CN101776100B - 一种高频响应集成化伺服油缸 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高频响应集成化伺服油缸。包括有缸体(1)、耳轴(2)、伺服阀(3)、静压轴承(4)、传感器(5)，其中伺服阀(3)置于缸体(1)内，耳轴(2)装设在缸体(1)的端面，缸体(1)支承在静压轴承(4)上，传感器(5)装设在静压轴承(4)上。本发明是一种高集成化、响应快、承受大偏载力的高频响应集成化伺服油缸，其设计巧妙，方便实用。

Description

一种高频响应集成化伺服油缸

技术领域

本发明是一种高频响应集成化伺服油缸，属于伺服油缸的改造技术。

背景技术

在现代工业体系中，许多装备均需动力大，响应快，精度高的伺服油缸作为执行器，如钢铁工业的轧机、振动结晶器、冶炼设备；航空、航天、汽车等模拟姿态控制和环境的试验台、对接机构、起落架；以及压力成形设备、重型机械和工程机械等等。在工业生产中，大量产品都需要通过运输途径转移到人们手中，在运输过程中难免会产生振动而引起产品的失效。因此，模拟各种路面激励运载工具产生的振动，高频响应集成化伺服油缸担任主要和关键的角色。此外，各种振动试验台、疲劳试验机等均需用高频响应集成化伺服油缸。此外，现有的伺服油缸在重载、高速运行状态下，其活塞杆会受到动偏载力，严重影响工作安全稳定性，甚至损坏，难于满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种高集成化、响应快、承受大偏载力的高频响应集成化伺服油缸。本发明设计巧妙，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的高频响应集成化伺服油缸，包括有缸体、耳轴、伺服阀、静压轴承、传感器，其中伺服阀置于缸体内，耳轴装设在缸体的两侧，缸体支承在静压轴承上，传感器装设在静压轴承上。

上述伺服阀的活塞杆采用空心状活塞杆。

上述传感器设置在油缸活塞杆的空心部位上。

上述静压轴承的油腔通过节流器与液压系统相通。

上述节流器采用环形缝隙式节流器。

上述节流器包括有置于静压轴承所设滑孔上的节流杆，且节流杆与能带动其旋入或旋出的螺塞连接。

上述伺服油缸的主油路与回油路直接加工在耳轴上。

本发明由于采用由缸体、耳轴、伺服阀、静压轴承、传感器等集成于一体，形成一种高集成度的电液伺服油缸的结构，本发明的伺服油缸能承受高偏心负载力，具有设计新颖，结构紧凑，配置合理，体积小等优点，有着广泛的应用前景。本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1)本发明是一种集机、电、液于一体的电液伺服执行装置，它将改进各类机电、仪表、食品包装等产品的机械的抗振能力，提高生产设备的整体动态响应性能。

2)本发明能将过去的电液开环系统和开环比例控制系统提升为闭环伺服控制系统，在实现液压系统柔性化、智能化、充分发挥液压系统出力大、惯性小、响应快等方面产生重要支撑作用，而且在动态响应性能、响应速度、可靠性、集成化等方面更适应自动化需求。

3)本发明采取有效可靠措施，在高偏载力工作的背景下实现安全稳定运行。

本发明高频响应集成化的伺服油缸可广泛用于各种模拟试验系统，振动台、压力机、登机桥以及冶金设备的液压系统或者其他场合，是在电液控制高新技术发展的背景下推动并研发的高集成化、响应快、承受大偏载力的关键伺服元件，将在促进液压技术发展和开发上具有重要意义，本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的高频响应集成化伺服油缸。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖面图；

图3为图1中的B-B剖面图；

图4为节流器的结构示意图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1、2、3所示，包括有缸体1、耳轴2、伺服阀3、静压轴承4、传感器5，其中伺服阀3置于缸体1内，耳轴2装设在缸体1的端面，缸体1支承在静压轴承4上，传感器5装设在静压轴承4上。缸体1、耳轴2、伺服阀3、静压轴承4、传感器5等部件高集成于一体，形成一种高集成度的电液伺服油缸，以达到高精度，快速响应的控制要求。

本实施例中，上述伺服阀3的活塞杆6采用空心状活塞杆。上述的空心状活塞杆6它减少了运动部分的质量，即减少了运动部件本身的自耗功率，提高了伺服油缸的响应性能；其在客观上包会了检测传感器的良好效果，保证了自动控制系统的准确运行。

本实施例中，上述传感器5设置在伺服阀3的活塞杆6的空心部位。上述静压轴承4的油腔41通过节流器7与液压系统相通。

本实施例中，上述节流器7采用环形缝隙式节流器。上述节流器7包括有置于静压轴承4所设滑孔上的节流杆71，且节流杆71与能带动其旋入或旋出的螺塞8连接。上述的环形缝隙式节流器7设计在静压轴承4上，易加工，集成度高，而且节流杆71与螺塞8连成一体，它随螺塞8的运动旋入或旋出，故拆装方便，静压轴承4上使用环形缝隙式节流形式，克服了传统的毛细管或针孔式节流器易堵塞、加工及装拆困难的特点。上述的环形缝隙式节流器使静压轴承形成油腔压力差，更好地调整活塞杆的精确位置，在技术开发上具有较大的实用价值。上述静压轴承4能承受高偏载荷，活塞杆6与静压轴承4等不产生金属间的摩擦接触，环形缝隙式节流器7使静压轴承4形成油腔压力差，更好地调整活塞杆6保持在精确的中心位置，提高伺服油缸工作的稳定性，在技术开发上具有较大的实用价值。本实施例中，上述伺服油缸的主油路9与回油路1 0直接加工在耳轴2上。

上述的伺服油缸工作腔总容积(包括阀、连接管道等)小，使系统的固有频率增大，其工作稳定性明显增强。而且，伺服油缸的尺寸及重量大大降低，机构更紧凑，配置更合理，工作可靠性也相对提高了。

本发明的工作原理如下：主油路和回油路在同一轴线上，在工作状态下，油液从主油路进入，伺服阀3输入控制电流，如正弦信号，方波信号以及随机信号等，控制液流方向，空心状活塞杆内的传感器5检测信号对其进行实时反馈。油路中产生压力油膜将起承受高偏载力的作用，缸体内设计静压轴承4、环形缝隙式节流器7，使活塞杆6对中心线有良好的复位能力，使其在频繁换向工况下始终处于高速稳定运动状态，保证油液从回油路安全流出，完成伺服油缸的整个动作过程。

Claims (5)

1.一种高频响应集成化伺服油缸，其特征在于包括有缸体(1)、耳轴(2)、伺服阀(3)、静压轴承(4)、传感器(5)，其中伺服阀(3)置于缸体(1)内，耳轴(2)装设在缸体(1)的两侧，缸体(1)支承在静压轴承(4)上，传感器(5)装设在静压轴承(4)上，上述静压轴承(4)的油腔(41)通过节流器(7)与液压系统相通；上述节流器(7)包括有置于静压轴承(4)所设滑孔上的节流杆(71)，且节流杆(71)与能带动其旋入或旋出的螺塞(8)连接。

2.根据权利要求1所述的高频响应集成化伺服油缸，其特征在于上述缸体(1)的活塞杆(6)采用空心状活塞杆。

3.根据权利要求2所述的高频响应集成化伺服油缸，其特征在于上述传感器(5)设置在活塞杆(6)的空心部位上。

4.根据权利要求1所述的高频响应集成化伺服油缸，其特征在于上述节流器(7)采用环形缝隙式节流器。

5.根据权利要求1所述的高频响应集成化伺服油缸，其特征在于上述伺服油缸的主油路(9)与回油路(10)直接加工在耳轴(2)上。

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