專(zhuān)利名稱(chēng)：一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流體傳動(dòng)與控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種伺服缸，尤其涉及一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著電業(yè)伺服閥系統(tǒng)在航空航天、冶金、船舶、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛發(fā)展，同時(shí)近年來(lái)國(guó)家大力提倡產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化，特別是涉及國(guó)防工業(yè)，軍事領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化，減少對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴(lài)，這同時(shí)也對(duì)國(guó)產(chǎn)伺服閥的性能提出了很高的要求，但是當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的伺服閥動(dòng)態(tài)性能還不能滿足要求。例如，在一些快速動(dòng)作場(chǎng)合中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其要求在30ms的時(shí)間內(nèi)達(dá)到不低于lOm/s的速度，對(duì)伺服缸的作筒流量計(jì)算達(dá)70L/min，這是一個(gè)很大的流速，電液伺服閥要有很好的高頻大流量性能才能滿足要求，但是當(dāng)前只有三級(jí)國(guó)產(chǎn)伺服閥可以達(dá)到70L/min，然而頻率卻僅僅只有20HZ，閥口打開(kāi)時(shí)間需要50ms，也就是說(shuō)如果用國(guó)產(chǎn)伺服閥的話，在30ms的時(shí)間內(nèi)伺服缸的速度只能達(dá)到2. 6m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際的需要； 同時(shí)，國(guó)產(chǎn)的二級(jí)伺服閥動(dòng)態(tài)特性頻率在60-90HZ之間，可以滿足頻率要求，但是流量只有20-35L/min,也達(dá)不到高頻大流量的要求。為了讓國(guó)產(chǎn)閥實(shí)現(xiàn)高頻大流量的特性，一般是采用增加先導(dǎo)級(jí)數(shù)，各級(jí)閥之間是單純的串聯(lián)關(guān)系，但是隨著流量的需求增加，由于級(jí)間放大倍數(shù)有限，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率隨先導(dǎo)級(jí)數(shù)的增加而降低。因此，迫切需要一種裝置和方法，在不改變現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)閥現(xiàn)狀的情況下，充分利用二級(jí)國(guó)產(chǎn)電液伺服閥的高頻優(yōu)勢(shì)，克服小流量的劣勢(shì)，來(lái)解決國(guó)產(chǎn)伺服閥“大流量”和“高頻響”的矛盾，減少對(duì)國(guó)外大流量伺服閥的依賴(lài)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，可克服單個(gè)國(guó)產(chǎn)伺服閥的流量小滿足不了工程上大速度的要求的缺陷，而且使普通國(guó)產(chǎn)伺服閥的高頻優(yōu)勢(shì)與工程所需的大流量特性很好的結(jié)合，也就是通過(guò)此伺服缸可以使高頻小流量的國(guó)產(chǎn)伺服，同時(shí)擁有高頻響和大流量的特性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管；所述缸筒的一端設(shè)置前端蓋，另一端設(shè)置后端蓋，后端蓋同時(shí)與尾蓋連接；所述活塞桿連接活塞，活塞、活塞桿設(shè)置于缸筒內(nèi)，位移傳感器設(shè)置于尾蓋內(nèi)，固定在后端蓋上；所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一、三油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二、四油路的通斷；所述第一油路包括設(shè)置于前端蓋的第一連接通道、第一油管、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第二連接通道；所述第二油路包括設(shè)置于前端蓋的第三連接通道、第二油管、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第四連接通道；第一連接通道與第三連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置；所述第一連接通道、第二連接通道通過(guò)第一油管連通，所述第三連接通道、第四連接通道通過(guò)第二油管連通；在后端蓋中完全對(duì)稱(chēng)地設(shè)有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通；所述第一油路、第二油路對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第三油路、第四油路對(duì)稱(chēng)布置；所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達(dá)活塞；第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個(gè)伺服閥出來(lái)的流體同時(shí)作用伺服缸活塞，使兩個(gè)伺服閥相互之間不干涉。 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述尾蓋通過(guò)若干螺釘與后端蓋固定連接。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提出的應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，通過(guò)兩個(gè)伺服閥的并聯(lián)，可以使國(guó)產(chǎn)伺服閥滿足一些設(shè)備的高速執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)伺服閥的高頻大流量要求的場(chǎng)合，大大提升了國(guó)產(chǎn)伺服閥的性能和應(yīng)用場(chǎng)合。

圖I為本實(shí)用新型伺服缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為設(shè)有兩伺服閥的伺服缸原理控制圖。圖4為兩伺服閥電氣接線示意圖。圖5為本實(shí)用性新型伺服缸的油路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖I至圖5，本實(shí)用新型揭示了一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒19、前端蓋11、后端蓋4、尾蓋24、活塞、活塞桿12、位移傳感器I、第一伺服閥3、第二伺服閥5、第一油管7、第二油管等等。所述缸筒19的一端與前端蓋11相連，另一端與后端蓋4相連，后端蓋4同時(shí)與尾蓋24連接，本實(shí)施例中，尾蓋24通過(guò)若干螺釘(如內(nèi)六角螺釘)2與后端蓋4固定連接。此夕卜，前端蓋11、后端蓋4通過(guò)若干螺釘(如內(nèi)六角螺釘)18固定連接。所述活塞桿12連接活塞，活塞、活塞桿12設(shè)置于缸筒19內(nèi)，位移傳感器I設(shè)置于尾蓋24內(nèi)。內(nèi)六角螺栓6把管座分別固定在前后端蓋上，第一、第二油管的兩端分別與前后端蓋上的管座相連，并用O型圈進(jìn)行密封。關(guān)節(jié)軸承26可以在實(shí)際中固定伺服缸，并可以允許伺服缸在實(shí)際應(yīng)用中繞關(guān)節(jié)軸承旋轉(zhuǎn)。由于伺服缸很重，不可能人工搬運(yùn)，只能用起吊裝置用吊鉤勾住吊環(huán)13搬運(yùn)。所述活塞桿12靠近后端蓋4的一端設(shè)有磁鐵22，活塞桿12靠近前端蓋11的一端設(shè)有防塵圈14、軸用階梯圈15、導(dǎo)向環(huán)16。該位移傳感器I實(shí)際上是磁致伸縮位移傳感器，它也是固定在后端蓋上，因?yàn)槭蔷軆x器，容易損壞，所以外邊用尾筒作為外殼加以保護(hù)；它的作用原理就是通過(guò)位移傳感器內(nèi)的磁場(chǎng)與磁鐵22的磁場(chǎng)相互作用，進(jìn)而測(cè)算出活塞桿的位移，磁鐵22是固定在活塞桿上的，隨活塞桿移動(dòng)。所述第一伺服閥3、第二伺服閥分別緊貼后端蓋4設(shè)置，從而可以不用使用其他的油管進(jìn)行連接；第一伺服閥3用于控制第一油路、第三油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路、第四油路的通斷。其中所述的第一油路由第一通道B、第一油管7和第二通道C組成；第二油路由第三通道E、第二油管和第四通F道組成；第一連接通道與第三連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置；第一油路、第二油路與缸筒內(nèi)的活塞桿的外側(cè)通；第三、第四油路完全對(duì)稱(chēng)存在于后端蓋中，第三、四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通；活塞桿內(nèi)側(cè)和外側(cè)通過(guò)起到活塞作用的導(dǎo)向環(huán)20、孔用方形圈21相隔離。所述第一連接通道、第二連接通道通過(guò)第一油管7連通，所述第三連接通道、第四連接通道通過(guò)第二油管連通。第一油管7、第二油管的兩端分別設(shè)有O型圈8進(jìn)行密封。所述第一油路、第二油路對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第三油路A、第四油路D對(duì)稱(chēng)布置。所述第一伺 服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達(dá)活塞。第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個(gè)伺服閥出來(lái)的流體同時(shí)作用伺服缸活塞，使兩個(gè)伺服閥相互之間不干涉。其中，所述的伺服閥可以根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行選擇替換。本實(shí)用新型同時(shí)揭示一種實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)伺服閥應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的方法，其包括以下步驟第一，選取一組閥進(jìn)行性能測(cè)試，挑選動(dòng)態(tài)特性、靜態(tài)特性相似或者一樣的兩個(gè)伺服閥；動(dòng)態(tài)特性包括壓力流量特性，空載流量特性，壓力特性，內(nèi)泄特性等特性；靜態(tài)特性包括相頻特性，幅頻特性，瞬態(tài)特性等特性。第二，按照油路對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)加工伺服缸前端蓋和一些其它附帶的必要元件，按照?qǐng)DI裝配成伺服缸；其中伺服缸的前端蓋油路必須是對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，并且還要保證端蓋上的兩個(gè)液壓口是并聯(lián)，油路長(zhǎng)度應(yīng)該相等；附帶的必要元件可以使控制油路以并聯(lián)的方式連接到伺服缸活塞的兩端。第三，把兩個(gè)伺服閥對(duì)稱(chēng)緊貼安裝在上述提供的伺服缸前端蓋兩側(cè)；伺服閥和伺服缸的安裝位置(如圖I、圖2)所示，兩個(gè)伺服閥必須緊貼特殊設(shè)計(jì)的伺服缸后端蓋上，這樣可以減少不必要的油路長(zhǎng)度，增加可控性和同步性，從而保證兩伺服閥同時(shí)作用于伺服缸活塞面上，減少長(zhǎng)油路的干擾；第四，兩伺服閥電流要串聯(lián)連接，以保證兩伺服閥同時(shí)動(dòng)作；若按并聯(lián)連接會(huì)造成兩伺服閥動(dòng)作不同步，影響性能；如圖4所示，第一伺服閥3、第二伺服閥5通過(guò)導(dǎo)線9連接;第五，接上油路調(diào)試整個(gè)裝置，使兩個(gè)伺服閥處在最佳的控制位置。本方法實(shí)施的關(guān)鍵步驟是挑選的兩個(gè)伺服閥的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能要相似，特別設(shè)計(jì)的伺服缸前端蓋油路對(duì)稱(chēng)、長(zhǎng)度要相同、端口是并聯(lián)的，兩個(gè)伺服閥要緊貼伺服缸，伺服閥的控制電流以串聯(lián)的形式連接。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，其特征在于，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管； 所述缸筒的一端設(shè)置前端蓋，另一端設(shè)置后端蓋，后端蓋同時(shí)與尾蓋連接； 所述活塞桿連接活塞，活塞、活塞桿設(shè)置于缸筒內(nèi)，位移傳感器設(shè)置于尾蓋內(nèi)，固定在后端蓋上； 所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路的通斷； 所述第一油路包括設(shè)置于前端蓋的第一連接通道、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第二連接通道；所述第二油路包括設(shè)置于前端蓋的第三連接通道、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第四連接通道；第一連接通道與第三連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對(duì)稱(chēng)設(shè)置； 所述第一連接通道、第二連接通道通過(guò)第一油管連通，所述第三連接通道、第四連接通 道通過(guò)第二油管連通； 在后端蓋中完全對(duì)稱(chēng)地設(shè)有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通； 所述第一油路、第二油路對(duì)稱(chēng)設(shè)置，第三油路、第四油路對(duì)稱(chēng)布置； 所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達(dá)活塞；第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個(gè)伺服閥出來(lái)的流體同時(shí)作用伺服缸活塞，使兩個(gè)伺服閥相互之間不干涉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，其特征在于 所述尾蓋通過(guò)若干螺釘與后端蓋固定連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型揭示了一種應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管；所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路的通斷；所述第一油路、第二油路對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達(dá)活塞。本實(shí)用新型提出的應(yīng)用在高頻大流量場(chǎng)合的伺服缸，通過(guò)兩個(gè)伺服閥的并聯(lián)，可以使國(guó)產(chǎn)伺服閥滿足一些設(shè)備的高速執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)伺服閥的高頻大流量要求的場(chǎng)合，大大提升了國(guó)產(chǎn)伺服閥的性能和應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F15B13/04GK202579423SQ201220228608
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者孫騫, 楊麗紅, 朱小明, 魯?shù)さ? 孫金祥, 簡(jiǎn)發(fā)萍, 陳浩帆 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)