專利名稱：自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓傳動(dòng)技術(shù)，尤其涉及一種采用編碼器與伺服旋閥控制油缸伸 縮的自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的伺服液壓系統(tǒng)，有伺服換向閥，油缸的伸出或回縮一般通過液壓伺服 換向閥改變壓力油的供油方向來實(shí)現(xiàn)，油缸活塞桿的位置是由外置的或內(nèi)置的電子直線位 移傳感器或者拉線式編碼器檢測(cè)，再將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，傳遞到專門的電器 控制系統(tǒng)中，再由電器控制系統(tǒng)控制外置的伺服閥進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以外部電子反饋及外 部控制的形式，控制油缸的伸出或縮回量。油缸活塞桿的伸出或縮回與外部伺服閥之間，只 存在間接的控制關(guān)系，同時(shí)，這樣的系統(tǒng)需要貴重的伺服閥，伺服閥前級(jí)先導(dǎo)閥本身要求的 液壓油清潔度要求高，而且維護(hù)難度大，調(diào)校過程復(fù)雜，技術(shù)要求程度高。再由于液壓換向 閥只具有開關(guān)動(dòng)作，所以不能在油缸伸出和縮回的過程中，控制油缸的運(yùn)行速度。如果使用 調(diào)速回路，一般的系統(tǒng)中的調(diào)整過程要靠人來完成，并且不能實(shí)現(xiàn)各種特定波形的運(yùn)動(dòng)關(guān) 系。同時(shí)這樣的系統(tǒng)外置元件多、體積大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種油缸活塞桿的位置與內(nèi)置的伺服 閥之間，形成了直接的機(jī)械控制關(guān)系，不再需要通過中間的電子控制系統(tǒng)，進(jìn)行間接的反饋 與控制；而且結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行準(zhǔn)確的自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方法是一種自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油 缸，包括缸體，在所述缸體的另一端的內(nèi)腔中套裝有活塞與活塞桿；在活塞與活塞桿的中心 設(shè)有套筒，在套筒中裝有中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)套裝在缸體一端內(nèi)腔中的直線導(dǎo) 軌上；所述中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中設(shè)有螺孔滑塊；在螺孔滑塊上套裝有螺紋傳動(dòng)桿，所述螺紋傳 動(dòng)桿一端為螺紋端，另一端為軸端，其中螺紋端的末端套裝在與上述直線導(dǎo)軌相連的軸座 中，其中的軸端上套裝有旋閥內(nèi)芯；所述旋閥內(nèi)芯與套裝在上述缸體一端內(nèi)腔中的旋閥外 芯內(nèi)腔中，所述旋閥內(nèi)芯通過自身的導(dǎo)管與螺紋傳動(dòng)桿的軸端套在缸體上端蓋的軸孔中， 在旋閥內(nèi)芯自身導(dǎo)管的外端上裝有同步傳動(dòng)輪，在螺紋傳動(dòng)桿軸端的外端裝有編碼器。在所述缸體的一端設(shè)有進(jìn)油口和回油口，在缸體的另一端設(shè)有進(jìn)油口，該進(jìn)油口 通過管路與上述一端的進(jìn)油口相通。在所述旋閥外芯上設(shè)有與進(jìn)油口和出油口相通油孔。本發(fā)明的有益效果是通過自帶的伺服旋閥，省去了目前常用的液壓系統(tǒng)中的換 向閥以及相關(guān)閥塊；省去了伺服液壓系統(tǒng)中外置的伺服閥以及相關(guān)閥塊和復(fù)雜的位置反饋 電器控制系統(tǒng)，無論是用在常用的液壓系統(tǒng)中，或是伺服液壓系統(tǒng)中，都能通過本專利油缸 的活塞桿位置輸出軸上的編碼器，以及通過外部的顯示器，能簡單直接的顯示出活塞桿的 伸出或縮回的位置；或者利用此編碼器的數(shù)據(jù)，再通過外部反饋控制活塞桿的伸出或縮回，允許活塞桿在伸出或縮回的過程中，通過增加的中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行自由的旋轉(zhuǎn)，在活塞桿 發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，活塞桿的軸向位置控制不會(huì)受到任何干擾。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、精確度 高和運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中圖中1-缸體、2-進(jìn)油口、3-回油口、4-管路、5-活塞、6-活塞桿、7-套筒、 8_中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、9-直線導(dǎo)軌、10-螺孔滑塊、11-螺紋傳動(dòng)桿、12-軸座、13-旋閥內(nèi)芯、 14-旋閥外芯、15-導(dǎo)管、16-端蓋、17-同步傳動(dòng)輪、18-編碼器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明
參見圖1，一種自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油紅，有缸體1，在缸體1的一端設(shè)有進(jìn)油口 2 和回油口 3，在缸體的另一端設(shè)有進(jìn)油口 2，該進(jìn)油口 2通過管路4與上述一端的進(jìn)油口 2 相通；所述缸體1的另一端的內(nèi)腔中套裝有活塞5與活塞桿6，在活塞5與活塞桿6的中心 設(shè)有套筒7，在套筒7中裝有中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8，該中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8套裝在上述缸體1 一端內(nèi) 腔中的直線導(dǎo)軌9上。所述中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8中設(shè)有螺孔滑塊10，在該螺孔滑塊10上套裝有 螺紋傳動(dòng)桿11，所述螺紋傳動(dòng)桿11 一端為螺紋端，另一端為軸端，其中螺紋端的末端套裝 在與上述直線導(dǎo)軌9相連的軸座12中，其中的軸端上套裝有旋閥內(nèi)芯13，所述旋閥內(nèi)芯13 與套裝在上述缸體一端內(nèi)腔中的旋閥外芯14內(nèi)腔中；所述旋閥內(nèi)芯13通過自身的導(dǎo)管15 與螺紋傳動(dòng)桿11的軸端套在缸體1上端蓋16的軸孔中，在旋閥內(nèi)芯13自身導(dǎo)管15的外 端上裝有同步傳動(dòng)輪17 ；在螺紋傳動(dòng)桿11軸端的外端裝有編碼器18，所述旋閥外芯14上 設(shè)有與進(jìn)油口、出油口相通油孔。在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明有油缸靜止、活塞桿伸出、活塞桿縮 回、活塞桿旋轉(zhuǎn)、活塞桿位置測(cè)量、數(shù)字量伸縮、同步功能七種工作狀態(tài)
1、油缸靜止當(dāng)液壓油通過進(jìn)油口 2進(jìn)入有桿腔和旋閥外芯14，由于旋閥外芯14與旋 閥內(nèi)芯13處于相對(duì)關(guān)閉狀態(tài)，所以無桿腔的液壓油保持不變，液壓油不能進(jìn)入無桿腔，只 能進(jìn)入有桿腔，又由于無桿腔的液壓油保持不變，所以活塞5及活塞桿6保持不動(dòng)。2、活塞桿伸出當(dāng)液壓油通過進(jìn)油口 2進(jìn)入有桿腔和旋閥外芯14，同步傳動(dòng)輪17 在外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，同步傳動(dòng)輪17又帶動(dòng)旋閥內(nèi)芯13產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而使得旋 閥內(nèi)芯13與旋閥外芯14產(chǎn)生相對(duì)開口，液壓油通過高低壓油轉(zhuǎn)換腔進(jìn)入無桿腔，由于無桿 腔面積大于有桿腔的面積，所以活塞5與活塞桿6伸出。當(dāng)活塞5與活塞桿6向前伸出時(shí)， 活塞5與活塞桿6通過中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8中的螺孔滑塊10與螺紋傳動(dòng)桿11的聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)旋 閥外芯14旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋閥外芯14轉(zhuǎn)動(dòng)與旋閥內(nèi)芯13相同的角度時(shí)，旋閥外芯14轉(zhuǎn)動(dòng)與旋閥 內(nèi)芯13又處于相對(duì)關(guān)閉的位置，從而又把進(jìn)油口 2關(guān)閉，同時(shí)讓無桿腔的液壓油保持不變， 這樣就使得活塞5及活塞桿6伸出停止，油缸1進(jìn)入了靜止?fàn)顟B(tài)。3、活塞桿縮回當(dāng)液壓油通過進(jìn)油口 2進(jìn)入有桿腔和旋閥外芯14，同步傳動(dòng)輪17 在外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)，同步傳動(dòng)輪17又帶動(dòng)旋閥內(nèi)芯13產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)，從 而使得旋閥內(nèi)芯13與旋閥外芯14產(chǎn)生相對(duì)開口，無桿腔的液壓油通過高低壓油轉(zhuǎn)換腔進(jìn) 入回油腔，又從回油腔進(jìn)入回油口 3，同時(shí)液壓油進(jìn)入有桿腔，在液壓油的作用下，活塞5與 活塞桿6向回縮。當(dāng)活塞5與活塞桿6縮回時(shí)，活塞5與活塞桿6通過中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8的螺孔滑塊10與螺紋傳動(dòng)桿11的聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)旋閥外芯14反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋閥外芯14轉(zhuǎn)動(dòng)與旋 閥內(nèi)芯13相同的角度時(shí)，旋閥外芯14轉(zhuǎn)動(dòng)與旋閥內(nèi)芯13又處于相對(duì)關(guān)閉的位置，從而又 把回油腔的液壓油與高低壓油轉(zhuǎn)換腔切斷，同時(shí)讓無桿腔的液壓油保持不變，這樣就使得 活塞5及活塞桿6伸出停止，油缸1進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。4.活塞桿旋轉(zhuǎn)當(dāng)活塞5及活塞桿6因?yàn)槭褂眯枰蚴峭獠扛蓴_發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同時(shí) 沒有軸向移動(dòng)時(shí)，在中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8的作用下，從而使得直線導(dǎo)軌9機(jī)構(gòu)保持相對(duì)靜止?fàn)?態(tài)，所有相關(guān)零部件不會(huì)發(fā)生軸向位置變化。5、活塞桿位置測(cè)量當(dāng)活塞5及活塞桿6伸出或回縮時(shí)，活塞5及活塞桿6的位置 變化通過中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8傳遞給直線導(dǎo)軌9，直線導(dǎo)軌9在螺孔滑塊10與螺紋傳動(dòng)桿11的 聯(lián)動(dòng)下，將活塞5及活塞桿6伸出或回縮量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移，通過編碼器18記錄下來， 其記錄下來的數(shù)據(jù)，供外部設(shè)備用于顯示或反饋控制使用。6、數(shù)字量伸縮當(dāng)外部設(shè)備(例如步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī))通過同步皮帶17，以數(shù)字 量的形式驅(qū)動(dòng)同步傳動(dòng)輪17時(shí)，同步傳動(dòng)輪17的旋轉(zhuǎn)角位移也數(shù)字量。同步傳動(dòng)輪17將 這個(gè)數(shù)字的旋轉(zhuǎn)角度傳遞給旋閥外芯14，從而旋閥外芯14也以相同的數(shù)字量的角度進(jìn)行 正向或反向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上面所述的油缸伸出與縮回的原理，由于活塞5及活塞桿6的位置 變化通過中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8傳遞給直線導(dǎo)軌9，直線導(dǎo)軌9上螺孔滑塊10與螺紋傳動(dòng)桿11的 聯(lián)動(dòng)，將活塞5及活塞桿6伸出或回縮量轉(zhuǎn)換成旋閥內(nèi)芯13的角位移，而當(dāng)旋閥內(nèi)芯13的 角位移與旋閥外芯14的角位移一致時(shí)，活塞5及活塞桿6將停止伸出與縮回，這樣，活塞5 及活塞桿6的軸向位移與同步傳動(dòng)輪17的角位移成比例對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了活塞5及活 塞桿6數(shù)字量的伸出與縮回。7、同步功能當(dāng)多臺(tái)外部設(shè)備(例如步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī))通過同步皮帶，以相同 的數(shù)字量的形式驅(qū)動(dòng)多條油缸的同步傳動(dòng)輪17時(shí)；或者，一臺(tái)外部設(shè)備通過一根通軸安裝 多個(gè)相同的同步傳動(dòng)輪17，再通過同步皮帶17，以相同的模擬量的形式驅(qū)動(dòng)多條油缸的同 步傳動(dòng)輪17時(shí)，這兩種驅(qū)動(dòng)方式，都能使得多條油缸的同步傳動(dòng)輪17獲得相同的旋轉(zhuǎn)角位 移，根據(jù)以上所述，活塞5及活塞桿6的軸向位移與同步傳動(dòng)輪17的角位移成比例對(duì)應(yīng)關(guān) 系，這樣在多條油缸間就實(shí)現(xiàn)了同步功能。
權(quán)利要求
一種自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸，包括缸體，其特征是在所述缸體的另一端的內(nèi)腔中套裝有活塞與活塞桿；在活塞與活塞桿的中心設(shè)有套筒，在套筒中裝有中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)套裝在缸體一端內(nèi)腔中的直線導(dǎo)軌上；所述中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中設(shè)有螺孔滑塊；在螺孔滑塊上套裝有螺紋傳動(dòng)桿，所述螺紋傳動(dòng)桿一端為螺紋端，另一端為軸端，其中螺紋端的末端套裝在與上述直線導(dǎo)軌相連的軸座中，其中的軸端上套裝有旋閥內(nèi)芯；所述旋閥內(nèi)芯與套裝在上述缸體一端內(nèi)腔中的旋閥外芯內(nèi)腔中，所述旋閥內(nèi)芯通過自身的導(dǎo)管與螺紋傳動(dòng)桿的軸端套在缸體上端蓋的軸孔中，在旋閥內(nèi)芯自身導(dǎo)管的外端上裝有同步傳動(dòng)輪，在螺紋傳動(dòng)桿軸端的外端裝有編碼器。
2.如權(quán)利要求1所述的自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸，其特征是在所述缸體的一端 設(shè)有進(jìn)油口和回油口，在缸體的另一端設(shè)有進(jìn)油口，該進(jìn)油口通過管路與上述一端的進(jìn)油 口相通。
3.如權(quán)利要求1所述的自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸，其特征是在所述旋閥外芯上 設(shè)有與進(jìn)油口和出油口相通油孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自帶伺服旋閥數(shù)字量伸縮油缸，在活塞與活塞桿的中心設(shè)有套筒，在套筒中裝有中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)套裝在缸體一端內(nèi)腔中的直線導(dǎo)軌上；所述中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中設(shè)有螺孔滑塊；在螺孔滑塊上套裝有螺紋傳動(dòng)桿，所述螺紋傳動(dòng)桿一端為螺紋端，另一端為軸端，其中螺紋端的末端套裝在與上述直線導(dǎo)軌相連的軸座中，其中的軸端上套裝有旋閥內(nèi)芯；所述旋閥內(nèi)芯與套裝在上述缸體一端內(nèi)腔中的旋閥外芯內(nèi)腔中，所述旋閥內(nèi)芯通過自身的導(dǎo)管與螺紋傳動(dòng)桿的軸端套在缸體上端蓋的軸孔中，在旋閥內(nèi)芯自身導(dǎo)管的外端上裝有同步傳動(dòng)輪，在螺紋傳動(dòng)桿軸端的外端裝有編碼器。具有結(jié)構(gòu)合理、精確度高和運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F15B15/16GK101922484SQ20101025953
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者梁曲考, 陳偉光 申請(qǐng)人:韶關(guān)市偉光液壓油缸有限公司