專(zhuān)利名稱(chēng)：滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電液位置及速度伺服系統(tǒng)中的一種數(shù)字控制元件——滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸。
電液位置及速度伺服系統(tǒng)中應(yīng)用的現(xiàn)有電液步進(jìn)缸，由步進(jìn)電機(jī)和液壓力放大器組成。液壓力放大器是一個(gè)直接位置反饋式液壓伺服機(jī)構(gòu)，按其結(jié)構(gòu)可分為兩種形式第一種形式由控制閥、活塞缸和螺桿——反饋螺母組成，屬滑閥伺服、螺桿——螺母反饋式；第二種形式由螺紋閥芯和活塞缸組成，其活塞上有控制油口，屬螺紋伺服、活塞(亦可視為閥體)反饋式。瑞士SIG公司的LV系列電液步進(jìn)缸、日本東京計(jì)器公司的電液步進(jìn)缸以及北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院研制的電液步進(jìn)缸等，均屬于第一種形式。聯(lián)邦德國(guó)力士樂(lè)公司的電液步進(jìn)缸和中國(guó)專(zhuān)利“步進(jìn)式電液轉(zhuǎn)換器”(專(zhuān)利號(hào)ZL92220614.7)等屬于第二種形式。第一種形式因受步進(jìn)電機(jī)啟、制動(dòng)頻率及螺桿導(dǎo)程的限制，其啟、制動(dòng)速度較低，難以在要求快速啟、制動(dòng)的場(chǎng)合下使用；第二種形式則要求螺紋閥芯的加工精度高，制造成本較大。此外，現(xiàn)有電液步進(jìn)缸的液壓伺服機(jī)構(gòu)的反饋系數(shù)為1(直接位置反饋)，受控制閥制造精度及靜態(tài)耗油量指標(biāo)要求的限制，難以得到更高的控制精度。
參考文獻(xiàn)a.“液壓工程手冊(cè)”雷天覺(jué)主編機(jī)械工業(yè)出版社 1990年4月科技新書(shū)目210-002ISBN7-111-01724-2/TH.294第1308頁(yè)至1311頁(yè)；b.“步進(jìn)式電液轉(zhuǎn)換器” 中國(guó)專(zhuān)利專(zhuān)利號(hào)ZL92220614.7
授權(quán)公告號(hào) CN2150376Y本發(fā)明的目的是提供一種啟動(dòng)制動(dòng)速度較快或精度較高、加工容易、成本低廉的電液步進(jìn)缸——滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸。
本發(fā)明由步進(jìn)電機(jī)、伺服滑閥和液壓缸組成，步進(jìn)電機(jī)固定在液壓缸的缸體上，液壓缸由伺服滑閥控制，其特征是設(shè)置有平面連桿機(jī)構(gòu)，平面連桿機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)、液壓缸的活塞及伺服滑閥的閥芯連接，把由步進(jìn)電機(jī)輸入的指令信號(hào)和由液壓缸的活塞輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行合成，并將合成后的信號(hào)傳送給伺服滑閥的閥芯。
本發(fā)明中的平面連桿機(jī)構(gòu)有兩種構(gòu)成型式普通式和位似式。
普通式平面連桿機(jī)構(gòu)由反饋連桿、搖桿、機(jī)架、中間連桿、信號(hào)合成連桿和輸出連桿組成，反饋連桿與液壓缸的活塞、搖桿的一端及中間連桿的一端連接；搖桿的另一端與機(jī)架聯(lián)接；機(jī)架固定在液壓缸的缸體上；中間連桿的另一端、輸出連桿的一端及步進(jìn)電機(jī)與信號(hào)合成連桿聯(lián)接；輸出連桿的另一端與伺服滑閥的閥芯聯(lián)接。
普通式平面連桿機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)的聯(lián)接方式可以是螺桿螺母副，也可以是凸輪滾子副。一般情況下采用螺桿螺母副(滑動(dòng)型或滾動(dòng)型)，螺桿固連在步進(jìn)電機(jī)的軸上，螺母絞接在該平面連桿機(jī)構(gòu)的信號(hào)合成連桿上；特殊情況下，如為獲得特定曲線(xiàn)的輸入輸出特性時(shí)，采用凸輪滾子副，凸輪固聯(lián)在步進(jìn)電機(jī)的軸上，滾子空套在該平面連桿機(jī)構(gòu)的信號(hào)合成連桿的相應(yīng)軸上。
采用普通式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，本發(fā)明的信號(hào)傳遞途徑是指令信號(hào)步進(jìn)脈沖→步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)螺桿(或凸輪)轉(zhuǎn)動(dòng)→螺母(或滾子)產(chǎn)生位移→信號(hào)合成連桿以它與中間連桿的回轉(zhuǎn)副中心為支點(diǎn)搖動(dòng)，并帶動(dòng)輸出連桿產(chǎn)生位移→伺服滑閥閥芯移動(dòng)，控制液壓缸的活塞產(chǎn)生位移。
反饋信號(hào)液壓缸活塞位移→反饋連桿、搖桿組件以其與機(jī)架的回轉(zhuǎn)副中心為支點(diǎn)搖動(dòng)→中間連桿產(chǎn)生位移→信號(hào)合成連桿以它與螺母絞接處(或滾子軸)為支點(diǎn)搖動(dòng)，并帶動(dòng)輸出連桿產(chǎn)生位移→伺服滑閥閥芯在恢復(fù)方向上移動(dòng)。
位似式平面連桿機(jī)由反饋連桿、搖桿、機(jī)架、信號(hào)合成連桿和輔助連桿組成，反饋連桿與液壓缸的活塞聯(lián)接；信號(hào)合成連桿與步進(jìn)電機(jī)及伺服滑閥的閥芯聯(lián)接；機(jī)架固定在液壓缸的缸體上；反饋連桿、搖桿、機(jī)架、信號(hào)合成連桿和輔助連桿以機(jī)架的回轉(zhuǎn)副為相似中心按縮放尺的幾何位似關(guān)系聯(lián)接，把液壓缸活塞的直線(xiàn)位移成比例地變換為信號(hào)合成連桿與步進(jìn)電機(jī)及伺服滑閥閥芯聯(lián)接回轉(zhuǎn)副的直線(xiàn)位移。
位似式平面連桿機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)及伺服滑閥的閥芯采用螺桿螺母副(滑動(dòng)型或滾動(dòng)型)聯(lián)接；螺桿經(jīng)齒輪或軸向可移式聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)的軸聯(lián)接，并與伺服滑閥的閥芯固聯(lián)成共軸線(xiàn)的整體；螺母絞接在該平面連桿機(jī)構(gòu)的信號(hào)合成連桿上。
采用位似式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，本發(fā)明的信號(hào)傳遞途徑是指令信號(hào)步進(jìn)脈沖→步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)→由于螺母未動(dòng)，致使螺桿產(chǎn)生軸向移動(dòng)并帶動(dòng)伺服滑閥的閥芯移動(dòng)，控制液壓缸的活塞產(chǎn)生位移。
反饋信號(hào)液壓缸活塞位移→通過(guò)位似式平面連桿機(jī)構(gòu)使螺母產(chǎn)生對(duì)應(yīng)移動(dòng)→由于步進(jìn)電機(jī)及螺桿未轉(zhuǎn)動(dòng)，致使螺桿產(chǎn)生并帶動(dòng)伺服滑閥的閥芯在恢復(fù)方向上移動(dòng)。
本發(fā)明中的伺服滑閥一般采用三通結(jié)構(gòu)，特殊情況下，如為提高電液步進(jìn)缸的輸出力，則可采用四通或五通結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中的液壓缸一般采用雙活塞桿差動(dòng)液壓缸，特殊情況下，也可采用現(xiàn)有其他類(lèi)型的液壓缸如為提高輸出力采用雙活塞桿雙作用缸；為減小軸向尺寸采用單活塞桿雙作用缸；為簡(jiǎn)化油路結(jié)構(gòu)采用單作用缸等等。
與現(xiàn)有電液步進(jìn)缸采用直接位置反饋(反饋系數(shù)為1)的伺服方式相比，本發(fā)明采用平面連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)指令信號(hào)和反饋信號(hào)的傳遞，其傳動(dòng)比不必限定為1，當(dāng)液壓缸活塞至伺服滑閥閥芯的傳動(dòng)比(反饋系數(shù))大于1時(shí)，可以獲得較高的控制精度；當(dāng)液壓缸活塞的行程與對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)輸入點(diǎn)(即平面連桿機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)相聯(lián)的回轉(zhuǎn)副)所需的位移之比大于1時(shí)，則可以用較小的指令信號(hào)輸入點(diǎn)的位移控制較大位移輸出的液壓缸，從而獲得較現(xiàn)有第一種形式的電液步進(jìn)缸為高的啟動(dòng)制動(dòng)速度。本發(fā)明中的所有組成部件均易于加工，故比現(xiàn)有第二種形式的電液步進(jìn)缸造價(jià)低。此外，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)所需曲線(xiàn)關(guān)系的輸入輸出特性，可以制成在某些場(chǎng)合下專(zhuān)用的產(chǎn)品，以期簡(jiǎn)化整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
一般情況下，本發(fā)明中的平面連桿機(jī)構(gòu)采用普通式；當(dāng)對(duì)輸入輸出特性的線(xiàn)性度要求嚴(yán)格時(shí)，則采用位似式。本發(fā)明中的所有回轉(zhuǎn)副應(yīng)采取消間隙措施。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是采用普通式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖3是采用位似式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖1示出了本發(fā)明的原理方框，它由步進(jìn)電機(jī)[1]、液壓缸[3]和伺服滑閥[4]組成，液壓缸[3]由伺服滑閥[4]控制，其特征是設(shè)置有平面連桿機(jī)構(gòu)[2]；平面連桿機(jī)構(gòu)[2]與步進(jìn)電機(jī)[1]、液壓缸[3]的活塞及伺服滑閥[4]的閥芯聯(lián)接，把由步進(jìn)電機(jī)[1]輸入的指令信號(hào)與由液壓缸[3]的活塞輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行合成，并將合成后的信號(hào)傳遞給伺服滑閥[4]的閥芯。
在圖1中，X表示驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)[1]的電脈沖，Y表示液壓缸輸出的機(jī)械位移，P和O分別表示液壓的輸入和回流端；指令信號(hào)箭頭上方的“+”號(hào)和反饋信號(hào)箭頭上方的“-”號(hào)表示該兩信號(hào)的極性相反。
由圖1可見(jiàn)，本發(fā)明是將現(xiàn)有電液步進(jìn)缸中的直接位置反饋式液壓伺服機(jī)構(gòu)更換為間接位置反饋式液壓伺服機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)施例圖2示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，即采用普通式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中，[1]為步進(jìn)電機(jī)，[5]為液壓缸的缸體，[6]為液壓缸的活塞，[13]為伺服滑閥的閥芯，[14]為螺母，[15]為螺桿，[16]為消間隙彈簧，[17]為彈簧蓋，步進(jìn)電機(jī)[1]固定在液壓缸[3]的缸體[5]的上端，其特征是設(shè)置有平面連桿機(jī)構(gòu)，該平面連桿機(jī)構(gòu)由反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、中間連桿[10]、輸出連桿[12]和信號(hào)合成連桿[11]組成，反饋連桿[9]的左端與活塞6絞接，右端與搖桿[8]的上端絞接，中段某處與中間連桿[10]的下端絞接；搖桿[8]的下端與機(jī)架[7]絞接；機(jī)架[7]固定在缸體[5]上；中間連桿[10]的上端與信號(hào)合成連桿[11]的右端絞接；信號(hào)合成連桿[11]的左端與輸出連桿[12]的上端絞接；輸出連桿[12]的下端與伺服滑閥的閥芯[13]絞接；步進(jìn)電機(jī)[1]與信號(hào)合成連桿[11]通過(guò)螺桿[15]和螺母[14]聯(lián)接，螺桿[15]固聯(lián)在步進(jìn)電機(jī)[1]的軸上，螺母[14]絞接在信號(hào)合成連桿[11]的中部。
在該實(shí)施例中，伺服滑閥采用三通式，液壓缸采用雙活塞桿差動(dòng)式；彈簧蓋[17]把彈簧[16]壓緊，使閥芯[13]受到一向下的作用力，以消除連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)間隙。
該實(shí)施例的工作過(guò)程如下當(dāng)伺服滑閥閥芯[13]的下臺(tái)肩把控制窗口A(yíng)關(guān)閉時(shí)，液壓缸活塞[6]靜止不動(dòng)，此時(shí)若步進(jìn)電機(jī)[1]未動(dòng)，伺服滑閥則保持在關(guān)閉狀態(tài)，從而使電液步進(jìn)缸處于靜止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)步進(jìn)脈沖使步進(jìn)電機(jī)[1]正轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿[15]隨之正轉(zhuǎn)，螺母[14]下移，帶動(dòng)信號(hào)合成連桿[11]以它與中間連桿[10]的回轉(zhuǎn)副中心為支點(diǎn)，朝逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，信號(hào)合成連桿[11]的左端下移，并通過(guò)輸出連桿[12]帶動(dòng)伺服滑閥閥芯[13]下移，將控制窗口A(yíng)的上沿開(kāi)啟，壓力油即由P口經(jīng)伺服閥的壓力腔和窗口A(yíng)進(jìn)入液壓缸的上腔；由于液壓缸的上腔面積比下腔面積大，活塞[6]將受到向下合力的作用而向下移動(dòng)，并帶動(dòng)反饋連桿[9]逆時(shí)針擺動(dòng)，反饋連桿[9]帶動(dòng)中間連桿[10]向下移動(dòng)，使信號(hào)合成連桿[11]以它與螺母[14]的回轉(zhuǎn)副中心為支點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)，并通過(guò)輸出連桿[12]使閥芯[13]向上恢復(fù)，從而使控制窗口A(yíng)的開(kāi)啟量減小。若步進(jìn)機(jī)[1]在正轉(zhuǎn)一定角度后停止，則液壓缸活塞[6]在向下移動(dòng)對(duì)應(yīng)位移后使控制窗口A(yíng)關(guān)閉，從而使電液步進(jìn)缸的活塞[6]在新的位置上穩(wěn)定不動(dòng)。
當(dāng)步進(jìn)脈沖使步進(jìn)電機(jī)[1]反轉(zhuǎn)時(shí)本實(shí)施例的工作過(guò)程與使步進(jìn)電機(jī)[1]正轉(zhuǎn)時(shí)的工作過(guò)程相似，下面簡(jiǎn)述之步進(jìn)電機(jī)[1]反轉(zhuǎn)→閥芯[13]向上移動(dòng)，窗口A(yíng)的下沿開(kāi)啟，液壓缸上控的油經(jīng)窗口A(yíng)、伺服滑閥的排油控和排油口O排出，活塞[6]在液壓缸下腔的壓力油作用下向上移動(dòng)→閥芯[13]向下恢復(fù)，使窗口A(yíng)的開(kāi)啟量減小。若步進(jìn)電機(jī)[1]在反轉(zhuǎn)一定角度后停止，則液壓缸活塞[6]在向上移動(dòng)對(duì)應(yīng)位移后使窗口A(yíng)關(guān)閉，從而使電液步進(jìn)缸的活塞[6]在新的位置上穩(wěn)定不動(dòng)。
在本實(shí)施例的行程范圍內(nèi)，若步進(jìn)電機(jī)[1]以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則液壓缸活塞[6]以對(duì)應(yīng)的速度作直線(xiàn)移動(dòng)。故本實(shí)施例與現(xiàn)有電液步進(jìn)缸一樣具備位置伺服和速度伺服功能。
在本實(shí)施例中，借助平面連桿機(jī)構(gòu)對(duì)傳遞位移的變換作用，使螺母[14]能以較小的位移對(duì)應(yīng)活塞[6]的較大位移，從而獲得較高的啟動(dòng)、制動(dòng)速度。同樣，借助平面連桿機(jī)構(gòu)對(duì)傳遞位移的變換作用，能使活塞[6]反饋至閥芯[13]的位移傳動(dòng)比大于1，從而獲得較高的控制精度。
圖3示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，即采用位似式平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中[19]為齒輪副，步進(jìn)電機(jī)固定在液壓缸缸體[5]的上端。其特征是設(shè)置有平面連桿機(jī)構(gòu)，該平面連桿機(jī)構(gòu)由反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、信號(hào)合成連桿[11]和輔助連桿[18]組成，反饋連桿[9]與液壓缸的活塞[6]絞接；信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥閥芯[13]聯(lián)接；機(jī)架[7]固定在液壓缸的缸體[5]上；反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、信號(hào)合成連桿[11]和輔助連桿[18]以機(jī)架[7]的回轉(zhuǎn)副為相似中心按縮放尺的幾何位似關(guān)系絞接，把液壓缸活塞[6]的直線(xiàn)位移成比例地變換為信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥閥芯[13]聯(lián)接回轉(zhuǎn)副的直線(xiàn)位移；信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥閥芯[13]采用螺桿[15]、螺母[14]及齒輪副[19]聯(lián)接；螺桿[15]經(jīng)齒輪副[19]與步進(jìn)電機(jī)[1]的軸聯(lián)接，并與伺服滑閥閥芯[13]固聯(lián)成共軸線(xiàn)的整體；螺母[14]絞接在信號(hào)合成連桿[11]上。
該實(shí)施例的伺服滑閥采用三通式，液壓缸采用雙活塞桿差動(dòng)式。彈簧蓋[17]把彈簧[16]壓緊，使閥芯[13]受到一向下的作用力，以消除連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)間隙。
該實(shí)施例的工作過(guò)程如下當(dāng)伺服滑閥閥芯[13]的上臺(tái)肩把控制窗口A(yíng)關(guān)閉時(shí)，液壓缸活塞[6]靜止不動(dòng)，此時(shí)若步進(jìn)電機(jī)[1]未動(dòng)，伺服滑閥則保持在關(guān)閉狀態(tài)，從而使電液步進(jìn)缸處于靜止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)步進(jìn)脈沖使步進(jìn)電機(jī)[1]順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)齒輪副[19]的嚙合作用，使螺桿[15]逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；設(shè)螺桿[15]的螺紋為右旋，由于螺母[14]未動(dòng)，故螺桿[15]在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上移動(dòng)；與螺桿[15]聯(lián)成一體的閥芯[13]亦隨之轉(zhuǎn)動(dòng)和上移，將控制窗口A(yíng)的下沿開(kāi)啟，壓力油即由P口經(jīng)伺服滑閥的壓力腔和窗口A(yíng)進(jìn)入液壓缸的上腔；由于液壓缸的上腔面積比下腔面積大，活塞[6]將受到合力向下的作用而向下移動(dòng)，并通過(guò)位似式平面連桿機(jī)構(gòu)將螺母[14]成比例地向下移動(dòng)；螺母[14]帶動(dòng)螺桿[15]及閥芯[13]向下恢復(fù)，使窗口A(yíng)的開(kāi)啟量減小。若步進(jìn)電機(jī)在順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一定角度后停止，則液壓缸活塞[6]在向下移動(dòng)對(duì)應(yīng)位移后使窗口A(yíng)關(guān)閉，從而使電液步進(jìn)缸的活塞[6]在新的位置上穩(wěn)定不動(dòng)。
當(dāng)步進(jìn)脈沖使步進(jìn)電機(jī)[1]逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)本實(shí)施例的工作過(guò)程與使步進(jìn)電機(jī)[1]順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作過(guò)程相似，下面簡(jiǎn)述之步進(jìn)電機(jī)[1]逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)→閥芯[13]向下移動(dòng)，窗口A(yíng)的上沿開(kāi)啟，液壓缸上控的油經(jīng)窗口A(yíng)、伺服滑閥的排油腔和排油口O排出，活塞[6]在液壓缸下腔的壓力油作用下向上移動(dòng)→閥芯[13]向上恢復(fù)，使窗口A(yíng)的開(kāi)啟量減小。若步進(jìn)電機(jī)[1]在逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一定角度后停止，則液壓缸活塞[6]向上移動(dòng)對(duì)應(yīng)位移后使窗口A(yíng)關(guān)閉，從而使電液步進(jìn)缸的活塞[6]在新的位置上穩(wěn)定不動(dòng)。
在本實(shí)施例的行程范圍內(nèi)，若步進(jìn)電機(jī)[1]以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則液壓缸活塞[6]以對(duì)應(yīng)的速度作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。故本實(shí)施例也與現(xiàn)有電液步進(jìn)缸一樣具備位置伺服和速度伺服功能。
在本實(shí)施例中，借助位似式平面連桿機(jī)構(gòu)對(duì)傳遞位移的成比例變換作用，不僅可使螺母[14]能以較小的位移對(duì)應(yīng)活塞[6]的較大位移，從而獲得較高的啟動(dòng)制動(dòng)速度，而且能保證該兩位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系成比例，從而保證本發(fā)明可具備與現(xiàn)有電液步進(jìn)缸一樣的線(xiàn)性特性。
可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┨岣弑緦?shí)施例的控制精度。例如，可以將其位似式平面連桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)位似點(diǎn)的聯(lián)接對(duì)調(diào)，使伺服機(jī)構(gòu)的反饋系數(shù)大于1；也可以增加一連桿機(jī)構(gòu)，將螺桿[15]的位移放大后再帶動(dòng)閥芯[13]等等。
由以上兩個(gè)實(shí)施例可以看出，其組成部件均系易加工件，故本發(fā)明制造容易，成本低廉。
權(quán)利要求
1.一種滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸，由步進(jìn)電機(jī)[1]、液壓缸[3]和伺服滑閥[4]組成，步進(jìn)電機(jī)[1]固定于液壓缸[3]的缸體[5]上，液壓缸[3]由伺服滑閥[4]控制，其特征是設(shè)置有平面連桿機(jī)構(gòu)[2]；平面連桿機(jī)構(gòu)[2]與步進(jìn)電機(jī)[1]、液壓缸[3]的活塞[6]及伺服滑閥[4]的閥芯[13]聯(lián)接，把由步進(jìn)電機(jī)[1]輸入的指令信號(hào)與由液壓缸[3]的活塞[6]輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行合成，并將合成后的信號(hào)傳送給伺服滑閥[4]的閥芯[13]。
2.按權(quán)利要求1所述的滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸，其特征是平面連桿機(jī)構(gòu)[2]由反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、中間連桿[10]、輸出連桿[12]和信號(hào)合成連桿[11]組成，反饋連桿[9]與液壓缸[3]的活塞[6]、搖桿[8]的一端及中間連桿[10]的一端聯(lián)接；搖桿[8]的另一端與機(jī)架[7]聯(lián)接；機(jī)架[7]固定在液壓缸[3]的缸體[5]上；中間連桿[10]的另一端、輸出連桿[12]的一端及步進(jìn)電機(jī)[1]與信號(hào)合成連桿[11]聯(lián)接；輸出連桿[12]的另一端與伺服滑閥[4]的閥芯[13]聯(lián)接。
3.按權(quán)利要求2所述的滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸，其特征是步進(jìn)電機(jī)[1]與信號(hào)合成連桿[11]采用螺桿[15]和螺母[14]聯(lián)接，螺桿[15]固聯(lián)在步進(jìn)電機(jī)[1]的軸上，螺母[14]絞接在信號(hào)合成連桿[11]的中部。
4.按權(quán)利要求1所述的滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸，其特征是平面連桿機(jī)構(gòu)[2]由反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、信號(hào)合成連桿[11]和輔助連桿[18]組成，反饋連桿[9]與液壓缸[3]的活塞[6]聯(lián)接；信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥[4]的閥芯[13]聯(lián)接；機(jī)架[7]固定在液壓缸[3]的缸體[5]上；反饋連桿[9]、搖桿[8]、機(jī)架[7]、信號(hào)合成連桿[11]和輔助連桿[18]以機(jī)架[7]的回轉(zhuǎn)副為相似中心按縮放尺的幾何位似關(guān)系聯(lián)接，把液壓缸活塞[6]的直線(xiàn)位移成比例地變換為信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥閥芯[13]聯(lián)接回轉(zhuǎn)副的直線(xiàn)位移。
5.按權(quán)利要求4所述的滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸，其特征是信號(hào)合成連桿[11]與步進(jìn)電機(jī)[1]及伺服滑閥閥芯[13]采用螺桿[15]、螺母[14]及齒輪副[19]聯(lián)接；螺桿[15]經(jīng)齒輪副[19]與步進(jìn)電機(jī)[1]的軸聯(lián)接，并與伺服滑閥閥芯[13]固聯(lián)成共軸線(xiàn)的整體；螺母[14]絞接在信號(hào)合成連桿[11]上。
全文摘要
滑閥伺服、平面連桿機(jī)構(gòu)反饋式電液步進(jìn)缸屬于電液控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制元件。借助在結(jié)構(gòu)上增設(shè)的平面連桿機(jī)構(gòu)對(duì)位移的變換作用，使其具有比現(xiàn)有電液步進(jìn)缸啟動(dòng)制動(dòng)速度較快或精度較高，并且制造容易、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明適用于電液位置伺服及速度伺服控制系統(tǒng)，對(duì)于提高整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能或精度、降低造價(jià)等具有顯著作用。
文檔編號(hào)F15B13/00GK1133405SQ95114820
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月26日
發(fā)明者雷踐仁, 王志玉 申請(qǐng)人:雷踐仁, 王志玉