發(fā)明屬于流體工作系統(tǒng)領(lǐng)域,具體地說,特別是涉及一種高頻響、大流量、長行程的,同時具有精準(zhǔn)的速度、位置控制的一種機液伺服缸。
背景技術(shù):
流體缸用于驅(qū)動定位,在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,液壓缸只作為簡單的執(zhí)行元件,它的精確的速度控制和位置控制,普遍采用液壓伺服控制技術(shù)。安裝油缸位移傳感器,由傳感器檢測油缸的實際位置、速度信號,送給控制器,控制器通過運算,輸出調(diào)節(jié)信號控制伺服閥的閥口開度,從而改變其流量的變化,達到控制油缸位置,速度的目的。這套系統(tǒng)價格高,調(diào)試?yán)щy,抗污染能力差。傳統(tǒng)伺服閥,噴嘴擋板伺服閥對油液清潔度要求較高,一般要求清潔度達到NAS5-6級。極容易出現(xiàn)噴嘴擋板堵塞故障。機液伺服缸以電機為驅(qū)動源,不存在以噴嘴節(jié)流的易污染結(jié)構(gòu),因此抗污染能力大大提高。目前市場高端伺服控制技術(shù)為了追求更高的速度、位置控制精度而不斷提高控制器的運算速度(毫秒)和伺服閥的高頻相應(yīng)(500Hz)。而在大流量液壓伺服控制系統(tǒng)中,大流量勢必會增大伺服閥閥芯的直徑,使閥芯運動的慣性力加大,從而降低伺服閥的頻響。目前高端伺服閥被國外公司所壟斷。國產(chǎn)伺服閥的品質(zhì)一直落后于進口產(chǎn)品,嚴(yán)重制約中國液壓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此研究一種高頻響、大流量、長行程的,同時具有精準(zhǔn)的速度、位置控制的伺服缸迫在眉睫。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對傳統(tǒng)伺服控制技術(shù)中存在的問題,發(fā)明的具有高頻響、大流量、長行程的,同時具有精準(zhǔn)的速度、位置控制的一種機液伺服缸。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種機液伺服缸,它包括缸體、活塞桿,缸底,缸頭,電機,空心螺旋桿,閥芯,閥套,導(dǎo)向滑塊,回油口,進油口,通后腔油路,通待分配區(qū)油路組成的一個整體,所述的缸頭、缸底固定在缸筒兩側(cè),所述的活塞桿設(shè)置于缸筒的內(nèi)壁中,將缸筒內(nèi)腔分割為有桿腔和無桿腔。無桿腔又被閥芯、閥套分割出一部分區(qū)域桿內(nèi)腔。
特別地,閥芯上有均壓臺階,平衡閥芯上的不均衡力。
特別地,閥芯上固定有導(dǎo)向滑塊它使閥芯不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,只產(chǎn)生直線移動。
特別地,閥芯上有內(nèi)螺紋,空心螺旋桿上有外螺紋,空心螺旋桿的外螺紋和閥芯的內(nèi)螺紋組成螺旋副。
特別地,空心螺旋桿內(nèi)部為空心,它通過缸底回油口接通油箱。
特別地,空心螺旋桿穿過缸底與電機相連接。
特別地,所述的電機為步進電機、伺服電機。
本發(fā)明的有益效果為,空心螺旋桿和閥芯組成的螺旋副可以實現(xiàn)長行程、大導(dǎo)程,閥芯與活塞桿直接位置閉環(huán)反饋,結(jié)構(gòu)簡單,頻響高,增益大。實現(xiàn)了油缸高頻響、大流量、長行程的,同時具有精準(zhǔn)的速度、位置控制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種機液伺服缸的典型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-電機;2-空心螺旋桿;3-閥芯;4-導(dǎo)向滑塊;5-閥套;6-通后腔油路;7-通待分區(qū)油路;8-高壓油待分區(qū);9-中空活塞桿;10-缸頭;11-缸體;12-缸底;13-油缸后腔;14-油缸前腔;15-回油口;16-進油口;17-桿內(nèi)腔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明:
本發(fā)明中,閥芯3上有內(nèi)螺紋,空心螺旋桿2上有外螺紋并且與閥芯3組成螺旋副??招穆菪龡U2內(nèi)部為空心,它通過缸底12上回油口15接通油箱。閥芯3上固定有導(dǎo)向滑塊4它使閥芯不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,只產(chǎn)生直線移動。
當(dāng)油缸接通油源,高壓油經(jīng)進油口16進入油缸前腔14,后經(jīng) 通待分區(qū)油路7進入待高壓油待分區(qū)8。電機1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動空心螺旋桿2旋轉(zhuǎn)運動,帶動閥芯3作直線運動,當(dāng)閥芯3向左移動時,打開閥口,高壓油待分配區(qū)8的高壓油經(jīng)閥口、通后腔油路6 接通油缸后腔13,因油缸后腔13面積大于油缸前腔面積14,活塞桿9在壓力的作用下向左運動,直到閥口關(guān)閉。當(dāng)閥芯3向右移動時,打開閥口,油缸后腔13高壓油經(jīng)通后腔油路6、閥口、桿內(nèi)腔17、空心螺旋桿2的空心接通回油口15,活塞桿9在油缸前腔14高壓油的作用下向右移動,直到閥口關(guān)閉。
如果電機連續(xù)旋轉(zhuǎn),使閥芯3持續(xù)向左運動時,則活塞桿9持續(xù)跟蹤不斷向左運動的閥芯3。反之,也相同。這樣只需要控制電機的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角,就實現(xiàn)了控制活塞桿的運動的方向、速度、位置。