CN1251884A - 一种带扭转螺旋体内反馈的数字流体缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带扭转螺旋体内反馈的大导程数字流体缸。它包括缸体(1)、活塞杆(2)、大导程内反馈扭转螺旋体(3)、反馈螺母(4)、头部带螺纹中间带密封台肩的阀芯(7)、连接滑套(10)和步进电机(11)等,通过有机的联结构成机械闭环位置控制。由于螺旋体制造简单、导程大,因而可制造出高速度、长行程、低价位的工业用数字流体缸。可广泛用于各种流体系统中。
Description
本发明属于流体传动领域，具体是一种带大导程扭转螺旋体内反馈的数字流体缸，数字流体缸是流体传动技术中的重要流体元件。20年前，当第一台不十分完善的数字流体缸在德国奥林匹亚会堂问世时，曾引起了全世界液压同行的极大轰动。随着德国、日本、瑞士、苏联、美国、中国等在这个领域的不断研究和完善，使数字流体技术逐渐达到实用阶段。但是在数字流体技术研究的进程中，有一个共同的技术难题长期困扰着人们而得不到解决，阻碍着数字流体技术的进一步发展。这就是现有的数字流体缸，由于受步进电机直接起动频率的限制，流体缸运行不快，更由于难以制造出细而长的超大导程滚珠丝杠，因而一直无法试制出具有普遍工业应用价值的长行程、高速度、低价位的数字缸来，从目前国内外研制的数字缸来看，其行程一般在300mm左右，最长也不过600mm，而运行速度一般均在10-30mm/秒，这远远满足不了工业应用的普遍要求，并且价钱已经十分昂贵，这种数字缸只能用于一些特殊的领域，不能获得普遍推广，这就是数字流体技术不能获得普遍应用的原因。该技术的研究也几乎长期处于停滞状态，其诱人的性能和良好的前景也不能得到充分发挥。
本发明推出的一种带扭转螺旋体大导程内反馈的数字流体缸，它是一种大行程、高速度、低价位的新型工业用数字缸，它十分完美的解决了上述三个难题，其行程可作到2-3米或更大，其速度从10-500mm/秒任意可调，其价格是同类数字缸价格的百分之三十左右，其驱动功率是原有数字缸的百分之五十。整个系统可节省30-50％以上的金属材料。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图(1)为本发明的结构示意图。
其中(1)为缸体，(2)为中空活塞杆，(3)为大导程扭转螺旋体，
(4)为与该螺旋体啮合的螺母，(5)为定位轴承，(6)为扭转螺旋体头部的螺母套，(7)为与螺母套(6)配合的阀芯，(8)为包容该阀芯的阀体，(9)为连接坐，一端连接阀体(8)，另一端连接步进电机(11)，(10)为连接阀芯(7)与步进电机(11)的轴的滑套，(11)为步进电机。本发明是这样工作的：高压流体由“P”口进入阀体后，由阀芯(7)上的台肩密封而进行待分配，当步进电机接收数字脉冲信号而转动时，通过滑套(10)上的键带动阀芯(7)转动，由于阀芯(7)头部的螺纹与螺母套(6)相配合，因而在转动的同时还产生轴向移动，如向后移，则高压流体脱离台肩密封经阀口及流道进入活塞杆(2)后腔，后腔增压，流体缸活塞杆向前运动，前腔的流体经流道从“0”口排出，活塞杆在向前运动的同时，带动螺母(4)一起向前运动，由于螺母(4)与扭转螺旋体(3)的啮合作用，螺旋体(3)产生旋转运动，从而带动螺母(6)转动，螺母(6)与阀芯(7)端部的螺纹相啮合，从而将阀芯(7)拉回原位，形成位置负反馈，当步进电机转动一圈，则流体缸移动的距离相当于扭转螺旋体转动一圈的导程。由于扭转螺旋体可用矩形、三角形或正方形扭转成形，因而可以获得很大的导程，故可制成高速、长行程、低成本的数字流体缸。
Claims (7)
1.一种带扭转螺旋体内反馈的数字流体缸，包括缸体(1)、中空活塞杆(2)。其特征在于该数字流体缸的反馈机构采用具有大导程的扭转螺旋体(3)及其相啮合的螺母(4)。
2.根据权利要求1所述的扭转螺旋体可用矩形、三角形、正方形和各种材料扭转成形。
3.根据权利要求1所述的数字流体缸是采用步进电机(11)驱动。
4.根据权利要求1所述的数字流体缸的阀体内还设置有阀芯，该阀芯上带有密封高压流体的台肩，阀芯一端带有螺纹。
5.根据权利要求1所述的数字流体缸内的扭转螺旋体一端带有螺母套(6)，该螺母套与阀芯(7)头部的螺纹相啮合而构成闭环位置反馈体。
6.根据权利要求1所述的数字流体缸的步进电机是通过连接滑套(10)与阀芯相连的，滑套(10)允许阀芯在内滑动。
7.根据权利要求1所述的数字流体缸还可采用非步进电机驱动而构成普通电动流体缸。
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