[发明专利]一种双级伺服液压缸

说明书

技术领域

本发明属于液压缸技术领域，具体涉及一种双级伺服液压缸。

背景技术

在某些工况下，需要输出在一较大恒力附近按一定规律上下变化的高频力，例如200kN±100sinωtkN，200kN为较大恒力，100sinωtkN为按一定规律变化的高频动态力，普通液压缸在输出这种力时，存在以下几个问题：

1.由于负载较大，液压缸的固有频率变小，响应速度差，难以满足输出高频率变化力的要求；

2、液压缸工作腔压力大，液压缸活塞与缸体之间的密封圈变形量大，活塞与缸体之间的摩擦力大，增加活塞运行阻力，难以满足输出高频率变化力的要求；

3、由于输出高频且较大的力，液压缸活塞面积大，活塞最大运行速度大，液压缸所需要的工作流量大，不利于节能。

基于以上几方面原因，普通液压缸由于摩擦力大和动态响应差，不能满足输出在一较大恒力附近按一定规律上下变化的高振频、高激振力的要求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种摩擦力小、动态响应高、节省能源和能够输出在一较大恒力附近按一定规律上下变化的高振频、高激振力的双级伺服液压缸。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：双级伺服液压缸由静压缸和动压缸组成。静压缸和动压缸的缸体为一整体，缸体的前半部分为静压缸，后半部分为动压缸，静压缸和动压缸之间设有缸体隔断墙。

静压缸包括左端盖、静压活塞和静压活塞杆。静压活塞杆为空心圆柱体，静压活塞杆同中心地安装在静压缸的静压腔内，静压活塞杆的工作端穿过左端盖，静压活塞安装在静压活塞杆上，静压活塞的一侧紧贴静压活塞杆的轴肩，静压活塞另一侧的静压活塞杆上装有弹簧垫圈和螺母。动压缸包括右端盖、动压活塞和动压活塞杆，动压活塞杆同中心地安装在动压缸的动压腔内，动压活塞安装在动压活塞杆上，动压活塞的一侧紧贴动压活塞杆的轴肩，动压活塞另一侧的动压活塞杆上装有弹簧垫圈和螺母。动压活塞杆的工作端穿过缸体隔断墙中心的通孔和静压活塞杆的中心通孔，动压活塞杆工作端密封槽内装有第九密封圈。动压活塞杆的末端穿过右端盖，安装罩安装在右端盖的中心位置处。位移传感器的一端固定在安装罩上，位移传感器的另一端置入动压活塞杆末端的孔内。

静压缸的缸体上分别设有与静压腔两侧相通的第一工作油口和第二工作油口，动压缸的缸体上分别设有与动压腔两侧相通的第三工作油口和第四工作油口。在缸体隔断墙中心通孔的内壁开有第三泄漏油环形槽，缸体隔断墙的中间位置处设有与第三泄漏油环形槽相通的泄漏油口。第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口和泄漏油口分别与伺服阀座对应的阀口相通。

左端盖的通孔内壁设有第一泄漏油环形槽，第一泄漏油环形槽通过左端盖上的第一泄漏油通道和静压缸的缸体上的第二泄漏油通道与第三泄漏油环形槽相通。在第一泄漏油环形槽对应的静压活塞杆的内壁处设有第二泄漏油环形槽，第二泄漏油环形槽通过第三泄漏油通道与第一泄漏油环形槽相通。

第一泄漏油环形槽的宽度为静压活塞行程的1.3～2倍。

所述的动压活塞和缸体之间采用间隙密封，动压活塞杆和缸体隔断墙内壁之间采用间隙密封，动压活塞杆和静压活塞杆之间采用间隙密封。

所述的动压活塞的外壁开有3～5个第一平衡槽，在动压活塞杆和缸体隔断墙的中心通孔接触部分的动压活塞杆上开有4～6个第二平衡槽。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下积极效果：

1、本发明将液压缸分为静压缸和动压缸两大部分，静压缸输出较大的恒定力，动压缸输出上下变化的动态力，例如输出200kN±100sinωtkN的力，静压缸输出200kN较大的恒定力，动压缸输出较小的±100sinωtkN动态力，虽然静压缸恒定负载大，由于静压缸为静态加载对液压缸的响应频率无要求，动压缸的动负载较小，动态响应高，容易实现较高频率输出。

2、本发明将动压活塞杆穿过静压活塞杆空心部分，其间采用间隙密封，泄漏油通过第一泄漏油环形槽、第二泄漏油环形槽、第三泄漏油环形槽、第一泄漏油通道、第二泄漏油通道和第三泄漏油通道从泄漏油口引回油箱，在动压活塞杆和静压活塞杆的工作端部分形成低压区，由于压力低，静压活塞杆和动压活塞杆之间用于低压动密封的第九密封圈变形小，动压活塞杆与静压活塞杆之间摩擦力小；另外，由于动压活塞杆与缸体隔断墙、动压活塞与缸体之间均采用间隙密封，动压缸摩擦力小，动态响应高。