CN111828430B - 一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，包括缸体、夹持器、以及活塞杆，缸体的进液口和缸体的出液口处均设置有用于分别堵塞缸体的进液口通道和缸体的出液口通道的堵塞杆组件；堵塞杆组件之间设置有拨动块；拨动块安装在导轨的滑块上；缸体上安装有转动连接的驱动杆，驱动杆上开设有第一外螺纹，其中驱动杆与滑块之间通过螺纹配合连接；夹持器用于夹持活塞杆；夹持器与驱动杆之间通过传动机构进行连接；当需要调节液压缸的行程时，本发明通过调节堵塞杆组件之间的间距，在活塞杆运动过程中，拨动块带动堵塞杆组件对缸体的进液口或者缸体的出液口进行堵塞，使得活塞杆停止运动，即实现液压缸行程调节。

Description

一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸

技术领域

本发明属于液压缸领域，具体涉及一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，它结构简单、工作可靠，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用，液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比，液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成，缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。

液压缸活塞杆的工作行程由液压缸缸筒的有效工作长度及活塞长度决定，通常液压缸缸筒的有效工作长度减去活塞长度即为活塞杆的工作行程，然而，传统的液压缸缸筒的有效工作长度及活塞长度都是固定的，因此其工作行程不可变。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，解决了背景技术所提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，包括缸体、夹持器、以及位于缸体内沿着缸体轴线方向进行滑动的活塞杆，所述缸体的进液口和缸体的出液口处均设置有用于分别堵缸体的进液口通道和缸体的出液口通道的堵塞杆组件；

分别位于堵塞所述缸体的进液口和缸体的出液口处的堵塞杆组件之间设置有拨动块；

所述拨动块安装在导轨的滑块上，其中导轨固定安装在缸体上并且与缸体的轴线平行；

所述缸体上安装有转动连接的驱动杆，驱动杆上开设有第一外螺纹，驱动杆与缸体的轴线平行，其中驱动杆与滑块之间通过螺纹配合连接；

所述夹持器用于夹持活塞杆；

所述夹持器与驱动杆之间通过传动机构进行连接。

进一步地，所述堵塞杆组件通过套环连接在缸体上，其中套环套设在缸体上。

进一步地，处于所述缸体的进液口通道或者缸体的出液口通道内的堵塞杆组件一端固定安装有弹簧。

进一步地，所述堵塞杆组件包括由多个相互套设的堵塞杆组成，其中相邻套设的堵塞杆之间通过螺纹配合连接，其中最外侧的堵塞杆与套环之间固定连接，最外侧的堵塞杆分别用于堵缸体的进液口通道和缸体的出液口通道，最外侧的堵塞杆与弹簧之间固定连接。

进一步地，所述夹持器包括：镜像分布并且分别处于活塞杆两侧的夹块，其中镜像分布的所述夹块用于对活塞杆进行夹持；螺纹杆，所述螺纹杆上开设有镜像分布的第二外螺纹，夹块与第二外螺纹一一对应，其中夹块与对应的第二外螺纹之间通过螺纹配合连接；导条，所述导条与螺纹杆之间平行，导条贯穿夹块；安装座，所述螺纹杆转动安装在安装座上，导条固定安装在安装座上；

所述安装座上固定安装有导杆以及齿条，导杆和齿条均与缸体的轴线平行。

进一步地，所述传动机构包括：直齿轮，所述直齿轮通过第一转轴转动安装在缸体上，直齿轮与齿条啮合连接；

第一斜齿轮，所述第一斜齿轮通过第二转轴安装在缸体上，第二转轴延伸至缸体外侧，第二转轴与第一转轴之间通过键槽形式进行卡接；

第二斜齿轮，所述第二斜齿轮通过第三转轴固定安装在驱动杆上，其中第三转轴与驱动杆之间同轴固定。

进一步地，所述缸体上开设有收纳仓，其中第一转轴、直齿轮、第二转轴、第一斜齿轮、第三转轴以及第二斜齿轮均收纳于收纳仓内。

本发明的有益效果：

当需要调节液压缸的行程时，本发明通过调节堵塞杆组件之间的间距，在活塞杆运动过程中，拨动块带动堵塞杆组件对缸体的进液口或者缸体的出液口进行堵塞，使得活塞杆停止运动，即实现液压缸行程调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的整体剖视图；

图3是本发明实施例的夹持器结构示意图；

图4是本发明实施例的图1的A处放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，包括缸体1，以及位于缸体1内沿着缸体1轴线方向进行滑动的活塞杆2；

缸体1的进液口10和缸体1的出液口11处均设置有用于分别堵缸体1的进液口10通道和缸体1的出液口11通道的堵塞杆组件3，堵塞杆组件3通过套环31连接在缸体1上，其中套环31套设在缸体1上。

使用时，套环31向其对应的缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行运动时，此时堵塞杆组件3进行堵塞其对应的缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道，当缸体1的进液口10通道发生堵塞时，此时无法通过缸体1的进液口10进行进液或者出液，即此时活塞杆2停止运动，保持相对稳定状态；同理，当缸体1的出液口11通道发生堵塞时，此时无法通过缸体1的出液口11进行进液或者出液，即此时活塞杆2停止运动，保持相对稳定状态；

堵塞杆组件3通过套环31连接在缸体1上，使得堵塞组件运动保持稳定性，即堵塞组件沿着其自身轴线进行运动，用于对堵缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道进行堵塞。

在本实施例中，处于缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道内的堵塞杆组件3一端固定安装有弹簧32，当堵塞杆组件3对缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道进行堵塞的过程中，弹簧32由于缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道腔壁与堵塞杆组件3挤压，使得弹簧32呈压缩状态，同时当无外力作用堵塞杆组件3时，弹簧32舒张，使得堵塞杆组件3背离缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11运动，此时缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11能够重新进行进液或者出液。

堵塞杆组件3包括由多个相互套设的堵塞杆30组成，其中相邻套设的堵塞杆30之间通过螺纹配合连接，其中最外侧的堵塞杆30与套环31之间固定连接，最外侧的堵塞杆30分别用于堵缸体1的进液口10通道和缸体1的出液口11通道，最外侧的堵塞杆30与弹簧32之间固定连接；使用时，通过旋转单个堵塞杆30，进行调整堵塞杆组件3整体长度，在实际运用中，通过调整堵塞杆组件3整体长度，进而调节分别位于堵缸体1的进液口10和缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3之间的间距。

分别位于堵缸体1的进液口10和缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3之间设置有拨动块4，当拨动块4运动至堵塞杆组件3位置时，拨动块4用于对堵塞杆组件3进行挤压，使得堵塞杆组件3靠近对应的缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11，塞杆组件用于进行堵塞其对应的缸体1的进液口10通道或者缸体1的出液口11通道。

拨动块4安装在导轨40的滑块41上，其中导轨40固定安装在缸体1上并且与缸体1的轴线平行；

缸体1上安装有转动连接的驱动杆42，驱动杆42上开设有第一外螺纹，驱动杆42与缸体1的轴线平行，其中驱动杆42与滑块41之间通过螺纹配合连接。

使用时，当驱动杆42发生转动时，转动的驱动杆42带动滑块41沿着导轨40上滑动，进而带动拨动块4运动。

在本实施中，液压缸还包括夹持器5，其中夹持器5用于夹持活塞杆2；使用时，当夹持器5夹持在活塞杆2上时，活塞杆2运动，带动夹持器5沿着缸体1进行直线运动；

夹持器5与驱动杆42之间通过传动机构6进行连接，当夹持器5做直线运动时，驱动杆42进行转动。

在实际运用过程中，当需要调节液压缸的行程时，通过旋转单个堵塞杆30，调节分别位于堵缸体1的进液口10和缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3之间的间距，预先将拨动块4移动至处于缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3处，直至拨动块4一侧与堵塞杆组件3的最内侧堵塞杆30顶端相贴，此时将夹持器5进行夹持在活塞杆2上，当从缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行通液时，活塞杆2运动，进而通过传动机构6带动驱动杆42转动，使得拨动块4从相贴的堵塞杆组件3向其对立的堵塞杆组件3处移动，直至拨动块4带动其对立的堵塞杆组件3对缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行堵塞，使得活塞杆2停止运动，即实现液压缸行程调节。

在本实施例中，夹持器5包括：镜像分布并且分别处于活塞杆2两侧的夹块50，其中镜像分布的夹块50相互间夹持用于对活塞杆2进行夹持；螺纹杆51，螺纹杆51上开设有镜像分布的第二外螺纹，夹块50与第二外螺纹一一对应，其中夹块50与对应的第二外螺纹之间通过螺纹配合连接；导条52，导条52与螺纹杆51之间平行，导条52贯穿夹块50；安装座53，螺纹杆51转动安装在安装座53上，导条52固定安装在安装座53上。

使用时，转动螺纹杆51，使得夹块50相互间靠近或者远离，当夹块50相互间靠近，夹块50相互间夹持用于对活塞杆2进行夹持。

安装座53上固定安装有导杆531以及齿条532，导杆531和齿条532均与缸体1的轴线平行；使用时，利用导杆531使得夹持器5的运动，始终处于直线状态；齿条532运用于传动机构6进行运动传输；

传动机构6包括：直齿轮61，直齿轮61通过第一转轴601转动安装在缸体1上，直齿轮61与齿条532啮合连接；第一斜齿轮62，第一斜齿轮62通过第二转轴602安装在缸体1上，第二转轴602延伸至缸体1外侧，此时第二转轴602可自身转动，也可沿着自身轴线方向运动，第二转轴602与第一转轴601之间通过键槽形式进行卡接；第二斜齿轮63，第二斜齿轮63通过第三转轴603固定安装在驱动杆42上，其中第三转轴603与驱动杆42之间同轴固定。

使用时，将夹持器5进行夹持在活塞杆2上，当从缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行通液时，夹持器5随着活塞杆2进行直线运动，在此过程中，齿条532带动直齿轮61转动，通过运动传递，使得驱动杆42进行转动，使得拨动块4从相贴的堵塞杆组件3向其对立的堵塞杆组件3处移动，直至拨动块4带动其对立的堵塞杆组件3对缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行堵塞，使得活塞杆2停止运动，即实现液压缸行程调节；其中将第二转轴602与第一转轴601之间设置成通过键槽形式进行卡接，当两者相互间卡接时，此时第一转轴601转动，进行运动传递至第二转轴602转动，当第一转轴601与第二转轴602脱离时，第一转轴601无法将运动传递至第二转轴602转动，此时可独立转动驱动杆42，进行调节拨动块4初始位置。

在本实施例中，缸体1上开设有收纳仓12，其中第一转轴601、直齿轮61、第二转轴602、第一斜齿轮62、第三转轴603以及第二斜齿轮63全部收纳于收纳仓12内，避免人为触碰。

工作原理：

当需要调节液压缸的行程时，通过旋转单个堵塞杆30，调节分别位于堵缸体1的进液口10和缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3之间的间距，预先将拨动块4移动至处于缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11处的堵塞杆组件3处，直至拨动块4一侧与堵塞杆组件3的最内侧堵塞杆30顶端相贴，此时将夹持器5进行夹持在活塞杆2上，当从缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行通液时，活塞杆2运动，进而通过传动机构6带动驱动杆42转动，使得拨动块4从相贴的堵塞杆组件3向其对立的堵塞杆组件3处移动，直至拨动块4带动其对立的堵塞杆组件3对缸体1的进液口10或者缸体1的出液口11进行堵塞，使得活塞杆2停止运动，即实现液压缸行程调节。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，包括缸体(1)、夹持器(5)、以及位于缸体(1)内沿着缸体(1)轴线方向进行滑动的活塞杆(2)，其特征在于，所述缸体(1)的进液口(10)和缸体(1)的出液口(11)处均设置有用于分别堵塞缸体(1)的进液口(10)通道和缸体(1)的出液口(11)通道的堵塞杆组件(3)；

分别位于堵塞所述缸体(1)的进液口(10)和缸体(1)的出液口(11)处的堵塞杆组件(3)之间设置有拨动块(4)；

所述拨动块(4)安装在导轨(40)的滑块(41)上，其中导轨(40)固定安装在缸体(1)上并且与缸体(1)的轴线平行；

所述缸体(1)上安装有转动连接的驱动杆(42)，驱动杆(42)上开设有第一外螺纹，驱动杆(42)与缸体(1)的轴线平行，其中驱动杆(42)与滑块(41)之间通过螺纹配合连接；

所述夹持器(5)用于夹持活塞杆(2)；

所述夹持器(5)与驱动杆(42)之间通过传动机构(6)进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，所述堵塞杆组件(3)通过套环(31)连接在缸体(1)上，其中套环(31)套设在缸体(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，处于所述缸体(1)的进液口(10)通道或者缸体(1)的出液口(11)通道内的堵塞杆组件(3)一端固定安装有弹簧(32)。

4.根据权利要求3所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，所述堵塞杆组件(3)包括由多个相互套设的堵塞杆(30)组成，其中相邻套设的堵塞杆(30)之间通过螺纹配合连接，其中最外侧的堵塞杆(30)与套环(31)之间固定连接，最外侧的堵塞杆(30)分别用于堵塞缸体(1)的进液口(10)通道和缸体(1)的出液口(11)通道，最外侧的堵塞杆(30)与弹簧(32)之间固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，所述夹持器(5)包括：镜像分布并且分别处于活塞杆(2)两侧的夹块(50)，其中镜像分布的所述夹块(50)用于对活塞杆(2)进行夹持；螺纹杆(51)，所述螺纹杆(51)上开设有镜像分布的第二外螺纹，夹块(50)与第二外螺纹一一对应，其中夹块(50)与对应的第二外螺纹之间通过螺纹配合连接；导条(52)，所述导条(52)与螺纹杆(51)之间平行，导条(52)贯穿夹块(50)；安装座(53)，所述螺纹杆(51)转动安装在安装座(53)上，导条(52)固定安装在安装座(53)上；

所述安装座(53)上固定安装有导杆(531)以及齿条(532)，导杆(531)和齿条(532)均与缸体(1)的轴线平行。

6.根据权利要求5所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，所述传动机构(6)包括：直齿轮(61)，所述直齿轮(61)通过第一转轴(601)转动安装在缸体(1)上，直齿轮(61)与齿条(532)啮合连接；

第一斜齿轮(62)，所述第一斜齿轮(62)通过第二转轴(602)安装在缸体(1)上，第二转轴(602)延伸至缸体(1)外侧，第二转轴(602)与第一转轴(601)之间通过键槽形式进行卡接；

第二斜齿轮(63)，所述第二斜齿轮(63)通过第三转轴(603)固定安装在驱动杆(42)上，其中第三转轴(603)与驱动杆(42)之间同轴固定。

7.根据权利要求6所述的一种基于联合仿真模拟技术的高精度可变行程数字液压缸，其特征在于，所述缸体(1)上开设有收纳仓(12)，其中第一转轴(601)、直齿轮(61)、第二转轴(602)、第一斜齿轮(62)、第三转轴(603)以及第二斜齿轮(63)均收纳于收纳仓(12)内。

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