一种液压伺服系统控制的大功率扩张器的制作方法
专利名称：一种液压伺服系统控制的大功率扩张器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种灾难事故中抢险救生用的器械，特别涉及一种用液压伺服系统控制的大功率扩张器。
背景技术：
当天灾人祸发生时，如果环境具有易燃、易爆的可能性，就不便采取切割手段营救，或者遇到场地狭窄，营救人员不易接近的时候，普通抢险工具就不能快捷有效地发挥作用。这时可用液压伺服控制的大功率扩张器来解决问题。相比于普通的液压扩张器，该实用新型的优点在于加入了杠杆原理，通过调节力臂的长短可实现用较小的输入压力，获得较大的输出扩张カ(取工作压カ为5mpa的齿轮泵为例，经计算，这种液压伺服系统控制的大功率扩张器的初始扩张カ大于170KN，扩张距离大于450mm。扩张カ可达到普通扩张器的两到三倍，而工作压カ仅为普通扩张器的十分之一)。结构简单可靠，效率高，可控性好，可拆装，便于携带。其缺点就是相比于普通液压扩张器，该实用新型的轴向长度会稍微长一点。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供ー种结构简单、对营救人员技术要求较低、工作效率较高、工作柔和且控制精度高的液压伺服系统控制的大功率扩张器，提高抢险救生的效率，挽救危在旦夕的宝贵生命。本实用新型的液压伺服系统精确控制的大功率扩张装置，由油箱(I)、滤清器
(2)、电动机(3)、液压齿轮泵(4)、溢流阀(5)、扩张嘴(6)、三角加强肋板(7)、连杆(8)、拉杆本实用新型的液压伺服系统控制的大功率扩张器，由油箱(I)、滤清器(2)、电动(9)、大活塞杆(10)、大活塞(11)、大活塞内部上通路(12)、小活塞(13)、销轴(14)、机架(15)、活动铰链机构(16)、出油ロ(17)、回油通路(18)、进油ロ(19)、大活塞内部下通路(20)、液压缸(21)、小活塞杆(22)、刻度尺及操作手柄(23)组成。大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。所述的大活塞(11)中心有ー个圆柱形孔，且在侧壁开有两条液压通路，大活塞内部上通路(12)和大活塞内部下通路(20);所述的大活塞杆(10)中心开有圆柱形回油通路
(18)，一端与出油ロ(17)连通，另一端与大活塞中的孔底部连通；所述的大活塞内部下通路(20)使液压缸(21)的左腔与右腔相连通；大活塞内部上通路(12)使液压缸(21)的右腔与回油通路(18)相连通；所述的回油通路(18)使液压缸(21)的右腔通过大活塞内部上通路(12)与出油ロ(17)相连通；所述的小活塞杆(22)顶部连接刻度尺及操作手柄(23)，以精确地控制扩张嘴的扩张距离；所述的大活塞(11) 一端面装有限位挡板，用于限制小活塞(13)向右移动的最大距离；所述的扩张嘴(6)可根据实际情况调节其伸出的长度，从而该改变扩张力，满足使用需要；所述的连杆(8)可根据实际情况调节其长度，从而该改变轴向尺寸和扩张カ，满足使用需要。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是(1)加入了杠杆原理，通过调节力臂，能实现用小カ驱动大力的效果，达到力放大的功能。(2)结构简单，易于制造，成本低，仅需在原有液压伺服系统的基础上略加改进即可制成；(3)液压伺服系统控制方式可提高机械效率、操作精度，且对营救人员技术要求较低；(4)液压伺服系统工作柔和，效率高，功率大，具有无极调控，自我润滑，散热良好，过载保护等特点。
图1是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的结构原理图。图2是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的尺寸设计图。图3是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的工作流程图。附图中标注说明1-油箱、2-滤清器、3-电动机、4-液压齿轮泵、5-溢流阀、6-扩张嘴、7-三角加强肋板、8-连杆、9-拉杆、10-大活塞杆、11-大活塞、12-大活塞内部上通路、13-小活塞、14-销轴、15-机架、16-活动铰链机构、17-出油ロ、18-回油通路、19-进油ロ、20~大活塞内部下通路、21_液压缸、22_小活塞杆、23_刻度尺及丨呆作手柄。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细描述图1中，电动机3得电工作后，带动液压齿轮泵4，将高压油泵入液压缸21的左腔内。此时,如果小活塞13处于中位，大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20不通，高压油就通过溢流阀5流回油箱I。溢流阀5还起到调压和过载保护的作用。当液压缸缸体21的左腔充满高压油时，用手向左推动小活塞杆22 —定的刻度，大活塞内部下通路20使液压缸缸体21的左腔与右腔连通，即左腔与右腔的油压相等，由于大活塞11左端面的面积小于右端面的面积，SF = P*A可知大活塞11及大活塞杆10会向左运动相同的刻度，直到使大活塞内部下通路20重新封闭为止；用手向右拉动小活塞杆22—定的刻度，大活塞内部上通路12使液压缸缸体21的右腔通过回油通路18与出油ロ 17连通，即液压缸缸体21的右腔油压为零，由于液压缸21的左腔油压大于右腔油压，大活塞11及大活塞杆10会向右运动相同的刻度，直到使大活塞内部上通路12重新封闭为止；当小活塞13处于中间位置吋，大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20都封闭，即使电动机3工作也无法改变大活塞杆10的位置，液压油通过溢流阀5流回油箱1，即具有锁止功能；利用作用在小活塞杆22上较小的カ控制作用在大活塞杆10上较大的力，使大活塞杆10顶部的拉杆9左右移动，通过活动铰链机构16，拉动连杆8，连杆8再拉动三角加强肋板7，使之绕固定在机架上的销轴14转动，从而使扩张嘴6打开，实现扩张功能。图2中，通过相关尺寸參数，可计算出该实用新型的重要性能指标，外形尺寸，也是加工制造的參考尺寸。取工作压カ为5mpa的齿轮泵为例，经计算，这种液压伺服系统控制的大功率扩张器的初始扩张カ大于170KN，扩张距离大于450mm。扩张カ可达到普通扩张器的两到三倍，而工作压カ仅为普通扩张器的十分之一。图3中，所示的液压伺服系统控制的大功率扩张器的工作流程图，电动机3带动液压齿轮泵4将液压油泵入液压缸21的左腔，若小活塞杆22处在中位不移动，则大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20始終处于关闭状态，液压油通过溢流阀5流回油箱1，液压缸处于锁止状态；若小活塞杆22向左移动一定的刻度,大活塞内部下通路20使液压缸缸体21的左腔与右腔相连通，即液压缸缸体21的左腔与右腔的油压相等，由于大活塞11的左端面面积小于右端面面积，由F = P*A可知大活塞11及大活塞杆10会向左运动相同的刻度，直到使大活塞内部下通路20重新封闭为止；用手向右拉动小活塞杆22 —定的刻度，大活塞内部上通路12使液压缸缸体21的右腔通过回油通路18与出油ロ 17相连通，即液压缸缸体21的右腔油压为零，由于液压缸21的左腔油压大于右腔油压，大活塞11及大活塞杆10会向右运动相同的刻度，直到使大活塞内部上通路12重新封闭为止；利用作用在小活塞杆22上较小的カ控制作用在大活塞杆10上较大的力，使大活塞杆10顶部的拉杆9左右移动，通过活动铰链机构16，使扩张嘴6张开或闭合，实现扩张功能。
权利要求1.一种用液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征在于该器械由油箱(I)、滤清器(2)、电动机(3)、液压齿轮泵(4)、溢流阀(5)、扩张嘴(6)、三角加强肋板(7)、连杆(8)、拉杆(9)、大活塞杆(10)、大活塞(11)、大活塞内部上通路(12)、小活塞(13)、销轴(14)、机架(15)、活动铰链机构(16)、出油口(17)、回油通路(18)、进油口(19)、大活塞内部下通路(20)、液压缸(21)、小活塞杆(22)、刻度尺及操作手柄(23)组成，其中，大活塞(11)中心有一个圆柱形孔，且开有两条液压通路与孔的侧壁相连通；大活塞杆(10)中心开有圆柱形的回油通路(18)，一端与大活塞的孔底部连通，另一端与出油口(17)连通大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。
2.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的大活塞内部下通路(20)使液压缸(21)左腔与右腔连通；大活塞内部上通路(12)使液压缸(21)右腔与回油通路(18)相连通。
3.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的回油通路(18)使液压缸(21)的右腔通过大活塞内部上通路(12)与出油口(17)连通。
4.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的小活塞杆(22)顶部连接刻度尺及操作手柄(23)，以精确地控制扩张嘴的扩张距离。
5.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的大活塞(11) 一端面装有限位挡板，用于限制小活塞(13)向右移动的最大距离。
6.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的扩张嘴(6)可调节其伸出的长度。
7.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的连杆(8)可调节其长度。
专利摘要本实用新型涉及一种液压伺服系统控制的大功率扩张器，可用于灾难事故当中的紧急救援。该器械中的大活塞(11)中心有一个圆柱形孔，且开有两条液压通路与孔的侧壁相连通；大活塞杆(10)中心开有圆柱形的回油通路(18)，一端与大活塞的孔底部连通，另一端与出油口(17)连通；大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。本实用新型可大幅减少抢险救生时营救伤员的时间，为抢救赢得宝贵的时间，让生命存活率得到最大限度的保障。
文档编号A62B99/00GK202859952SQ20122027659
公开日2013年4月10日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者毛剑, 翁祝云 申请人:浙江师范大学
技术领域：
本实用新型涉及ー种灾难事故中抢险救生用的器械，特别涉及一种用液压伺服系统控制的大功率扩张器。
背景技术：
当天灾人祸发生时，如果环境具有易燃、易爆的可能性，就不便采取切割手段营救，或者遇到场地狭窄，营救人员不易接近的时候，普通抢险工具就不能快捷有效地发挥作用。这时可用液压伺服控制的大功率扩张器来解决问题。相比于普通的液压扩张器，该实用新型的优点在于加入了杠杆原理，通过调节力臂的长短可实现用较小的输入压力，获得较大的输出扩张カ(取工作压カ为5mpa的齿轮泵为例，经计算，这种液压伺服系统控制的大功率扩张器的初始扩张カ大于170KN，扩张距离大于450mm。扩张カ可达到普通扩张器的两到三倍，而工作压カ仅为普通扩张器的十分之一)。结构简单可靠，效率高，可控性好，可拆装，便于携带。其缺点就是相比于普通液压扩张器，该实用新型的轴向长度会稍微长一点。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供ー种结构简单、对营救人员技术要求较低、工作效率较高、工作柔和且控制精度高的液压伺服系统控制的大功率扩张器，提高抢险救生的效率，挽救危在旦夕的宝贵生命。本实用新型的液压伺服系统精确控制的大功率扩张装置，由油箱(I)、滤清器
(2)、电动机(3)、液压齿轮泵(4)、溢流阀(5)、扩张嘴(6)、三角加强肋板(7)、连杆(8)、拉杆本实用新型的液压伺服系统控制的大功率扩张器，由油箱(I)、滤清器(2)、电动(9)、大活塞杆(10)、大活塞(11)、大活塞内部上通路(12)、小活塞(13)、销轴(14)、机架(15)、活动铰链机构(16)、出油ロ(17)、回油通路(18)、进油ロ(19)、大活塞内部下通路(20)、液压缸(21)、小活塞杆(22)、刻度尺及操作手柄(23)组成。大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。所述的大活塞(11)中心有ー个圆柱形孔，且在侧壁开有两条液压通路，大活塞内部上通路(12)和大活塞内部下通路(20);所述的大活塞杆(10)中心开有圆柱形回油通路
(18)，一端与出油ロ(17)连通，另一端与大活塞中的孔底部连通；所述的大活塞内部下通路(20)使液压缸(21)的左腔与右腔相连通；大活塞内部上通路(12)使液压缸(21)的右腔与回油通路(18)相连通；所述的回油通路(18)使液压缸(21)的右腔通过大活塞内部上通路(12)与出油ロ(17)相连通；所述的小活塞杆(22)顶部连接刻度尺及操作手柄(23)，以精确地控制扩张嘴的扩张距离；所述的大活塞(11) 一端面装有限位挡板，用于限制小活塞(13)向右移动的最大距离；所述的扩张嘴(6)可根据实际情况调节其伸出的长度，从而该改变扩张力，满足使用需要；所述的连杆(8)可根据实际情况调节其长度，从而该改变轴向尺寸和扩张カ，满足使用需要。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是(1)加入了杠杆原理，通过调节力臂，能实现用小カ驱动大力的效果，达到力放大的功能。(2)结构简单，易于制造，成本低，仅需在原有液压伺服系统的基础上略加改进即可制成；(3)液压伺服系统控制方式可提高机械效率、操作精度，且对营救人员技术要求较低；(4)液压伺服系统工作柔和，效率高，功率大，具有无极调控，自我润滑，散热良好，过载保护等特点。
图1是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的结构原理图。图2是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的尺寸设计图。图3是本实用新型液压伺服系统控制的大功率扩张器的工作流程图。附图中标注说明1-油箱、2-滤清器、3-电动机、4-液压齿轮泵、5-溢流阀、6-扩张嘴、7-三角加强肋板、8-连杆、9-拉杆、10-大活塞杆、11-大活塞、12-大活塞内部上通路、13-小活塞、14-销轴、15-机架、16-活动铰链机构、17-出油ロ、18-回油通路、19-进油ロ、20~大活塞内部下通路、21_液压缸、22_小活塞杆、23_刻度尺及丨呆作手柄。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细描述图1中，电动机3得电工作后，带动液压齿轮泵4，将高压油泵入液压缸21的左腔内。此时,如果小活塞13处于中位，大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20不通，高压油就通过溢流阀5流回油箱I。溢流阀5还起到调压和过载保护的作用。当液压缸缸体21的左腔充满高压油时，用手向左推动小活塞杆22 —定的刻度，大活塞内部下通路20使液压缸缸体21的左腔与右腔连通，即左腔与右腔的油压相等，由于大活塞11左端面的面积小于右端面的面积，SF = P*A可知大活塞11及大活塞杆10会向左运动相同的刻度，直到使大活塞内部下通路20重新封闭为止；用手向右拉动小活塞杆22—定的刻度，大活塞内部上通路12使液压缸缸体21的右腔通过回油通路18与出油ロ 17连通，即液压缸缸体21的右腔油压为零，由于液压缸21的左腔油压大于右腔油压，大活塞11及大活塞杆10会向右运动相同的刻度，直到使大活塞内部上通路12重新封闭为止；当小活塞13处于中间位置吋，大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20都封闭，即使电动机3工作也无法改变大活塞杆10的位置，液压油通过溢流阀5流回油箱1，即具有锁止功能；利用作用在小活塞杆22上较小的カ控制作用在大活塞杆10上较大的力，使大活塞杆10顶部的拉杆9左右移动，通过活动铰链机构16，拉动连杆8，连杆8再拉动三角加强肋板7，使之绕固定在机架上的销轴14转动，从而使扩张嘴6打开，实现扩张功能。图2中，通过相关尺寸參数，可计算出该实用新型的重要性能指标，外形尺寸，也是加工制造的參考尺寸。取工作压カ为5mpa的齿轮泵为例，经计算，这种液压伺服系统控制的大功率扩张器的初始扩张カ大于170KN，扩张距离大于450mm。扩张カ可达到普通扩张器的两到三倍，而工作压カ仅为普通扩张器的十分之一。图3中，所示的液压伺服系统控制的大功率扩张器的工作流程图，电动机3带动液压齿轮泵4将液压油泵入液压缸21的左腔，若小活塞杆22处在中位不移动，则大活塞内部上通路12和大活塞内部下通路20始終处于关闭状态，液压油通过溢流阀5流回油箱1，液压缸处于锁止状态；若小活塞杆22向左移动一定的刻度,大活塞内部下通路20使液压缸缸体21的左腔与右腔相连通，即液压缸缸体21的左腔与右腔的油压相等，由于大活塞11的左端面面积小于右端面面积，由F = P*A可知大活塞11及大活塞杆10会向左运动相同的刻度，直到使大活塞内部下通路20重新封闭为止；用手向右拉动小活塞杆22 —定的刻度，大活塞内部上通路12使液压缸缸体21的右腔通过回油通路18与出油ロ 17相连通，即液压缸缸体21的右腔油压为零，由于液压缸21的左腔油压大于右腔油压，大活塞11及大活塞杆10会向右运动相同的刻度，直到使大活塞内部上通路12重新封闭为止；利用作用在小活塞杆22上较小的カ控制作用在大活塞杆10上较大的力，使大活塞杆10顶部的拉杆9左右移动，通过活动铰链机构16，使扩张嘴6张开或闭合，实现扩张功能。
权利要求1.一种用液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征在于该器械由油箱(I)、滤清器(2)、电动机(3)、液压齿轮泵(4)、溢流阀(5)、扩张嘴(6)、三角加强肋板(7)、连杆(8)、拉杆(9)、大活塞杆(10)、大活塞(11)、大活塞内部上通路(12)、小活塞(13)、销轴(14)、机架(15)、活动铰链机构(16)、出油口(17)、回油通路(18)、进油口(19)、大活塞内部下通路(20)、液压缸(21)、小活塞杆(22)、刻度尺及操作手柄(23)组成，其中，大活塞(11)中心有一个圆柱形孔，且开有两条液压通路与孔的侧壁相连通；大活塞杆(10)中心开有圆柱形的回油通路(18)，一端与大活塞的孔底部连通，另一端与出油口(17)连通大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。
2.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的大活塞内部下通路(20)使液压缸(21)左腔与右腔连通；大活塞内部上通路(12)使液压缸(21)右腔与回油通路(18)相连通。
3.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的回油通路(18)使液压缸(21)的右腔通过大活塞内部上通路(12)与出油口(17)连通。
4.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的小活塞杆(22)顶部连接刻度尺及操作手柄(23)，以精确地控制扩张嘴的扩张距离。
5.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的大活塞(11) 一端面装有限位挡板，用于限制小活塞(13)向右移动的最大距离。
6.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的扩张嘴(6)可调节其伸出的长度。
7.根据权利要求1所述的液压伺服系统控制的大功率扩张器，其特征是，所述的连杆(8)可调节其长度。
专利摘要本实用新型涉及一种液压伺服系统控制的大功率扩张器，可用于灾难事故当中的紧急救援。该器械中的大活塞(11)中心有一个圆柱形孔，且开有两条液压通路与孔的侧壁相连通；大活塞杆(10)中心开有圆柱形的回油通路(18)，一端与大活塞的孔底部连通，另一端与出油口(17)连通；大活塞杆(10)顶部与拉杆(9)用螺栓连接固定；拉杆(9)与两根连杆(8)用两个活动铰链机构(16)连接，形成转动副；连杆(8)与三角加强肋板(7)也是铰链连接；三角加强肋板(7)用销轴(14)固定于机架(15)上，可绕销轴(14)转动；扩张嘴(6)的上下颚分别插入两块三角加强肋板(7)的固定槽内，并用螺栓固定，可调整伸出长度。本实用新型可大幅减少抢险救生时营救伤员的时间，为抢救赢得宝贵的时间，让生命存活率得到最大限度的保障。
文档编号A62B99/00GK202859952SQ20122027659
公开日2013年4月10日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者毛剑, 翁祝云 申请人:浙江师范大学
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