[發明專利]用于流體致動件的位置伺服控制機構

在審

• 申請號: 201310178663.8
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103423223A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 徐學軍
• 申請（專利權）人: 徐學軍
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明公開的是涉及流體致動件的一種控制機構，更具體地說，是涉及一種位置伺服控制機構。

背景技術

在流體傳動及控制領域，流體致動件的位置通常由比例/伺服閥所控制。由于是由分立元件組合而成，這種傳統方式的系統有一些不足之處。例如，盡管使用了高質量的比例/伺服閥，一些傳統的液壓系統，由于控制回路過長，還是受到滯后的困擾；還有，一些傳統的系統，受到流經比例/伺服閥的液體清潔度問題所困擾；還有，許多帶閉環控制的傳統系統，應用了各種控制算法來控制流體直線作動缸的位置，從許多用戶的角度來說，顯得過于復雜。

這里公開的位置伺服控制機構，或許有助于解決以上所涉及的問題。

發明內容

為解決上述問題，，本發明提供的位置伺服控制機構由以下部分組成：帶有兩組軸向對稱分布螺旋槽的供給芯軸，其螺旋槽至少部分地環繞在其圓柱形部分，且分別與高壓管路、回油管路一直保持連通；內表面有兩組徑向閥口且至少部分地包容供給芯軸的分配套筒，這兩組閥口與相應的流體致動件的作動腔/控制口一直保持連通。當所述機構處于平衡狀態時，所述的徑向閥口被供給芯軸圓柱形表面的所述螺旋槽形成的螺旋臺肩所遮蓋。當供給芯軸相對于分配套筒在一個方向轉動或滑動時，所述的閥口在同一方向上從相鄰的所述螺旋槽的邊沿各自增加它們的開口度。這樣，相應流體直線致動件的作動腔/控制口就連通到流體動力源，致使流體致動件產生動作。而這個動作被設計成負反饋，逐漸關閉那些開口度，直到所述的閥口各自被所述的螺旋臺肩再次遮蓋。反之亦然，當供給芯軸和分配套筒之間的相對運動是另一個方向，此機構又將會達到一個平衡的狀態。

附圖說明

圖1此機構樣例的剖面圖；

圖2至圖5所述機構的樣例在不同位置的剖面圖；

圖6裝備所述機構樣例的流體直線致動件的剖面圖；

圖7所述直線致動件在供給芯軸逆時針轉動后（從上往下看）的剖面圖；

圖8所述直線致動件在供給芯軸順時針轉動后（從上往下看）的剖面圖；

圖9裝備所述機構樣例，活塞可旋轉的流體致動件的剖面圖；

圖10裝備所述機構樣例的流體致動馬達剖面圖；

圖11裝備所述機構樣例的流體直線致動件的剖面圖，供給芯軸作為輸出軸。

具體實施方式

在詳細介紹具體的實施例之前，需要定義一些符號：

P：流體入口，連通至壓力管路（高壓）

T：連通回油或泄油管路的端口（低壓）

為了便于清楚地介紹主要的功能，其他結構上的細節，例如導向裝置、密封、彈簧等，在此不予考慮。

圖1至圖5介紹了這個位置伺服機構的樣例，也就是以后的實施例中要用到的。在供給芯軸的圓柱形表面上分布兩組螺旋槽：GP1、GP2、GT1和GT2。其中GP1和GP2是一組，呈軸向對稱分布，且經由孔口P1和P2與高壓管路一直保持連通，如圖2所示。GT1和GT2是另一組，呈軸向對稱分布，且經由孔口T1和T2與回油管路一直保持連通，如圖3所示。在分配套筒的軸向孔表面分布四個閥口：A1、A2、B1和B2，和螺旋槽相互配合。如圖4和圖5所示，當供給芯軸逆時針旋轉，閥口A1和A2將經由螺旋槽GP1和GP2與高壓管路連通，而閥口B1和B2則經由螺旋槽GT1和GT2與回油管路連通。反之亦然，在供給芯軸順時針旋轉后，閥口A1和A2將經由螺旋槽GT1和GT2與回油管路連通，而閥口B1和B2則經由螺旋槽GP1和GP2與高壓管路連通。所以閥口A1和A2可以分為一組，而閥口B1和B2分為另一組。

按照一些實施例，所述的樣例結構裝備在圖6所示的流體直線作動缸中。分配套筒4剛性地聯接到活塞5上，形成一體的結構。當然，按照一些實施例，它們至少可以構建于同一個零件。所述的直線作動缸有A和B兩個作動腔，作動腔A的有效作用面是環形表面SA1和SA2，作動腔B的有效作用面是環形表面SB.作動腔A中的流體壓力作用于SA1和SA2，向下推動活塞5；而作動腔B中的流體壓力作用于SB，向上推動活塞，這樣SA1和SA2上的流體作用力和SB上的從相反方向對立。作動腔A和B中的流體壓力的變化改變作用力，活塞5將和分配套筒4一起在缸體3中滑動，活塞桿7由其他的方式導向以防止轉動。螺旋槽GT1和GT2經由腔室TT和回油管路一直保持連通，而螺旋槽GP1和GP2經由徑向孔P1和P2，與高壓管路一直保持連通，和圖2所示的相同。