一種液壓泵直接驅(qū)動式三自由度升降裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流體壓力控制機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓栗直接驅(qū)動式三自由度升降裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無論在工作場所還是居家生活，人們總會不可避免地碰到需要搬運重物如家具設(shè)備等的場合。即使在戶外活動中，大件物品的升降與移動也經(jīng)常會給人帶來不少麻煩，如車輛檢修與托移等。在類似的日常應(yīng)用場合中，若能借助適當(dāng)?shù)闹ぞ哂行p輕人力負(fù)擔(dān)則將為人們生活帶來極大方便。為了滿足此類需要，提升及移動裝置必須具備體積小、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、操作靈活。同時，由于需要極大程度地節(jié)省人力，動力設(shè)備必不可少，而在兼?zhèn)湟苿有院捅銛y的條件下，工作現(xiàn)場獲取動力能源通常較為困難，因此裝置的能量利用效率也是衡量其實用性的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一?，F(xiàn)有的升降裝置通常用于建筑工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)龐大不易于攜帶，而且通常只能實現(xiàn)垂直升降運動，只具備一個自由度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種液壓栗直接驅(qū)動式三自由度升降裝置，該升降裝置結(jié)構(gòu)緊湊、輕便，能耗低，使用方便。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]本發(fā)明公開的一種液壓栗直接驅(qū)動式三自由度升降裝置，包括頂板、底板及固定在底板中心的分流閥塊，分流閥塊上設(shè)有蓄能器，圍繞蓄能器設(shè)有三組結(jié)構(gòu)相同的升降機(jī)構(gòu)；三組升降機(jī)構(gòu)的上端與頂板相連，下端與底板相連；
[0006]分流閥塊通過管路分別與三組結(jié)構(gòu)相同且相互獨立的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液壓栗相連；每個液壓驅(qū)動系統(tǒng)的液壓栗控制相對應(yīng)分組的升降機(jī)構(gòu)，并作為該分組升降機(jī)構(gòu)的單獨油源。
[0007]三組升降機(jī)構(gòu)上端通過球關(guān)節(jié)與頂板相連，下端通過水平導(dǎo)軌與底板上表面相連。
[0008]升降機(jī)構(gòu)包括剪式機(jī)構(gòu)、水平連接件、水平滑座、豎直連接件、豎直導(dǎo)軌副及連接塊；剪式機(jī)構(gòu)底部兩端分別與水平連接件鉸接；水平連接件分別固定于水平滑座上表面；水平滑座與固定于底板上表面的水平導(dǎo)軌配合組成水平導(dǎo)軌副；豎直連接件底部固定于底板上表面，一側(cè)面與豎直導(dǎo)軌副相連；連接塊一側(cè)固定于豎直導(dǎo)軌副的滑座上，另一側(cè)與剪式機(jī)構(gòu)連接。
[0009]當(dāng)提升重物時:在水平導(dǎo)軌的約束下，剪式機(jī)構(gòu)底部兩端沿著水平導(dǎo)軌的軸線方向作水平相向直線運動，帶動剪式機(jī)構(gòu)向上伸出；在豎直導(dǎo)軌副的約束下，剪式機(jī)構(gòu)沿豎直方向上升；
[0010]當(dāng)下放重物時:在水平導(dǎo)軌的約束下，剪式機(jī)構(gòu)底部兩端沿著水平導(dǎo)軌的軸線方向作水平反向直線運動，帶動剪式機(jī)構(gòu)向下縮回；在豎直導(dǎo)軌副的約束下，剪式機(jī)構(gòu)沿豎直方向下降。
[0011]液壓驅(qū)動系統(tǒng)包括電機(jī)、U形座、聯(lián)軸器、液壓栗及柱塞缸；電機(jī)通過聯(lián)軸器與液壓栗連接，電機(jī)和液壓栗分別與U形座連接，U形座底面固定于底板上表面；液壓栗的油口P4通過管道與柱塞缸連接；柱塞缸的缸筒與剪式機(jī)構(gòu)相連，柱塞缸底端與底板相連。
[0012]分流閥塊上還設(shè)有單向閥和截止閥，分流閥塊上的蓄能器、單向閥和截止閥共同組成液壓系統(tǒng)的油源單元。
[0013]在分流閥塊上還設(shè)有用于補(bǔ)充油源的充液口。
[0014]在底板下端設(shè)有三個滾輪，在任意一個滾輪的輪軸上設(shè)有滾輪電機(jī)。
[0015]升降機(jī)構(gòu)由鋁合金材料制成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0017]本發(fā)明公開的液壓栗直接驅(qū)動式三自由度升降裝置，設(shè)有三組結(jié)構(gòu)相同的液壓驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)，三組升降機(jī)構(gòu)相互獨立，還設(shè)有三組結(jié)構(gòu)相同且相互獨立的液壓系統(tǒng)，每個液壓系統(tǒng)的液壓栗控制相對應(yīng)分組的液壓驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)，并作為該分組液壓驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)的單獨油源，每個分組升降機(jī)構(gòu)液壓回路與其他分組升降機(jī)構(gòu)的液壓回路均為相互獨立的液壓回路，通過控制各自升降機(jī)構(gòu)的運動，能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載豎直上下、俯仰、翻滾三個自由度的位姿。同時，采用蓄能器作為動力源輸出和能量回收裝置，由于蓄能器中儲存著具有一定壓力的油液，不必設(shè)置油箱，且工作過程中栗電機(jī)所需功率較小，采用蓄電池即可為電機(jī)供電，使得系統(tǒng)簡單又能實現(xiàn)重物下降過程中的能量回收，從而使整個裝置能耗降到最低。
[0018]進(jìn)一步地，升降機(jī)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋁合金材料和剪式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可折疊、重量輕、體積小，攜帶和使用方便。利用剪式機(jī)構(gòu)的運動放大特性，使得小裝置能輸出大位移。此外，剪式機(jī)構(gòu)層數(shù)可變，使用者根據(jù)實際應(yīng)用場合可自行增減以獲得更加符合自身需要的操作特性。
[0019]進(jìn)一步地，液壓系統(tǒng)采用液壓栗直接驅(qū)動執(zhí)行器，消除了節(jié)流損失，提高了系統(tǒng)效率，采用柱塞缸作為執(zhí)行器，省去了油箱，減少了管路連接，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的單個升降機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖。
[0024]其中，1為電機(jī)；2為U形座；3為聯(lián)軸器；4為液壓栗；5為管道；6為柱塞缸；7為蓄能器；8為連接件；9為剪式機(jī)構(gòu)；101，102為水平連接件；111，112為水平滑座；12為水平導(dǎo)軌；13為球關(guān)節(jié)；14為頂板；15為豎直連接件；16為豎直導(dǎo)軌副；17為連接塊；18為底板；19為滾輪電機(jī)；20為滾輪；21為分流閥塊；22為單向閥；23為截止閥。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0026]如附圖1和附圖2所示，本發(fā)明的液壓栗直接驅(qū)動式三自由度升降裝置，包括蓄能器7、分流閥塊21以及三組結(jié)構(gòu)相同的液壓驅(qū)動剪式升降機(jī)構(gòu)；三組升降機(jī)構(gòu)上端通過球關(guān)節(jié)13與頂板14相連，下端通過導(dǎo)軌12與底板18上表面相連；底板18下端與三個滾輪20連接；其中一個滾輪軸上裝有滾輪電機(jī)19 ;蓄能器7固定在分流閥塊21上，分流閥塊21與三組液壓系統(tǒng)液壓栗相連；每個液壓栗控制對應(yīng)分組的升降機(jī)構(gòu)，并作為該分組升降機(jī)構(gòu)的單獨油源；每個分組升降機(jī)構(gòu)液壓回路與其他分組升降機(jī)構(gòu)的液壓回路均為相互獨立的液壓回路。
[0027]如附圖1、附圖2和附圖3所示，每個分組升降機(jī)構(gòu)均包括剪式機(jī)構(gòu)9、柱塞缸6、連接件8、水平導(dǎo)軌12、水平連接件101和102、水平滑座111和112、豎直連接件15、豎直導(dǎo)軌副16、連接塊17 ;每組升降機(jī)構(gòu)中，柱塞缸6的缸筒與剪式機(jī)構(gòu)9連接、柱塞底端與底板18連接；剪式機(jī)構(gòu)9底部兩端分別與水平連接件101和102鉸接；水平連接件101和102分別固定于水平滑座111和112上表面；水平滑座111和112與固定于底板18上表面的水平導(dǎo)軌12配合組成水平導(dǎo)軌副；豎直連接件15底部固定于底板18上表面，一側(cè)面與豎直導(dǎo)軌副16連接；連接塊17 —側(cè)固定于豎直導(dǎo)軌副16滑座上，另一側(cè)與剪式機(jī)構(gòu)9連接。
[0028]如附圖2和附圖4所示，每個分組液壓系統(tǒng)均包括電機(jī)1、U形座2、聯(lián)軸器3、液壓栗4、柱塞缸6 ;電機(jī)1通過聯(lián)軸器3與液壓栗4連接，電機(jī)1和液壓栗4分別與U形座2連接，U形座2底面固定于底板18上表面；液壓栗4的油口 P4通過管道5與柱塞缸6連接、油口 T4與分流閥塊21連接。
[0029]如附圖4所示，液壓系統(tǒng)油源部分包括蓄能器7、分流閥塊21、單向閥22和截止閥23 ;蓄能器7、單向閥22和截止閥23均集成于分流閥塊21上。
[0030]本發(fā)明的工作原理如下:
[0031]當(dāng)升降裝置提升重物時，截止閥23打開，蓄能器7中的壓力油經(jīng)截止閥23流至液壓栗4的油口 T4，單向閥22反向截止。電機(jī)1正轉(zhuǎn)帶動液壓栗4工作，液壓油從T4 口進(jìn)入液壓栗4，從P4 口流出液壓栗4并最終進(jìn)入柱塞缸6的工作腔。由于柱塞缸6的柱塞底端固定在底板18上，柱塞缸6的缸筒在高壓油作用下向上運動。由于柱塞缸6的缸筒與剪式機(jī)構(gòu)9通過連接件8剛性連接，剪式機(jī)構(gòu)9向上伸出。此時，由于剪式機(jī)構(gòu)9底部兩端分別通過水平連接件101和102與水平滑座111和112連接，在導(dǎo)軌12的約束下，剪式機(jī)構(gòu)9底部兩端只能沿著導(dǎo)軌12的軸線方向作水平相向直線運動，促進(jìn)剪式機(jī)構(gòu)9整體向上伸出。另外，由于剪式機(jī)構(gòu)9與豎直導(dǎo)軌副16通過連接塊17連接，而豎直導(dǎo)軌副16與豎直連接件15連接并保持豎直，因此在豎直導(dǎo)軌副16的約束下剪式機(jī)