[发明专利]内置阻尼气动作动器

说明书

本发明提出的一种内置阻尼气动作动器,旨在提供一种解决气动作动器很难实现全程阻尼工况要求的机构。本发明通过下述技术方案予以实现：阻尼筒筒体内装配有一端固定在活塞杆轴承端，另一端上装配有阻尼补偿活塞的阻尼芯轴，并且在阻尼芯轴朝向活塞杆关节轴承的固定端，装配有通过单向阀芯连接的充气管嘴及其与所述管嘴连通，对自由端阻尼补偿活塞进行气压驱动的轴向阻尼管路；自由端伸出阻尼芯轴筒体出口的阻尼补偿活塞与气缸端盖内壁筒孔形成阻尼油腔，在阻尼补偿活塞头部上还设有单向阻尼阀连通吸放油液腔构成的阻尼机构。随活塞杆反向运动的阻尼筒，通过作动器内部集成阻尼机构，对阻尼油的控制实现气动作动器全行程内带阻尼的功能。

技术领域

本发明涉及一种主要用于航空、航天、船舶、车辆、大型工程设备等行业气动系统执行机构的可变阻尼气动作动器。

背景技术

作动器(Actuator)是运动控制装置进行机动动作的传动机构，它的发展经历了早期的机械传动到后来的液压传动。它在控制系统中的输出装置或转换器，可以把电，液压，气压的能量，转换成机械动作。液压作动器是液压气动传动系统中用来实现工作机构直线往复运动的能量转换装置。它作为是伺服系统的执行部分，是液压伺服系统当中损耗最突出、最核心的执行元件，尤其是要求苛刻的振动试验用高频液压缸，大多数情况下，它的寿命长短就等于伺服液压系统的良好运行周期。它的执行结果是否准确，决定了伺服系统的整体性能。它作为加载设备时会出现作动器响应的时滞问题。当液压系统流量较大或外载惯性力较大的情况下，液压作动器在收放过程中会产生较大的冲击力；在液压系统中，保证液压作动器本身承载能力不下降的情况下，通常通过降低液压作动器的运动速度来降低冲击力。

根据液压作动器的介质工况，液压作动器介质一般有液体和气体两种，而当液压作动器应用液体作为介质时，由于液体本身在理论分析时，往往当成不可压缩(可压缩性低)流体，并且液体介质受环境温度、压力等外界因素的影响较小，液压作动器的运动速度可通过控制流量来实现。当液压系统流量较大时，可通过节流阀等阀控组件或通过液压作动器本身末端集成缓冲功能来降低液压作动器的运动速度，吸收冲击载荷；而液压作动器末端集成缓冲功能的结构一般有节流孔、环缝或节流孔与环缝的组合形式，通常是在液压作动器中活塞杆运动快要到底时，活塞前端凸台进入筒体或气缸端盖环槽，挤压筒体内油液从环缝或节流孔进入回油腔，此项技术已在液压系统以及液压作动筒中大量应用，也解决了液压系统中作动筒冲击载荷较大的问题。气动作动筒具有洁净、重量轻、污染低、不易堵塞等优点,广泛应用在各大工程行业中。气动作动器的特点是利用由电气伺服马达驱动的电磁气动阀来控制活塞两侧的气缸内的高压空气的进入与排出。它是由按照外部的指令信息动作的电气伺服马达，备有旋接在受电气伺服马达驱动的进送螺杆上的螺母的活塞、匹配活塞往返动作的气缸、以及与活塞相连的为防止活塞的旋转而设置的突出在气缸外面的导杆等组成。气体继动器是提高气动执行机构动作速度的气动放大机构，即气动放大器。通常与气动薄膜式或气动活塞式执行机构配套使用；可有效解决当仪表远距离传送压力信号，或执行机构气室的容量很大时，由于传递时间滞后导致的执行机构响应时间长的问题，从而提高执行机构的响应特性。当控制系统给出信号后，虽然电信号瞬间就能传递到大气缸的先导阀上，但由于大气缸动作需要相当多的压缩空气，所以气缸动作的很慢。相对于液压作动筒,气动作动筒在行程的终端会产生很大的冲击力，在速度控制及行程末端缓冲上存在一定的弊端，常常安装缓冲。与液体介质相比，气体介质本身可压缩性较大，排气口正常排入大气的空气被封闭，只能通过可调节流口排出，通过阀控组件或节流孔很难有效地控制作动器的运动速度；因此，通过气动作动筒末端集成缓冲功能也无法有效地起到缓冲、吸收冲击力的作用，并且应用阀控组件时，由于阀控组件的密封性很难保证会引起气体的大量泄漏，对气动系统输出功率的衰减较明显。因此现有气动技术无法很好的解决作动器在运动过程中速度过快而引起的冲击力较大的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处。提出的一种旨在提供一种能够提升工作效率和准确率，温度补偿改善热能转化率，以克服因阻尼腔温度变化或压力多大的安全保护的问题，解决现有技术气动作动器很难实现全程阻尼工况要求的内置阻尼气动作动器。