KR101929024B1 - A highly accurate concentric high response hydraulic servo actuator with controlled lateral force - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 지름의 피스톤과 피스톤로드를 갖는 고 정밀 동심이 같도록 하는 유압서보 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 양측으로 유동 공간 확보와, 피스톤 양측에 배열되는 정압베어링의 지지를 위해 피스톤에 장착되는 피스톤부시를 도입하되, 외부로 노출되는 피스톤로드의 횡력을 갭센서로 제어하는 감압밸브 및 피스톤의 운동 시 실린더하우징의 내부 공간부의 압력을 완충시키는 쿠션장치를 구비하여, 피스톤 및 피스톤로드의 병진운동시 피스톤에 의해 하우징내벽에 걸리는 충격 압력을 최소화하여 내구성을 향상시키는 동시에 피스톤로드의 횡력을 제어함으로써 액츄에이터의 응답성을 안정적으로 확보할 수 있는 횡력을 잡아주는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydraulic servo actuator having high-precision concentric circles having pistons of different diameters and piston rods, and more particularly to a hydraulic servo actuator for securing a flow space on both sides of a piston and supporting a hydrostatic bearing arranged on both sides of the piston A pressure reducing valve for introducing a piston bush mounted on the piston and controlling the lateral force of the piston rod exposed to the outside by a gap sensor and a cushioning device for buffering the pressure of the internal space of the cylinder housing during movement of the piston, A high precision concentric high response that can maintain the responsiveness of the actuator by controlling the lateral force of the piston rod while improving the durability by minimizing the impact pressure applied to the inner wall of the housing by the piston during translational motion of the rod The present invention relates to an oil pressure servo actuator.

Description

횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터{A highly accurate concentric high response hydraulic servo actuator with controlled lateral force}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high precision concentric high response hydraulic servo actuator with controlled lateral force,

본 발명은 서로 다른 지름의 피스톤과 피스톤로드를 갖는 고 정밀 동심이 같도록 하는 유압서보 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 양측으로 유동 공간 확보와, 피스톤 양측에 배열되는 정압베어링의 지지를 위해 피스톤에 장착되는 피스톤부시를 도입하되, 외부로 노출되는 피스톤로드의 횡력을 갭센서로 제어하는 감압밸브 및 피스톤의 운동 시 실린더하우징의 내부 공간부의 압력을 완충시키는 쿠션장치를 구비하여, 피스톤 및 피스톤로드의 병진운동시 피스톤에 의해 하우징내벽에 걸리는 충격 압력을 최소화하여 내구성을 향상시키는 동시에 피스톤로드의 횡력을 제어함으로써 액츄에이터의 응답성을 안정적으로 확보할 수 있는 횡력(lateral force)이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydraulic servo actuator having high-precision concentric circles having pistons of different diameters and piston rods, and more particularly to a hydraulic servo actuator for securing a flow space on both sides of a piston and supporting a hydrostatic bearing arranged on both sides of the piston A pressure reducing valve for introducing a piston bush mounted on the piston and controlling the lateral force of the piston rod exposed to the outside by a gap sensor and a cushioning device for buffering the pressure of the internal space of the cylinder housing during movement of the piston, A high-precision (high-precision) piston with a lateral force which can stably maintain the responsiveness of the actuator by controlling the lateral force of the piston rod while improving the durability by minimizing the impact pressure applied to the inner wall of the housing by the piston during translational motion of the rod To a concentric high-response hydraulic servo actuator.

종래의 유압식 액츄에이터로는 대한민국 등록실용신안 제20-0239786호(2001.07.12. 이하 '종래기술'이라 함) "유압식 진동 시험기"가 개시되어 있다.A conventional hydraulic actuator is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 20-0239786 (hereinafter referred to as " prior art ", hereinafter referred to as "hydraulic vibration testing machine").

상기 종래기술은 전반적인 작동을 제어하는 컨트롤박스와, 상기 컨트롤 박스에 의해 제어되는 유압펌프장치 및 서보밸브와, 상기 유압펌프장치 및 서보밸브에 의해 작동이 제어되며 부품의 내구성을 시험하는 진동 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.The above-mentioned prior art discloses a hydraulic pump apparatus and a servo valve which are controlled by the control box, a vibrating device whose operation is controlled by the hydraulic pump device and the servo valve and which tests the durability of the component .

일반적으로 상기 종래기술과 같은 진동시험장비나, 피로시험장비는 진동 장치와 같은 액츄에이터를 이용하여, 액츄에이터에 의한 발진을 이용하여 진동시험이나, 피로시험을 수행하게 된다.Generally, vibration test equipment such as the above-described conventional technique or fatigue testing equipment performs an oscillation test or a fatigue test by using an actuator such as a vibration device using oscillation by an actuator.

이러한 경우 액츄에이터의 작동부는 피스톤과, 이 피스톤 양측에 피스톤로드가 연결되어 상하로 병진운동을 하게 된다.In this case, the actuating part of the actuator is connected to the piston, and the piston rod is connected to both sides of the piston, so that the actuating part translates upward and downward.

이 경우 피스톤 상하에 구비되어 피스톤로드의 마찰을 저감시키기 위한 정압베어링이나 미끄럼베어링이 구비되고, 피스톤 상하면과 정압베어링 사이에는 피스톤의 행정거리를 확보하기 위해 이격공간이 마련되어야 한다.In this case, a static pressure bearing or a sliding bearing provided at the top and bottom of the piston to reduce the friction of the piston rod is provided, and a clearance space must be provided between the top surface of the piston and the static pressure bearing in order to secure the stroke distance of the piston.

종래에는 상기 이격공간을 형성하기 위해 상기 실린더하우징의 내실에서 피스톤이 위치하는 부분이 내측방향으로 돌출되도록 형성되고, 이 돌출부분에 의하여 상기 피스톤과 정압베어링 사이에 이격공간이 형성되며, 실린더하우징에 구비된 공급로를 통하여 유입된 작동유가 이격공간에 채워지도록 구성된다.A space is formed between the piston and the hydrostatic bearing by the protruding portion, and a space is formed between the piston and the hydrostatic bearing by means of the protruding portion. In the cylinder housing, And the operating fluid introduced through the supply path is filled in the spacing space.

그러나 종래와 같은 실린더하우징은 내실의 지름, 즉 상기 피스톤의 위치하는 부분의 지름과, 상기 피스톤로드가 위치하는 부분의 지름이 달라 실린더하우징의 가공 작업 시, 피스톤로드 부분을 동시에 가공할 수 없을 뿐만 아니라, 피스톤 부분 역시 동시에 가공할 수 없어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.However, in the conventional cylinder housing, since the diameter of the inner chamber, that is, the diameter of the portion where the piston is located and the diameter of the portion where the piston rod is located differ from each other, the piston rod portion can not be machined at the same time However, there is a problem that productivity can not be reduced because the piston portion can not be machined at the same time.

또한 상기 실린더하우징의 각 피스톤로드 부분과, 피스톤 부분을 서로 다른 때에 가공하여야 함으로 가공정밀도가 떨어져 피스톤, 피스톤로드의 고 정밀 동심을 확보하는 것이 어려워 고 응답성이 요구되는 진동시험장비나, 피로시험장비에 적용하는 데에 한계가 있다.In addition, since each piston rod portion and the piston portion of the cylinder housing must be machined at different times, it is difficult to secure a high precision concentricity of the piston and the piston rod because the machining accuracy is low, There is a limitation in applying the present invention.

상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 등록특허 제10-1518113호의 '고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터'를 2013.04.05일 출원하여, 2015.04.29일에 등록받았습니다.In order to solve the above conventional problems, the present applicant filed a "High Precision Concentric High-Response Hydraulic Servo Actuator" of Registration No. 10-1518113 filed on May 31, 2013 and registered on 2015.04.29.

종래의 '고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터'는 피스톤 양측으로 유동 공간 확보와, 피스톤 양측에 배열되는 정압베어링의 지지를 위해 피스톤에 장착되는 피스톤부시를 도입함으로써 동일한 지름의 내경을 갖는 실린더하우징 사용하여 가공 정밀도를 높이면서도, 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 한 피스톤부시의 외경과 동일한 치수의 정압베어링을 도입하여 액츄에이터의 조립 후, 피스톤, 피스톤로드 및 정압베어링의 고 정밀 동심을 확보할 수 있도록 하는 구성을 특징으로 한다.Conventionally, a "high precision concentric type high-response hydraulic servo actuator" has a cylinder bore having an inner diameter of the same diameter by introducing a piston bush mounted on the piston for securing a flow space on both sides of the piston and for supporting a hydrostatic bearing arranged on both sides of the piston The housing can be used to increase the machining accuracy while improving the productivity and also by introducing the static pressure bearing having the same dimension as the outer diameter of one piston bushing to ensure high precision concentricity of the piston, piston rod and hydrostatic bearing after assembly of the actuator And the like.

KR 10-1518113 (등록번호) 2015.04.29.KR 10-1518113 (registration number) 2015.04.29. KR 20-0239786 (등록번호) 2001.07.12.KR 20-0239786 (registration number) 2001.07.12.

그러나 종래의 본 출원인이 출원하여 등록된 상기 '고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터'는 직경이 서로 다른 피스톤과 피스톤로드가 실린더하우징의 내부를 따라 병진운동을 하게 될 때 상기 피스톤로드의 최대 횡력(lateral force)을 잡아 줄 수 있도록 정압베어링을 설계하고 액츄에이터에 최대 압력을 공급하게 되어, 로드 양측에 장착된 정압베어링에 공급되는 유체 에너지(압력*유량)의 손실이 크고, 이 손실에너지는 오일온도를 상승시켜서 결과적으로 큰 냉각열량이 요구되는 문제점이 있다. However, the 'high precision concentric high-response hydraulic servomotor', which was filed and registered by the present applicant of the present invention, has a problem that when the pistons and piston rods having different diameters are translated along the inside of the cylinder housing, Since the hydrostatic bearings are designed to hold the lateral force and the maximum pressure is applied to the actuator, there is a large loss of fluid energy (pressure * flow rate) supplied to the hydrostatic bearings mounted on both sides of the rod, There is a problem that a large amount of cooling heat is required as a result of raising the oil temperature.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

피스톤로드부에 90도 위치로 2개의 갭 센서(gap sensor)를 설치하고, 정압베어링에 공급 되는 유로에 비례감압 제어밸브를 설치하여, 액츄에이터 로드에 작용하는 횡력의 크기에 비례하여 발생하는 변위을 갭 센서로 계측하고, 변위량의 크기에 따라 정압베어링에 공급되는 압력을 비례감압 제어밸브로 제어함으로서 정압베어링에 공급되는 최소의 압력에서 작동이 가능하도록 하여 피스톤로드의 횡력을 제어함으로써 액츄에이터의 응답성을 안정적으로 확보할 수 있는 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.Two gap sensors are provided in the piston rod portion at 90 degrees and a proportional pressure reducing control valve is provided in the flow path to the static pressure bearing to adjust the displacement generated in proportion to the magnitude of the lateral force acting on the actuator rod, By controlling the pressure supplied to the static pressure bearing by the proportional pressure reducing control valve according to the amount of displacement, it is possible to operate at the minimum pressure supplied to the static bearing so that the response of the actuator is controlled by controlling the lateral force of the piston rod. And an object of the present invention is to provide a highly precise concentric type high-response hydraulic servo actuator in which the lateral force can be stably ensured.

본 발명의 다른 목적은 실린더하우징의 내부 공간부에 피스톤의 왕복 운동시 지속 반복적으로 하우징내벽에 걸리는 충격 압력을 완충시키도록 유입라인과 연계되는 쿠션장치를 구비함으로써, 피스톤에 의해 실린더 하우징 내벽에 걸리는 충격 압력을 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a cushion device that is connected to an inflow line so as to buffer the impact pressure applied to the inner wall of the housing repeatedly and repeatedly when the piston reciprocates in the internal space of the cylinder housing, Thereby minimizing impact pressure and improving durability.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 진동시험장비 또는 피로시험장비에 적용되는 유압서보 액츄에이터에 있어서, 작동유 공급을 위한 서보밸브; 상기 서보밸브와 연결되고, 상기 작동유를 위한 공급로를 구비한 실린더하우징; 피스톤과, 상기 피스톤 양측에 연결되는 피스톤로드를 포함하고, 상기 실린더하우징 내부에 배치되는 작동부; 상기 작동부의 상기 피스톤로드에 장착되어 상기 피스톤 양측에 이격 배열되고, 작동유에 의하여 상기 각 피스톤로드를 미끄럼 지지하는 정압베어링; 상기 정압베어링과 상기 피스톤 사이에서 상기 피스톤의 행정거리를 확보하기 위해 형성되는 작동공간부; 상기 실린더하우징 내부에 삽설되고, 상기 정압베어링들 사이에 배열되는 피스톤부시;를 포함하며, 상기 정압베어링이 지지되는 최대 용량내에서 압력이 작게 변경될때 또는 압력이 크게 변경될때 상기 제1피스톤로드에 발생되는 횡력이 발생되는 것을 감지하는 갭센서가 설치 구비되고, 상기 서보밸브에는 상기 갭센서에 의해 연동하여 작동하면서 상기 정압베어링으로 유압을 공급 또는 릴리이스하도록 하는 감압밸브가 연결 설치되는 횡력이 제어된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic servo actuator applied to a vibration testing equipment or a fatigue testing equipment, comprising: a servo valve for supplying hydraulic fluid; A cylinder housing connected to the servo valve and having a supply passage for the hydraulic oil; An operating portion including a piston and a piston rod connected to both sides of the piston, the operating portion being disposed inside the cylinder housing; A static pressure bearing mounted on the piston rod of the operating portion and arranged on both sides of the piston and slidably supporting the piston rods by operating oil; A working space formed to secure a stroke distance of the piston between the hydrostatic bearing and the piston; And a piston bush inserted in the cylinder housing and arranged between the hydrostatic bearings, wherein when the pressure is changed small within a maximum capacity in which the hydrostatic bearing is supported, or when the pressure is greatly changed, Wherein the servo valve is provided with a gap sensor that is operatively connected to the gap sensor and connected to a pressure reducing valve for supplying or releasing hydraulic pressure to the hydrostatic bearing, do.

또한 상기 서보밸브에는 상기 피스톤이 상하 승강운동 하는 상기 작동공간부에 형성되면서 상기 피스톤의 병진운동에 의해 충격 압력이 발생되는 벽면부에 유압을 공급할 수 있도록 하여 충격 압력을 완충시키는 쿠션장치가 더 설치 구비된다.The cushion device further includes a cushion device for buffering the shock pressure by providing hydraulic pressure to a wall surface portion of the servo valve where the piston is moved up and down in the operating space portion and the impact pressure is generated by the translational movement of the piston Respectively.

또한 상기 서보밸브에는 상기 피스톤의 병진운동에 의해 충격 압력이 발생되는 벽면부에 유압을 공급할 수 있도록 하여 충격 압력을 완충시키는 쿠션장치가 더 설치 구비된다.Further, the servo valve is further provided with a cushion device for supplying hydraulic pressure to a wall surface portion where an impact pressure is generated by the translational movement of the piston, thereby buffering the impact pressure.

또한 상기 작동공간부의 상기 벽면부의 형상은 상기 피스톤의 병진운동으로 상기 벽면부에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있도록 면적이 확장되는 'ㄴ'자 형상으로 하고 이와 대응되는 상기 피스톤의 모서리부의 형상도 'ㄴ'자 형상으로 형성 구비된다.Further, the shape of the wall portion of the operating space portion may be an 'a' shape having an expanded area so as to disperse a pressure applied to the wall portion due to the translational movement of the piston, and the shape of the corresponding corner portion of the piston may be ' Quot; b " shape.

본 발명에 따른 횡력을 잡아주는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터는 액츄에이터 로드에 작용하는 횡력의 크기에 비례하여 발생하는 변위을 갭 센서로 계측하고, 변위량의 크기에 따라 정압베어링에 공급되는 압력을 비례감압 제어밸브로 제어함으로서 정압베어링에 공급되는 최소의 압력에서 작동이 가능하도록 하여 피스톤로드의 횡력을 제어함으로써 액츄에이터의 응답성을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있다.The high precision concentric type high-response hydraulic servo actuator for holding the lateral force according to the present invention measures the displacement generated in proportion to the magnitude of the lateral force acting on the actuator rod by a gap sensor and measures the pressure supplied to the hydrostatic bearing Is controlled by the proportional pressure reducing control valve to operate at a minimum pressure supplied to the static pressure bearing, thereby controlling the lateral force of the piston rod, thereby stably securing the responsiveness of the actuator.

또한 본 발명은 실린더하우징의 내부 공간부에 피스톤의 왕복 운동시 지속 반복적으로 하우징내벽에 걸리는 충격 압력을 완충시키도록 유입라인과 연계되는 쿠션장치를 구비함으로써, 피스톤에 의해 실린더 하우징 내벽에 걸리는 충격 압력을 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점도 있다.Further, the present invention provides a cushion device that is connected to the inflow line so as to buffer the impact pressure applied to the inner wall of the housing repeatedly and repeatedly when the piston reciprocates in the inner space of the cylinder housing, So that the durability can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터를 나타내는 개략적인 상태단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터의 세부 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터의 유압회로 구성도이이고,
도 4는 본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터의 정압베어링의 압력분포 도식도이고,
도 5는 본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터의 정압베어링의 도식도이고,
도 6은 종래의 수동감압 밸브를 사용한 유압회로 구성도이고,
도 7은 종래의 고압 유를 사용하는 유압회로 구성도이다.1 is a schematic sectional view of a highly precise concentric high response hydraulic servo actuator in which a lateral force is controlled according to the present invention,
2 is a detailed sectional view of a high precision concentric high response hydraulic servo actuator in which a lateral force is controlled according to the present invention,
3 is a hydraulic circuit configuration diagram of a high precision concentric high response hydraulic servo actuator in which the lateral force is controlled according to the present invention,
4 is a pressure distribution diagram of a hydrostatic bearing of a high precision concentric high response hydraulic servo actuator in which the lateral force is controlled according to the present invention,
5 is a schematic view of a hydrostatic bearing of a high precision concentric high response hydraulic servo actuator in which the lateral force is controlled according to the present invention,
6 is a hydraulic circuit configuration diagram using a conventional manual pressure reducing valve,
Fig. 7 is a hydraulic circuit configuration diagram using a conventional high-pressure oil.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고 정밀 동심 형 고 응답성 유압서보 액츄에이터의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a high precision concentric high response hydraulic servo actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터(100)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 서보밸브(110)와, 실린더하우징(120)과, 피스톤(131) 및 피스톤로드(133,135)로 구성되는 작동부(130)와, 정압베어링(140) 및 피스톤부시(150)를 포함하여 구성된다.1 to 2, the high-precision concentric high-responsive hydraulic servomotor 100 according to the present invention includes a servo valve 110, a cylinder housing 120, a piston 131 An operating portion 130 composed of a piston rod 133 and a piston rod 133, and a static pressure bearing 140 and a piston bush 150.

또한 본 발명은 지면에 고정되는 베이스플레이트(미도시)가 구비되고, 상기 베이스플레이트 상부측으로 액츄에이터 베이스(미도시)가 구비되며, 상기 액츄에이터 베이스는 상부에 상기 실린더하우징(120)이 수직방향으로 고정 설치되면서 액츄에이터를 지지하게 된다.The actuator base includes a base plate (not shown) fixed to the ground, and an actuator base (not shown) is provided on an upper side of the base plate. The actuator base has a cylinder housing And the actuator is supported while being installed.

또한 액츄에이터 상부, 즉 실린더하우징(120)의 내부에 배열되는 피스톤로드(133)의 상단에는 시험테이블(미도시)이 연결되고, 상기 시험테이블 상부에는 시험대상이 되는 장비나, 장치, 부품 등이 놓여져 본 발명에 따른 액츄에이터의 의해 발생되는 진동에 의하여 진동시험이나, 피로시험 또는 인장압축시험 등을 수행하게 된다.A test table (not shown) is connected to the upper end of the piston rod 133 arranged in the upper part of the actuator, that is, the cylinder housing 120, and the upper part of the test table is provided with equipment, Vibration test, fatigue test or tensile compression test is performed by the vibration generated by the actuator according to the present invention.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유압서보 액츄에이터에서 상기 실린더하우징(120)의 내부에는 피스톤(131)과, 상기 피스톤(131)의 상면과 하면에 각각 연결되는 제1 및 제2 피스톤로드(133,135)로 구성되는 작동부(130)가 내장 설치되고, 상기 실린더하우징(120)에는 다수의 유압 공급로(122)가 구비된다.As shown in FIG. 2, in the hydraulic servo actuator according to the present invention, the cylinder housing 120 includes a piston 131 and first and second pistons 131 and 132, which are connected to upper and lower surfaces of the piston 131, respectively. An operating portion 130 composed of rods 133 and 135 is installed and a plurality of hydraulic pressure supply passages 122 are provided in the cylinder housing 120. [

그리고 상기 실린더하우징(120)의 상단부에는 상부덮개(123)가 결합되고, 상기 상부덮개(123)에는 상기 작동부(130)의 제1 피스톤로드(133)가 관통하여 상부로 노출되도록 하는 제1 관통공(123a)이 형성 구비된다.The upper lid 123 is coupled to the upper end of the cylinder housing 120 and the first piston rod 133 of the actuating part 130 is passed through the upper lid 123 to expose the upper part. A through hole 123a is formed.

또한 상기 실린더하우징(120)의 하단부에는 하부덮개(124)가 결합되고, 상기 하부덮개(124)에는 상기 작동부(130)의 제2 피스톤로드(135)가 관통하여 하부로 노출되도록 하는 제2 관통공(124a)이 형성 구비된다.A lower lid 124 is coupled to the lower end of the cylinder housing 120 and a second piston rod 135 of the actuating part 130 is exposed through the lower lid 124, A through hole 124a is formed.

또한 상기 하부덮개(124)의 하부측으로는 지지부재(125)가 결합되되, 상기 지지부재(125)는 상기 액츄에이터 베이스에 고정 설치되는 상기 실린더하우징(120)을 지지하게 되며, 상기 지지부재(125)의 상부에는 홈 형태의 수용공간부(125a)가 형성 구비되고, 상기 제2 피스톤로드(135)의 하단은 상기 수용공간부(125a)의 바닥으로부터 이격되어 배치된다.A supporting member 125 is coupled to the lower side of the lower lid 124 and the supporting member 125 supports the cylinder housing 120 fixed to the actuator base and the supporting member 125 Shaped accommodation space 125a is formed in the upper portion of the housing space 125a and the lower end of the second piston rod 135 is spaced apart from the bottom of the accommodation space 125a.

따라서 상기 수용공간부(125a)를 따라 상기 제2 피스톤로드(135)가 상하 슬라이딩으로 승강 운동이 가능하게 된다.Therefore, the second piston rod 135 can be moved up and down along the accommodation space 125a.

다음으로 도 1 및 2에 도시된 본 발명에 따른 서보밸브(110)는 상기 실린더하우징(120)의 외측으로 장착되어 상기 실린더하우징(120)에 구비되는 공급로(122)로 작동유를 공급하게 되는데, 상기 서보밸브(110)는 공급탱크(미도시)에 저장된 작동유가 공급펌프(미도시)를 통하여 공급된다.Next, the servo valve 110 according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is mounted to the outside of the cylinder housing 120 to supply hydraulic oil to the supply passage 122 provided in the cylinder housing 120 , And the servo valve 110 is supplied with the hydraulic oil stored in a supply tank (not shown) through a supply pump (not shown).

또한 상기 서보밸브(110)에는 상기 실린더하우징(120)의 압력을 릴리이스하여 과부하가 걸리지 않도록 하는 축압기(accumulator, 111,112)가 양측으로 연결 설치되어 있다.In addition, the servo valve 110 is connected to accumulators 111 and 112 on both sides to relieve the pressure of the cylinder housing 120 so as to prevent overloading.

그리고 상기 서보밸브(110)는 통상적으로 전기 등의 입력신호에 따라 유량 또는 압력을 높은 응답속도로 연속적으로 제어하기 위한 공지의 밸브로서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The servo valve 110 is a known valve for continuously controlling a flow rate or a pressure at a high response speed according to an input signal such as electric power, and a detailed description thereof will be omitted.

또한 상기 서보밸브(110)에 의하여 공급되는 작동유는 유압이나, 공압을 출력으로 사용하는 것이 가능하나, 본 발명에서는 응답성능을 높이기 위해 비압축성 유체인 유압을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, although the hydraulic oil supplied by the servo valve 110 can be used as an output hydraulic pressure or a pneumatic pressure, in the present invention, it is preferable to use hydraulic pressure which is an incompressible fluid in order to improve the response performance.

또한 본 발명에서는 상기 서보밸브(110) 대신에 다양한 형태의 밸브가 도입될 수 있음은 물론이다.In the present invention, it is needless to say that various types of valves may be introduced instead of the servo valve 110.

그리고 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 작동부(130)는 상하의 상기 제1 및 제2 피스톤로드(133,135)와 이들 사이에 배치되는 상기 피스톤(131)으로 구성되고, 상기 피스톤(131)의 직경은 상기 제1,2피스톤로드(133,135)의 직경보다 크게 형성된다.1 and 2, the actuating part 130 according to the present invention includes upper and lower first and second piston rods 133 and 135 and the piston 131 disposed therebetween, The diameter of the piston 131 is larger than the diameter of the first and second piston rods 133 and 135.

또한 상기 제1 피스톤로드(133)의 상단부에는 상기 시험테이블의 하면에 연결 고정되도록 하는 고정부(133a)가 구비되고, 상기 작동부(130)는 상기 실린더하우징(120)의 내부에 배치되어 상기 서보밸브(110)에 의하여 상기 공급로(122)로 공급되는 작동유의 공급력에 의하여 상기 실린더하우징(120)의 내부에서 소정 진폭으로 상하 병진운동을 하게 된다.The upper end of the first piston rod 133 is provided with a fixing portion 133a to be fixedly connected to a lower surface of the test table and the actuating portion 130 is disposed inside the cylinder housing 120, And is vertically translated by a predetermined amplitude within the cylinder housing 120 by the supply force of the operating oil supplied to the supply passage 122 by the servo valve 110.

또한 상기 작동부(130)에는 변위센서(132, LVDT, Linear Variable Differential Transformer)가 내장되어 상기 작동부(130)의 변위에 따른 위치 값을 감지하여 시험 값을 측정할 수 있도록 한다.In addition, a displacement sensor 132 (LVDT, Linear Variable Differential Transformer) is installed in the operation part 130 to sense a position value according to the displacement of the operation part 130 and to measure a test value.

이를 위하여 상기 작동부(130)에는 상기 피스톤과 피스톤로드의 내부 공간부에 자석코어와 튜브가 내장되어 자석코어가 튜브 중심을 따라 이동함으로써 변위량을 측정하게 된다.To this end, the magnet core and the tube are embedded in the internal space of the piston and the piston rod, and the magnet core moves along the center of the tube to measure the amount of displacement.

나아가 본 발명에 따른 액츄에이터는 상기 작동부(130)의 상하 병진운동 시, 상기 피스톤(131)과, 상기 각 제1,2피스톤로드(133,135)와의 마찰을 감쇠시키기 위한 구성요소가 도입될 필요가 있다.Further, in the actuator according to the present invention, it is necessary to introduce a component for attenuating the friction between the piston 131 and the first and second piston rods 133 and 135 when the actuating part 130 is moved up and down have.

이를 위해 본 발명은 상기 작동부(130)의 동작 시, 제1 및 제2 피스톤로드(133,135)의 마찰을 감소시키기 위해 정압베어링(140)이 구비되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정압베어링(140)은 원통형 형태로 이루어져 상기 제1 및 제2 피스톤로드(133,135)에 삽입 결합되어 상기 피스톤(131)의 상하에 이격 배열된다.To this end, the hydrostatic bearings 140 are provided to reduce the friction of the first and second piston rods 133 and 135 during operation of the actuating part 130, as shown in FIGS. 2 and 3 The static pressure bearing 140 is cylindrical and inserted into the first and second piston rods 133 and 135 to be spaced apart from the piston 131 in the vertical direction.

그리고 상기 정압베어링(140)에는 패킹부재(141)가 삽설되어 상기 실린더하우징(120) 내부에 상기 정압베어링(140)이 삽설될 때 상기 패킹부재(141)가 상기 실린더하우징(120)의 내벽면에 밀착되어 기밀을 유지함으로써 작동유의 누유를 방지하고, 압력손실을 방지할 수 있게 된다.The packing member 141 is inserted into the static pressure bearing 140 so that when the static pressure bearing 140 is inserted into the cylinder housing 120, the packing member 141 is inserted into the inner wall surface of the cylinder housing 120 So that leakage of the operating oil can be prevented and pressure loss can be prevented.

특히 상기 정압베어링(140)에는 작동유가 공급될 수 있도록 후술하는 회로가 구성된다.Particularly, the static pressure bearing 140 is provided with a circuit to be described later so that the hydraulic oil can be supplied.

이 경우 상기 정압베어링(140)의 내측에 확대유로(미도시)를 형성하여 작동유와 상기 제1 및 제2피스톤로드(133,135)와의 접촉면적을 증대시켜 상기 작동부(130)의 상하 병진운동 시, 마찰을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In this case, an enlarged passage (not shown) is formed inside the static pressure bearing 140 to increase the contact area between the operating oil and the first and second piston rods 133 and 135, , So that friction can be minimized.

특히, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유압서보 액츄에이터에는 상기 실린더하우징(120)의 내면벽에 상기 피스톤과 동일한 지름을 갖도록 하는 피스톤부시(150)가 더 삽설 구비된다.In particular, as shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic servo actuator according to the present invention further includes a piston bushing 150 having the same diameter as the piston on the inner wall of the cylinder housing 120.

또한 본 발명은 상기 작동부(130)의 동작 시, 상기 작동부(130)는 상하로 병진운동을 하게 되는데, 이를 위해 상기 피스톤(131) 상하에 구비된 상기 정압베어링(140)과 상기 피스톤(131) 상하면 사이에는 상기 피스톤(131)의 행정거리를 확보하기 위한 작동공간부(121)가 형성 구비되어 있다.In the present invention, the actuating part 130 moves up and down during operation of the actuating part 130. To this end, the actuating part 130 moves up and down in order to move the static pressure bearing 140 and the piston 131), and a working space part (121) for securing a stroke distance of the piston (131) is formed.

여기서 상기 작동공간부(121)는 상기 실린더하우징(120)의 내부에서 피스톤(131)이 위치하는 부분이 내측방향으로 돌출되도록 형성시키되, 상기 피스톤(131)과 상기 정압베어링(140) 사이에 형성되며, 상기 공급로(122)를 통하여 유입된 작동유가 상기 작동공간부(121)에 채워지게 된다.The working space 121 is formed such that a portion of the cylinder housing 120 where the piston 131 is positioned protrudes inward and is formed between the piston 131 and the hydrostatic bearing 140 And the working fluid introduced through the supply path 122 is filled in the working space part 121.

본 발명에서는 상기 작동부(130)의 상기 피스톤(131) 작동을 원활하게 하도록 장착되고, 상기 실린더하우징(120)의 내부 지름과 동일한 외경을 갖는 피스톤부시(150)를 도입함으로써, 상기 실린더하우징(120)의 가공 작업 시, 상기 각 피스톤로드(133,135) 부분과, 상기 피스톤(131) 부분을 동시 가공이 가능하게 되어 생산성을 높일 수 있고, 특히 가공정밀도를 높일 수 있어 고 응답성능을 보장할 수 있게 된다.The piston 130 is installed in the cylinder housing 120 so as to smoothly operate the piston 131 of the operation unit 130 and introduces the piston bush 150 having the same outer diameter as the inner diameter of the cylinder housing 120, 120), the piston rods (133, 135) and the piston (131) can be simultaneously machined to increase the productivity. In particular, the machining accuracy can be enhanced and high response performance can be ensured .

본 발명에 따른 횡력을 잡아주는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터(100)는 상기 제1피스톤로드(133)에 갭센서(160)가 더 설치되어 있다.In the hydraulic servo actuator 100 of high precision concentric type and high responsiveness which catches the lateral force according to the present invention, a gap sensor 160 is additionally provided in the first piston rod 133.

일반적인 액츄에이터는 이를 구성하는 작동부 즉 피스톤로드가 길어지는 경우 이를 지지하도록 하는 상기 정압베어링(140)을 구비하여 운영하게 된다.The general actuator is operated by the hydrostatic bearing 140 that supports the actuating part, that is, the piston rod, when the piston rod is long.

그러나 피스톤로드는 그 상하 병진운동에 의해 횡력이 상기 상부덮개(123)의 외부측에서 발생하게 되는데 정밀한 테스트를 위해서는 이와 같은 피스톤로드의 횡력을 잡아주어야 할 필요가 있게 된다.However, a lateral force is generated on the outer side of the upper lid 123 by the upward and downward translation movement of the piston rod, and it is necessary to hold the lateral force of the piston rod for precise testing.

따라서 본 발명은 도 3의 회로구성도에 도시된 바와 같이, 상기 제1피스톤로드(133)에는 횡력이 발생되는 것을 감지하는 상기 갭센서(160)가 더 구비되어 있다.Therefore, as shown in the circuit configuration diagram of FIG. 3, the first piston rod 133 is further provided with the gap sensor 160 for sensing that a lateral force is generated.

또한 상기 서보밸브(110)에는 상기 갭센서(160)에 의해 연동하여 작동하면서 상기 정압베어링(140)으로 유압을 공급 또는 릴리이스하도록 하는 감압밸브(170)가 연결 설치되어 있다.The servo valve 110 is connected to a pressure reducing valve 170 that operates in conjunction with the gap sensor 160 to supply or release hydraulic pressure to the static pressure bearing 140.

여기서 상기 릴리이스란 가해진 유압을 회수하여 압력을 낮추어주도록 하는 작동을 말한다.Here, the release refers to an operation for recovering the applied hydraulic pressure to lower the pressure.

따라서 본 발명은 상기 제1피스톤로드(133)에서 횡력이 발생하게 되면 상기 갭센서(160)가 이를 감지하게 된다.Therefore, when the lateral force is generated in the first piston rod 133, the gap sensor 160 detects the lateral force.

이어 상기 갭센서(160)에서 감지된 횡력을 크기에 비례하여 상기 감압밸브(170)는 유압을 상기 정압베어링(140)으로 공급 또는 릴리이스하게 된다. 즉, 상기 제1피스톤로드(133)의 횡력이 크게 되면 유압을 상기 정압베어링(140)으로 많이 보내어 이를 잡아주고, 횡력이 작아지면 공급한 유압을 릴리이스하여 정압을 유지하도록 한다.Then, the pressure reducing valve 170 supplies or releases the hydraulic pressure to the hydrostatic bearing 140 in proportion to the magnitude of the lateral force sensed by the gap sensor 160. That is, when the lateral force of the first piston rod 133 becomes large, a large amount of hydraulic pressure is sent to the hydrostatic bearing 140, and when the lateral force becomes small, the supplied hydraulic pressure is relieved to maintain the positive pressure.

또한 본 발명에 있어서, 상기 실린더하우징(120)의 내부에 형성되면서 상기 피스톤(131)이 상하 승강운동이 가능하도록 하는 상기 작동공간부(121)에는 상기 피스톤(131)의 병진운동에 의해 발생되는 압력을 완충시키는 쿠션장치(180)가 연결 구비되어 있다.In the present invention, the piston 131 is formed in the cylinder housing 120, and the piston 131 is moved up and down in the operating space 121 by the translation of the piston 131 And a cushion device 180 for buffering the pressure is connected.

본 발명의 상기 쿠션장치(180)는 일단부는 상기 작동공간부(121)에 유압을 공급할 수 있도록 연결되고 타단은 상기 서보밸브(110)에 연결되어 상기 작동공간부(121)에 걸리는 압력을 서서히 빼내 릴리이스하도록 하는 가변오리피스(181)로 설치 구성된다.One end of the cushion device 180 of the present invention is connected to the operating space part 121 so as to supply the hydraulic pressure and the other end thereof is connected to the servo valve 110 to gradually reduce the pressure applied to the operating space part 121 And a variable orifice 181 for releasing and releasing it.

여기서 상기 작동공간부(121)에 많은 양의 오일을 공급할 때는 상기 가변오리피스(181)와 병렬로 연결된 체크밸브(182)를 통해 이루어지고 압력을 릴리이스할 때는 상기 가변오리피스(181)를 통해 이루어진다.Here, when a large amount of oil is supplied to the working space part 121, the oil is supplied through the check valve 182 connected in parallel with the variable orifice 181, and through the variable orifice 181 when the pressure is relieved .

즉, 상기 쿠션장치(180)는 상기 피스톤(131)이 승강하면서 상기 작동공간부(121)의 벽면부(a)에 걸리는 충격압력을 상기 가변오리피스(181)를 통해 서서히 빼주면서 충격압력이 약해지도록 하는 쿠션역할을 하게 된다.That is, the cushion device 180 slowly draws the impact pressure applied to the wall surface portion a of the operating space portion 121 while the piston 131 moves up and down through the variable orifice 181, So that the cushioning can be performed.

따라서 상기 피스톤(131)의 상하 승강운동으로 상기 실린더하우징(120)의 내부 벽면에 걸리는 충격력을 효율적으로 관리할 수 있어 내구성이 좋아지게 된다.Therefore, the impact force applied to the inner wall surface of the cylinder housing 120 due to the up-and-down movement of the piston 131 can be efficiently managed, thereby improving durability.

이는 상기 작동공간부(121)의 상기 벽면부(a)에 걸리는 충격 압력을 완화시켜 줌으로써 충격력으로 인한 파손을 막아 하우징의 수명이 길어지게 되는 것이다.This alleviates the impact pressure applied to the wall surface portion (a) of the operation space portion 121, thereby preventing breakage due to the impact force, thereby prolonging the life of the housing.

또한 본 발명은 상기 작동공간부(121)의 상기 벽면부(a)의 형상을 'ㄴ'자 형상으로 하고 이와 대응되는 상기 피스톤(131)의 모서리부의 형상도 'ㄴ'자 형상으로 하여 상기 피스톤(131)의 병진운동으로 상기 벽면부(a)에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있도록 하였다.In the present invention, the shape of the wall surface portion a of the operating space portion 121 is formed into an 'a' shape and the shape of the corresponding corner portion of the piston 131 is formed into a ' So that the pressure applied to the wall portion (a) can be dispersed by the translational movement of the wall portion (131).

이는 상기 벽면부(a)의 형상과 이와 대응되는 상기 피스톤(131)의 모서리부의 형상을 'ㄴ'자 형상으로 하여 압력 분포의 면적을 넓혀줌으로써 압력 집중을 막아 하우징의 파손 위험을 줄여 내구성을 좋게 한다.This is because the shape of the wall surface portion a and the shape of the corner portion of the piston 131 corresponding to the shape of the wall surface portion 'a' are widened to enlarge the area of the pressure distribution, thereby reducing the risk of damage to the housing, do.

한편 상기 피스톤부시(150)에는 원주방향을 따라 다수의 유로가 구비되고, 이러한 유로는 지름방향으로 관통되도록 형성되어 유로의 단면적을 증대시키게 되는데 이러한 구성은 종래의 공지기술에 의해 누구나 형성 구비할 수 있어 상세 설명은 생략한다.Meanwhile, the piston bush 150 is provided with a plurality of flow passages along the circumferential direction, and the flow passages are formed to penetrate in the radial direction to increase the cross-sectional area of the flow passages. Such a structure can be formed by anyone And detailed description is omitted.

그리고 상기 피스톤부시(150)에 형성되는 유로들은 상기 실린더하우징(120)의 상기 공급로(122)와 연통되어 작동유가 유입되도록 구성된다.The flow passages formed in the piston bushing 150 are communicated with the supply passage 122 of the cylinder housing 120 to allow the hydraulic fluid to flow.

또한 상기 피스톤부시(150)의 외주면에는 다수의 패킹부재(151)가 삽설되어, 벽면에 밀착됨으로써 기밀을 유지하고, 압력손실을 방지할 수 있게 된다.A plurality of packing members 151 are installed on the outer circumferential surface of the piston bushing 150 to closely contact the wall surface to maintain airtightness and to prevent pressure loss.

본 발명에 따른 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터에 구비되는 정압베어링에 소요되는 유체에너지는 공급압력(Ps)에 전체 누유량(q)을 곱한 것으로서 상기 누유량(q)은 다음과 같이 계산된다.The fluid energy required for the hydrostatic bearing of the hydraulic servo actuator of the high precision concentric type high responsive hydraulic servo actuator in which the lateral force is controlled according to the present invention is obtained by multiplying the feed pressure Ps by the total feed amount q, Is calculated as follows.

공급압력이 210 kgf/cm2 오리피스를 통과하는 유량은 1)과 같다.The flow rate through the 210 kgf / cm 2 orifice is equal to 1).

1) Flow from orifice :

Figure 112017001184264-pat00001
1) Flow from orifice:
Figure 112017001184264-pat00001

Figure 112017001184264-pat00002
Figure 112017001184264-pat00002

Figure 112017001184264-pat00003
Figure 112017001184264-pat00003

Figure 112017001184264-pat00004
Figure 112017001184264-pat00004

또한 정압베어링 랜드(1)부를 통과한 유량은 2)와 같다.The flow rate through the hydrostatic bearing land 1 is equal to 2).

Figure 112017001184264-pat00005
Figure 112017001184264-pat00005

정압베어링 포켓에서 포켓으로 이동하는 랜드(2)의 유량은 이웃한 포켓의 압력차가 무시 할 만 한 수준으로 매우 작아서 3)과 같이 유동이 없는 것으로 한다.The flow of the land (2) moving from the hydrostatic bearing pocket to the pocket is such that the pressure difference between neighboring pockets is negligible, so that there is no flow as in 3).

Figure 112017001184264-pat00006
Figure 112017001184264-pat00006

포켓 내부 압력 산출은 4)와 같다.The pressure inside the pocket is calculated as 4).

Figure 112017001184264-pat00007
Figure 112017001184264-pat00007

정압베어링을 통과하여 소모된 누유량은 5)와 같고The leakage flow through the hydrostatic bearings is equal to 5)

Figure 112017001184264-pat00008
Figure 112017001184264-pat00008

[공급압력 210 bar * 누유량 9.012 L/min]/600= 약 3.1542 kW의 동력이 손실 된다.[Power supply pressure 210 bar * Flow rate 9.012 L / min] / 600 = About 3.1542 kW of power loss.

만약 시험제품의 횡력(lateral force)이 매우 작게 걸리는 시험을 할 때에 공급압력(Ps)을 감압밸브를 사용하여 30% 수준(약 70 kgf/cm2)으로 낮추게 되면,If the supply pressure (Ps) is lowered to 30% (about 70 kgf / cm 2 ) using a pressure reducing valve when the lateral force of the test product is very small,

1) Flow from orifice :

Figure 112017001184264-pat00009
1) Flow from orifice:
Figure 112017001184264-pat00009

Figure 112017001184264-pat00010
Figure 112017001184264-pat00010

Figure 112017001184264-pat00011
Figure 112017001184264-pat00011

Figure 112017001184264-pat00012
Figure 112017001184264-pat00012

2) Flow through clearance :

Figure 112017001184264-pat00013
2) Flow through clearance:
Figure 112017001184264-pat00013

Figure 112017001184264-pat00014
Figure 112017001184264-pat00014

Figure 112017001184264-pat00015
Figure 112017001184264-pat00015

Figure 112017001184264-pat00016
Figure 112017001184264-pat00016

3) Flow of pocket by pocket :

Figure 112017001184264-pat00017
3) Flow of pocket by pocket:
Figure 112017001184264-pat00017

Figure 112017001184264-pat00018
Figure 112017001184264-pat00018

4) Internal pressure of pocket : P4) Internal pressure of pocket: P

Figure 112017001184264-pat00019
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5) Hydrostatic bearing total flow : q5) Hydrostatic bearing total flow: q

Figure 112017001184264-pat00020
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정압베어링의 동력 손실은 [공급압력 70 bar * 누유량 4.836 L/min]/600= 약 0.5642 kW으로 최대 압력을 공급했을 때의 약 17.9%의 수준이다.The power loss of hydrostatic bearings is about 17.9% when the maximum pressure is supplied with [feed pressure 70 bar * leakage flow 4.836 L / min] / 600 = about 0.5642 kW.

본 발명에 따른 액츄에이터는 도 1,2의 도시와 같이 진동시험이나, 피로시험 등에 적용이 가능할 뿐만 아니라, 인장압축시험 등과 같은 다양한 형태의 시험장비로 전용 사용이 가능하다.The actuator according to the present invention can be applied not only to vibration tests and fatigue tests as shown in FIGS. 1 and 2 but also to various types of test equipment such as tensile compression tests.

또한 본 발명에 따른 액츄에이터는 상기한 바와 같이 수직하게 배치되는 것은 물론이고, 필요에 따라서 액츄에이터를 수평방향으로 배치시켜 보다 효율적으로 장치를 운용할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.In addition, the actuator according to the present invention may be vertically disposed as described above, and it is also desirable to arrange the actuator in the horizontal direction so that the device can be more efficiently operated.

이상과 같이 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터는 피스톤 양측으로 유동 공간 확보와, 피스톤 양측에 배열되는 정압베어링의 지지를 위해 피스톤에 장착되는 피스톤부시를 도입하되, 외부로 노출되는 피스톤로드의 횡력을 갭센서로 제어하는 감압밸브 및 피스톤의 운동 시 실린더하우징의 내부 공간부의 압력을 완충시키는 쿠션장치를 구비하여, 피스톤 및 피스톤로드의 병진운동시 피스톤에 의해 하우징내벽에 걸리는 충격 압력을 최소화하여 내구성을 향상시키는 동시에 피스톤로드의 횡력을 제어함으로써 액츄에이터의 응답성을 안정적으로 확보할 수 있게 된다.As described above, the high precision concentric type high-response hydraulic servo actuator in which the lateral force is controlled has a piston bush mounted on the piston for securing the flow space to both sides of the piston and supporting the static pressure bearings arranged on both sides of the piston, And a cushion device for buffering the pressure in the internal space of the cylinder housing during movement of the piston, wherein the piston and the piston rod are connected to each other by a piston The durability is improved by minimizing the pressure, and the responsiveness of the actuator can be stably secured by controlling the lateral force of the piston rod.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터
110 : 서보밸브 111,112 : 축압기
120 : 실린더하우징 121 : 작동공간부
122 : 공급로
123 : 상부덮개 123a : 제1 관통공
124 : 하부덮개 124a : 제2 관통공
125 : 지지부재 125a : 수용부
130 : 작동부
131 : 피스톤 132 : 변위센서
133 : 제1 피스톤로드 133a : 고정부
135 : 제2 피스톤로드
140 : 정압베어링 141 : 패킹부재
150 : 피스톤부시 151 : 패킹부재
160 : 갭센서 170 : 갑압밸브
180 : 쿠션장치 181 : 오리피스 182 : 체크밸브100: High precision concentric high-response hydraulic servo actuator with controlled lateral force
110: Servo valve 111, 112:
120: cylinder housing 121: operating space part
122: Supply path
123: upper cover 123a: first through hole
124: lower cover 124a: second through hole
125: support member 125a:
130:
131: piston 132: displacement sensor
133: first piston rod 133a:
135: second piston rod
140: hydrostatic bearing 141: packing member
150: piston bushing 151: packing member
160: gap sensor 170:
180: Cushion device 181: Orifice 182: Check valve

Claims (4)

진동시험장비 또는 피로시험장비에 적용되는 유압서보 액츄에이터에 있어서,
작동유 공급을 위한 서보밸브;
상기 서보밸브와 연결되고, 상기 작동유를 위한 공급로를 구비한 실린더하우징;
피스톤과, 상기 피스톤 양측에 연결되는 피스톤로드를 포함하고, 상기 실린더하우징 내부에 배치되는 작동부;
상기 작동부의 상기 피스톤로드에 장착되어 상기 피스톤 양측에 이격 배열되고, 작동유에 의하여 상기 각 피스톤로드를 미끄럼 지지하는 정압베어링;
상기 정압베어링과 상기 피스톤 사이에서 상기 피스톤의 행정거리를 확보하기 위해 형성되는 작동공간부;
상기 실린더하우징 내부에 삽설되고, 상기 정압베어링들 사이에 배열되는 피스톤부시;를 포함하며,
상기 정압베어링이 지지되는 최대 용량내에서 압력이 작게 변경될때 또는 압력이 크게 변경될때 상기 피스톤로드에 발생되는 횡력이 발생되는 것을 감지하는 갭센서가 설치 구비되고,
상기 서보밸브에는 상기 갭센서에 의해 연동하여 작동하면서 상기 정압베어링으로 유압을 공급 또는 릴리이스하도록 하는 감압밸브가 연결 설치되는 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터.
A hydraulic servo actuator applied to a vibration test equipment or a fatigue test equipment,
Servo valve for supplying hydraulic fluid;
A cylinder housing connected to the servo valve and having a supply passage for the hydraulic oil;
An operating portion including a piston and a piston rod connected to both sides of the piston, the operating portion being disposed inside the cylinder housing;
A static pressure bearing mounted on the piston rod of the operating portion and arranged on both sides of the piston and slidably supporting the piston rods by operating oil;
A working space formed to secure a stroke distance of the piston between the hydrostatic bearing and the piston;
And a piston bush inserted into the cylinder housing and arranged between the hydrostatic bearings,
A gap sensor is installed to sense a generation of a lateral force generated in the piston rod when the pressure is changed small within a maximum capacity in which the static pressure bearing is supported or when the pressure is greatly changed,
Wherein the servovalve is controlled by a lateral force to be connected to a pressure reducing valve which is operatively linked with the gap sensor to supply or release hydraulic pressure to the hydrostatic bearing.
제1항에 있어서,
상기 서보밸브에는 상기 피스톤의 병진운동에 의해 충격 압력이 발생되는 벽면부에 유압을 공급할 수 있도록 하여 충격 압력을 완충시키는 쿠션장치가 더 설치 구비되는 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터.
The method according to claim 1,
The servo valve is provided with a high precision concentric high-response hydraulic servomechanism, which is provided with a cushioning device which is capable of supplying hydraulic pressure to a wall surface portion where an impact pressure is generated by the translational movement of the piston, Actuator.
제2항에 있어서,
상기 쿠션장치는 일단부가 상기 작동공간부에 유압을 공급할 수 있도록 연결되고 타단은 상기 서보밸브에 연결되어 상기 작동공간부의 상기 벽면부에 걸리는 충격 압력을 완충시킬 수 있도록 하는 가변오리피스로 설치 구비되는 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터.
3. The method of claim 2,
The cushion device may include a variable orifice provided at one end thereof to supply hydraulic pressure to the operating space portion and at the other end to be connected to the servo valve to buffer an impact pressure applied to the wall surface portion of the operating space portion, Controlled highly precise concentric type high-response hydraulic servo actuator.
제3항에 있어서,
상기 작동공간부의 상기 벽면부의 형상은 상기 피스톤의 병진운동으로 상기 벽면부에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있도록 면적이 확장되는 'ㄴ'자 형상으로 하고 이와 대응되는 상기 피스톤의 모서리부의 형상도 'ㄴ'자 형상으로 형성 구비되는 횡력이 제어되는 고 정밀 동심형 고 응답성의 유압서보 액츄에이터The method of claim 3,
The shape of the wall portion of the operating space portion may be a 'B' shape having an expanded area so as to disperse a pressure applied to the wall portion due to the translational movement of the piston, and the shape of the corresponding corner portion of the piston may be ' A high precision concentric high-response hydraulic servo actuator in which a lateral force formed in a "
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