CN104458228B - 一种外置限位作动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作动器，特别公开了一种外置限位作动器。它包括由伺服阀控制动作的油缸，所述油缸的活塞杆的下部设有限位块，所述限位块的上下方分别套有上固定块和下固定块，所述上固定块和下固定块之间通过支撑杆连接，所述上固定块与油缸连接，所述下固定块下方通过导向杆连接用于固定位移传感器的固定夹，位移传感器的固定部分位于固定夹内，活动部分与活塞杆的下端连接。本发明可以解决作动器行程和小量程高精度位移传感器行程不匹配的问题。通过设置外置碟簧，为作动器缓冲限位，限制作动器的行程小于传感器行程，使之与小量程高精度的位移传感器匹配，实现使用小量程高精度传感器的目的。

Description

一种外置限位作动器

（一）技术领域

本发明涉及一种作动器，特别涉及一种外置限位作动器。

（二）背景技术

作动器又名激振器，用于进行动力学试验，是动力学试验的出力装置。作动器是实施振动主动控制的关键部件，是主动控制系统的重要环节。

在试验机进行试验时，最重要的参数是位移、试验力、变形。其中位移对液压试验机来讲，就是指的由位移传感器测量的活塞杆的位移。位移的测量范围和测量精度是液压试验机最重要的性能指标。

试验机位移的测量常用线性可变差动变压器（LVDT）和磁致伸缩传感器。这些位移传感器都是模拟信号输出，而模拟信号的分辨率和测量精度和量程成正比。量程越小精度越高，对于变形量很小的试样的位移测量，用大行程的位移传感器无法准确测量。

如对于量程100mm的位移传感器，测量范围为量程的2%-100%FS,这时测量2mm以下的变形时，会超差，无法满足试验要求。

但是如果选用量程小的位移传感器也有问题：

一是作动器行程量如果和位移传感器匹配， 例如：根据精度要求，需要配置量程±5mm的位移传感器，这时作动器的行程也是±5mm，即作动器的行程为10mm，这么小的距离高速作动器无法配置缓冲区，即使勉强配置了缓冲区，也将有大部分有效行程在液压缓冲区内，而液压缓冲区内的液压阻力并不线性，给作动器的伺服控制带来了无法弥补的难度。

二是如果用大行程的液压缸也不益配置小量程的位移传感器。例如行程40mm的液压缸配置量程±5mm的位移传感器，这时液压缸会有部分处于失控状态，无法工作。

所以，动态疲劳试验中的小位移测量一直是一个全行业的技术难题。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种既能够配置小位移传感器，也不会因不匹配失控，也不会在缓冲区工作的外置限位作动器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种外置限位作动器，其特征是，包括由伺服阀控制动作的油缸，所述油缸的活塞杆的下部设有限位块，所述限位块的上下方分别套有上固定块和下固定块，所述上固定块和下固定块之间通过支撑杆连接，所述上固定块与油缸连接，所述下固定块下方通过导向杆连接用于固定位移传感器的固定夹，位移传感器的固定部分位于固定夹内，活动部分与活塞杆的下端连接。

所述上固定块下方依次固定有上部调整垫片、上部碟簧、上部橡胶垫板和上部碟簧固定件，所述下固定块上方依次固定有下部调整垫片、下部碟簧、下部橡胶垫板和下部碟簧固定件。

所述活塞杆的下端固定连接导向套，所述导向套套在导向杆上。

所述固定夹上开有用于固定位移传感器的固定部分的固定孔，由固定孔向外开一条倾斜的贯通的豁口，豁口处设置有紧固件。

所述上部碟簧固定件和下部碟簧固定件为V型结构。

本发明的有益效果是：

本发明可以解决作动器行程和小量程高精度位移传感器行程不匹配的问题。通过设置外置碟簧，为作动器缓冲限位，限制作动器的行程小于传感器行程，使之与小量程高精度的位移传感器匹配，实现使用小量程高精度传感器的目的。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明剖视结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为固定夹的剖视结构示意图；

图4为上部碟簧固定件和下部碟簧固定件的剖视结构示意图。

图中，1伺服阀，2缸筒，3活塞杆，4限位块,5上固定块，6下固定块，7上端盖，8下端盖,9支撑杆，10导向杆，11导向套，12固定部分，13活动部分，14固定夹，15固定孔，16豁口，17紧固件，18上部调整垫片，19上部碟簧，20上部橡胶垫板，21上部碟簧固定件，22下部调整垫片，23下部碟簧，24下部橡胶垫板，25下部碟簧固定件。

（五）具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1至图4所示，该种外置限位作动器，包括由伺服阀1控制动作的油缸，油缸包括缸筒2和活塞杆3，缸筒2上下端分别为上端盖7和下端盖8，油缸的活塞杆3的下部对称设置两块限位块4，限位块4通过螺钉固定在活塞杆3的凹进槽内，限位块4的上下方分别套有上固定块5和下固定块6，其中上固定块5通过螺钉固定在下端盖8上，上固定块5和下固定块6之间通过支撑杆9连接，下固定块6下方通过导向杆10连接用于固定位移传感器的固定夹14，如图3所示，固定夹14上开有用于固定位移传感器的固定部分12的固定孔15，由固定孔15向外开一条倾斜的贯通的豁口16，豁口16处设置有紧固件17，位移传感器的固定部分12位于固定孔15内，然后用紧固件17固定，位移传感器的活动部分13与活塞杆3的下端连接，固定部分12和活动部分13的相对运动会使位移传感器发出对应的位移信号；为了防止活塞杆3在上下运动过程中发生转动，在活塞杆3的下端固定连接导向套11，导向套11套在导向杆10上。

在上固定块5下方依次固定有上部调整垫片18、上部碟簧19、上部橡胶垫板20和上部碟簧固定件21，下固定块6上方依次固定有下部调整垫片22、下部碟簧23、下部橡胶垫板24和下部碟簧固定件25，上部碟簧固定件21和下部碟簧固定件25为如图4所示的V型结构，可以方便地压实上部橡胶垫板20和下部橡胶垫板24、上部碟簧19和下部碟簧23及上部调整垫片18和下部调整垫片22，并为上部碟簧19和下部碟簧23的弹性变形预留空间；当限位块4向上一直运动可以碰到上部碟簧19，向下一直运动可以碰到下部碟簧23，上部碟簧19和下部碟簧23的作用是能够提供有效的机械限位的同时，还能够得到适当的缓冲；上部调整垫片18和下部调整垫片22的作用是可以替换不同厚度的垫片，调整作动器的位移行程；上部橡胶垫板20和下部橡胶垫板24的作用是可以压实上部碟簧19和下部碟簧23，并且在上部碟簧19和下部碟簧23变形的时候根据上部碟簧19和下部碟簧23一起变形，使其不致松动引起噪声和不必要的碰撞损坏。

在本发明中，活塞杆3的理论行程为2M，受到限位块4的限制后的实际行程为2N，2M远远大于2N，所以活塞杆3的为止是由2N决定的。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (4)

1.一种外置限位作动器，其特征是，包括由伺服阀（1）控制动作的油缸，所述油缸的活塞杆（3）的下部设有限位块（4），所述限位块（4）的上下方分别套有上固定块（5）和下固定块（6），所述上固定块（5）和下固定块（6）之间通过支撑杆（9）连接，所述上固定块（5）与油缸连接，所述下固定块（6）下方通过导向杆（10）连接用于固定位移传感器的固定夹（14），位移传感器的固定部分（12）位于固定夹（14）内，活动部分（13）与活塞杆（3）的下端连接，所述上固定块（5）下方依次固定有上部调整垫片（18）、上部碟簧（19）、上部橡胶垫板（20）和上部碟簧固定件（21），所述下固定块（6）上方依次固定有下部调整垫片（22）、下部碟簧（23）、下部橡胶垫板（24）和下部碟簧固定件（25）。

2.根据权利要求1所述的外置限位作动器，其特征是，所述活塞杆（3）的下端固定连接导向套（11），所述导向套（11）套在导向杆（10）上。

3.根据权利要求1或2所述的外置限位作动器，其特征是，所述固定夹（14）上开有用于固定位移传感器的固定部分（12）的固定孔（15），由固定孔（15）向外开一条倾斜的贯通的豁口（16），豁口（16）处设置有紧固件（17）。

4.根据权利要求3所述的外置限位作动器，其特征是，所述上部碟簧固定件（21）和下部碟簧固定件（25）为V型结构。