一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置制造方法
【專利摘要】一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，包含附加轉(zhuǎn)盤(pán)、恒力輸出氣缸、氣浮滑輪、卷繩電機(jī)、拉繩等；附加轉(zhuǎn)盤(pán)套裝在工件轉(zhuǎn)軸上，氣浮滑輪固定在恒力輸出氣缸的輸出軸上，拉繩一端纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上，另一端繞過(guò)氣浮滑輪連接卷繩電機(jī)，氣浮滑輪兩端的拉繩均與恒力輸出氣缸的輸出軸相平行，恒力輸出氣缸上安裝有激光位移傳感器和反光板，激光位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給卷繩電機(jī)。本發(fā)明在工件轉(zhuǎn)軸外套裝一個(gè)附加轉(zhuǎn)盤(pán)，拉繩纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上引出，因此可保證拉繩與附加轉(zhuǎn)盤(pán)始終相切，在工件轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，拉繩上作用力方向不變，作用在工件轉(zhuǎn)軸上的力臂值不變，通過(guò)恒力輸出氣缸保證拉繩上的拉力值恒定，可實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的恒轉(zhuǎn)矩加載，精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及恒轉(zhuǎn)矩領(lǐng)域，尤其是一種恒轉(zhuǎn)矩的加載。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，恒轉(zhuǎn)矩加載可通過(guò)恒轉(zhuǎn)矩電機(jī)和磁粉制動(dòng)器等來(lái)實(shí)現(xiàn)，此類加載裝置在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)適用，且加載精度不高，對(duì)于超過(guò)其額定轉(zhuǎn)速的低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合，會(huì)產(chǎn)生力的突變，轉(zhuǎn)矩難以平衡，因此只能通過(guò)其他方式進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩加載。恒轉(zhuǎn)矩加載過(guò)程中既要保證任意位置任意時(shí)刻作用在工件轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩保持不變，又不能對(duì)工件轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生附加擾動(dòng)影響，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有恒轉(zhuǎn)矩加載裝置難以適應(yīng)低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下控制精度高的、穩(wěn)定性好的恒轉(zhuǎn)矩加載裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，包含附加轉(zhuǎn)盤(pán)、恒力輸出氣缸、氣浮滑輪、卷繩電機(jī)、拉繩等。
[0005]所述附加轉(zhuǎn)盤(pán)套裝在工件轉(zhuǎn)軸上,所述氣浮滑輪固定在恒力輸出氣缸的輸出軸上，所述拉繩一端纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上，另一端繞過(guò)氣浮滑輪連接卷繩電機(jī)，所述氣浮滑輪兩端的拉繩均與恒力輸出氣缸的輸出軸相平行。
[0006]所述拉繩和恒力輸出氣缸至少有兩組，所述兩組拉繩在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上的纏繞方向相同且不相互影響，所述兩組恒力輸出氣缸對(duì)稱安裝。
[0007]所述恒力輸出氣缸上安裝有激光位移傳感器,所述恒力輸出氣缸的輸出軸上安裝反光板，所述激光位移傳感器與反光板位置相對(duì)，所述激光位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給卷繩電機(jī)。
[0008]進(jìn)一步，所述恒力輸出氣缸包括缸筒、活塞、輸出軸、儲(chǔ)氣座；所述儲(chǔ)氣套套裝在缸筒外且與缸筒間形成儲(chǔ)氣腔，所述活塞套裝在缸筒內(nèi)且與缸筒內(nèi)壁間存在極小間隙，所述活塞連接輸出軸，所述缸筒下端包含一段缸筒密封端，所述輸出軸穿過(guò)缸筒密封端且和缸筒密封端內(nèi)壁間形成極小間隙，所述缸筒上端安裝底蓋。
[0009]所述缸筒靠近缸筒密封端的一側(cè)均布進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口連通缸筒內(nèi)腔和儲(chǔ)氣腔，所述底蓋上開(kāi)有出氣口，所述儲(chǔ)氣套上開(kāi)有儲(chǔ)氣進(jìn)氣口，所述儲(chǔ)氣進(jìn)氣口通過(guò)氣管連接比例閥。
[0010]所述活塞下端均布進(jìn)氣孔，所述活塞上沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔，所述第一徑向節(jié)流孔與進(jìn)氣孔相通，所述第一徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述第一徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組。
[0011]所述活塞上開(kāi)有第一卸壓槽；所述第一卸壓槽包含活塞外圓柱面上沿圓周方向的凹槽、凹槽內(nèi)均布的徑向盲孔以及與徑向盲孔相通的軸向盲孔；所述軸向盲孔通向缸筒的上端，所述凹槽位于第一徑向節(jié)流孔的下側(cè)；所述第一卸壓槽與第一徑向節(jié)流孔、進(jìn)氣孔間相互隔離。
[0012]所述缸筒密封端沿圓周方向均布第二徑向節(jié)流孔，所述第二徑向節(jié)流孔沿軸向上至少有兩組，所述第二徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述缸筒密封端外套裝氣浮座，所述缸筒密封端與氣浮座間設(shè)有密封腔，所述密封腔與第二徑向節(jié)流孔相通；所述氣浮座上設(shè)有氣浮進(jìn)氣口。
[0013]所述儲(chǔ)氣套與缸筒間、缸筒與氣浮座間均采用O型圈密封。
[0014]本發(fā)明的測(cè)試方法是:先將附加轉(zhuǎn)盤(pán)鎖定，為恒力輸出氣缸供氣，氣壓恒定后，釋放附加轉(zhuǎn)盤(pán)。利用激光位移傳感器測(cè)量輸出軸位移，以活塞位于缸筒中部為基準(zhǔn)，控制卷繩電機(jī)收繩和放繩，使得活塞不超出行程。
[0015]本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路是:為了得到一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，本發(fā)明在工件轉(zhuǎn)軸外套裝一個(gè)附加轉(zhuǎn)盤(pán)，拉繩纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上引出，因此可保證拉繩與附加轉(zhuǎn)盤(pán)始終相切，在工件轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，拉繩上作用力方向不變，作用在工件轉(zhuǎn)軸上的力臂值不變，只要保證拉繩上的拉力值恒定，就可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩加載。
[0016]拉繩上的恒力由恒力輸出氣缸提供，由于活塞橫截面積一定，所以只要保證進(jìn)入到缸筒內(nèi)腔的氣體壓力恒定，則可保證輸出的力值恒定。由于恒力輸出氣缸的行程有限，因此拉繩另一端繞過(guò)恒力輸出氣缸頂端的氣浮滑輪連接卷繩電機(jī)，恒力輸出氣缸上安裝有激光位移傳感器，可測(cè)量出輸出軸的位移，將信息反饋給卷繩電機(jī)，卷繩電機(jī)控制收繩和放繩，可使得恒力輸出氣缸的活塞始終位于有效行程內(nèi)；拉繩繞過(guò)氣浮滑輪，因此作用在工件轉(zhuǎn)軸上的拉力為恒力輸出氣缸輸出力值的1/2。
[0017]在缸筒外增加一個(gè)儲(chǔ)氣套，儲(chǔ)氣套與缸筒間形成儲(chǔ)氣腔，儲(chǔ)氣腔通過(guò)氣管連接比例閥和儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣腔與缸筒進(jìn)氣腔相通，相當(dāng)于增大了缸筒進(jìn)氣腔的容積，活塞運(yùn)動(dòng)引起的容積變化對(duì)氣壓突變的影響較小，進(jìn)一步提高了恒力輸出的精度?；钊显O(shè)有第一徑向節(jié)流孔，缸筒進(jìn)氣腔內(nèi)的高壓氣體通過(guò)活塞上的進(jìn)氣孔進(jìn)入第一徑向節(jié)流孔，在缸筒與活塞的間隙形成氣膜；缸筒密封端設(shè)有第二徑向節(jié)流孔，通過(guò)氣浮座上的氣浮進(jìn)氣口進(jìn)行獨(dú)立供氣，為輸出軸提供潤(rùn)滑和支撐；結(jié)構(gòu)及供氣方式簡(jiǎn)單、承載能力好。徑向節(jié)流孔附近均設(shè)有卸壓槽，卸壓槽與外界常壓相通，一方面防止缸筒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣浮間隙對(duì)氣膜產(chǎn)生影響，起到密封作用，另一方面在間隙內(nèi)形成常壓區(qū)，促進(jìn)氣膜的形成。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:可實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的恒轉(zhuǎn)矩加載，精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置示意圖
[0020]圖2是恒力輸出氣缸示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，包含附加轉(zhuǎn)盤(pán)21、恒力輸出氣缸、氣浮滑輪18、卷繩電機(jī)20、拉繩19等。
[0022]所述附加轉(zhuǎn)盤(pán)21套裝在工件轉(zhuǎn)軸22上，所述氣浮滑輪18固定在恒力輸出氣缸的輸出軸I上，所述拉繩19 一端纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)21上，另一端繞過(guò)氣浮滑輪18連接卷繩電機(jī)20，所述氣浮滑輪18兩端的拉繩19均與恒力輸出氣缸的輸出軸I相平行。[0023]所述拉繩19和恒力輸出氣缸至少有兩組，所述兩組拉繩在附加轉(zhuǎn)盤(pán)21上的纏繞方向相同且不相互影響，所述兩組恒力輸出氣缸對(duì)稱安裝。
[0024]所述恒力輸出氣缸上安裝有激光位移傳感器23，所述恒力輸出氣缸的輸出軸I上安裝反光板17，所述激光位移傳感器23與反光板17位置相對(duì)，所述激光位移傳感器23的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給卷繩電機(jī)20。
[0025]進(jìn)一步，所述恒力輸出氣缸包括缸筒6、活塞14、輸出軸1、儲(chǔ)氣套7 ;所述儲(chǔ)氣套7套裝在缸筒6外且與缸筒間形成儲(chǔ)氣腔8，所述活塞14套裝在缸筒6內(nèi)且與缸筒6內(nèi)壁間存在極小間隙，所述活塞14連接輸出軸1，所述缸筒6下端包含一段缸筒密封端，所述輸出軸I穿過(guò)缸筒密封端且和缸筒密封端內(nèi)壁間形成極小間隙，所述缸筒6上端安裝底蓋12。
[0026]所述缸筒6靠近缸筒密封端的一側(cè)均布進(jìn)氣口 9，所述進(jìn)氣口 9連通缸筒內(nèi)腔和儲(chǔ)氣腔8，所述底蓋12上開(kāi)有出氣口 11，所述儲(chǔ)氣套7上開(kāi)有儲(chǔ)氣進(jìn)氣口 16，所述儲(chǔ)氣進(jìn)氣口16通過(guò)氣管連接比例閥和大儲(chǔ)氣罐。
[0027]所述活塞14下端均布進(jìn)氣孔，所述活塞上沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔13，所述第一徑向節(jié)流孔13與進(jìn)氣孔相通,所述第一徑向節(jié)流孔13內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述第一徑向節(jié)流孔沿軸向方向有兩組。
[0028]所述活塞14上開(kāi)有第一卸壓槽；所述第一卸壓槽包含活塞外圓柱面上沿圓周方向的凹槽15、凹槽15內(nèi)均布的徑向盲孔以及與徑向盲孔相通的軸向盲孔；所述軸向盲孔通向缸筒6的上端，所述凹槽15位于第一徑向節(jié)流孔13的下側(cè)；所述第一卸壓槽與第一徑向節(jié)流孔13、進(jìn)氣孔間相互隔離。
[0029]所述缸筒密封端沿圓周方向均布第二徑向節(jié)流孔4，所述第二徑向節(jié)流孔4沿軸向上有三組，所述第二徑向節(jié)流孔4內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述缸筒密封端外套裝氣浮座2，所述缸筒密封端與氣浮座2間設(shè)有密封腔，所述密封腔與第二徑向節(jié)流孔4相通；所述氣浮座2上設(shè)有氣浮進(jìn)氣口 3。
[0030]所述儲(chǔ)氣套7與缸筒6間、缸筒6與氣浮座2間均采用O型圈密封。
【權(quán)利要求】
1.一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，其特征在于:包含附加轉(zhuǎn)盤(pán)、恒力輸出氣缸、氣浮滑輪、卷繩電機(jī)、拉繩等； 所述附加轉(zhuǎn)盤(pán)套裝在工件轉(zhuǎn)軸上，所述氣浮滑輪固定在恒力輸出氣缸的輸出軸上，所述拉繩一端纏繞在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上，另一端繞過(guò)氣浮滑輪連接卷繩電機(jī)，所述氣浮滑輪兩端的拉繩均與恒力輸出氣缸的輸出軸相平行； 所述恒力輸出氣缸上安裝有激光位移傳感器，所述恒力輸出氣缸的輸出軸上安裝反光板，所述激光位移傳感器與反光板位置相對(duì)，所述激光位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給卷繩電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，其特征在于:所述拉繩和恒力輸出氣缸至少有兩組，所述兩組拉繩在附加轉(zhuǎn)盤(pán)上的纏繞方向相同且不相互影響，所述兩組恒力輸出氣缸對(duì)稱安裝。
3.如權(quán)利要求1所述的一種恒轉(zhuǎn)矩輸出氣浮裝置，其特征在于:所述恒力輸出氣缸包括缸筒、活塞、輸出軸、儲(chǔ)氣座；所述儲(chǔ)氣套套裝在缸筒外且與缸筒間形成儲(chǔ)氣腔，所述活塞套裝在缸筒內(nèi)且與缸筒內(nèi)壁間存在極小間隙，所述活塞連接輸出軸，所述缸筒下端包含一段缸筒密封端，所述輸出軸穿過(guò)缸筒密封端且和缸筒密封端內(nèi)壁間形成極小間隙，所述缸筒上端安裝底蓋； 所述缸筒靠近缸筒密封端的一側(cè)均布進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口連通缸筒內(nèi)腔和儲(chǔ)氣腔，所述底蓋上開(kāi)有出氣口，所述儲(chǔ)氣套上開(kāi)有儲(chǔ)氣進(jìn)氣口，所述儲(chǔ)氣進(jìn)氣口通過(guò)氣管連接比例閥； 所述活塞下端均布進(jìn)氣孔，所述活塞上沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔，所述第一徑向節(jié)流孔與進(jìn)氣孔相通，所述第一徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述第一徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組； 所述活塞上開(kāi)有第一卸壓槽；所述第一泄壓槽包含活塞外圓柱面上沿圓周方向的凹槽、凹槽內(nèi)均布的徑向盲孔以及與徑向盲孔相通的軸向盲孔；所述軸向盲孔通向缸筒的上端，所述凹槽位于第一徑向節(jié)流孔的下側(cè)；所述第一卸壓槽與第一徑向節(jié)流孔、進(jìn)氣孔間相互隔離； 所述缸筒密封端沿圓周方向均布第二徑向節(jié)流孔，所述第二徑向節(jié)流孔沿軸向上至少有兩組，所述第二徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞；所述缸筒密封端外套裝氣浮座，所述缸筒密封端與氣浮座間設(shè)有密封腔，所述密封腔與第二徑向節(jié)流孔相通；所述氣浮座上設(shè)有氣浮進(jìn)氣口。
【文檔編號(hào)】F15B21/08GK103527569SQ201310493297
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】葉必卿, 劉坤 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)