CN105301883A - 一种xyz三自由度液压调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种XYZ三自由度液压调节装置，包括：基座（1），安装于基座（1）内部的分流器（2），与分流器连接有活塞液压缸（3），所述分流器（2）上分别设置有X轴液压缸（21）、Y轴液压缸（22）和Z轴液压缸（23）以及与X轴液压缸（21）、Y轴液压缸（22）和Z轴液压缸（23）连通的X分流孔（24）、Y分流孔（25）和Z分流孔（26），在所述活塞液压缸（3）的底部设置有导流盘（4），导流盘（4）上设置有导流孔，当导流盘（4）相对活塞液压缸（3）转动一定角度后，导流孔可与X分流孔（24）、Y分流孔（25）和Z分流孔（26）分别连通；具有结构简单，设计合理，调节精密、方便操作等优点。

Description

一种XYZ三自由度液压调节装置

技术领域

本发明涉及元器件的自由度调节装置，特别提供了一种XYZ三自由度液压调节装置，适用于数字电影放映机系统中灯箱光源的X/Y/Z三自由度调节。

背景技术

数字电影是近年来迅速崛起的一种新的电影放映技术。由于其具有清晰艳丽的画面、无磨损的稳定放映效果、更低的发行成本等特点，在制作、储存、发行和放映上都有很大的优势，已经逐步取代了胶片电影放映技术。

数字电影放映机的核心为数字投影光学系统，包括光源系统、分色系统、数字微镜元件（ＤＭＤ芯片）等。光源系统采用大功率氙灯光源，短弧氙灯（也称球形氙灯）属于高压气体放电灯，具有亮度大，色温高，稳定性好的特性。由于其色温在6000K左右，辐射光谱接近太阳光的优点，被广泛的应用于电影放映机中。

作为电影放映机的光源，氙灯与整个光学系统的相对位置关系到其输出画面的清晰程度，这时就需要对氙灯的X/Y/Z三自由度进行调节，并且要求调节装置精密、方便操作、耐高温以及具备绝缘功能。

因此，研发一种满足上述要求，用于对数字电影放映机系统中灯箱光源位置调节的装置，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种XYZ三自由度液压调节装置，以实现对数字电影放映机系统中灯箱光源位置的精确调节。

本发明提供的技术方案，具体为，一种XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，包括：

基座1，其上设置有贯通上下的安装腔体11；

分流器2，其活动安装于所述基座1的安装腔体11内，在所述分流器2上分别设置有X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23，所述X轴液压缸21和所述Y轴液压缸22沿所述分流器2的周向设置，且所述X轴液压缸21中的X轴活塞推杆211外端以及所述Y轴液压缸22中的Y轴活塞推杆221外端均与所述安装腔体11内壁相抵，在所述分流器2上还设置有分别与所述X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23连通的X分流孔24、Y分流孔25和Z分流孔26；

活塞液压缸3，其设置于所述基座1的上方，与所述分流器2连接，在所述活塞液压缸3的底部转动设置有导流盘4，且所述导流盘4上设置有导流孔，当所述导流盘4相对所述活塞液压缸3转动一定角度后，所述导流孔可与所述X分流孔24、Y分流孔25和Z分流孔26分别连通，驱动所述X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23分别运动。

优选，所述基座1中安装腔体11的上部为圆形槽体，下部为与所述圆形槽体连通的方形孔，在所述圆形槽体上方安装有盖板12。

进一步优选，所述分流器2的上部设置有沿其径向向外延伸的外缘，所述外缘卡设于所述安装腔体11的上部圆形槽体内，且所述外缘沿周向间隔设置有球头弹簧安装孔29，所述球头弹簧安装孔29内间隔安装有球头朝上的球头弹簧291和球头朝下的球头弹簧292。

进一步优选，所述分流器2上还设置有第一安装孔27和第二安装孔28，所述第一安装孔27和第二安装孔28分别与所述X轴液压缸21和Y轴液压缸22相对，且在所述第一安装孔27内设置有X轴调节柱271，所述X轴调节柱271一端与所述安装腔体11内壁相抵，另一端与第一安装孔27底部弹性相接，在所述第二安装孔28内设置有Y轴调节柱281，所述Y轴调节柱281一端与所述安装腔体11内壁相抵，另一端与第二安装孔28底部弹性相接。

进一步优选，所述Z轴液压缸23包括：Z轴缸体231和设置于所述Z轴缸体231内的Z轴活塞推杆232，所述Z轴活塞推杆232上套装有第二弹簧233，所述第二弹簧233一端与Z轴活塞推杆232中的活塞相抵，另一端与所述Z轴缸体231上部相抵。

进一步优选，所述活塞液压缸3包括：

缸体31；

活塞板32，其设置于所述缸体31的内部，且中央设置有螺纹孔321；

旋钮33，其转动连接于所述缸体31的上端；

螺纹杆34，其螺纹插设于所述活塞板32的螺纹孔321内，上端与所述旋钮33固定连接，下端与所述导流盘4转动连接。

进一步优选，所述活塞板32沿所述螺纹孔321周向均布有安装孔，每个安装孔内均安装有导向柱35，所述导向柱35的下端与所述导流盘4转动连接，且所述导向柱35上套装有第一弹簧36，所述第一弹簧36的上端与所述活塞板32相抵，下端与所述导流盘4相抵。

进一步优选，所述活塞液压缸3的缸体31沿周向设置有滑槽311，所述导流盘4的一侧固定设置有调节开关41，所述调节开关41穿过所述滑槽311位于所述缸体31的外部。

进一步优选，所述旋钮33包括：第一旋钮331和第二旋钮332，所述第二旋钮332固定连接于所述缸体31的上端，所述第一旋钮331螺纹套装于所述第二旋钮332的外部。

本发明提供的XYZ三自由度液压调节装置，将液压作为动力源，由单个活塞液压缸提供液压，通过旋转分流盘，使活塞液压缸分别通过X分流孔、Y分流孔和Z分流孔与X轴液压缸、Y轴液压缸和Z轴液压缸连通，进而驱动X轴液压缸、Y轴液压缸和Z轴液压缸进行分别运动，通过X轴液压缸和Y轴液压缸的运动，可驱动分流器在基座的安装腔体内沿XY平面进行平动，同时也带动Z轴液压缸沿XY平面平动，再配合Z轴液压缸沿Z轴的纵向运动，实现了该调节装置在XYZ三自由度的位置调节。

本发明提供的XYZ三自由度液压调节装置，具有结构简单，设计合理，调节精密、方便操作等优点。

附图说明

图1为XYZ三自由度液压调节装置内部剖切示意图；

图2为XYZ三自由度液压调节装置结构示意图；

图3为XYZ三自由度液压调节装置底部示意图；

图4为分流器的结构示意图；

图5为分流器的横向剖面示意图；

图6为XYZ三自由度液压调节装置使用安装示意图。

具体实施方式

下面具体的实施方案对本发明进行进一步解释，但是并不用于限制本发明的保护范围。

为了实现数字电影放映机系统中对灯箱光源位置调节的精确性要求，本实施方案提供了一种XYZ三自由度液压调节装置，参见图1、图2、图3，包括：基座1，在基座1上设置有安装腔体11，在安装腔体11内安装有分流器2，在分流器2上分别安装有X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23，其中，X轴液压缸21和Y轴液压缸22沿分流器2的周向设置，且X轴液压缸21中的X轴活塞推杆211外端以及Y轴液压缸22中的Y轴活塞推杆221外端均与安装腔体11内壁相抵，在X轴液压缸21和Y轴液压缸22的驱动下，分流器2可在安装腔体11内沿XY平面进行平动，参见图4，在分流器2上还设置有分别与X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23连通的X分流孔24、Y分流孔25和Z分流孔26。

参见图1、图2，在基座1的上方设置有活塞液压缸3，该活塞液压缸3与分流器2连接，在活塞液压缸3的底部转动设置有导流盘4，导流盘4上设置有导流孔，当导流盘4相对活塞液压缸3转动一定角度后，导流盘中的导流孔可与X分流孔24、Y分流孔25和Z分流孔26分别连通，以实现活塞液压缸3分别为X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23提供液压，驱动X轴液压缸21、Y轴液压缸22和Z轴液压缸23分别进行运动。

通过X轴液压缸21和Y轴液压缸22的运动可带动分流器2以及Z轴液压缸23在XY平面上运动，通过Z轴液压缸23的运动可实现Z轴的纵向运动。

在本实施方案中，参见图1、图3，基座1中安装腔体11的上部为圆形槽体，下部为与圆形槽体连通的方形孔，在圆形槽体上方安装有盖板12，其中，下部方形孔的四角倒圆角，该方形孔四壁作为支撑面和限位面，X轴液压缸21中的X轴活塞推杆211外端以及Y轴液压缸22中的Y轴活塞推杆221外端可在其上任意滑动，上部圆形槽体为大口径槽体，在基座1的下端面设计有螺纹孔，用于与疝气灯灯箱主体螺栓连接。

在本实施方案中，参见图1、图5，分流器2的上部设置有沿其径向向外延伸的外缘，外缘卡设于安装腔体11的上部圆形槽体内，且外缘沿周向间隔设置有球头弹簧安装孔29，球头弹簧安装孔29内间隔安装有球头朝上的球头弹簧291和球头朝下的球头弹簧292，通过该球头弹簧的设置可以实现分流器上部在基座与盖板的夹持下任意滑动。

在本实施方案中，参见图1、图5，分流器2上还设置有第一安装孔27和第二安装孔28，第一安装孔27和第二安装孔28分别与X轴液压缸21和Y轴液压缸22相对，且在第一安装孔27内设置有X轴调节柱271，所述X轴调节柱271一端与所述安装腔体11内壁相抵，另一端与第一安装孔27底部通过弹簧弹性相接，在第二安装孔28内设置有Y轴调节柱281，所述Y轴调节柱281一端与所述安装腔体11内壁相抵，另一端与第二安装孔28底部通过弹簧弹性相接，通过该结构的设计与X轴液压缸21和Y轴液压缸22的联合作用下，可实现分流器沿XY平面的移动保持平衡。

在本实施方案中，参见图1，Z轴液压缸23包括：Z轴缸体231和设置于Z轴缸体231内的Z轴活塞推杆232，所述Z轴活塞推杆232上套装有第二弹簧233，第二弹簧233一端与Z轴活塞推杆232中的活塞相抵，另一端与Z轴缸体231上部相抵。

在本实施方案中，参见图1，活塞液压缸3包括：缸体31，在缸体31内设置有活塞板32，在活塞板32中央设置有螺纹孔321，在缸体31的上端转动连接有旋钮33，在活塞板32的螺纹孔321内插设有螺纹杆34，且活塞板32与螺纹杆321之间采用紧密螺纹配合，该紧密螺纹带有自锁功能，螺纹杆34上端与旋钮33焊接连接，下端与导流盘4转动连接，采用间隙配合，该活塞液压缸通过旋转旋钮带动螺纹杆进行转动，驱动活塞板沿螺纹杆进行上下移动推动液压油流动，并且与液压油接触的部件均采用密封处理。

在本实施方案中，参见图1，在活塞板32沿螺纹孔321周向均布有安装孔，每个安装孔内均安装有导向柱35，导向柱35的下端与导流盘4转动连接，且所述导向柱35上套装有第一弹簧36，所述第一弹簧36的上端与所述活塞板32相抵，下端与所述导流盘4相抵，该第一弹簧用于提供回复力和压紧力，使导流盘和分流器紧密配合，其中，安装孔的个数可以个数可以设计为4个。

在本实施方案中，参见图2，在活塞液压缸3的缸体31沿周向设置有滑槽311，导流盘4的一侧螺纹连接有调节开关41，调节开关41穿过滑槽311位于所述缸体31的外部，通过驱动调节开关在滑槽内滑动带动导流盘转动相应的角度，使导流盘中的导流孔与分流器中的分流孔配合，进而改变液压油的X/Y/Z流动方向，分别为X轴液压缸、Y轴液压缸和Z轴液压缸供应液压油。

在本实施方案中，参见图1，旋钮33包括：第一旋钮331和第二旋钮332，所述第二旋钮332固定连接于缸体31的上端，第一旋钮331螺纹套装于第二旋钮332的外部。

上述各个实施方案均是按照递进的方式进行撰写，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

下面以一个优选的实施例对本发明进行进一步的详细说明，但是并不用限制本发明的保护范围。

实施例1

一种XYZ三自由度液压调节装置，包括基座、分流器、活塞液压缸、Z轴液压缸、Z轴活塞推杆、第二弹簧、盖板、球头弹簧、X轴调节柱、Y轴调节柱、X弹簧、Y弹簧、X轴活塞推杆、Y轴活塞推杆、导流盘、活塞板、导向柱、第一弹簧、螺纹杆、第一旋钮、第二旋钮和调节开关等。

参见图1、图2，基座1下端开有方形孔，四角倒圆角，方形孔四壁作为支撑面和限位面，X轴活塞推杆211、Y轴活塞推杆221和X轴调节柱271、Y轴调节柱281的外端面可在其上任意滑动；基座1的上端面开有大口径的圆形槽体，可使分流器2在其内沿XY平面滑动；基座1的下端面设计有螺纹孔，与氙灯灯箱主体采用螺栓连接，具体连接后的效果图可参见图6，其中A表示灯箱主体、B为XYZ三自由度液压调节装置；分流器2上端设计有止口，止口与活塞液压缸3采用螺纹连接；分流器2的移动平面上设计有球头弹簧安装孔29，球头弹簧安装时将球头朝向分流器2下端面、球头朝向分流器2上端面间隔设置；分流器2的移动面下端沿圆周方向设计有X轴液压缸21、Y轴液压缸22，分别与分流器2上端面的X分流孔24、Y分流孔25相连；所述X轴活塞推杆211和Y轴活塞推杆221在液压的作用下分别在X轴液压缸21、Y轴液压缸22内自由滑动，X轴调节柱271和Y轴调节柱281与分流器2内孔之间有弹簧，分流器2在X轴活塞推杆211、Y轴活塞推杆221和X轴调节柱271和Y轴调节柱281的联合作用下在XY平面移动并保持平衡；分流器2的下端面通过螺纹与Z轴液压缸23相连，二者中间有密封圈；Z轴液压缸23与分流器2上端面的Z分流孔26相连通；Z轴活塞推杆232与Ｚ轴缸体231之间有第二弹簧233；导流盘4开有导流孔，与分流器2上的分流孔配合可改变液压油的X/Y/Z流动方向；导流盘4与调节开关41采用螺纹连接，调节开关41在活塞液压缸3的滑槽内滑动带动导流盘转动相应的角度；第一旋钮331与第二旋钮332采用螺纹连接，螺纹杆34与第一旋钮331采用焊接手段连接；螺纹杆34与导流盘4的连接孔采用间隙配合，可自由转动；活塞板32与螺纹杆34采用精密螺纹连接，周向均布有四根导向柱35，导向柱35与导流盘4采用螺纹连接，活塞板32与导流盘4间有第一弹簧36压紧，以使导流盘4与分流器2配合紧密，与液压油接触的部件均采用密封处理。

Claims (9)

1.一种XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，包括：

基座（1），其上设置有贯通上下的安装腔体（11）；

分流器（2），其活动安装于所述基座（1）的安装腔体（11）内，在所述分流器（2）上分别设置有X轴液压缸（21）、Y轴液压缸（22）和Z轴液压缸（23），所述X轴液压缸（21）和所述Y轴液压缸（22）沿所述分流器（2）的周向设置，且所述X轴液压缸（21）中的X轴活塞推杆（211）外端以及所述Y轴液压缸（22）中的Y轴活塞推杆（221）外端均与所述安装腔体（11）内壁相抵，在所述分流器（2）上还设置有分别与所述X轴液压缸（21）、Y轴液压缸（22）和Z轴液压缸（23）连通的X分流孔（24）、Y分流孔（25）和Z分流孔（26）；

活塞液压缸（3），其设置于所述基座（1）的上方，与所述分流器（2）连接，在所述活塞液压缸（3）的底部转动设置有导流盘（4），且所述导流盘（4）上设置有导流孔，当所述导流盘（4）相对所述活塞液压缸（3）转动一定角度后，所述导流孔可与所述X分流孔（24）、Y分流孔（25）和Z分流孔（26）分别连通，驱动所述X轴液压缸（21）、Y轴液压缸（22）和Z轴液压缸（23）分别运动。

2.按照权利要求1所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于：所述基座（1）中安装腔体（11）的上部为圆形槽体，下部为与所述圆形槽体连通的方形孔，在所述圆形槽体上方安装有盖板（12）。

3.按照权利要求2所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于：所述分流器（2）的上部设置有沿其径向向外延伸的外缘，所述外缘卡设于所述安装腔体（11）的上部圆形槽体内，且所述外缘沿周向间隔设置有球头弹簧安装孔（29），所述球头弹簧安装孔（29）内间隔安装有球头朝上的球头弹簧（291）和球头朝下的球头弹簧（292）。

4.按照权利要求1所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于：所述分流器（2）上还设置有第一安装孔（27）和第二安装孔（28），所述第一安装孔（27）和第二安装孔（28）分别与所述X轴液压缸（21）和Y轴液压缸（22）相对，且在所述第一安装孔（27）内设置有X轴调节柱（271），所述X轴调节柱（271）一端与所述安装腔体（11）内壁相抵，另一端与第一安装孔（27）底部弹性相接，在所述第二安装孔（28）内设置有Y轴调节柱（281），所述Y轴调节柱（281）一端与所述安装腔体（11）内壁相抵，另一端与第二安装孔（28）底部弹性相接。

5.按照权利要求1所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，所述Z轴液压缸（23）包括：Z轴缸体（231）和设置于所述Z轴缸体（231）内的Z轴活塞推杆（232），所述Z轴活塞推杆（232）上套装有第二弹簧（233），所述第二弹簧（233）一端与Z轴活塞推杆（232）中的活塞相抵，另一端与所述Z轴缸体（231）上部相抵。

6.按照权利要求1所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，所述活塞液压缸（3）包括：

缸体（31）；

活塞板（32），其设置于所述缸体（31）的内部，且中央设置有螺纹孔（321）；

旋钮（33），其转动连接于所述缸体（31）的上端；

螺纹杆（34），其螺纹插设于所述活塞板（32）的螺纹孔（321）内，上端与所述旋钮（33）固定连接，下端与所述导流盘（4）转动连接。

7.按照权利要求6所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，所述活塞板（32）沿所述螺纹孔（321）周向均布有安装孔，每个安装孔内均安装有导向柱（35），所述导向柱（35）的下端与所述导流盘（4）转动连接，且所述导向柱（35）上套装有第一弹簧（36），所述第一弹簧（36）的上端与所述活塞板（32）相抵，下端与所述导流盘（4）相抵。

8.按照权利要求6所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于：所述活塞液压缸（3）的缸体（31）沿周向设置有滑槽（311），所述导流盘（4）的一侧固定设置有调节开关（41），所述调节开关（41）穿过所述滑槽（311）位于所述缸体（31）的外部。

9.按照权利要求6所述XYZ三自由度液压调节装置，其特征在于，所述旋钮（33）包括：第一旋钮（331）和第二旋钮（332），所述第二旋钮（332）固定连接于所述缸体（31）的上端，所述第一旋钮（331）螺纹套装于所述第二旋钮（332）的外部。