[发明专利]一种具有增程功能的紧凑型液压伺服作动器

说明书

本发明提供了一种具有增程功能的紧凑型液压伺服作动器，包括末端连接板、单轴力传感器、位移传感器、液压缸和增程铰链组，末端连接板通过单轴力传感器与液压缸的后端部固定连接，液压缸的顶面固定安装进出油阀块和电液伺服阀，液压缸的左侧面安装位移传感器，液压缸的前端面连接增程铰链组。本发明通过将具有伸缩功能的铰链组与液压缸结合，在不改变作动器总做功行程的基础上，有效减小了活塞杆的整体长度，降低了活塞杆在冲击力作用下的形变风险，同时通过增程铰链组的倍速伸缩特性，降低了作动器的驱动流量需求，进而降低了其所在系统的能量供给。

技术领域

本发明涉及一种液压动作装置，具体涉及一种具有增程功能的紧凑型液压伺服作动器。

背景技术

液压作动器是一种将液压缸、伺服阀、位移与力等多种传感器集成于一体的伺服驱动装置。它结构集成度高、位置与力伺服精度好，主要适用于对精度、安装空间、功重比要求较高的移动型机器人和相应的机械设备中，是为以上设备提供动力的重要核心元件。

液压伺服作动器的活塞运动与做功的实现得益于高压油液的注入，高压油液推动活塞在液压缸筒内保持低阻尼、低摩擦滑动。然而，一方面，活塞与液压缸筒之间并非保持绝对同心关系，虽然液压缸筒与活塞两端大都通过万向轴承与所驱动组件相铰接，但受铰接处的摩擦、重力等影响，活塞杆仍需承受部分的径向力，进而导致活塞杆容易在较高的外力冲击下产生弯曲形变，并进一步加剧活塞杆与导向套之间的滑动磨损，破坏液压缸筒的端面密封，而且活塞杆外伸的长度越长，弯曲形变的风险越高目前，多数作动距离较长的液压伺服作动器通常通过在活塞的末端附加与缸筒一体或是外配到导向性质的装置来缓解，但这种措施缺乏通用性；另一方面，对于一些以恒压变量伺服系统驱动的复杂、灵巧型移动设备，如腿足式机器人，其各肢节虽均要求较高的输出响应，但对于输出力大小的需求存在较大差异，这就导致对于输出力需求较小的作动器在高压供油下将产生较大的节流能损。虽然，通过减小活塞直径可以较好的改善作动器的运行能效，但活塞直径的减小也会导致活塞杆直径的缩减，这也进一步加剧了活塞杆在长距离作动下的受力稳定。综上所述，亟需一种能满足作动行程需求，且在降低成本的同时能有效改善系统能效的紧凑型液压伺服作动器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有增程功能的紧凑型液压伺服作动器，该装置结构紧凑，通用性强，适用范围广，能有效改善系统的能效。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有增程功能的紧凑型液压伺服作动器，其特征在于，包括液压缸，所述液压缸的后端面通过单轴力传感器固定连接末端连接板，所述液压缸的顶端面固定安装有进出油阀块和电液伺服阀，所述液压缸的一侧面固定安装位移传感器，所述液压缸的前端盖连接增程铰链组，所述增程铰链组包括一级摆杆、二级摆杆和三级摆杆，所述一级摆杆连接在液压缸的前端盖上，所述二级摆杆连接在一级摆杆上，所述三级摆杆连接在二级摆杆上，所述三级摆杆连接端头连接板，所述增程铰链组上还对称设置有导向装置。进出油阀块外接液压系统的高压和低压油口，电液伺服阀的主要功能为对经由进出油阀块输入到液压缸中的高压油液进行流向控制。

优选地，所述液压缸包括缸筒、活塞和活塞轴杆，所述活塞外周侧依次嵌套安装有第一导向环和第一组合密封件，通过第一组合密封将缸筒内的工作空间细分为两个工作腔，所述活塞滑动连接在缸筒内，所述活塞通过螺纹副连接活塞轴杆，所述活塞轴杆的一端伸出缸筒且与增程铰链组连接。

优选地，所述缸筒的一端通过第五紧固螺栓固定连接后端盖，所述缸筒和后端盖之间设置有第一密封圈，所述缸筒的另一端通过第六紧固螺栓固定连接有前端盖，所述前端盖与缸筒之间设置多道第二密封圈，所述前端盖与缸筒之间依次嵌套安装第二导向环、第二组合密封件和封尘圈。