[发明专利]一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机

权利要求书

1.一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机，包括交流伺服电动机（1）及其转轴（2）上连接的小带轮（3），其特征在于：小带轮（3）通过齿形带（4）连接一个大带轮（5），大带轮（5）通过两个大圆螺母（6）与滚珠丝杠（7）联结为一体，大带轮（5）能够带动滚珠丝杠（7）一起旋转，大带轮（5）下端通过支撑套（8）支撑在轴承（9）上，滚珠丝杠（7）上装有丝杠螺母（10），丝杠螺母（10）与大活塞（14）径向配联结为一体，大活塞（14）的两端对称连接有拉杆（13），拉杆（13）通过拉杆衬套（11）、轴端盖板（12）连接在大活塞（14）横向连杆的端轴上，拉杆（13）下端穿过机架（15）用两个止脱螺母（26）与主缸体（19）的法兰连接，大活塞（14）、拉杆（13）、止脱螺母（26）组成主缸体轴向传动组件，在滚珠丝杠（7）旋转时，丝杠螺母（10）推动大活塞（14）、拉杆（13）上下移动，大活塞（14）的活塞杆下端通过密封环（16）与大柱塞（17）内腔配合，大柱塞（17）与机架（15）固定为一体，大柱塞（17）内有小柱塞（23），小柱塞（23）的下端与主缸体（19）联结为一体；主缸体（19）上固定联结了四个小活塞（20），四个小活塞（20）沿径向均布，对应的在大柱塞（17）上均布有四个小活塞腔（22），小活塞（20）和小活塞腔（22）的直径大小能保证液压机滑块快速下行和回程上行时的速度要求；

交流伺服电机（1）正转，转轴（2）带动小带轮（3）旋转，小带轮（3）通过齿形带（4）带动大带轮（5）旋转，进而与大带轮（5）固定联结的滚珠丝杠（7）也旋转，带动丝杠螺母（10）下行，并带动大活塞（14）、拉杆（13）、主缸体（19）、小柱塞（23）、小活塞（20）下行，当小活塞（20）下行进入到小活塞腔（22）里时开始压制过程，小活塞（20）再继续下行，拉杆（13）和主缸体（19）的法兰分离，并且随着下行拉杆（13）与主缸体（19）法兰的分离距离逐渐增大，当小活塞（20）下行至完全把小活塞腔填满时，压制完成，此时拉杆（13）与主缸体（19）法兰的分离距离最大；大活塞（14）的活塞杆下端、大柱塞（17）内腔、小柱塞（23）构成副缸，副缸中充满了液压油，大活塞（14）的活塞杆下端面积为a，小柱塞（23）的面积为b；大柱塞（17）下端面、主缸体（19）、小柱塞（23）构成主缸；主缸和副缸在同一中心线上垂直放置，主缸的压力接受面积c大于副缸的压力接受面积b，副缸中小柱塞的压力接受面积b大于副缸中大活塞（14）的活塞杆下端的压力接受面积a，使得液压机的滑块即主缸体（19）的下端能够快速下行，压制时，顺序阀（24）开启，主缸与副缸连通，副缸中的液压油流入主缸中，系统的增压比变为c/a，主缸内产生增加到足够大的液压力，从而实现低速增力压制；

在主缸体（19）的前后两侧分别放置了充液阀（21）、顺序阀（24）和二位二通阀（27），充液阀（24）为单向阀，其两个端口分别与油缸（18）、副缸相连，在工作行程结束即回程起始时，大活塞（14）、拉杆（13）、主缸体（19）、小柱塞（23）、小活塞（20）整体上行，充液阀（21）开启给副缸充入液压油，小活塞（20）完全离开小活塞腔（22）后，充液阀（21）关闭；顺序阀（24）的两个端口分别与副缸、主缸相连接，滑块开始压制时，副缸内压力升高达到顺序阀（24）预设开启压力，主缸与副缸连通，副缸中的液压油流入主缸中，压制结束后滑块开始上行，在小活塞（20）完全离开小活塞腔（22）后，顺序阀（24）开启，副缸内的液压油排入到主缸；滑块回程时在小活塞（20）上行离开小活塞腔（22）前，二位二通阀（27）通电开启从而连通油缸与主缸之间的液压回路，使得主缸内的液压油流入油缸（18），完成主缸的排液。

2.根据权利要求1所述的一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机，其特征在于，工作流程为：液压机的初始状态，滑块即主缸体（19）的下端位于上死点的位置；液压机滑块快速下行状态，交流伺服电机（1）正转，带动滚珠丝杠（7）旋转，使丝杠螺母（10）下行，丝杠螺母（10）带动大活塞（14）、拉杆（13）、小柱塞（23）、主缸体（19）以及小活塞（20）整体下行，此时油缸（18）给主缸充液压油；液压机滑块低速压制状态，小活塞（20）下行刚进入小活塞腔（22），滑块即主缸体（19）的下端接触到工作台（25）上的负载，液压机滑块开始压制工作，此时丝杠螺母（10）带动大活塞（14）、拉杆（13）、小柱塞（23）、主缸体（19）以及小活塞（20）整体继续下行，副缸通过顺序阀（24）给主缸充液压油，拉杆（13）和主缸体（19）法兰开始分离，并且随着下行过程该分离距离逐渐增大；液压机工作行程结束即回程起始状态，小活塞（20）下行至完全填满小活塞腔（22），压制工作结束，拉杆（13）和主缸体（19）法兰分离距离达到最大，此时交流伺服电动机（1）开始反转，丝杠螺母（10）带动大活塞（14）、拉杆（13）、小柱塞（23）、主缸体（19）以及小活塞（20）整体上行，冲液阀（21）开启对副缸充液，在小活塞（20）开始上行直到离开小活塞腔（22）的行程中，主缸内的液压油通过二位二通阀（27）向油缸（18）排液，在小活塞完全离开小活塞腔（22）后，二位二通阀（27）关闭，主缸内的液压油通过小活塞腔（22）直接排入油缸，拉杆走完了与主缸体法兰的分离距离，充液阀（21）关闭，顺序阀（24）开启，副缸内的液压油排入到主缸内，之后继续上行最终达到上死点位置。