一種液壓泵直接驅動式三自由度升降裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于流體壓力控制機構領域，具體涉及一種液壓栗直接驅動式三自由度升降裝置。
【背景技術】
[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。在類似的日常應用場合中，若能借助適當的助力工具有效減輕人力負擔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、結構簡單、攜帶方便、操作靈活。同時，由于需要極大程度地節省人力，動力設備必不可少，而在兼備移動性和便攜的條件下，工作現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準之一。現有的升降裝置通常用于建筑工程領域，結構龐大不易于攜帶，而且通常只能實現垂直升降運動，只具備一個自由度。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種液壓栗直接驅動式三自由度升降裝置，該升降裝置結構緊湊、輕便，能耗低，使用方便。
[0004]本發明是通過以下技術方案來實現:
[0005]本發明公開的一種液壓栗直接驅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，分流閥塊上設有蓄能器，圍繞蓄能器設有三組結構相同的升降機構；三組升降機構的上端與頂板相連，下端與底板相連；
[0006]分流閥塊通過管路分別與三組結構相同且相互獨立的液壓驅動系統的液壓栗相連；每個液壓驅動系統的液壓栗控制相對應分組的升降機構，并作為該分組升降機構的單獨油源。
[0007]三組升降機構上端通過球關節與頂板相連，下端通過水平導軌與底板上表面相連。
[0008]升降機構包括剪式機構、水平連接件、水平滑座、豎直連接件、豎直導軌副及連接塊；剪式機構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軌配合組成水平導軌副；豎直連接件底部固定于底板上表面，一側面與豎直導軌副相連；連接塊一側固定于豎直導軌副的滑座上，另一側與剪式機構連接。
[0009]當提升重物時:在水平導軌的約束下，剪式機構底部兩端沿著水平導軌的軸線方向作水平相向直線運動，帶動剪式機構向上伸出；在豎直導軌副的約束下，剪式機構沿豎直方向上升；
[0010]當下放重物時:在水平導軌的約束下，剪式機構底部兩端沿著水平導軌的軸線方向作水平反向直線運動，帶動剪式機構向下縮回；在豎直導軌副的約束下，剪式機構沿豎直方向下降。
[0011]液壓驅動系統包括電機、U形座、聯軸器、液壓栗及柱塞缸；電機通過聯軸器與液壓栗連接，電機和液壓栗分別與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構相連，柱塞缸底端與底板相連。
[0012]分流閥塊上還設有單向閥和截止閥，分流閥塊上的蓄能器、單向閥和截止閥共同組成液壓系統的油源單元。
[0013]在分流閥塊上還設有用于補充油源的充液口。
[0014]在底板下端設有三個滾輪，在任意一個滾輪的輪軸上設有滾輪電機。
[0015]升降機構由鋁合金材料制成。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果:
[0017]本發明公開的液壓栗直接驅動式三自由度升降裝置，設有三組結構相同的液壓驅動升降機構，三組升降機構相互獨立，還設有三組結構相同且相互獨立的液壓系統，每個液壓系統的液壓栗控制相對應分組的液壓驅動升降機構，并作為該分組液壓驅動升降機構的單獨油源，每個分組升降機構液壓回路與其他分組升降機構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構的運動，能夠實現負載豎直上下、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，不必設置油箱，且工作過程中栗電機所需功率較小，采用蓄電池即可為電機供電，使得系統簡單又能實現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]進一步地，升降機構采用高強度鋁合金材料和剪式結構設計，可折疊、重量輕、體積小，攜帶和使用方便。利用剪式機構的運動放大特性，使得小裝置能輸出大位移。此外，剪式機構層數可變，使用者根據實際應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]進一步地，液壓系統采用液壓栗直接驅動執行器，消除了節流損失，提高了系統效率，采用柱塞缸作為執行器，省去了油箱，減少了管路連接，使系統結構簡化。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的結構側視圖；
[0021]圖2為本發明的結構俯視圖；
[0022]圖3為本發明的單個升降機構局部結構示意圖；
[0023]圖4為本發明的液壓驅動系統原理圖。
[0024]其中，1為電機；2為U形座；3為聯軸器；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為剪式機構；101，102為水平連接件；111，112為水平滑座；12為水平導軌；13為球關節；14為頂板；15為豎直連接件；16為豎直導軌副；17為連接塊；18為底板；19為滾輪電機；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]下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。
[0026]如附圖1和附圖2所示，本發明的液壓栗直接驅動式三自由度升降裝置，包括蓄能器7、分流閥塊21以及三組結構相同的液壓驅動剪式升降機構；三組升降機構上端通過球關節13與頂板14相連，下端通過導軌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與三組液壓系統液壓栗相連；每個液壓栗控制對應分組的升降機構，并作為該分組升降機構的單獨油源；每個分組升降機構液壓回路與其他分組升降機構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，每個分組升降機構均包括剪式機構9、柱塞缸6、連接件8、水平導軌12、水平連接件101和102、水平滑座111和112、豎直連接件15、豎直導軌副16、連接塊17 ;每組升降機構中，柱塞缸6的缸筒與剪式機構9連接、柱塞底端與底板18連接；剪式機構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上表面的水平導軌12配合組成水平導軌副；豎直連接件15底部固定于底板18上表面，一側面與豎直導軌副16連接；連接塊17 —側固定于豎直導軌副16滑座上，另一側與剪式機構9連接。
[0028]如附圖2和附圖4所示，每個分組液壓系統均包括電機1、U形座2、聯軸器3、液壓栗4、柱塞缸6 ;電機1通過聯軸器3與液壓栗4連接，電機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]本發明的工作原理如下:
[0031]當升降裝置提升重物時，截止閥23打開，蓄能器7中的壓力油經截止閥23流至液壓栗4的油口 T4，單向閥22反向截止。電機1正轉帶動液壓栗4工作，液壓油從T4 口進入液壓栗4，從P4 口流出液壓栗4并最終進入柱塞缸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的缸筒與剪式機構9通過連接件8剛性連接，剪式機構9向上伸出。此時，由于剪式機構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，在導軌12的約束下，剪式機構9底部兩端只能沿著導軌12的軸線方向作水平相向直線運動，促進剪式機構9整體向上伸出。另外，由于剪式機構9與豎直導軌副16通過連接塊17連接，而豎直導軌副16與豎直連接件15連接并保持豎直，因此在豎直導軌副16的約束下剪式機