CN116498620A - 一种液压伺服作动器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及液压缸技术领域，具体而言，涉及一种液压伺服作动器。该液压伺服作动器包括油缸、端盖、活塞杆、位移传感器以及防撞件；油缸具备内腔，并开设有与内腔连通的第一油口及第二油口；活塞杆可活动地与内腔配合，且其一端伸出油缸，活塞杆位于内腔内的部分将内腔分隔为有杆腔及无杆腔；位移传感器容置于无杆腔内，以检测活塞杆的位移；防撞件与油缸连接，且位于位移传感器靠近活塞杆的一侧，以与活塞杆抵接。该液压伺服作动器在使用的过程中，通过位移传感器能够测量活塞杆的线性位移，而能够通过防撞件对位移传感器起到保护作用；而且这样的设置方式，通过将位移传感器内置，能够减小该液压伺服作动器结构尺寸。

Description

一种液压伺服作动器

技术领域

本申请涉及液压缸技术领域，具体而言，涉及一种液压伺服作动器。

背景技术

伺服作动器是一种将液压能转化为机械能的装置，可以实现机械结构的往复直线运动或者摆动，具有传动平稳和可靠性高的优点。但是随着实际工作需求的难度上升，对伺服作动器的控制要求也随之变高。随着现代控制技术的发展，为提高生产效率，实现对伺服作动器的自动控制，通常会在普通伺服作动器上加装线性位移传感器，用来监测活塞的运行速度和位置。

但是在现有技术中，带有位移传感器的伺服作动器大多将位移传感器放置于缸体外部，使得传感器容易受到外部环境影响，导致测试的数据不准确，逐渐无法满足自动控制的要求。

发明内容

本申请提供一种液压伺服作动器，以改善上述问题。

本发明具体是这样的：

一种液压伺服作动器，包括油缸、活塞杆、位移传感器以及防撞件；

油缸具备内腔，并开设有与内腔连通的第一油口及第二油口；活塞杆可活动地与内腔配合，且其一端伸出油缸，活塞杆位于内腔内的部分将内腔分隔为有杆腔及无杆腔；第一油口及第二油口分别与无杆腔及有杆腔连通；

位移传感器容置于无杆腔内，以检测活塞杆的位移；防撞件与油缸连接，且位于位移传感器靠近活塞杆的一侧，以与活塞杆抵接。

在本发明的一种实施例中，油缸包括缸体、第一端盖及第二端盖；

缸体开设有活动腔，活塞杆与活动腔可活动地配合；沿活塞杆的活动方向，缸体的两端敞开；第一端盖及第二端盖分别连接于缸体敞开的两端，第一端盖设置有安装腔，安装腔与活动腔连通并共同形成内腔；

其中，第一端盖正对于无杆腔，第二端盖正对于有杆腔；活塞杆由第二端盖伸出内腔。

在本发明的一种实施例中，第一油口开设于第一端盖，且第一端盖还开设有供位移传感器的线路通过的引线口；第二油口开设于缸体，且缸体开设有将第二油口与有杆腔连通的油道。

在本发明的一种实施例中，引线口及第一油口位于第一端盖的同一侧。

在本发明的一种实施例中，活塞杆为空心结构；第一端盖设置有与外部轴体连接的第一连接孔，第一连接孔内安装有石墨轴套；防撞件设置于第一端盖与缸体的连接处；位移传感器的本体容置于安装腔内，位移传感器的杆体穿过防撞件延伸至活塞杆内。

在本发明的一种实施例中，第二端盖开设有沿缸体的轴线贯通的导向通道，活塞杆与导向通道可滑动地配合。

在本发明的一种实施例中，液压伺服作动器还包括连接杆，连接杆与活塞杆伸出第二端盖的一端可拆卸地连接，且连接杆上开设有与外部轴体连接的第二连接孔，第二连接孔内安装有关节轴承。

在本发明的一种实施例中，防撞件与第一端盖可滑动地连接，液压伺服作动器还包括容置于安装腔内的弹性件，弹性件用于使得第一端盖具备朝向活塞杆的方向运动的趋势。

在本发明的一种实施例中，安装腔的内周面设置有第一限位部及第二限位部，第一限位部与第二限位部间隔设置，防撞件位于第一限位部与第二限位部之间，且第一限位部与第二限位部用于与防撞件抵接，以限制防撞件的运动。

在本发明的一种实施例中，防撞件开设有让位孔，让位孔用于供位移传感器的杆体通过，并用于容置位移传感器的本体。

本发明的有益效果是：

该液压伺服作动器包括油缸、活塞杆、位移传感器以及防撞件；油缸具备内腔，并开设有与内腔连通的第一油口及第二油口；活塞杆可活动地与内腔配合，且其一端伸出油缸，活塞杆位于内腔内的部分将内腔分隔为有杆腔及无杆腔；第一油口及第二油口分别与无杆腔及有杆腔连通；位移传感器容置于无杆腔内，以检测活塞杆的位移；防撞件与油缸连接，且位于位移传感器靠近活塞杆的一侧，以与活塞杆抵接。该液压伺服作动器在使用的过程中，通过内置的位移传感器能够精确测量活塞杆的线性运动，而且在活塞杆运动的过程中，能够通过防撞件对位移传感器起到保护作用，防止活塞杆运动的过程中，冲击位移传感器；而且这样的设置方式，通过将位移传感器内置，能够减小该液压伺服作动器结构尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请提供的液压伺服作动器的结构示意图。

图标：100-液压伺服作动器；110-油缸；120-活塞杆；130-位移传感器；140-防撞件；111-内腔；112-第一油口；113-第二油口；114-缸体；115-第一端盖；116-第二端盖；117-活动腔；118-引线口；119-油道；151-第一连接孔；152-石墨轴套；153-导向通道；154-连接杆；155-第二连接孔；156-关节轴承；141-让位孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种液压伺服作动器100，包括油缸110、端盖、活塞杆120、位移传感器130以及防撞件140；

油缸110具备内腔111，并开设有与内腔111连通的第一油口112及第二油口113；活塞杆120可活动地与内腔111配合，且其一端伸出油缸110，活塞杆120位于内腔111内的部分将内腔111分隔为有杆腔及无杆腔；第一油口112及第二油口113分别与无杆腔及有杆腔连通；

位移传感器130容置于无杆腔内，以检测活塞杆120的位移；防撞件140与油缸110连接，且位于位移传感器130靠近活塞杆120的一侧，以与活塞杆120抵接。

请参照图1，该液压伺服作动器100的工作原理是：

该液压伺服作动器100包括油缸110、活塞杆120、位移传感器130以及防撞件140；油缸110具备内腔111，并开设有与内腔111连通的第一油口112及第二油口113；活塞杆120可活动地与内腔111配合，且其一端伸出油缸110，活塞杆120位于内腔111内的部分将内腔111分隔为有杆腔及无杆腔；第一油口112及第二油口113分别与无杆腔及有杆腔连通；由此，在使用的过程中，通过外部油路与第一油口112及第二油口113导通，并通过导入或导出液压油便可驱动活塞在内腔111中运动，而且其运动方向即为内腔111的轴线方向；

在活塞杆120运动的过程中，通过内置的位移传感器130便可精确测量活塞杆120的位移，并且在检测的过程中，通过防撞件140的设置，能够在活塞杆120朝向位于传感器的一方位移时，通过防撞件140与活塞杆120的抵接，从而能够避免活塞杆120冲击位移传感器130，进而能够对位移传感器130起到保护的作用；

综上，该液压伺服作动器100在使用的过程中，通过内置的位移传感器130能够精确测量活塞杆120的线性运动，而且在活塞杆120运动的过程中，能够通过防撞件140对位移传感器130起到保护作用，防止活塞杆120运动的过程中，冲击位移传感器130；而且这样的设置方式，通过将位移传感器130内置，能够减小该液压伺服作动器100结构尺寸。

需要说明的是，本实施例通过将位移传感器130内置于油缸110内，可以大大减小整体尺寸，节约空间，还可以有效避免外界因素如灰尘或水等对位移传感器130的干扰，提高伺服控制器的控制精度。

进一步地，请参照图1，在本实施例中，油缸110包括缸体114、第一端盖115及第二端盖116；缸体114开设有活动腔117，活塞杆120与活动腔117可活动地配合；沿活塞杆120的活动方向，缸体114的两端敞开；第一端盖115及第二端盖116分别连接于缸体114敞开的两端，第一端盖115设置有安装腔，安装腔与活动腔117连通并共同形成内腔111；其中，第一端盖115正对于无杆腔，第二端盖116正对于有杆腔；活塞杆120由第二端盖116伸出内腔111。

而在设置有第一端盖115的基础上，可以将第一油口112开设于第一端盖115，且第一端盖115还开设有供位移传感器130的线路通过的引线口118；以通过这样的设置方式，便于位移传感器130的引线；而第二油口113则开设于缸体114，且缸体114开设有将第二油口113与有杆腔连通的油道119。

并且为便于该液压伺服作动器100的安装和使用，可以使得引线口118及第一油口112位于第一端盖115的同一侧，以便于对液压伺服系统的整体控制和调整。

进一步地，请参照图1，在本实施例中，活塞杆120为空心结构；第一端盖115设置有与外部轴体连接的第一连接孔151，第一连接孔151内安装有石墨轴套152；防撞件140设置于第一端盖115与缸体114的连接处；位移传感器130的本体容置于安装腔内，位移传感器130的杆体穿过防撞件140延伸至活塞杆120内。而第二端盖116开设有沿缸体114的轴线贯通的导向通道153，活塞杆120与导向通道153可滑动地配合。液压伺服作动器100还包括连接杆154，连接杆154与活塞杆120伸出第二端盖116的一端可拆卸地连接，且连接杆154上开设有与外部轴体连接的第二连接孔155，第二连接孔155内安装有关节轴承156。通过石墨轴套152以及关节轴承156的设置，能够便于液压伺服作动器100与外部结构的安装和使用。

进一步地，请参照图1，在本实施例中，基于上述的结构设置，为使得防撞件140能够对位移传感器130起到保护的作用，故，还可以使得防撞件140与第一端盖115可滑动地连接，且液压伺服作动器100还包括容置于安装腔内的弹性件，弹性件用于使得第一端盖115具备朝向活塞杆120的方向运动的趋势。由此，当活塞杆120在内腔111中运动的过程中，在其朝向防撞件140的方向位移且与防撞件140抵接时，能够通过弹性件吸收活塞杆120的冲击能量，进而能够防止防撞件140在吸收冲击的过程中造成损伤，从而能够提高防撞件140对位移传感器130的保护能力，进而延长防撞件140的使用寿命。

而在防撞件140移动的过程中，为对防撞件140的移动行程进行限制，故，安装腔的内周面设置有第一限位部及第二限位部，第一限位部与第二限位部间隔设置，防撞件140位于第一限位部与第二限位部之间，且第一限位部与第二限位部用于与防撞件140抵接，以限制防撞件140的运动。由此，通过第一限位部与第二限位部便可对防撞件140起到位移限制的作用；需要说明的是，在本实施例中，可以采用将缸体114靠近第一端盖115的一端与防撞件140抵接，进而替代第一限位部的设置。

在防撞件140移动的过程中，为避免防撞件140与位移传感器130抵接，从而导致活塞杆120的冲击能量传递至位移传感器130而导致位移传感器130损伤，故，防撞件140开设有让位孔141，让位孔141用于供位移传感器130的杆体通过，并用于容置位移传感器130的本体，从而能够在防撞件140运动的过程中，避免防撞件140与位移传感器130抵接，从而能够对位移传感器130起到保护的作用。

基于上述内容，请参照图1，该液压伺服作动器100的额定工作压力可以为21MPa，启动压差≤0.2MPa，使用时，将液压伺服作动器100通过石墨轴套152以及关节轴承156与外界部件连接，当第一油口112通液压油之后，油液推动活塞杆120伸出，有杆腔中的油液通过缸体114上的油道119从第二油口113流出，活塞杆120与位移传感器130发生相对运动，位移传感器130传出活塞杆120运动的位移数据；

当液压油从第二油口113通过油道119进入油缸110，油液推动活塞杆120缩回，无杆腔油液从第一油口112流出，活塞杆120与位移传感器130发生相对运动，位移传感器130传出活塞杆120缩回的位移数据，当活塞杆120运动到无杆腔末端时，与防撞件140接触，防撞件140吸收冲击，保护位移传感器130。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压伺服作动器，其特征在于：

所述液压伺服作动器包括油缸、活塞杆、位移传感器以及防撞件；

所述油缸具备内腔，并开设有与所述内腔连通的第一油口及第二油口；所述活塞杆可活动地与所述内腔配合，且其一端伸出所述油缸，所述活塞杆位于所述内腔内的部分将所述内腔分隔为有杆腔及无杆腔；所述第一油口及所述第二油口分别与所述无杆腔及所述有杆腔连通；

所述位移传感器容置于所述无杆腔内，以检测所述活塞杆的位移；所述防撞件与所述油缸连接，且位于所述位移传感器靠近所述活塞杆的一侧，以与所述活塞杆抵接。

2.根据权利要求1所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述油缸包括缸体、第一端盖及第二端盖；

所述缸体开设有活动腔，所述活塞杆与所述活动腔可活动地配合；沿所述活塞杆的活动方向，所述缸体的两端敞开；所述第一端盖及所述第二端盖分别连接于所述缸体敞开的两端，所述第一端盖设置有安装腔，所述安装腔与所述活动腔连通并共同形成所述内腔；

其中，所述第一端盖正对于所述无杆腔，所述第二端盖正对于所述有杆腔；所述活塞杆由所述第二端盖伸出所述内腔。

3.根据权利要求2所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述第一油口开设于所述第一端盖，且所述第一端盖还开设有供所述位移传感器的线路通过的引线口；所述第二油口开设于所述缸体，且所述缸体开设有将所述第二油口与所述有杆腔连通的油道。

4.根据权利要求3所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述引线口及所述第一油口位于所述第一端盖的同一侧。

5.根据权利要求2所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述活塞杆为空心结构；所述第一端盖设置有与外部轴体连接的第一连接孔，所述第一连接孔内安装有石墨轴套；所述防撞件设置于所述第一端盖与所述缸体的连接处；所述位移传感器的本体容置于所述安装腔内，所述位移传感器的杆体穿过所述防撞件延伸至所述活塞杆内。

6.根据权利要求2所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述第二端盖开设有沿所述缸体的轴线贯通的导向通道，所述活塞杆与所述导向通道可滑动地配合。

7.根据权利要求2所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述液压伺服作动器还包括连接杆，所述连接杆与所述活塞杆伸出所述第二端盖的一端可拆卸地连接，且所述连接杆上开设有与外部轴体连接的第二连接孔，所述第二连接孔内安装有关节轴承。

8.根据权利要求2所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述防撞件与所述第一端盖可滑动地连接，所述液压伺服作动器还包括容置于所述安装腔内的弹性件，所述弹性件用于使得所述第一端盖具备朝向所述活塞杆的方向运动的趋势。

9.根据权利要求8所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述安装腔的内周面设置有第一限位部及第二限位部，所述第一限位部与所述第二限位部间隔设置，所述防撞件位于所述第一限位部与所述第二限位部之间，且所述第一限位部与所述第二限位部用于与所述防撞件抵接，以限制所述防撞件的运动。

10.根据权利要求8所述的液压伺服作动器，其特征在于：

所述防撞件开设有让位孔，所述让位孔用于供所述位移传感器的杆体通过，并用于容置所述位移传感器的本体。