CN110023004A - 便携式液压动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压动力工具，包括:包括两个相对的表面的铆钉挤压机，配置为在打开位置和压缩位置之间移动所述表面的液压缸，配置为提供液压以在第一方向驱动所述液压缸的液压泵，以及配置为提供气压以在第二方向上驱动液压缸的气罐。在所述第一方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述打开位置移动到所述压缩位置，在所述第二方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述压缩位置移动到所述打开位置。

Description

便携式液压动力工具

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月30日提交的美国申请,申请号为62/402,329的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

示例性实施方式总体上涉及动力工具，尤其涉及便携式液压动力工具。

背景技术

典型的液压动力工具，例如大功率铆钉机，例如大约700bar/10000psi，通常插入电源插座和/或插入液压或气压插座。将液压动力工具插入一个或多个插座可能会使得电线和/或软管铺满工作区域(如工厂)。传统的液压动力工具也可能很重，例如35kg或更重，这使得难以操作液压动力工具进入工作现场。此外，传统的液压动力工具可能噪音大，如85分贝或更高，这可大大增加工作现场的噪音水平。

发明内容

根据一些示例性实施方式，提供的液压动力工具包括：包括两个相对的表面的铆钉挤压机，配置为在打开位置和压缩位置之间移动所述表面的液压缸，配置为提供液压以在第一方向驱动所述液压缸的液压泵，配置为提供气压以在第二方向驱动所述液压缸的气罐。在所述第一方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述打开位置移动到所述压缩位置，在所述第二方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述压缩位置移动到所述打开位置。

附图说明

在概括性地描述了动力工具之后，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：

图1显示了根据示例性实施方式的示例液压动力工具示意图。

图2A至图2C显示了根据示例性实施方式的铆钉机的原理图。

图3至图5显示了根据示例性实施方式的铆钉机的外部视图。

图6至图8显示了根据示例性实施方式的示例铆钉机的内部视图。

图9显示了根据示例性实施方式的示例铆钉挤压机。

图10显示了根据示例性实施方式的示例铆工操作流程图。

图11显示了根据示例性实施方式的给定铆钉压力下每次电池充电铆钉循环的示例图。

图12显示了根据示例性实施方式的给定液压的铆钉压力的示例图。

图13显示了根据示例性实施方式的给定功率配置的铆钉机重量的示例图。

图14，由图14A和图14B定义，显示了根据示例性实施方式的压缩铆钉的示例横截面。

具体实施方式

下文将参照附图更详细地描述一些示例性实施方式，其中显示了一些而并非所有示例性实施方式。实际上，本文所描述和图示的示例不应被解释为限制本公开的范围、适用性或配置。相反，提供这些示例性实施方式是为了使本公开满足适用的法律要求。全篇中相同的附图标记指代相同的元件。如本文所用，可操作连接应理解为涉及直接连接或间接连接，在任何一种连接情况下，都能使彼此可操作连接的部件实现功能互连。

提供了大功率液压工具，例如铆钉机，其包括液压泵和气罐。驱动铆钉机可使得液压施加到液压缸或液压气缸的第一侧，从而使得铆钉挤压机从打开位置移动到压缩位置。此外，气压可从液压气缸的第二侧转移到气罐，例如储液器。一旦铆钉操作完成后，可以从液压气缸的第一侧卸下液压。储气罐中积聚的气压可导致液压气缸使铆钉挤压机返回打开位置。

在一些示例性实施方式中，铆钉机可以由电池供电。电池电源可用于产生液压或气压。本地电源产生的液压或气压可减少或消除提供液压或气压和/或电力的电缆和/或软管。

在示例性实施方式中，与典型铆钉机相比，铆钉机的重量可以很轻，例如为30kg、15kg或更轻。在一些示例性实施方式中，该铆钉机可产生明显低于典型铆钉机的噪声，例如70dB、62dB或更低。

在一些示例性实施方式中，铆钉机可由电子驱动开关驱动。电子驱动开关的驱动(例如按下)可使得液压泵产生液压和/或使得电磁阀将液压输送到液压气缸的第一侧。释放电子驱动开关可使得液压泵停止产生液压和/或使得电磁阀释放液压气缸第一侧的压力。

示例的液压动力工具

现在将参考图1描述液压动力工具的示例性实施方式。图1说明了根据示例性实施方式的液压动力工具，例如铆钉机100。铆钉机100可包括控制系统102、软管104和铆钉挤压机106。铆钉挤压机106还可包括液压缸或液压气缸105。在一些示例性实施方式中，铆钉挤压机可以是颚式挤压机设计，具有相对的表面103，例如固定表面和可定位(或可移动)表面。相对的表面103可布置在臂处或布置在臂上(同样，其中一个可移动，另一个保持固定)。所述臂可以隔着间隙彼此相对(或将所述表面103隔着间隙彼此相对放置)。因此，例如，如果表面103设置在臂的末端，在某些情况下，臂可以形成U形或C形。在一些示例性实施方式中，控制系统102可封装在外壳内，例如塑料外壳、金属外壳等。外壳还可包括一个或多个轮子、手柄等，以增加机动性和可操作性。尽管本文铆钉挤压机106包括铆钉钻头103a(如图9所示)以挤压铆钉，但本领域的普通技术人员会立即意识到铆钉挤压机106可使用其他液压工具，例如冲头、模具等。

图2A显示了铆钉机100的示例原理图。图2B显示了原理图的控制部分，图2C显示了原理图的电源部分。图3至图9显示了铆钉机100的内部视图和外部视图。铆钉机100可包括一个或多个电源。第一电源可包括外部电源，例如交流(AC)电源输入217，例如110VAC、220VAC、230VAC、440VAC等。AC电源输入217可通过电力变压器216转换为较低的直流(DC)电压，例如18VDC、24VDC、28VDC等。电源还可以包括一个或多个可充电电池215和电池充电器214。电池充电器可配置为接收AC电源输入217并在较低DC电压(例如18VDC、24VDC、28VDC等)下对电池215充电。在一些示例性实施方式中，铆钉机可以是仅AC电源或仅DC电源。

用户可以通过将电源开关310定位到AC电源、DC电源或关闭位置(其中没有选择电源)来选择电源。电源开关310可以是拨动开关、旋转开关等。将电源开关310定位到28VDC位置可打开从电池充电器214到电池的充电触点，点亮28VDC指示灯304，并根据需要向电机204供电，这会在下文讨论。将电源开关310定位到230VAC位置可使230VAC指示灯306，点亮并根据需要向电机204供电。在一些示例性实施方式中，提供紧急停止开关308(例如按钮开关)以中断两个电源。

在示例性实施方式中，提供多个电子开关213，例如电磁继电器、晶体管等，以将控制电源路由到电机204、液压阀206、电子驱动开关208、风扇218等，这会在下文讨论。在一些实施方式中，本文所讨论的各种开关可以是处理电路的输入和/或由处理电路控制，所述处理电路可以包括处理器和包括计算机程序代码的存储器。

驱动电子驱动开关208可使得电机204通电且可使液压阀206关闭，从而产生液压。电机204可使得液压泵202产生高液压，例如约700bar/10,000psi。在一些实施方式中，基于应用，液压可低于700bar/10000psi。液压阀206可配置为关闭以通过软管104将液压输送到液压缸或液压气缸105的活塞的第一侧。液压阀206还可配置为打开以通过向泵气囊排气来释放施加在液压气缸105上的液压。

气罐212可向液压气动阀105的活塞的第二侧提供气压，该气压可在压力计210上显示。气压可为5bar、6bar、7bar、8bar等。液压气缸105的活塞从第一位置移动到第二位置可向气罐212施加额外的气压，并由压力计210显示。通过液压阀206释放液压可使气罐212中的气压导致液压气缸105的活塞返回第一位置。

液压气缸105的活塞的第一位置可与铆钉挤压机106的打开位置相关联，液压气缸105的活塞的第二位置可与铆钉挤压机的压缩位置相关联。液压气缸105的活塞从第一位置移动到第二位置可使相对的表面103(其包括铆钉挤压机106的铆钉钻头103a,如图9所示)向铆钉施加液压，例如大约700bar/10,000psi。液压气缸105的活塞从第二位置移动到第一位置可使得铆钉挤压机106的相对的表面103返回打开位置。

在一些实施方式中，提供压力传感器222来测量液压或气压。在某些实例中，压力传感器222可以通过测量施加在液压气缸105的活塞的第二侧的气压的液压(其被传递到第二侧，例如液压气缸的活塞的液压侧)来间接测量气压。压力传感器222可以是模拟或数字压力传感器222，并且可以用压力或力的单位读取。在示例性实施方式中，压力传感器可以包括配置成输出与铆钉循环相关的压力曲线测量值的转换器。

在一些示例性实施方式中，铆钉机100可包括风扇218以冷却液压泵202、电机204、电子开关213等。风扇218可接收来自进气320的空气。

铆钉机100还可包括230VAC电缆以供应230VAC和/或供气连接310以向气罐212充电。在一些示例性实施方式中，软管104可以包括一个或多个输油软管314、空气软管316和用于电子驱动开关208的电缆318。

在操作中，如图10所示，用户可以通过将电源开关310定位到28VDC位置或230/110VAC位置来选择电源。为了响应选择28VDC位置，电子开关213(例如继电器KM1)断开电源变压器216。为了响应选择230/110VAC位置，继电器KM1断开电池215，并将230V至28V电池充电器214连接至电池215以给电池215充电。在示例性实施方式中，继电器KM1还可以点亮28VDC指示灯304(绿色)或230VAC指示灯306(白色)，和/或启动风扇218进行热保护。

在一些示例性实施方式中，用户可以使用压力传感器222设置冲铆力，例如10daN、700bar、10,000psi等。用户还可以检查初始气罐压力，例如大于5bar，最大压力约为8bar，以提供回压。紧急停止按钮308可中断电机204和/或液压阀206的电源。此外，紧急停止可点亮紧急停止指示灯(红色)，和/或熄灭28VDC电源指示灯304或230VAC电源指示灯306。

用户可以定位铆钉挤压机106进行铆接。当用户启动电子驱动开关208(如触发器)时，铆接操作开始。驱动电子驱动开关可使电子开关213(例如KM3)通电，为电机204和液压阀206供电。液压阀206可关闭，以关闭液压回流路径并允许液压泵202向液压气缸105施加液压，以将液压气缸105的活塞从第一位置移动到第二位置，从而使得包括铆钉挤压机106的铆钉钻头103a的相对表面103对铆钉施加压力。响应于压力的增加，压力传感器222可增加循环计数。

响应于液压达到预定的压力(例如设定压力)，压力传感器222使电子开关(例如KM2继电器)通电。KM2继电器可以是自动闭锁继电器或锁定继电器。给KM2继电器通电可使得KM3继电器断电，从而中断电机204和液压阀206的电源。断开液压阀的电源可使得液压阀返回打开位置，例如，静止位置，以将液压液输送到泵气囊，以释放施加到液压气缸105上的液压。气罐212的气压可使液压气缸105的活塞返回第一位置，从而使铆钉挤压机106的相对表面103返回打开位置。

在示例性实施方式中，可以释放电子驱动开关208，允许KM2继电器复位，例如解锁。响应KM2继电器复位，可执行随后的铆钉循环。在示例性实施方式中，响应于满足一个或多个驱动标准，例如，满足预定压力阈值的气压或液压，该预定压力阈值指示相对表面103处于打开位置以及电子驱动开关105未被驱动等，可执行第一铆钉循环或随后的铆钉循环。在示例性实施方式中，响应于指示液压或气压满足预定阈值并且电子驱动开关105被释放或未被驱动的一个或两个压力传感器222，KM2继电器可复位。

图11显示了根据示例性实施方式的给定铆钉压力下每次电池充电的铆钉循环的示例图。

图12显示了根据示例性实施方式的给定液压的铆钉压力的示例图。

图13显示了根据示例示例性实施方式的给定功率配置的铆钉机重量的示例图。铆钉机重量可用于铆钉机100的控制系统102部分。例如，示例性实施方式的常用部件的重量约为17.7kg。带有AC电源和DC电源的铆钉机100的重量可约为24kg。仅带有DC电源的铆钉机100的重量可约为19.8kg。仅带有AC电源的铆钉机100的重量可约为20.5kg。铆钉机的结构可允许显著减轻典型铆钉机的重量，例如，铆钉机可小于30kg、30-15kg、30-20kg、30-25kg、30-28kg、28-25kg、25-23kg、23-20kg、20-17kg、17-15kg等。在一些实例中，铆钉机100可小于15kg、15-10kg、15-13kg、13-10kg等。在示例示例性实施方式中，使用气压而不使用液压和/或机械装置(例如弹簧)将铆钉挤压机返回到打开位置可以降低铆钉机100在1米处运行时产生的噪音。例如，铆钉机可产生低于75dB、75-73dB、73-70dB等的噪音。在示例性实施方式中，铆钉机可产生低于70dB、70-62dB、70-68dB、70-65dB、68-65dB、65-62dB等的噪音。在一些实例中，铆钉机100可产生低于62dB、62-45dB、62dB、50dB、62dB、55dB、55-50dB、55-45dB、50-45dB、62-60dB等的噪音。

图14显示了根据示例性实施方式的示例的压缩铆钉。

在一些实施方式中，动力工具可以进一步配置为可选修改。就这一点而言，例如，液压动力工具还可以包括电子驱动开关，并且驱动电子驱动开关可使得液压泵提供液压以在第一方向驱动气缸。在一些示例性实施方式中，液压动力工具还包括电磁阀，该电磁阀配置为响应驱动开关的驱动将液压液输送到液压缸。在一个示例性实施方式中，驱动电子驱动开关使液压泵响应于满足一个或多个驱动标准提供液压。在一些示例性实施方式中，驱动标准包括表面处于打开位置的指示。在示例性实施方式中，表面处于打开位置的指示包括气罐气压小于预定压力的指示。在一些示例性实施方式中，液压动力工具的重量小于30kg。在示例性实施方式中，液压动力工具的重量小于15kg。在一些示例性实施方式中，操作液压动力工具产生的噪声低于70分贝。在示例性实施方式中，操作液压动力工具产生的噪音低于62分贝。

受益于上述描述和相关附图的教导，这些发明所属的技术领域的技术人员会想到本文所述的动力工具的许多修改和其他实施方式。因此，应当理解的是，动力工具不限于所公开的具体实施方式，以及修改和其他实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管上述描述和相关附图描述了在某些元件和/或功能的示例性组合的背景下的示例性实施方式，但应理解的是，在不脱离随附权利要求的范围条件下,替代实施方式可提供元件和/或功能不同组合。就这一点而言，例如，如在随附权利要求中的某些权利要求中可提出的,也可考虑与上述明确描述的组合不同的元件和/或功能的组合。在本文描述了优势、好处或问题的解决方案的情况下，应当理解的是，这些优势、好处和/或解决方案可适用于一些示例性实施方式，而不必适用于所有示例性实施方式。因此，本文所述的任何优势、好处或解决方案不应被认为是所有实施方式或本文所要求保护的实施方式的关键、必需或必要的。尽管本文使用了特定术语，但它们仅用于一般意义和描述性意义，而不用于限制目的。

Claims (20)

1.一种液压动力工具，包括：

铆钉挤压机，所述铆钉挤压机包括两个相对的表面；

液压缸，所述液压缸配置为在打开位置和压缩位置之间移动所述表面；

液压泵，所述液压泵配置为提供液压以在第一方向上驱动所述液压缸；以及

气罐，所述气罐配置为提供气压以在第二方向上驱动所述液压缸；

其中，在所述第一方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述打开位置移动到所述压缩位置，以及在所述第二方向上驱动所述液压缸使所述表面从所述压缩位置移动到所述打开位置。

2.根据权利要求1所述的液压动力工具，还包括：

电子驱动开关，其中，所述电子驱动开关的驱动使所述液压泵提供所述液压以在所述第一方向上驱动所述液压缸。

3.根据权利要求2所述的液压动力工具，还包括：

电磁阀，所述电磁阀配置为响应所述电子驱动开关的驱动，将液压液输送至所述液压缸。

4.根据权利要求2所述的液压动力工具，其中所述电子驱动开关的驱动使所述液压泵提供液压以响应满足一个或多个驱动标准。

5.根据权利要求4所述的液压动力工具，其中所述驱动标准包括所述表面处于所述打开位置的指示。

6.根据权利要求5所述的液压动力工具，其中所述表面处于所述打开位置的指示包括所述气罐的气压小于预定压力的指示。

7.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述液压动力工具的重量小于30kg。

8.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述液压动力工具的重量小于15kg。

9.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中操作所述液压动力工具产生的噪音小于70分贝。

10.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中操作所述液压动力工具产生的噪声小于62分贝。

11.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述铆钉挤压机还包括铆钉钻头。

12.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述铆钉挤压机还包括冲头。

13.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述铆钉挤压机还包括模具。

14.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述液压缸包括活塞，其中液压液在所述活塞的一侧，空气在所述活塞的另一侧。

15.根据权利要求14所述的液压动力工具，其中所述液压缸基于所述活塞两侧的压差使所述表面在所述打开位置和所述压缩位置之间移动。

16.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述液压泵响应于电机的操作而操作。

17.根据权利要求16所述的液压动力工具，其中所述电机由电池供电。

18.根据权利要求1所述的液压动力工具，其中所述表面分别设置在第一臂和第二臂上，以及其中所述第一臂和所述第二臂隔着间隙彼此相对。

19.根据权利要求18所述的液压动力工具，其中所述第一臂是可移动的，以及所述第二臂是固定的。

20.根据权利要求18所述的液压动力工具，其中所述表面设置在所述第一臂和所述第二臂的各自端部，以及其中所述第一臂和所述第二臂形成U形或C形。