CN220151633U - 一种电动伺服脉冲增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动伺服脉冲增压装置，伺服电机提供旋转动力，通过联轴器将旋转动力传递给丝杠，丝杠旋转，在丝杠与止转条的作用下丝杠螺母带动空心推力杆产生往复运动的推力，通过控制电动机的转向控制空心推力杆的往复运动方向，通过控制电动机的转速调整丝杆的旋转速度实现空心推力杆往复运动的速度调整。空心推力杆连接活塞杆，活塞杆带动活塞往复运动。空心推力杆向上运动时，带动柱塞向上运动，增压缸进口单向阀关闭，输出单向阀阀打开，在活塞的挤压力下气体从输出单向阀排出；空心推力杆向下运动时，进口单向阀打开，输出单向阀关闭，介质进入增压腔。本装置通过控制伺服电机的转速改变柱塞的推力速度从而实现压力控制。

Description

一种电动伺服脉冲增压装置

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲增压装置，具体涉及一种电动伺服脉冲增压装置。

背景技术

脉冲试验台是一种适用于液压胶管及其他液压元件进行脉冲测试实验的设备，该设备可提供多种压力交变波形，并且可自己设定波形，所有波形都可进行程序控制，实验压力、峰值、斜率等都可进行控制，并可满足相关国标、规范的要求，也可满足特定实验的特殊要求。

目前市场上多采用的是液压系统作为增压系统的动力来源，通过对液压伺服阀的控制来实现实验波形的控制，这种液压控制存在以下问题：

1.环保性比较差，

2.伺服液压系统需要根据系统要求定期(2～3个月)更换大量液压油，造成高额的运行成本的维护成本；

3.整体的体积大，质量重；

4.控制精度比较低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供多种电动伺服脉冲增压装置，已解决现有技术中存在的环保性差、整体体积大、精确度低等问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机、联轴器、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、进口单向阀；

所述的伺服电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动；

所述的联轴器安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀，在第二通道上设置输出单向阀。

进一步的，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

进一步的，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触，防止空心推力杆转动。

进一步的，所述的伺服电机、丝杠、空心推力杆和柱塞同轴设置；

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机、传动结构、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、进口单向阀；

所述的伺服电机通过传动结构与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动；

所述的传动结构安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀，在第二通道上设置输出单向阀。

进一步的，上述的第一通道与第二通道相对设置。

进一步的，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触，防止空心推力杆转动。

进一步的，所述的伺服电机设在箱体的一侧，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

第三方面，本实用新型的实施例提供了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机、传动结构、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、进口单向阀；

所述的伺服电机通过传动结构与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动，增压腔被所述的柱塞分成了上下两个腔体；

所述的传动结构安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀，在第二通道上设置输出单向阀；

在增压缸后端盖上开设有与增压腔相连通的第三通道和第四通道，在第三通道上设置第二进口单向阀，在第四通道上设置第二输出单向阀；

进一步的，上述的第一通道与第二通道相对设置；上述的第三通道与第四通道相对设置。

进一步的，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触，防止空心推力杆转动。

进一步的，所述的伺服电机设在箱体的一侧，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

1.本实用新型卫生环保，通过伺服电机组替代液压系统，无需使用液压油及其他大量油品。

2.本实用新型运行成本低，本装置只需定期添加少量润滑脂即可。

3.本实用新型体积小，重量轻，与液压系统相比，该装置体积只有伺服液压系统体积的20％～30％，重量只有伺服液压系统的15～25％.

4.本实用新型控制定位精度高，本装置中的丝杠可以选择采用高精度丝杆螺母与伺服电机，在装置的结构中，丝杆螺母加工精度最高可达3微米，且在该装置中空心推力杆单向受力，丝杆螺母的配合间隙并不影响其控制精度；进一步的，伺服电机还配置抱刹装置和编码器，编码器精度可至23位，所以系统控制定位精度高。

5.本实用新型快速相应能力好，转矩较大。该装置中动力来源于伺服电机，其增压速度的控制取决于伺服电机，伺服电机相应速度最高可达＜50毫秒，由于转子电阻大，使转矩特性(机械特性)更接近于线性，而且具有较大的启动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有启动快、灵敏度高。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例1给出的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2给出的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3给出的结构示意图；

图中：1.伺服电机，2.联轴器，3.箱体，4.轴承，5.缸筒，6.止转条，7.空心推力杆，8.丝杠螺母，9丝杠，10.法兰，11.连接法兰套，12.第一输出单向阀，13.增压缸后端盖，14.螺栓，15.增压缸缸筒，16.增压缸前端盖，17.增压腔18.柱塞，19.第一进口单向阀；20齿轮传动结构；21第二输出单向阀，22第二进口单向阀，23活塞杆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种电动伺服脉冲增压装置。

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施例公开了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机1、联轴器2、箱体3、轴承4、缸筒5、止转条6、空心推力杆7、丝杠螺母8、丝杠9、法兰10、连接法兰套11、输出单向阀12、增压缸后端盖13、螺栓14、增压缸缸筒15、增压缸前端盖16、增压腔17、柱塞18、进口单向阀19；

所述的伺服电机1通过联轴器2与丝杠9相连，丝杠9与丝杠螺母8配合，丝杠螺母8与空心推力杆7相连，空心推力杆7通过连接件与柱塞18，相连，且伺服电机1、丝杠9、空心推力杆7和柱塞18同轴设置，所述的柱塞18在增压腔17内移动，具体的，柱塞18沿着增压缸缸筒15的内壁移动；

联轴器2安装在箱体3内，箱体3通过连接件与缸筒5相连，缸筒5通过法兰10与连接法兰套11相连，连接法兰套11与增压缸后端盖13相连，增压缸后端盖13通过螺栓14与增压缸前端盖16相连，增压缸缸筒15的一端与增压缸后端盖13相连，另外一端与增压缸前端盖16相连，形成增压腔17；

在增压缸前端盖16上开设有与增压腔17相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀19，在第二通道上设置输出单向阀12；

进一步的，上述的第一通道与第二通道相对设置；

进一步的，在缸筒5的内壁上设置有止转条6，止转条6与空心推力杆7接触，防止空心推力杆7转动；

本实施例中的伺服电机1提供旋转动力，通过联轴器2将旋转动力传递给丝杠9，所述的丝杠9旋转，在丝杠9与止转条6的作用下丝杠螺母8带动空心推力杆7产生往复运动的推力，通过控制电动机的转向控制空心推力杆7的往复运动方向，通过控制电动机的转速调整丝杆的旋转速度实现空心推力杆7往复运动的速度调整。

空心推力杆7连接活塞杆，活塞杆带动活塞18做往复运动。

空心推力杆7向上运动时，带动柱塞18向上运动，增压缸进口单向阀9关闭，输出单向阀阀12打开，在活塞18的挤压力下气体从输出单向阀12排出；空心推力杆7向下运动时，进口单向阀9打开，输出单向阀12关闭，介质进入增压腔。

本装置可通过控制伺服电机的转速改变柱塞的推力速度从而实现后端压力速度的增长速度。

进一步的，本装置中采用高精度丝杆螺母与伺服电机，在装置的结构中，丝杆螺母加工精度最高可达3微米，且在该装置中空心推力杆单向受力，丝杆螺母的配合间隙并不影响其控制精度；伺服电机配置有抱刹装置和编码器，编码器精度可至23位，所以系统控制定位精度高。

本实施例公开的快速相应能力好，转矩较大。该装置中动力来源于伺服电机，其增压速度的控制取决于伺服电机，伺服电机相应速度最高可达＜50毫秒，由于转子电阻大，使转矩特性(机械特性)更接近于线性，而且具有较大的启动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有启动快、灵敏度高。

实施例2

本实施例的一种典型的实施方式中，如图2所示，本实施例公开了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机1、齿轮传动机构20、箱体3、轴承4、缸筒5、止转条6、空心推力杆7、丝杠螺母8、丝杠9、法兰10、连接法兰套11、输出单向阀12、增压缸后端盖13、螺栓14、增压缸缸筒15、增压缸前端盖16、增压腔17、柱塞18、进口单向阀19；

所述的伺服电机1通过齿轮传动机构20与丝杠9相连，丝杠9与丝杠螺母8配合，丝杠螺母8与空心推力杆7相连，空心推力杆7通过连接件与柱塞18，相连，且丝杠9、空心推力杆7和柱塞18同轴设置，所述的柱塞18在增压腔17内移动，具体的，柱塞18沿着增压缸缸筒15的内壁移动；

伺服电机1的设置在缸筒5的一侧，伺服电机1不与丝杠9、空心推力杆7和柱塞18同轴，但是伺服电机1的输出轴与丝杠9、空心推力杆7和柱塞18的轴线平行。

联轴器2安装在箱体3内，箱体3通过连接件与缸筒5相连，缸筒5通过法兰10与连接法兰套11相连，连接法兰套11与增压缸后端盖13相连，增压缸后端盖13通过螺栓14与增压缸前端盖16相连，增压缸缸筒15的一端与增压缸后端盖13相连，另外一端与增压缸前端盖16相连，形成增压腔17；

在增压缸前端盖16上开设有与增压腔17相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀19，在第二通道上设置输出单向阀12；

进一步的，上述的第一通道与第二通道相对设置；

进一步的，在缸筒5的内壁上设置有止转条6，止转条6与空心推力杆7接触，防止空心推力杆7转动；

本实施例中的伺服电机1提供旋转动力，通过联轴器2将旋转动力传递给丝杠9，所述的丝杠9旋转，在丝杠9与止转条6的作用下丝杠螺母8带动空心推力杆7产生往复运动的推力，通过控制电动机的转向控制空心推力杆7的往复运动方向，通过控制电动机的转速调整丝杆的旋转速度实现空心推力杆7往复运动的速度调整。

空心推力杆7连接活塞杆，活塞杆带动活塞18做往复运动。

空心推力杆7向上运动时，带动柱塞18向上运动，增压缸进口单向阀9关闭，输出单向阀阀12打开，在活塞18的挤压力下气体从输出单向阀12排出；空心推力杆7向下运动时，进口单向阀9打开，输出单向阀12关闭，介质进入增压腔。

本装置可通过控制伺服电机的转速改变柱塞的推力速度从而实现后端压力速度的增长速度。

进一步的，本装置中采用高精度丝杆螺母与伺服电机，在装置的结构中，丝杆螺母加工精度最高可达3微米，且在该装置中空心推力杆单向受力，丝杆螺母的配合间隙并不影响其控制精度；伺服电机配置有抱刹装置和编码器，编码器精度可至23位，所以系统控制定位精度高。

本实施例公开的快速相应能力好，转矩较大。该装置中动力来源于伺服电机，其增压速度的控制取决于伺服电机，伺服电机相应速度最高可达＜50毫秒，由于转子电阻大，使转矩特性(机械特性)更接近于线性，而且具有较大的启动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有启动快、灵敏度高。

实施例3

本实施例的一种典型的实施方式中，如图3所示，本实施例公开了一种电动伺服脉冲增压装置，包括伺服电机1、齿轮传动机构20、箱体3、轴承4、缸筒5、止转条6、空心推力杆7、丝杠螺母8、丝杠9、法兰10、连接法兰套11、第一输出单向阀12、增压缸后端盖13、螺栓14、增压缸缸筒15、增压缸前端盖16、增压腔17、柱塞18、第一进口单向阀19、第二输出单向阀21、第二进口单向阀22；

所述的伺服电机1通过齿轮传动机构20与丝杠9相连，丝杠9与丝杠螺母8配合，丝杠螺母8与空心推力杆7相连，空心推力杆7通过连接件与活塞杆23相连，活塞杆23与柱塞18相连，且丝杠9、空心推力杆7和柱塞18同轴设置，所述的柱塞18在增压腔17内移动，具体的，柱塞18沿着增压缸缸筒15的内壁移动；

在本实施中所述的增压腔17被所述的柱塞18分成了上下两个腔体；

伺服电机1的设置在缸筒5的一侧，伺服电机1不与丝杠9、空心推力杆7和柱塞18同轴，但是伺服电机1的输出轴与丝杠9、空心推力杆7和柱塞18的轴线平行。

联轴器2安装在箱体3内，箱体3通过连接件与缸筒5相连，缸筒5通过法兰10与连接法兰套11相连，连接法兰套11与增压缸后端盖13相连，增压缸后端盖13通过螺栓14与增压缸前端盖16相连，增压缸缸筒15的一端与增压缸后端盖13相连，另外一端与增压缸前端盖16相连，形成增压腔17；

在增压缸前端盖16上开设有与增压腔17相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置第一进口单向阀19，在第二通道上设置第二输出单向阀12；上述的第一通道与第二通道相对设置；

在增压缸后端盖13上开设有与增压腔17相连通的第三通道和第四通道，在第三通道上设置第二进口单向阀21，在第四通道上设置第二输出单向阀22；上述的第三通道与第四通道相对设置；

进一步的，在缸筒5的内壁上设置有止转条6，止转条6与空心推力杆7接触，防止空心推力杆7转动；

本实施例中的伺服电机1提供旋转动力，通过联轴器2将旋转动力传递给丝杠9，所述的丝杠9旋转，在丝杠9与止转条6的作用下丝杠螺母8带动空心推力杆7产生往复运动的推力，通过控制电动机的转向控制空心推力杆7的往复运动方向，通过控制电动机的转速调整丝杆的旋转速度实现空心推力杆7往复运动的速度调整。

空心推力杆7连接活塞杆，活塞杆带动活塞18做往复运动。

空心推力杆7向上运动时，带动柱塞18向上运动，第一进口单向阀19关闭，第一输出单向阀12打开、第二进口单向阀22打开，补充液体，同时第二输出单向阀21关闭，在活塞18的挤压力下气体从第一输出单向阀12排出；

空心推力杆7向下运动时，带动柱塞18向下运动，第一进口单向阀19打开补充液体，第一输出单向阀12关闭、第二进口单向阀22关闭，同时第二输出单向阀21打开，在活塞18的挤压力下气体从第二输出单向阀21排出；

本装置可通过控制伺服电机的转速改变柱塞的推力速度从而实现后端压力速度的增长速度。

最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

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

Claims (10)

1.一种电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，包括伺服电机、联轴器、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、进口单向阀；

所述的伺服电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动；

所述的联轴器安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀，在第二通道上设置输出单向阀。

2.如权利要求1所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

3.如权利要求1所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触，防止空心推力杆转动。

4.如权利要求1所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，所述的伺服电机、丝杠、空心推力杆和柱塞同轴设置。

5.一种电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，包括伺服电机、传动结构、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、进口单向阀；

所述的伺服电机通过传动结构与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动；

所述的传动结构安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置进口单向阀，在第二通道上设置输出单向阀。

6.如权利要求5所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触。

7.如权利要求5所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，所述的伺服电机设在箱体的一侧，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

8.一种电动伺服脉冲增压装置，其特征在于；包括伺服电机、传动结构、缸筒、空心推力杆、丝杠螺母、丝杠、第一输出单向阀、增压缸后端盖、增压缸缸筒、增压缸前端盖、增压腔、柱塞、第一进口单向阀、第二输出单向阀；

所述的伺服电机通过传动结构与丝杠相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母与空心推力杆相连，空心推力杆通过柱塞杆与柱塞相连，所述的柱塞在增压腔内移动，增压腔被所述的柱塞分成了上下两个腔体；

所述的传动结构安装在箱体内，箱体与缸筒相连，缸筒与连接法兰套相连，连接法兰套与增压缸后端盖相连，增压缸后端盖与增压缸前端盖相连，增压缸缸筒的一端与增压缸后端盖相连，另外一端与增压缸前端盖相连，形成增压腔；

在增压缸前端盖上开设有与增压腔相连通的第一通道和第二通道，在第一通道上设置第一进口单向阀，在第二通道上设置第一输出单向阀；

在增压缸后端盖上开设有与增压腔相连通的第三通道和第四通道，在第三通道上设置第二进口单向阀，在第四通道上设置第二输出单向阀。

9.如权利要求8所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，所述的伺服电机还配置抱刹装置和编码器。

10.如权利要求8所述的电动伺服脉冲增压装置，其特征在于，在缸筒的内壁上设置有止转条，止转条与空心推力杆接触。