[发明专利]随动液压伺服油缸

说明书

技术领域

本发明涉及液压油缸，尤其涉及一种随动伺服液压油缸。

背景技术

一般液压伺服系统可分为：阀控缸式液压伺服系统、阀控马达式液压伺服系统和泵控马达式液压伺服系统。其中，阀控缸式液压伺服系统又可分为滑阀式液压伺服系统、喷嘴挡板式液压伺服系统、射流管式液压伺服系统等。对于射流管式液压伺服系统，因射流管运动部件转动惯量大，工作性能较差，射流能量损失大，零位处无功损耗也大，效率较低，只适合低压、功率较小的场合使用。喷嘴挡板式液压伺服系统结构简单，反应快灵敏度高。但无功损耗大，位移小，一般在多级放大伺服系统中多用作为前置级伺服装置。滑阀式液压伺服系统，根据滑阀的阀口节流边数的不同，又分为单边滑阀控制式、双边滑阀控制式和四边滑阀控制式液压伺服系统。图1即为四边滑阀控制式随动液压伺服系统。该系统由具有四条阀口节流边的控制滑阀的阀体27与油缸体8组成，彼此相互独立。在油缸体8内设有活塞杆6，活塞杆6上设有活塞9，活塞杆6的两端延伸至油缸体8外，活塞杆6至少一端固定，油缸体8可沿活塞杆6往复移动。活塞9将油缸体8的内腔分隔成两个有杆腔，每个有杆腔各设一个油口。控制阀的阀体27设置在油缸体8外，油缸体8上的油口通过阀体27上的通道与阀腔22相连通。阀体27内设有阀腔22，阀腔内22设有阀芯3，阀芯3上连接有操纵杆2，阀体27上设有进油口17和回油口18，阀体27上还设有将阀腔22与油缸体8上的两个油口分别相连通的通道。工作时利用操作杆改变阀芯3在阀腔22内的位置，控制活塞9两侧腔体的压差变化，从而达到控制油缸体沿活塞运动的方向、速度和位置。滑阀式液压伺服系统用于稳定性和精度要求高的系统。但装配精度要求高，价格较贵。对于滑阀式液压伺服系统，从控制质量上来看，四边控制较好；从结构工艺上看，单边控制简单。以上所述伺服系统共同的结构特点之一，是系统的控制装置(伺服阀)与执行装置(油缸)为相互分离的两个装置构成的液压系统。特点之二，是其固定件是油缸的活塞杆，运动件是缸体和阀及其连接件，因而结构复杂，体积较大，运动惯量较大。特点之三，是其控制的方式是通过改变阀芯的位置(或档板的位置、或喷嘴的角度)，来控制活塞两边的压差变化，进而控制油缸体的运动方向、速度和位置。

发明内容

本发明目的主要是将液压伺服系统的控制装置与执行装置合二为一，设计成一个液压伺服装置，以油缸作为固定件，油缸的活塞作为运动件，将阀芯的位移输入直接转换为油缸活塞和活塞杆的位移输出，提供一种控制精度高，频率响应快，结构简单、紧凑，运动惯量小的随动伺服液压油缸。

本发明同时也提供了一种通过操作杆可以精确控制油缸活塞杆输出的一种数字随动伺服液压油缸。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种随动伺服液压油缸，包括油缸体、油缸体内设有的活塞和与活塞相连的活塞杆，油缸体内的腔体由活塞分隔为有杆腔和无杆腔，活塞杆端为有杆腔，另一端为无杆腔。活塞同时作为控制滑阀的阀体，内设有阀腔、控制阀口和与之相通的两条流道，流道I一端与有杆腔相通，另一端与差动阀口相通；流道II一端与无杆腔相通，另一端与回油阀口相通。油缸有杆腔一端设置进油口，有杆腔内的压力油可通过流道I和差动阀口进入无杆腔。在活塞杆内开设有回油流道，可将无杆腔内的回油，通过活塞阀腔内回油阀口和活塞杆内回油流道，引入油缸前盖内的油槽内，并从回油口接出。设置在活塞阀腔内的阀芯的两端面，与阀腔内的两个控制阀口(差动阀口和回油阀口)构成了一个零开口的双边滑阀。平衡状态时两个阀口同时关闭。阀芯的一端连接着操作杆，操作杆控制阀芯移动，使得活塞阀腔内的阀口一个打开而另一个关闭。任何一个阀口的开启，在液压力的负反馈作用下，都会使作为阀体的活塞产生一个朝阀口关闭方向的运动，直至重新将阀口关闭而保持新的平衡。由于活塞杆与活塞相连，使得控制部分与执行部合为一体，实现随动。操作杆带动阀芯在阀腔内运动，油缸活塞、活塞杆也随之运动，因此活塞、活塞杆的位置只与阀芯的位置有关，与系统压力无关。活塞同时作为阀的阀体，控制阀体运动的压力油，就是驱动油缸活塞运动的压力油。作为阀体的活塞的反馈运动，就是油缸活塞的输出运动。活塞杆完全、适时地跟随阀芯位置。本发明将阀芯设置在活塞内的设计，实现了阀、缸一体，无管路连接，无中间传递环节，结构简单紧凑，因此控制精度高、响应快。