專利名稱：膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微米、納米級(jí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和行程的精密控制及驅(qū)動(dòng)裝
置，具體是一種膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在生物工程、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍工、科研等領(lǐng)域均需采用微米或納米 級(jí)運(yùn)動(dòng)工作平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的精密控制和行程精密控制。 一般可采用傳.統(tǒng)的 液壓缸方式、機(jī)械方式或壓電陶瓷微驅(qū)控制。由于傳統(tǒng)的液壓缸方式由于摩擦 阻力大，零部件加工精度高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)微米或納米級(jí)運(yùn)動(dòng)工作平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的精密控制和行程精密控制。目前，大都采用機(jī)械方式控制。機(jī)械方式由于 傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜必l^導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的龐大，在某些空間尺寸要求極高的(如生物、 醫(yī)學(xué)、科研、軍工)領(lǐng)域就無(wú)法進(jìn)行，同時(shí)為了減小累積誤差，零、部件加工
精度要求極高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)微米或納米級(jí)運(yùn)動(dòng)工作平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的精密控制 和行程的精密控制。壓電陶瓷微驅(qū)動(dòng)控制具有控制精度髙的特點(diǎn)，但運(yùn)動(dòng)控制 行程很小，壓電陶瓷易擊穿，從而使其應(yīng)用范圍受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液 壓系統(tǒng)，用于微米或納米級(jí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和行程的精密控制及驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種膜片和密封圈一體化頂桿式 無(wú)泄漏開環(huán)液壓系統(tǒng)，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相 同，通過(guò)油管連接；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有缸體、缸蓋，在缸體內(nèi)腔設(shè)置有一體化膜片， 一體化膜片包括和缸體內(nèi)腔大小相配合的可以折疊的柔性膜片及密封圈，膜片 為一端敞口的桶形，膜片和密封圈成一體，頂桿一端貼近膜片的底部置入缸體 內(nèi)腔并能在缸體內(nèi)腔中做伸縮運(yùn)動(dòng)。
所述一體化膜片中的密封圏是O型圏、或矩形圈、或波形圈及相似密封結(jié) 構(gòu)形式的密封圈。
本實(shí)用新型通過(guò)膜片實(shí)現(xiàn)流體介質(zhì)間的隔離，通過(guò)與膜片一體化連接的密 封圈實(shí)現(xiàn)流體密封，通過(guò)流體腔流體的注入和輸出，在膜片和頂桿以及頂桿預(yù) 加力系統(tǒng)的共同作用下，膜片產(chǎn)生單層折疊移動(dòng)并帶動(dòng)頂桿作定向移動(dòng)。從而 實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和行程精密控制。 本實(shí)用新型的積極效果是1、 本實(shí)用新型無(wú)傳統(tǒng)液壓缸的活塞與密封裝置的接觸摩擦，所以運(yùn)動(dòng)阻力 極小。由于無(wú)活塞與密封裝置的間隙存在，無(wú)流體介質(zhì)泄漏現(xiàn)象產(chǎn)生，所以可 實(shí)現(xiàn)膜片及頂桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精密控制和行程精密控制。2、 本實(shí)用新型通過(guò)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制機(jī)構(gòu)膜片工作面積之比，即可改變 膜片及頂桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精密控制精度和行程精密控制精度。3、 本實(shí)用新型由于采用開環(huán)設(shè)計(jì)，無(wú)流體介質(zhì)分流，所以可實(shí)現(xiàn)膜片及頂 桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精密控制和行程精密控制。4、 本實(shí)用新型由于采用膜片一密封圉一體化頂桿式無(wú)泄漏形式，最大限度縮小系統(tǒng)的徑向尺寸，最大限度地優(yōu)化、簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，降低了系統(tǒng) 零部件的精度要求，最大限度地優(yōu)化、簡(jiǎn)化了加工、裝配工藝。5、 本實(shí)用新型由于采用膜片一密封園一體化頂桿式無(wú)泄漏形式，變動(dòng)態(tài)密 封為靜態(tài)密封，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)泄漏。從而使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定、免維護(hù)， 更節(jié)能環(huán)保。


以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖l是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是一體化膜片結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、執(zhí)行機(jī)構(gòu),2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，1-1、導(dǎo)向套，1-2、頂桿，1-3、缸體, 1-4、一體化膜片，1-4.1、膜片，1-4.2、密封圈，1-5、缸蓋，3、油管。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型由執(zhí)行機(jī)構(gòu)1和控制機(jī)構(gòu)2兩部分組成，兩 部分結(jié)構(gòu)相同，通過(guò)油管3連接；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有缸體l-3、缸蓋1-5,在缸體內(nèi)腔 中有與缸體內(nèi)壁大小相配合的一體化膜片1-4。如圖2所示一體化膜片1-4由一 端敞口的桶形膜片1-4.1和O型密封圏1-4.2組成，O型密封圈1-4.2位于桶形 膜片1-4.1的開口并與膜片1-4.1聯(lián)體。 一體化膜片1-4采用可折疊的柔性且不 與所使用的流體介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、也不與所使用的流體介質(zhì)存在物理浸潤(rùn)現(xiàn)
象的橡塑材料或其他性能符合要求的材料壓注成型。頂桿1-2的一端貼近一體化 膜片1-4的桶底置入缸體內(nèi)腔并能在缸體內(nèi)腔中做伸縮運(yùn)動(dòng)。在缸體的另一端裝 置防止頂桿i-2跑偏的導(dǎo)向套1-1。頂桿1-2的作用相似于傳統(tǒng)油缸中的活塞，
但不與流體介質(zhì)接觸，只進(jìn)行力和工作狀態(tài)的傳遞。
本實(shí)施例密封圈是O型圉、也可是矩形圈、或波形圈及相似密封結(jié)構(gòu)形式 的密封圈。
使用方法是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缸體1-3與工作平臺(tái)的精密錢性導(dǎo)軌定滑塊聯(lián) 接，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頂桿1-2與精密線性導(dǎo)軌動(dòng)滑塊聯(lián)接，通過(guò)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)1與 控制機(jī)構(gòu)2膜片工作面積之比的不同組合，從而組成微米或納米級(jí)精密運(yùn)動(dòng)工 作平臺(tái)。調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)2頂桿2-2進(jìn)給量，即可在顯微鏡下觀察到精密運(yùn)動(dòng)工作 平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)精密控制和行程精密控制，實(shí)現(xiàn)精密運(yùn)動(dòng)工作平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 精密控制和行程精密控制。
權(quán)利要求1、一種膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液壓系統(tǒng)，其特征是包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)和控制機(jī)構(gòu)(2)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，通過(guò)油管(3)連接；執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)有缸體(1-3)、缸蓋(1-5)，在缸體內(nèi)腔設(shè)置有一體化膜片，一體化膜片包括和缸體內(nèi)腔大小相配合的可以折疊的柔性膜片(1-4.1)及密封圈(1-4.2)，膜片(1-4.1)為一端敞口的桶形，膜片(1-4.1)和密封圈(1-4.2)成一體，頂桿(1-2)一端貼近膜片的底部置入缸體內(nèi)腔并能在缸體內(nèi)腔中做伸縮運(yùn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液壓系 統(tǒng)，其特征是 一體化膜片中的密封圈(1-4.2)是O型圈、或矩形圈、或波形圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種膜片和密封圈一體化頂桿式無(wú)泄漏開環(huán)液壓系統(tǒng)，屬微米、納米級(jí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和行程的精密控制及驅(qū)動(dòng)裝置。包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，通過(guò)油管連接；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有缸體、缸蓋，在缸體內(nèi)有一體化膜片及能在缸體內(nèi)腔內(nèi)做伸縮運(yùn)動(dòng)的頂桿。一體化膜片包括和缸體內(nèi)腔相配合的膜片及密封圈，膜片及密封圈成一體。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)阻力極小。無(wú)流體介質(zhì)泄漏現(xiàn)象，最大限度地降低了系統(tǒng)零部件的精度要求，最大限度地優(yōu)化、簡(jiǎn)化了加工、裝配工藝。
文檔編號(hào)F15B7/00GK201013689SQ20072003410
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者張志宏 申請(qǐng)人:張志宏