一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸制造技术

本发明专利技术公开一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸，其伺服电机主轴与螺杆连接，螺杆另一端与阀芯的内螺纹配合，阀芯嵌装于阀套内，螺杆带动阀芯沿阀套轴向滑动，阀套嵌装于阀体内，阀芯外侧壁设有多个凸台，阀套内侧壁设有与阀芯凸台相对应的沟槽，阀芯和阀套配合构成三位四通液压阀，阀体侧壁径向设有与三位四通液压阀相对应的油路通孔，阀套在靠近缸体端设有内螺纹与滚珠丝杠的外螺纹配合，阀套在滚珠丝杠带动下可沿阀体轴向滑动，滚珠丝杠另一端嵌装于空心的活塞杆中，丝杠螺母设置在活塞杆的活塞上。本发明专利技术在阀芯外侧增加了阀套结构，通过阀套的随动实现液压缸的位置动态反馈，从而断开了阀芯与滚珠丝杠的机械联接，改善了阀芯的可控性。

Mechanical feedback type digital hydraulic cylinder with servo valve sleeve

The invention discloses a valve sleeve with dynamic mechanical feedback digital hydraulic cylinder, the servo motor shaft connected with the screw rod, the other end of the screw thread and spool with the spool, embedded in the valve sleeve, screw driven spool valve cover along the axial sliding valve sleeve is embedded in the valve body, valve core outside the wall is provided with a plurality of convex sets, valve sleeve inner wall is provided with a groove corresponding to the valve boss, the valve core and the valve sleeve composed of three four hydraulic valve, the side wall of the valve body is provided with a radial circuit corresponding to the three position four way valve hole, the valve sleeve thread near the end of the cylinder body is provided with internal thread and the ball screw with the valve sleeve on the ball screw driven by sliding along the axial direction of ball screw body, the other end is embedded in the hollow piston rod, screw nut is arranged in the piston rod. The valve sleeve structure is added on the outer side of the valve core to realize the dynamic feedback of the position of the hydraulic cylinder through the follow-up of the valve sleeve, so that the mechanical connection between the valve core and the ball screw is disconnected, and the controllability of the valve core is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸
本专利技术涉及数字液压
，具体涉及一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸。
技术介绍
传统的数字液压缸基本分为步进/伺服电机直接驱动和控制液压阀的阀芯运动，配以滚珠丝杠与阀芯直接连接的机械反馈结构，可以实现直接数字信号控制，并且能达到0.01mm的位置控制精度。但是，由于阀芯一端与步进/伺服电机的输出轴联接，另一端与液压缸的滚珠丝杠联接，两端会同时受到步进/伺服电机的推动力和滚珠丝杠的反馈力，在全工作周期内不易实现推动力和反馈力的动态匹配，影响了阀芯及液压缸的动态响应，也存在着失效隐患。
技术实现思路
针对上述存在问题，本专利技术提出一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸结构，可以解决数字液压缸阀芯的两向固联问题，从根本上改善阀芯的受力情况，从而使阀芯运动性能得到提高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸，包括伺服电机、螺杆、阀芯、阀套、阀体、滚珠丝杠、丝杠螺母、活塞杆、缸体，伺服电机的主轴通过联轴器与螺杆一端连接，螺杆另一端与阀芯的内螺纹相配合，阀芯嵌装于阀套内，螺杆可带动阀芯沿阀套轴向滑动，阀套嵌装于阀体内，阀芯的外侧壁设有多个凸台，阀套的内侧壁设有与阀芯的凸台相对应的沟槽，阀芯和阀套配合构成三位四通液压阀，阀体侧壁径向设有与三位四通液压阀相对应的油路通孔，阀套在靠近缸体端设有内螺纹与滚珠丝杠一端的外螺纹相配合，阀套在滚珠丝杠带动下可沿阀体轴向滑动，滚珠丝杠另一端嵌装于空心的活塞杆中，丝杠螺母设置在活塞杆的活塞上，滚珠丝杠只能做转动，所述活塞杆在内部摩擦力及外负载的作用下，只能做平动，不可做转动。本专利技术在数字液压缸阀芯外侧增加了阀套结构，通过阀套的随动实现液压缸的位置动态反馈，从而断开了阀芯与滚珠丝杠的机械联接，改善了阀芯的可控性。本专利技术的阀芯由伺服电机带动控制，阀套由滚珠丝杠带动控制，通过对反馈阀套与阀芯二者相对运动的控制，实现对数字液压缸位移的闭环数字控制。与传统数字液压缸相比，本专利技术具有如下技术优势：(1)控制系统简单采用高精度的滚珠丝杠实现数字液压缸的反馈控制，并利用阀芯和阀套的相对位置来控制阀的开度大小，不需要复杂的控制系统，因此该控制系统相对于普通数字液压缸更简单。(2)可靠性高在数字液压缸内部采用全机械式高精度反馈，大大提高了数字液压缸的内部传动的可靠性，使液压缸工作安全可靠。附图说明图1是阀套可随动的机械反馈式数字液压缸的结构示意图。图2是图1的局部放大图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明：如图1～2所示，机械反馈式数字液压缸由伺服电机1、联轴器2、螺杆3、阀芯4、密封圈5、阀前盖6、阀套7、阀体8、缸后盖9、密封圈10、轴承11、滚珠丝杠12、丝杠螺母13、活塞杆14和缸体15组成。伺服电机1用于接收脉冲信号并通过联轴器2将旋转运动传递给螺杆3，螺杆3与阀芯临近伺服电机1一端的内螺纹相配合，阀芯4嵌套于阀套7内并可轴向滑动，阀套7嵌套于阀体8内并可轴向滑动，该阀套7靠近缸体一端设有内螺纹并与滚珠丝杠12一端的外螺纹相配合，丝杠螺母13固定于活塞杆14一端，滚珠丝杠12嵌套于空心的活塞杆14中，只能做旋转运动。活塞杆14在内部摩擦力及外负载的作用下，只能做平动，不可转动。阀体8两端固定连接缸后盖9和阀前盖6，缸后盖9与缸体15连接，阀前盖6与伺服电机1的外壳连接。缸体15的无杆腔端部设有轴承，轴承通过缸体15和缸后盖9实现轴向固定，只可旋转，用于支撑滚珠丝杠。阀体8开有轴向的圆柱形孔，用于嵌装阀套7，阀芯4的外侧壁设有四个凸台c、d、e、f，阀套7的内侧壁设有与阀芯的四个凸台相对应的沟槽，阀芯4和阀套7配合构成三位四通液压阀，阀体15侧壁径向设有与三位四通液压阀相对应的油路通孔A、B、T、P，阀体侧壁的油路通孔开口位置处设有轴向扩展的油路开口槽，每个油路开口槽之间以及油路开口槽与阀体端面之间互不连通。油路开口槽的孔径为油路通孔直径的3倍。如图2所示，阀芯4和阀套7配合构成的三位四通液压阀中，阀套7和阀体8的轴向依次排列对应T、A、P、B接口的油孔和油路，阀芯4分别对应的A、B接口油孔的凸台d、e与阀套7的内壁之间围成与P口连通的空腔，凸台c与凸台d之间、凸台e与凸台f之间与阀套7的内壁围成与T接口连通的空腔。本专利技术的数字液压缸的具体工作过程如下：首先由数字液压缸控制系统发出一个脉冲信号，伺服电机1接收脉冲信号后开始转动，因为伺服电机1通过联轴器2与螺杆3连接，而且阀芯4临近伺服电机1一端上有与螺杆3配合的内螺纹相互配合，阀芯4只能轴向移动，所以在旋转作用下螺杆3带动阀芯4发生轴向移动。如果阀芯4向左移动，P口和A口连通，B口和T口连通。P口处的高压油，通过A口流入到液压缸无杆腔，无杆腔增压，活塞杆14向左运动，液压缸有杆腔的油经过B口、T口流回油箱。活塞杆14向左平动时，带动固定在活塞杆14上的丝杆螺母13向左运动，滚珠丝杆12在轴向上不移动，滚珠丝杆12发生与伺服电机1向反旋转，因为滚珠丝杠12靠近液压阀上的外螺纹与阀套7螺纹相配合的，阀套7能轴向移动，因此在旋转作用下滚珠丝杠12阀套7生轴向移动并向右移动，阀口关闭，一个步进过程结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸，其特征在于，包括伺服电机、螺杆、阀芯、阀套、阀体、滚珠丝杠、丝杠螺母、活塞杆、缸体，伺服电机的主轴通过联轴器与螺杆一端连接，螺杆另一端与阀芯的内螺纹相配合，阀芯嵌装于阀套内，螺杆可带动阀芯沿阀套轴向滑动，阀套嵌装于阀体内，阀芯的外侧壁设有多个凸沿，阀套的内侧壁设有与阀芯的凸沿相对应的沟槽，阀芯和阀套配合构成三位四通液压阀，阀体侧壁径向设有与三位四通液压阀相对应的油路通孔，阀套在靠近缸体端设有内螺纹与滚珠丝杠一端的外螺纹相配合，阀套在滚珠丝杠带动下可沿阀体轴向滑动，滚珠丝杠另一端嵌装于空心的活塞杆中，丝杠螺母设置在活塞杆的活塞上，滚珠丝杠只能做转动，所述活塞杆在内部摩擦力及外负载的作用下，只能做平动，不可做转动。

【技术特征摘要】
1.一种阀套可随动的机械反馈式数字液压缸，其特征在于，包括伺服电机、螺杆、阀芯、阀套、阀体、滚珠丝杠、丝杠螺母、活塞杆、缸体，伺服电机的主轴通过联轴器与螺杆一端连接，螺杆另一端与阀芯的内螺纹相配合，阀芯嵌装于阀套内，螺杆可带动阀芯沿阀套轴向滑动，阀套嵌装于阀体内，阀芯的外侧壁设有多个凸沿，阀套的内侧壁设有与阀芯的凸沿相对应的沟槽，阀芯和阀套配合构成三位四通液压阀，阀体侧壁径向设有与三位四通液压阀相对应的油路通孔，阀套在靠近缸体端设有内螺纹与滚珠丝杠一端的外螺纹相配合，阀套在滚珠丝杠带动下可沿阀体轴向滑动，滚珠丝杠另一端嵌装于空心的活塞杆中，丝杠螺母设置在活塞杆的活塞上，滚珠丝杠只能做转动，所述活塞杆在内部摩擦力及外负载的作用下，只能做平动...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞滨，刘雅梁，孔祥东，王东坤，秦海兴，朱红岩，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13