面与所述活塞杆固定密封连接,所述活塞杆与所述差动活塞固定连接,且所述差动活塞与所述缸筒滑动配合;

所述浮动活塞设于所述缸筒内部且位于所述差动活塞与所述密封导向套之间,且所述浮动活塞的外环面与所述缸筒的内壁滑动配合,所述浮动活塞的内环面与所述活塞杆的外壁滑动配合;以及

所述差动活塞和浮动活塞将所述缸筒分隔为封闭的上腔、中腔以及下腔,且所述差动活塞上设置有一个或多个连通所述缸筒中腔与所述活塞杆内腔的第二流孔,所述丝母与所述差动活塞固定连接,且所述丝母与所述丝杠螺旋副连接,所述丝杠、活塞杆、差动活塞、浮动活塞以及丝母的中心轴线均与所述缸筒的中心轴线共线,所述充放气接口密封固定设于所述缸筒第一端的外侧面,所述连通管设于所述缸筒外侧,连通所述缸筒的上腔和下腔,且所述缸筒的上腔和下腔充满液压油,且所述缸筒的中腔充满压缩气体,在压缩气体的作用下,所述浮动活塞为上腔与下腔的液压油提供压力,由于所述差动活塞的下表面积和浮动活塞上表面积不同,则会产生恒定的沿所述活塞杆伸出方向的差动力,从而形成助力。

10.根据权利要求6所述的缸内蓄能液压差动助力电动缸,其特征在于,所述连通管上设有节流阀和注放油口,且所述连通管为所述缸筒的减重孔。