[发明专利]液压微调器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压微调器，属于液压系统的一个辅助装置，但它有别于通用液压元件，主要用于叠加式力标准机，测力系统及它的校准装置，称重系统的校准装置。也可属于计量领域的力学范畴。

背景技术

通过对液压缸介质增压，使活塞产生作用力，向给定物体施加载荷的液压加载方式得到广泛应用。液压加载无级可调，施加载荷平稳无冲击，载荷范围宽，装置体积小、重量轻，对于计量测力技术有非常重要的实用意义。但计量测力技术要求力值精度高(如0.03％～0.01％或更高)，并且要求力值稳定。液压加载虽然可以施加任意一个力值，但载荷加上后不能保持稳定，力值很快就要发生变化，甚至保持零点几秒这样短时间的高稳定度(0.03％以上)都很难做到。这对液压加载在测力技术上应用是一个很大的障碍，解决液压加载稳定问题是它在高精度测力技术上应用的前提条件。

液压加载不稳定的原因，一般都认为是液压系统泄漏造成的。但只从密封上采取措施并不能解决问题。通过实验观察和理论分析，认为在现代密封技术已达到相当高的水平情况下，液压加载不稳定不是泄漏引起的，而是液压介质本身性能引起的，即性能参数变化引起的。具体地说：加载时，随着介质压强升高，它的温度也要升高；加载停止，关闭阀门，液压缸内介质温度高于外界温度，要向外界放热，使它的温度下降。随着介质温度降低，它的体积要发生收缩，而此时介质是在一个封闭系统内，系统容积是不变的。而液压介质始终要充满整个容积，这时它的体积不会变小，而是产生实质上的膨胀。继而带来自身压强的降低，引起活塞输出力的不断下降。卸载情况正好相反，载荷卸到某一值时停止卸载，缸内介质温度低于外界温度，要向外界吸热，介质体积发生膨胀。由于容积不变，则出现实质上的压缩。压强升高，活塞输出力上升。这就是液压加载不稳定的原因。它是液压介质本身性能决定的，解决的办法不是通过改变介质的性质来消除热效应，而是顺应液压介质性能特点采取补偿措施，目前补偿办法有流量补偿和外部补偿等，但效果不理想。因此，探索一种新的补偿办法来解决液压加载稳定性是急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于容积补偿法的液压微调器，来解决液压加载稳定性问题并使它在高精度测力技术上得以应用，它是装在增压阀(进口阀)至液压缸缸体之间的管路上，阀后管路、液压微调器内腔与液压缸的压力腔共同组成一个密封腔体，用液压微调器中的调节杆的升降来改变腔内的容积，以补偿介质体积的变化，从而实现液压加载的稳定。由于液体压缩率很小，其体积压缩系数：一般液压油为5～7×10^-10m²/N。很小容积变化可引起较大的压强变化，因此，采用本发明液压微调器对容积做微小的改变，就能取得满意的调节效果。

本发明的目的是由以下技术方案实现的，它包括壳体、调节杆、密封圈、谐波减速机、齿轮副、旋转螺母、上罩、上板、下板和手轮，手轮与谐波减速机输入轴相连，谐波减速机输出轴与齿轮副的主动齿轮相连，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮中间固装旋转螺母，旋转螺母内插装调节杆，调节杆中部为螺纹结构，与旋转螺母螺纹配合，调节杆下部为光杆，插入壳体腔内，调节杆与壳体之间设有密封圈，用于密封；调节杆上部装在上罩内，上罩固装在上板上，壳体固装在下板上，谐波减速机通过安装座装于上板上，齿轮副通过径向轴承安装在上、下板之间，上、下板由支柱和螺杆固接。

壳体下端设一进口，其中部侧面设一出口，使用时分别与加载阀和液压缸相连，这样，加载阀至液压缸间就形成一个密闭系统。工作时转动手轮，通过谐波减速机带动齿轮副转动，旋转螺母随着旋转，带动调节杆升降，从而改变壳体内容积，实施体积补偿。

上罩内装有导向键，导向键与调节杆键槽配合，防止调节杆升降过程中出现转动，使之只作上下直线运动。

在旋转螺母的两端装有推力轴承，以承受调节杆在介质压力下产生的轴向力；调节杆与壳体之间所设的密封圈为两道斯特密封圈。

上、下板与支柱之间用螺母固定；上、下板与螺杆之间用螺母固定。

壳体用螺钉固定在下板上；上罩用螺栓固定在上板上。

手轮与谐波减速机输入轴用键连接；谐波减速机输出轴与主动齿轮用键连接；用键和挡圈将旋转螺母固装在从动齿轮中间；上罩与导向键之间用螺钉固定；安装座用螺钉固定在上板上。

推力轴承和径向轴承之间用轴套隔开。

螺钉、螺栓下面均垫有弹簧垫圈。