本實用新型涉及電液伺服系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種電液混合伺服系統(tǒng)用推桿油缸裝置。

背景技術(shù)：

目前，在液壓設(shè)備中，液壓缸的使用最為常見，液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。使用過程中，如果能實時準(zhǔn)確控制活塞的行程位置，將對液壓缸的使用功能產(chǎn)生一定的擴展作用。

所以，有必要提供一種液壓缸，能實時準(zhǔn)確控制活塞的行程位置，擴展壓缸的功能作用，以克服上述的技術(shù)缺陷。

中國專利公開號：202985213U，公開了一種油缸速進(jìn)給絲杠，以解決現(xiàn)有技術(shù)中絲杠重復(fù)動作后定位不準(zhǔn)的問題；本方案中的油缸速進(jìn)給絲杠，包括與油缸連接的絲杠，絲杠上設(shè)有分別與絲杠給進(jìn)限位、油壓速退限位對應(yīng)的絲杠給進(jìn)限位行程開關(guān)、油壓速退限位行程開關(guān)，油壓速送限位、絲杠后退限位分別對應(yīng)設(shè)有油壓速送限位行程開關(guān)、絲杠后退限位行程開關(guān)。

上述技術(shù)方案中，通過對絲杠以及油缸的行程、位置進(jìn)行檢測，來解決絲杠重復(fù)定位不準(zhǔn)的問題，但上述的油缸以及推桿的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于操作及控制。

鑒于上述缺陷，本實用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電液混合伺服系統(tǒng)用推桿油缸裝置，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種電液混合伺服系統(tǒng)用推桿油缸裝置，包括絲杠、設(shè)置在絲杠上的絲杠螺母，與絲杠連接的中空推桿；

還包括與絲杠螺母連接的活塞；所述的絲杠穿過絲杠螺母和活塞；

推桿油缸裝置還包括缸體，所述的活塞、中空推桿和絲杠設(shè)置在缸體內(nèi)；

在所述的缸體的上下端分別設(shè)置第一油口和第二油口。

進(jìn)一步地，所述的推桿油缸裝置還包括驅(qū)動機構(gòu)，所述的驅(qū)動機構(gòu)包括伺服電機和減速機，所述的伺服電機的輸出端與減速機連接。

進(jìn)一步地，所述的推桿油缸裝置還包括傳動機構(gòu)，所述的傳動機構(gòu)包括與減速機的輸出軸連接的主動帶輪，所述的主動帶輪通過皮帶與從動帶輪連接。

進(jìn)一步地，所述的傳動機構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)，所述的殼體內(nèi)部的絲杠端設(shè)置有絲杠支撐座，所述的絲杠支撐座上設(shè)置有軸承。

進(jìn)一步地，在所述的活塞與絲杠螺母的連接處設(shè)置有第一密封組件。

進(jìn)一步地，在所述的第二油口處設(shè)置絲杠的第二密封組件，所述的第二密封組件下端與殼體接觸。

進(jìn)一步地，在所述的第一油口的上端，油缸內(nèi)側(cè)的中空推桿的外側(cè)設(shè)置第三密封組件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果為：本實用新型設(shè)置殼體、驅(qū)動機構(gòu)和傳動機構(gòu)，能夠保證液控和電控的同時操作，操作簡單。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的電液混合伺服推桿控制系統(tǒng)的功能框圖；

圖2為本實用新型實施例的電液混合伺服推桿控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例的電液混合伺服推桿控制系統(tǒng)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例的電液混合伺服控制系統(tǒng)的功能框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。

請參閱圖1所示，其為本實用新型實施例的電液混合伺服推桿控制系統(tǒng)的功能框圖，執(zhí)行指定動作的推桿油缸裝置；對所述的推桿油缸裝置的動作和扭矩實時檢測的電控單元；對所述的推桿油缸裝置的油壓及油路進(jìn)行控制的液控單元；還包括獲取電控單元的檢測信息并根據(jù)預(yù)設(shè)程序?qū)σ嚎貑卧l(fā)送控制指令的控制器。

請結(jié)合圖2、3所示，在本實用新型實施例中，所述的推桿油缸裝置3包括驅(qū)動機構(gòu)1、傳動機構(gòu)2對推桿油缸裝置3施加轉(zhuǎn)矩。所述的驅(qū)動機構(gòu)1包括伺服電機11和減速機12，所述的伺服電機11的輸出端與減速機12連接。所述的傳動機構(gòu)2包括與減速機12的輸出軸連接的主動帶輪13和從動帶輪15，所述的主動帶輪13通過皮帶11與從動帶輪15連接。

所述的推桿油缸裝置3還包括與傳動機構(gòu)2連接的絲杠31，在本實施例中，絲杠31的一端與從動帶輪15連接，所述的絲杠31在從動帶輪15的帶動下，按照預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速動作。

所述的傳動機構(gòu)2設(shè)置在殼體14內(nèi)，對其進(jìn)行保護，防止灰塵污染帶來轉(zhuǎn)動誤差。在殼體14內(nèi)的絲杠端設(shè)置有絲杠支撐座16，絲杠支撐座16上設(shè)置有軸承。設(shè)置殼體14，既保護傳動機構(gòu)的正常運行，還能夠?qū)z杠起到支撐和定位的作用。

在本實用新型實施例中，驅(qū)動機構(gòu)1與推桿油缸裝置3設(shè)置在殼體14的同一側(cè)面，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間。

所述的推桿油缸裝置3還包括設(shè)置在絲杠31上的絲杠螺母32，所述的絲杠31穿過絲杠螺母32，且在遠(yuǎn)離驅(qū)動機構(gòu)的一端與中空推桿35連接；所述的絲杠螺母32的上方連接有活塞33。絲杠螺母32與活塞33固定連接，在絲杠31轉(zhuǎn)動時，由于絲杠螺母32不能旋轉(zhuǎn)，絲杠31與絲杠螺母32之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，絲杠螺母32推動中空推桿35伸出。

本實施例中，絲杠螺母32與活塞33整體相當(dāng)于活塞，在絲杠31轉(zhuǎn)動時，推動活塞移動；中空推桿的伸出端連接負(fù)載，完成對負(fù)載的動作。

在所述的活塞33與絲杠螺母32的連接處設(shè)置有第一密封組件34。

在本實施例中，活塞33、中空推桿35和絲杠31設(shè)置在缸體37內(nèi)，在缸體37的上下端分別設(shè)置第一油口36和第二油口18，兩個油口都能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)油和出油。

所述的缸體37的密封端與殼體14接觸，殼體14起到密封的作用；在第二油口18處設(shè)置對絲杠31進(jìn)行密封的第二密封組件17，所述的第二密封組件17下端與殼體14接觸。絲杠31在缸體37的密封端依次穿過從動帶輪15、絲杠支撐座16和第二密封組件17。

在所述的第一油口36的上端，油缸內(nèi)側(cè)的中空推桿35的外側(cè)設(shè)置第三密封組件38。

在伺服電機的驅(qū)動下，絲杠31推動中空推桿35移動，并通過第一、第二油口的進(jìn)油與出油，實現(xiàn)油缸及油路系統(tǒng)的預(yù)設(shè)油壓。

本實用新型設(shè)置殼體、驅(qū)動機構(gòu)和傳動機構(gòu)，能夠保證液控和電控的同時操作，操作簡單。

所述的液控單元包括提供液壓油的油箱、油泵以及相連接的油路，還包括對油路油壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)閥和改變油路內(nèi)液壓油流向的換向閥。

所述的油泵、壓力調(diào)節(jié)閥和換向閥與控制器電連接，受控制器控制，按照控制器的指令動作。

所述的電控單元包括實時獲取伺服電機11的扭矩并控制伺服電機速度和位移的伺服電機驅(qū)動器，所述的伺服電機驅(qū)動器將獲取的扭矩信息傳輸至控制器中，所述的控制器將速度、位移信息回傳至伺服電機驅(qū)動器中。在所述的伺服電機11上還連接有編碼器，對電機進(jìn)行控制。

所述的電控單元還包括設(shè)置在中空推桿35上并對其運動狀態(tài)進(jìn)行檢測的傳感器，在本實施例中為光柵尺或線性傳感器，檢測中空推桿的運動信息，并傳輸至控制器中，由控制器進(jìn)行判定。

在本實用新型中，控制器為上位機，其同時獲取中空推桿35的運動信息、以及伺服電機的扭矩信息，并控制壓力調(diào)節(jié)閥和換向閥根據(jù)伺服電機的扭矩信息調(diào)整油路的壓力和流向。

在本實用新型中，電控部分作為信息采集的部分，由于對伺服電機的檢測精度較高，相較于檢測液路中的元件，檢測精度及控制精度高；同時，液控單元作為反應(yīng)端，根據(jù)電控部分檢測的信息及控制器的預(yù)設(shè)參量對油路進(jìn)行控制，進(jìn)而，控制絲杠以及中空推桿的動作。實現(xiàn)精準(zhǔn)電控與高負(fù)載液壓的混合控制，負(fù)載大，控制精度高。

本實用新型實施例的具體工作過程如下;

控制器接收到伸出中空推桿的信號時，啟動液壓站，電動調(diào)壓閥將油路中的壓力調(diào)節(jié)到初始值（初始值較小，一般為零），之后控制器向換向閥發(fā)出命令，換向閥得到命令后動作，使第二油口出油，第一油口進(jìn)油，之后控制伺服電機旋轉(zhuǎn)，伺服電機通過同步帶系統(tǒng)帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，由于絲杠螺母不能旋轉(zhuǎn)，絲杠與絲杠螺母之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，絲杠螺母推動中空推桿伸出。

與此同時伺服控制器實時監(jiān)測伺服電機的所輸出的扭矩，當(dāng)伺服電機的輸出扭矩超過其額定輸出扭矩時，電動調(diào)壓閥增大油路系統(tǒng)中的油壓，直到伺服電機的輸出扭矩低于伺服電機的額定扭矩（此時油路系統(tǒng)中的油壓為P1）。

當(dāng)中空推桿到達(dá)指定位置時伺服電機停止轉(zhuǎn)動，伺服電機抱閘抱住電機軸。此時當(dāng)控制器接到縮回推桿的命令時，控制器控制伺服電機反向轉(zhuǎn)動，同時檢測伺服電機的輸出扭矩，當(dāng)電機的輸出扭矩大于額定負(fù)載時，電動調(diào)壓閥調(diào)節(jié)油路中的油壓直到伺服電機的輸出扭矩到達(dá)額定值以下。

當(dāng)中空推桿縮回到指定位置時伺服電機停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)推桿縮回時換向閥未發(fā)生動作，此時的第二油口進(jìn)油，第一油口流出的油通過溢流閥進(jìn)入油箱。

上述詳細(xì)說明是針對本實用新型其中之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。