[發明專利]一種封閉式液壓微位移放大器

有效

• 申請號: 201310004279.6
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103062159A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 朱林劍;呂輝龍;包海濤;徐志祥;胡延平;蘇增榮;楊桐桐;魏越
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F15B21/00
• 分類號: F15B21/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明屬于液壓微位移放大器領域，特別涉及一種封閉式液壓微位移放大器，可根據溫度變化自動補償由于工質體積變化導致輸出端產生附加微位移的封閉式液壓微位移放大器。

背景技術

微位移致動器具有體積小、輸出力大、分辨率高、響應速度快等優點，但其輸出位移只有幾到幾十微米，需要采用一定的位移放大措施，才能滿足其工作行程的要求。而采用帕斯卡原理制成的封閉式液壓微位移放大器，在滿足增大微位移致動器工作行程要求的同時，還具有結構簡單、放大率匹配方便，快速響應和剛度高的特性。因而，廣泛地受到微位移致動器研發及工程實踐人員的青睞。現有的采用帕斯卡原理制成的封閉式液壓微位移放大器，放大率會受溫度影響。當溫度變化時，將引起封閉腔內工質體積發生變化，產生附加位移，這種附加位移將對封閉式液壓微位移放大器的位移輸出精度造成重大影響。

發明內容

本發明要解決的技術難題是克服現有技術的缺陷，發明一種封閉式液壓微位移放大器，在封閉的內腔中采用微位移補償機構，克服由于溫升的影響導致微位移放大器封閉腔內的工質體積發生變化，來自動補償封閉腔內由于溫度變化所引起的輸出端附加微位移。該封閉式液壓微位移放大器分辨率高、精度高，響應速度快，結構剛性好。

本發明采用的技術方案是一種封閉式液壓微位移放大器，其特征是，微位移放大器是封閉式液壓結構，在輸入端大活塞4的內腔有微位移補償機構，自動補償由于溫度變化所引起的封閉腔內輸出端的附加微位移；放大器圓殼體13具有左內腔A、右內腔B、階梯型的上內腔C。

第一O型圈5安裝在階梯型的補償活塞3的圓環中，在輸入端大活塞4的內腔里由右向左依次安裝有墊環7、補償桿6、補償活塞3、左碟形彈簧2，放大器輸入軸1通過右端螺紋部分與輸入端大活塞4的內螺紋連接鎖緊；第二O型圈8安裝在輸入端大活塞4的圓環中，輸入端大活塞4安裝在放大器圓殼體13的左內腔A中；由墊環7、補償桿6、補償活塞3、左碟形彈簧2構成微位移補償機構；

第四O型圈14安裝在階梯型螺塞15的圓環中，螺塞15安裝在放大器圓殼體13的右內腔B中，螺塞15通過螺紋連接鎖緊在放大器圓殼體13上；

第三O型圈12安裝在放大器圓殼體13階梯型上內腔C的下圓環中，帶有圓盤D的輸出頂桿10安裝在放大器圓殼體13上內腔C中，上碟形彈簧11和螺母9依次由下向上安裝在輸出頂桿10的圓盤D上，通過螺母9上的螺紋與放大器圓殼體13固定連接。

一種封閉式液壓微位移放大器，其特征是，所述的補償桿6采用高熱膨脹系數材料，補償桿6的端面制成錐形，其錐面分別與補償活塞3和墊環7上的錐面配合，形成補償腔H；補償桿6的中間開有通油孔，輸入端大活塞4的右端面中心和墊環7中心加工有通油孔；輸入端大活塞4和輸出頂桿10之間的封閉腔內的工質通過輸入端大活塞4右端面中心的通油孔、墊環7中心的通油孔以及補償桿6中間的通油孔，進入到補償腔E中。

本發明的顯著效果是可根據溫度變化，自動補償工質體積變化所導致的輸出端附加微位移，從而可以有效地減小溫度變化對封閉式液壓微位移放大器位移輸出精度的影響。封閉式液壓微位移放大器的結構簡單、放大率匹配方便、響應快、剛度高。

附圖說明

圖1為封閉式液壓微位移放大器結構圖。其中：1.放大器輸入軸，2.左碟形彈簧，3.補償活塞，4.輸入端大活塞，5.第一O型圈，6.補償桿，7.墊環，8.第二O型圈，9.螺母，10.輸出頂桿，11.上碟形彈簧，12.?第三O型圈，13.放大器圓殼體，14.?第四O型圈，15.螺塞，A.左內腔,B.右內腔,C.上內腔,D.圓盤，H.補償腔。

具體實施方式

下面依據技術方案和附圖詳細說明本發明的具體實施方式，如附圖1所示，封閉式液壓微位移放大器工作原理是根據帕斯卡放大原理：放大器輸入軸1外接微位移致動器輸出軸，微位移致動器工作時產生軸向微位移，該微位移傳遞至放大器輸入軸1并導致輸入端大活塞4產生相同的軸向微位移，該軸向微位移通過輸入端大活塞4和輸出頂桿10之間的封閉腔內的工質，將運動傳遞至輸出頂桿10，由于輸出頂桿10的有效截面積小于輸入端大活塞4的有效截面積，位移便得到放大，其放大率即為輸入端大活塞4右側有效截面積與輸出頂桿10底部有效截面積的比值。