[發(fā)明專利]微型數(shù)字油缸

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910548807.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110230621A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設計）人: 黃增;陸軍;張鴻博;丁建軍;阮建斌
• 申請（專利權）人: 上海衡拓液壓控制技術有限公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20;F15B21/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發(fā)明涉及一種微型數(shù)字油缸，缸體內配合連接安裝旋轉密封圈的閥套，活塞后部圓形槽端面與閥套內孔端面之間設有波形彈簧，閥套后端的連接軸通過聯(lián)軸器與電機的輸出軸連接，電機通過安裝座與缸體固定連接；閥套內配合連接有活塞，活塞前端通過墊套與缸體連接，活塞與墊套之間相對運動，活塞與閥套兩端之間分別形成一個回油腔和一個壓力油腔，活塞上開有兩根螺旋槽和小孔，一個小孔連通回油腔T作為活塞的T口，另一個小孔連通壓力油腔P作為活塞P口，兩條螺旋槽與P口相連通；閥套上開有小孔，一個小孔接通的回油腔作為閥套T口，另一個小孔接通壓力油腔P腔作為閥套P口；缸體端面開有壓力油進油口，壓力油進油口通過活塞P口與壓力油腔P相連通。

技術領域

本發(fā)明涉及一種微型液壓缸數(shù)字控制元件，尤其是一種微型數(shù)字油缸。

背景技術

傳統(tǒng)液壓滑閥閥芯控制采用電磁鐵或力矩馬達控制閥芯位移，它們輸出的力或力矩精度都很差(10％左右)，要達到高精度控制必須通過反饋(位置電反饋LVDT，或彈簧反饋)修正，另外電磁鐵或力矩馬達輸出功率非常小，無法直接驅動大流量閥芯，只能通過多級控制來解決問題，能耗大。尤其是油泵的排量控制，利用彈簧和閥的復雜結構達到控制的目的，能耗更大，精度更差，調節(jié)很困難，無法達到精確控制目的。眾所周知，近幾年電氣控制技術的進步速度遠遠比機械液壓控制技術快得多，已經(jīng)到了不得不把電氣控制技術應用到液壓技術中，真正實現(xiàn)把能量傳遞(傳動)由液壓完成，控制完全交給電來完成；如果不這樣，液壓傳動應用領域會進一步被電傳動大幅度壓縮(近幾年這種情況愈演愈烈，例如電動缸等)。

基于現(xiàn)有油缸的數(shù)字控制技術，需要設計一種新的油缸結構，利用電機的步進(或伺服)控制，通過電機的微小信號輸出，帶動油缸活塞產(chǎn)生微小的直線位移，從而實現(xiàn)了數(shù)字油缸的微型化。

發(fā)明內容

本發(fā)明是要提供一種微型數(shù)字油缸，該油缸可以實現(xiàn)電液一體化控制，主要利用電機的步進(或伺服)控制，電機的轉角和轉速都可以實現(xiàn)微小的數(shù)字信號輸出，通過電機輸出軸帶動閥套轉動，接通高壓油路，高壓油路進入活塞的兩腔產(chǎn)生壓力差，從而推動活塞進行往復直線運動；電機輸出的數(shù)字信號和油缸活塞實現(xiàn)微小的直線運動距離(位置)成一定比例關系，最終實現(xiàn)油缸活塞數(shù)字化位移輸出；在實際應用中，可以替代電磁鐵、力馬達的控制功能，輸出精度及輸出功率均高于電磁鐵、力馬達控制。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種微型數(shù)字油缸，包括電機、缸體、閥套、活塞，所述缸體內配合連接安裝旋轉密封圈的閥套閥套通過卡環(huán)與缸體軸向固定連接，閥套后端的連接軸通過聯(lián)軸器與電機的輸出軸連接，電機通過安裝座與缸體固定連接；安裝座通過安裝板與電機固定；所述閥套內配合連接有活塞，所述活塞后部圓形槽端面與閥套內孔端面之間設有波形彈簧，活塞前端通過墊套與缸體連接，且活塞與墊套之間相對運動，活塞與墊套之間裝有多個鋼球，所述活塞與閥套兩端之間分別形成一個回油腔和一個壓力油腔，所述活塞上開有兩根螺旋槽和小孔，一個小孔連通回油腔T作為活塞的T口，另一個小孔連通壓力油腔P作為活塞P口，兩條螺旋槽與活塞P口相連通；所述閥套上開有小孔，一個小孔接通回油腔作為閥套T口，另一個小孔接通壓力油腔P腔作為閥套P口；所述缸體端面開有壓力油進油口，壓力油進油口通過活塞P口與壓力油腔P相連通。

進一步，所述電機為含有驅動器的步進電機或伺服電機。

進一步，所述微型數(shù)字油缸通過螺釘連接被控制元件，通過電機轉角、轉速的數(shù)字量輸出來控制活塞直線運動的數(shù)字量輸出，并由活塞推動被控制元件實現(xiàn)數(shù)字位移量移動。

進一步，在微型數(shù)字油缸不工作時，壓力油從被控制元件的壓力油輸出口進入到閥套的壓力油腔，所述閥套P口和閥套T口分別與活塞的螺旋槽相切，壓力油進入螺旋槽后分兩路，一路通過螺旋槽、閥套T口進入回油腔T，另一路通過活塞P口進入壓力油腔P，壓力油腔P壓力為進油壓力的一半，被控制元件的閥芯壓力與壓力油腔P壓力相等，使活塞不運動。