專利名稱：高集成度伺服油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種高集成度伺服油缸， 屬于伺服油缸的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有近年來，隨著自動化技術(shù)迅猛發(fā)展，對推力大、控制精度高、響應(yīng)快、高集成度 的電液伺服油缸的需求越來越多，如工程機械、船舶、壓力成形等技術(shù)領(lǐng)域。然而，目前常用 的伺服油缸存在著以下一些主要問題1、大功率的伺服油缸通常將電液比例轉(zhuǎn)換元件和缸體分離安裝，因而產(chǎn)生較長距 離的管路連接，由于管路油液的泄露及沿程壓力損失等因素而影響到其響應(yīng)速度及精度。2、由于各種原因，位移傳感器不能緊貼油缸外壁安裝，降低了油缸集成度；如果將 位移傳感器安裝在油缸內(nèi)部，則拆卸維修相當困難。3、伺服油缸應(yīng)具備密封性能好、響應(yīng)快、精度高等性能，而目前的油缸難以達到要 求，必須研發(fā)耐磨性好，阻尼小的滑動運動副來提高伺服油缸的綜合性能。4、對大型油缸而言，通常將缸筒與后端蓋鑄成一體，這種結(jié)構(gòu)對于機加工極不方 便，同時存在著明顯的工藝缺陷，由于缸體各部分厚度不均勻尤其在缸體的拐彎處極易產(chǎn) 生氣泡和裂紋，直接影響到缸體的強度和剛度。5、伺服油缸的活塞桿與負載連接一端直接加工成法蘭結(jié)構(gòu)，安裝困難、精度難以 保證。6、伺服油缸的結(jié)構(gòu)需要改進，如考慮將鎖緊螺母容納在活塞內(nèi)孔中等。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種推力大、精度高、響應(yīng)快的高集 成度伺服油缸。本實用新型設(shè)計合理，方便實用。本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型的高集成度伺服油缸，包括有缸筒、前端 蓋、活塞桿、活塞、位移傳感器、安裝底座、電液比例轉(zhuǎn)換元件，其中缸筒、前端蓋、后端蓋組 成具有中空腔體的缸體，缸體的中空腔體內(nèi)裝設(shè)有活塞桿及活塞，電液比例轉(zhuǎn)換元件通過 安裝底座直接安裝在油缸的后端蓋上，位移傳感器安裝在缸體的外壁，缸體的無桿腔通過 安裝底座上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件連通，缸體的有桿腔通過油管及安裝底座上做 出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件連通。上述位移傳感器通過底座安裝在缸體的外壁。上述底座包括支架及導軌。上述活塞的內(nèi)孔為階梯孔，其通過裝設(shè)在階梯孔的大孔端的鎖緊螺母固定在活塞 桿上。上述活塞與缸筒的接觸面上裝設(shè)有活塞密封組件。上述前端蓋與缸筒的接觸面上裝設(shè)有前端蓋密封組件。上述活塞桿與負載連接的一端設(shè)有法蘭。[0017]上述活塞桿與負載連接的一端加工成凹環(huán)形，采用兩個法蘭緊固連接，其中一法 蘭做成一個整體，另一個法蘭為由兩個半環(huán)結(jié)構(gòu)拼合而成。上述法蘭上安裝有連接桿。上述位移傳感器為磁感應(yīng)位移傳感器，或為光柵位移傳感器。本實用新型由于采用伺服油缸通過電液比例轉(zhuǎn)換元件進行油路換向，使活塞桿作 伸縮運動，推動負載作往返動作的結(jié)構(gòu)，本實用新型實時根據(jù)需要調(diào)節(jié)閥的開口度來調(diào)節(jié) 油量大小以達到控制流量的目的，電液比例轉(zhuǎn)換元件通過安裝底座直接安裝在油缸的端蓋 上，由于控制油液的容積小，其響應(yīng)快，精度高；此外，避免了油液經(jīng)油管運輸造成油管泄 漏、管路沿程壓力損失的弊病。位移傳感器用來測量活塞桿位移量，緊貼油缸外壁安裝，結(jié) 構(gòu)緊湊，安裝拆卸及維修方便。本實用新型是將缸體、電液比例元件、傳感器及油管等其它 部件緊密集成于一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、占地空間小、適用面廣、控制精度高、響應(yīng) 快的優(yōu)點。本實用新型是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的高集成度伺服油缸，是一種 可模塊化大規(guī)模批量生產(chǎn)的電液控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本實用新型的高集成度伺服油缸，包括有 缸筒1、前端蓋2、活塞桿3、活塞4、位移傳感器5、安裝底座9、電液比例轉(zhuǎn)換元件10，其中 缸筒1、前端蓋2、后端蓋7組成具有中空腔體的缸體，缸體的中空腔體內(nèi)裝設(shè)有活塞桿3及 活塞4，電液比例轉(zhuǎn)換元件10通過安裝底座9直接安裝在油缸的后端蓋7上，位移傳感器 5安裝在缸體的外壁，缸體的無桿腔通過安裝底座9上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件10 連通，缸體的有桿腔通過油管16及安裝底座9上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件10連通。 上述的高集成度伺服油缸將缸筒和端蓋分開制造，具有生產(chǎn)、加工方便、便于安裝拆卸的優(yōu) 點。缸筒鑄造成兩端敞開的空心圓柱體形狀，此結(jié)構(gòu)在鑄造過程不易產(chǎn)生應(yīng)力不均勻、裂紋 等情況，對其機加工也簡便易行。另外，端蓋一側(cè)設(shè)計成凸緣結(jié)構(gòu)，有利于端蓋與缸筒內(nèi)壁 精確定位。并且沿端蓋圓周設(shè)計有錯開分布的兩圈螺釘孔，內(nèi)圈螺釘孔方便端蓋和缸筒連 接，外圈螺釘孔用于端蓋和油缸機架連接，該結(jié)構(gòu)節(jié)省了材料且結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，安裝拆 卸方便。上述的電液比例轉(zhuǎn)換元件10通過安裝底座9直接安裝在油缸的后端蓋7上，響應(yīng) 及時，精度高，避免了油液經(jīng)油管運輸造成油管泄漏、管路沿程壓力損失的弊病。上述位移傳感器5通過底座6安裝在缸體的外壁。上述的位移傳感器5緊貼油缸 外壁安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝拆卸方便，避免了其安裝在油缸內(nèi)部易受油液污染后測量精度降 低且重新拆卸維修困難的難題，具有測量準確、精度高、響應(yīng)快的優(yōu)點。上述底座6包括支 架及導軌。上述活塞4的內(nèi)孔為階梯孔，其通過裝設(shè)在階梯孔的大孔端的鎖緊螺母8固定在 活塞桿3上。其結(jié)構(gòu)緊湊，安裝牢固可靠，節(jié)省空間和材料。上述活塞4與缸筒1的接觸面上裝設(shè)有活塞密封組件11。上述前端蓋2與缸筒1的接觸面上裝設(shè)有前端蓋密封組件12。活塞密封組件11采用耐磨滑動環(huán)，前端蓋密封組件 12為特殊密封組件，密封效果好，使油缸在反復高速運行時降低阻尼，提高了油缸的使用壽 命。另外，耐磨滑動環(huán)的支承導向作用，使活塞工作平穩(wěn)準確。上述活塞桿3與負載連接的一端設(shè)有法蘭。 上述活塞桿3與負載連接的一端加工成凹環(huán)形，采用兩個法蘭緊固連接，其中一 法蘭14做成一個整體，另一個法蘭13為由兩個半環(huán)結(jié)構(gòu)拼合而成。結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，安 裝方便簡單。上述法蘭14上安裝有連接桿15，連接桿15是用來連接位移傳感器5的活動磁環(huán) 17或者滑塊，當活塞桿3左右動作時，連接桿15帶動位移傳感器5的活動磁環(huán)17或者滑塊 左右移動，實時測量活塞桿3的位移。上述位移傳感器為磁感應(yīng)位移傳感器，或為光柵位移傳感器。本實施例中，位移傳 感器為磁感應(yīng)位移傳感器。本實用新型的工作原理如下當油缸工作于推力狀態(tài)下時，油液經(jīng)電液比例轉(zhuǎn)換 元件10、安裝底座9及后端蓋7上設(shè)有的通孔進入缸體無桿腔推動活塞4左移，從而推動 負載工作，同時，有桿腔油液經(jīng)油管16、安裝底座9、電液比例轉(zhuǎn)換元件10回油箱；位移傳感 器5實時對活塞桿3的位移進行測量并及時反饋，以達到隨時調(diào)節(jié)控制其位移偏差保證運 行精度的目的。同理，當油缸工作于拉力狀態(tài)下時，油液經(jīng)電液比例轉(zhuǎn)換元件10、安裝底座 9、油管16進入缸體有桿腔推動活塞4右移，從而拉動負載工作，同時，無桿腔油液經(jīng)后端蓋 7、安裝底座9、電液比例轉(zhuǎn)換元件10回油箱；同樣，位移傳感器5也實時對活塞桿3的位移 進行測量并及時反饋，以達到隨時調(diào)節(jié)控制其位移偏差保證運行精度的目的。
權(quán)利要求一種高集成度伺服油缸，其特征在于包括有缸筒(1)、前端蓋(2)、活塞桿(3)、活塞(4)、位移傳感器(5)、安裝底座(9)、電液比例轉(zhuǎn)換元件(10)，其中缸筒(1)、前端蓋(2)、后端蓋(7)組成具有中空腔體的缸體，缸體的中空腔體內(nèi)裝設(shè)有活塞桿(3)及活塞(4)，電液比例轉(zhuǎn)換元件(10)通過安裝底座(9)直接安裝在油缸的后端蓋(7)上，位移傳感器(5)安裝在缸體的外壁，缸體的無桿腔通過后端蓋(7)上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件(10)連通，缸體的有桿腔通過油管(16)及安裝底座(9)上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件(10)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述位移傳感器(5)通過底 座(6)安裝在缸體的外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述底座(6)包括支架及導軌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述活塞(4)的內(nèi)孔為階梯 孔，其通過裝設(shè)在階梯孔的大孔端的鎖緊螺母(8)固定在活塞桿(3)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述活塞(4)與缸筒(1)的 接觸面上裝設(shè)有活塞密封組件(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述前端蓋(2)與缸筒(1) 的接觸面上裝設(shè)有前端蓋密封組件(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述活塞桿(3)與負載連接 的一端設(shè)有法蘭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述活塞桿(3)與負載連接 的一端加工成凹環(huán)形，采用兩個法蘭緊固連接，其中一法蘭(14)做成一個整體，另一個法 蘭(13)為由兩個半環(huán)結(jié)構(gòu)拼合而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述法蘭(14)上 安裝有連接桿(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高集成度伺服油缸，其特征在于上述位移傳感器為磁感應(yīng) 位移傳感器，或為光柵位移傳感器。
專利摘要本實用新型是一種高集成度伺服油缸。包括缸筒、前端蓋、活塞桿、活塞、位移傳感器、安裝底座、電液比例轉(zhuǎn)換元件，其中缸筒、前端蓋、后端蓋組成具有中空腔體的缸體，缸體的中空腔體內(nèi)裝設(shè)有活塞桿及活塞，電液比例轉(zhuǎn)換元件通過安裝底座直接安裝在油缸的后端蓋上，位移傳感器安裝在缸體的外壁，缸體的無桿腔通過安裝底座上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件連通，缸體的有桿腔通過油管及安裝底座上做出的通孔與電液比例轉(zhuǎn)換元件連通。本實用新型電液比例轉(zhuǎn)換元件通過安裝底座直接安裝在油缸的端蓋上，控制油液的容積小，響應(yīng)快，精度高；且避免了油液經(jīng)油管運輸造成油管泄漏、管路沿程壓力損失的弊病。位移傳感器用來測量活塞桿位移量，緊貼油缸外壁安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝拆卸及維修方便。
文檔編號F15B15/14GK201636113SQ20092029603
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者凌玲, 吳百海, 李衛(wèi)華, 李湘?zhèn)? 羅儉華, 陳素清 申請人:佛山市禪城區(qū)永恒液壓機械有限公司;廣東工業(yè)大學