CN208702805U - 一种新型数字液压伺服缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型数字液压伺服缸，其包括前端盖、缸体、活塞杆、螺旋杆、滑阀芯、密封件、后端盖、电机座及电机，其中缸体是中空的，具有腔室；前端盖和后端盖分别设置有中心孔；活塞杆包括活塞杆杆体和活塞头，且活塞杆杆体的直径略小于前端盖的中心孔的直径，活塞头的直径略小于缸体的腔室的直径；滑阀芯上的内孔加工有螺纹，该螺纹与螺旋杆配合形成螺旋副；螺旋杆的内部通孔通过回油孔接通油箱；电机座固定于后端盖上；电机安装于电机座上。本实用新型的将传统复杂的液压伺服缸的速度控制和位置控制变成了简单的小型数字电机的控制，实现了数字脉冲频率与油缸速度、数字脉冲总数与油缸行程的一一对应，大大简化了伺服液压缸的结构。

Description

一种新型数字液压伺服缸

技术领域

本实用新型涉及一种新型数字液压伺服缸。

背景技术

在液压传动中，经常需要精确控制油缸的速度和位置，传统的方法是采用伺服阀或比例阀、内置于油缸中的传感器及高速采样和运算的计算机控制系统，通过复杂的控制算法和策略来实现油缸的精确速度控制和位置控制。这种大型闭环伺服控制系统虽然位置控制和速度控制迅速准确，但存在系统构成复杂、使用和维护不便的缺陷。

对此，近年来，又发展了一种将比例阀、伺服阀或数字阀集成在油缸上的伺服液压缸或数字液压缸，但由于阀和传感器都需要占据足够的空间，因而伺服液压缸或数字液压缸的体积和长度较大，不适合原有设备的改造升级，制造难度高，价格昂贵。

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

本实用新型为了克服上述传统伺服液压系统的不足，推出一种油缸外部未设置任何液压元件的数字伺服液压缸，该油缸能够直接接受计算机发出的数字脉冲信号来工作。其中，数字脉冲的频率就是油缸活塞杆的速度，数字脉冲的总数就是油缸活塞杆的行程，一一对应，从而大大的简化了现有伺服液压缸的结构，并实现了油缸的速度和行程与计算机输出的脉冲信号的直接联系和对应。

具体地，本实用新型通过以下技术方案实现了上述课题：

根据本实用新型的一个具体实施方式，提供了一种新型数字液压伺服缸，其包括前端盖、缸体、活塞杆、螺旋杆、滑阀芯、密封件、后端盖、电机座及电机，其中，所述缸体是中空的，具有腔室；所述前端盖和所述后端盖的中心处分别设置有中心孔；所述活塞杆是中空的，包括活塞杆杆体和活塞头，且被设置为所述活塞杆杆体的直径略小于所述前端盖的该中心孔的直径，所述活塞头的直径略小于所述缸体的腔室的直径，且所述活塞杆的所述活塞头一侧开口而与外界相通，而所述活塞杆杆体一侧则是封闭的，不与外界相通；所述滑阀上有两个台阶、一个防止转动的销子，其内孔加工有螺纹，该螺纹与所述螺旋杆配合形成螺旋副；所述螺旋杆的内部通孔通过回油孔接通油箱；所述电机座固定于所述后端盖上；所述电机安装于电机座上。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，所述电机可以是直流伺服电机、交流伺服电机、步进电机的任一种。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，所述电机是数字控制、模拟量的电压控制或电流控制。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，其配油方式是活塞上的中心配油。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，数字伺服缸的中心传动螺纹轴可为电机驱动、气动、液动或手动的任一种。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，所述滑阀带有液压平衡和防转动装置。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，中心螺纹轴可以是空心或实心的，且其为实心时回油将由活塞杆前端回油。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，压力介质可以是任何液体或任何气体。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸，其中，前腔和后腔可以是任意的面积比。

根据本实用新型的一个实施例的数字液压伺服缸的电机，电机可以是设置在后部、侧部或顶部，通过各种传动方式(包括链条、齿轮等等)转动中心螺纹轴。

实用新型效果

本实用新型的新型数字液压伺服缸与传统的单独的伺服阀或比例阀配油的方式相比，结构大大简化，并实现了全数字化，能够直接跟踪计算机发出的数字脉冲信号而可靠工作，并且具有结构简单、制造方便、价格便宜、调试容易、维护简单、使用寿命长、控制精度高、完全数字化、与计算机联网方便等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型的新型数字液压缸的纵截面示意图。

附图标记说明

1-前端盖

2-缸体

3-活塞杆

4-螺旋杆

5-滑阀芯

6-密封件

7-后端盖

8-电机座

9-电机

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本领域技术人员对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1所示，本实用新型的新型数字液压伺服缸包括前端盖1、缸体2、活塞杆3、螺旋杆4、滑阀芯5、密封件6、后端盖7、电机座8及电机9。

其中，缸体2是中空的，具有腔室；前端盖1和后端盖7的中心处设置有中心孔；活塞杆3包括活塞杆杆体和活塞头，且被设置为活塞杆杆体的直径略小于前端盖1的该中心孔的直径，活塞头的直径略小于缸体2的腔室的直径。由此，活塞杆3能够沿缸体2的轴向顺畅地移动。活塞杆是中空的，其中活塞头一侧(图1中为右侧)开口而与外界相通，而活塞杆杆体一侧(图1中为左侧)则是封闭的，不与外界相通。滑阀芯上有两个不同直径的台阶，一个小台阶向前移动时可将高压油接通活塞后腔的油路，一个较大的台阶在一个密封腔里工作，密封腔左侧通后腔，右侧通回油腔，该台阶产生的力量用来平衡滑阀的受力，以减少滑阀推、拉力。滑阀还有一个防止转动的销子，使滑阀只能产生直线运动。滑阀的内孔加工有螺纹，该螺纹与中空的螺旋杆4配合形成螺旋副。螺旋杆4的内部通孔通过右侧端盖上的回油孔O接通油箱(未图示)。前端盖1与活塞杆杆体、前端盖1和后端盖7与缸体2、活塞头与缸体2、螺旋杆4与后端盖7的中心孔之间，均通过密封件密封。密封之后，将电机座8固定于后端盖7上，并将电机(伺服电机或步进电机等均可，不受特别限定)安装于电机座8上，从而形成一个完整的油缸。

当工作时，通过进油口P送入高压油，该高压油通过活塞上的斜孔进入滑阀芯环槽内等待分配。当数字控制装置驱动电机9，电机9接受数字脉冲信号后转动，从而带动螺旋杆4旋转，推动滑阀芯5左右移动，当左移时，滑阀芯5上的台阶将高压油接通后腔，后腔压力升高，由于后腔面积大于前腔，活塞杆在后腔压力的作用下往左移动，关闭打开的阀口，油缸停止前进，反之亦同。

如果电机9连续旋转，则活塞杆3连续跟踪左移的滑阀芯5，形成了活塞杆3对电机9转速和转角的连续速度跟踪和位置跟踪，从而可以将微小电机的旋转运动转变为了直线运动，并实现了功率放大。由于伺服电机的旋转完全跟踪计算机的数字脉冲信号，因而也实现了伺服油缸的完全数字化和精确化了。数字伺服缸的活塞杆就精确跟随电机转速和转角实现精确速度控制和位置控制，由于液压的放大作用，就输出了小型数字电机的功率放大了数千倍或上万倍的直线位移，实现了电液直线的精确转换。产业上的实用性

本实用新型的新型数字液压伺服缸将传统复杂的液压伺服缸的速度控制和位置控制变成了简单的小型数字电机的控制，实现了数字脉冲的频率与油缸的速度、数字脉冲的总数与油缸的行程的分别一一对应，从而大大简化了现有伺服液压缸的结构，达到了技术提升和进步的目的。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新型数字液压伺服缸，其包括前端盖、缸体、活塞杆、螺旋杆、滑阀芯、密封件、后端盖、电机座及电机，其特征在于，

所述缸体是中空的，具有腔室；

所述前端盖和所述后端盖的中心处分别设置有中心孔；

所述活塞杆是中空的，包括活塞杆杆体和活塞头，且被设置为所述活塞杆杆体的直径略小于所述前端盖的该中心孔的直径，所述活塞头的直径略小于所述缸体的腔室的直径，且

所述活塞杆的所述活塞头一侧开口而与外界相通，而所述活塞杆杆体一侧则是封闭的，不与外界相通；

所述滑阀芯上有两个不同直径的台阶、一个防止转动的销子，其内孔加工有螺纹，该螺纹与所述螺旋杆配合形成螺旋副；

所述螺旋杆的内部通孔通过回油孔接通油箱；

所述电机座固定于所述后端盖上；

所述电机安装于电机座上。

2.根据权利要求1所述的数字液压伺服缸，其特征在于，所述电机选自直流伺服电机、交流伺服电机、步进电机的任一种。

3.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，所述电机是数字控制、模拟量的电压控制或电流控制。

4.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，其配油方式是活塞上的中心配油。

5.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，数字伺服缸的活塞杆中心螺纹杆传动轴可为电机驱动、气动、液动或手动的任一种。

6.根据权利要求1或2或2的数字液压伺服缸，其特征在于，所述滑阀芯带有液压平衡和防转动装置。

7.根据权利要求1或2的中心螺纹传动轴可以是空心或实心的，且其为实心时回油将由活塞杆前端回油。

8.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，压力介质可以是任何液体或任何气体。

9.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，前腔是进油腔，与后腔可以是任意的面积比。

10.根据权利要求1或2的数字液压伺服缸，其特征在于，驱动电机可以设置在后部或者顶部、侧部，通过链条、皮带、齿轮转动中心螺纹轴。