一种集成固定活塞式变阻尼液压缸制造技术

本发明专利技术公开了一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，包括缸体、与缸体活动连接的活塞杆，以及设置在缸体内的塞体，塞体包括固定塞，以及第一活塞和第二活塞，第一活塞与所述活塞杆的端部固定连接，第一活塞和第二活塞可分别与固定塞构造成第一腔室和第二腔室，第一活塞和第二活塞分别与设置在缸体两端的第一弹性件和第二弹性件连接，固定塞的中部设置有控油腔室，固定塞的侧壁设置有连通所述第一腔室与控油腔室的第一油路，以及连通第二腔室与控油腔室的第二油路，控油腔室内设置有调节机构。本发明专利技术的一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，结构简单，可实现活塞杆伸出与收缩双向阻尼调节，从而调节膝关节摆动期的速度与支撑期的稳定性。

An integrated piston type variable damping hydraulic cylinder

The invention discloses an integrated fixed piston type variable damping hydraulic cylinder, which includes a cylinder body, a piston rod connected to the cylinder body, and a plug body arranged in the cylinder. The plug body includes a fixed plug, a first piston and a second piston. The first piston is fixed to the end of the piston rod, the first piston and the second piston can be fixed. The first chamber and the second chamber are respectively created with the fixed plug, the first piston and the second piston are connected to the first elastic parts and the second elastic parts at both ends of the cylinder, and the middle of the fixed plug is provided with an oil control chamber. The side wall of the fixed plug is provided with the first oil path connecting the first chamber and the oil control chamber, and the connection is connected. The second chamber and the second oil circuit of the oil control chamber are provided with an adjusting mechanism in the oil control chamber. An integrated piston type variable damping hydraulic cylinder has a simple structure, which can realize the two way damping adjustment of the piston rod extension and contraction, so as to adjust the speed of the knee joint swing and the stability of the support period.

【技术实现步骤摘要】
一种集成固定活塞式变阻尼液压缸
本专利技术涉及医疗康复器械领域，尤其涉及一种用于康复机器人的集成固定活塞式变阻尼液压缸。
技术介绍
康复机器人的性能很大程度上取决于穿戴者的舒适性与安全性。康复机器人的舒适性主要由摆动速度的跟随性决定，因为若关节驱动阻尼不能改变，则康复机器人不能随着健肢的步速变化而变化，导致步态不对称，患者能量消耗增大，会产生极大的不舒适感。同时康复机器人在支撑期的稳定性是行走安全的重要保证。传统的简单康复机器人的采用机械阻尼，其大小不能调整或不能随步速自动变化，因此康复机器人在膝关节处于摆动期时，下肢的屈曲与伸展期的速度与另一侧的腿产生不对称，并且在支撑期的稳定性也主要通过承重自锁或手动锁定机构来保证的。随着计算机技术的进步，康复机器人在近年来不断改进。康复机器人由于采用微处理器控制，能够自动调节膝关节阻尼，从而近似模拟人腿步态。如何使康复机器人能够自动地、全时相地模拟任何步态，完成人腿的所有功能，并与患者的自然行走步态相一致，是当今高级康复机器人的研究方向。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种结构简单，可实现活塞杆伸出与收缩双向阻尼调节，从而调节膝关节摆动期的速度以及支撑期的稳定性的集成固定活塞式变阻尼液压缸。本专利技术是通过以下的技术方案实现的：一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，包括缸体、与缸体活动连接的活塞杆，以及设置在缸体内的塞体，所述塞体包括设置在所述缸体内部腔室中部的固定塞，以及分别设置在所述固定塞两侧与所述缸体滑动连接的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞与所述活塞杆的端部固定连接，所述第一活塞和第二活塞可分别与所述固定塞构造成第一腔室和第二腔室，所述第一活塞和第二活塞分别与设置在所述缸体两端的第一弹性件和第二弹性件连接，所述固定塞的中部设置有控油腔室，所述固定塞的侧壁设置有连通所述第一腔室与控油腔室的第一油路，以及连通所述第二腔室与控油腔室的第二油路，所述控油腔室内设置有可调节所述第一油路和/或第二油路的导通口径的调节机构。优选地，所述调节机构包括阀芯杆和电机，所述阀芯杆的一端与电机连接，另一端设置有与控油腔室转动配合的调节块，所述第一油路和第二油路与控油腔室的连通处分别形成第一通油口和第二通油口，所述调节块相对控油腔室转动可调节第一通油口和/或第二通油口的导通口径。优选地，所述控油腔室为沿缸体的长度方向设置的圆柱状腔室，所述第一通油口和第二通油口设置在控油腔室的侧壁，所述调节块为方形板体，其对称的两侧面设置有与控油腔室侧壁滑动配合的弧形连接部。优选地，所述电机固定设置在缸体背向活塞杆的一端，所述第二活塞、控油腔室的侧壁以及缸体的端部均设置有与阀芯杆转动配合的第一通孔。优选地，所述调节块的端部设置有与固定塞转动连接的限位凸柱。优选地，所述固定塞包括上半体和下半体，上半体与下半体拼合并通过螺钉与缸体固定连接。优选地，所述固定塞上设置有可连通控油腔室与第一腔室的第一单向阀，以及连通控油腔室和第二腔室的第二单向阀。优选地，所述固定塞的两端均设置有与控油腔室连通的通道，所述第一单向阀和第二单向阀分别设置在两通道内，其均包括套筒以及设置在套筒内的复位弹簧和球阀，复位弹簧的两端分别连接套筒和球阀，并使得球阀将通道背向控油腔室的开口封闭。优选地，所述缸体的顶端设置有缸盖以及用于固定缸盖的盖板，所述缸盖上设置有使所述活塞杆穿过的第二通孔。优选地，所述缸体的底端固定设置连接耳部，连接耳部上设置有与外部连接部铰接的连接孔。有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的一种集成固定活塞式变阻尼液压缸具有以下优点：1、第一活塞和第二活塞均与缸体滑动连接，在活塞杆在运动过程中，第一腔室和第二腔室的体积总和保持不变，无需设置外部油路排出第一腔室与第二腔室中液压油的油量，使得液压缸结构更加简单；2、活塞杆的运动过程中，其中一弹性件释放弹性势能，另一弹性件储存弹性势能，无需提供外部的驱动力，降低能量的消耗，提高了续航能力，并且在膝关节将要完全屈曲和伸直时，两个弹性件能够起到一定的缓冲作用，对膝关节起到一定的保护作用；3、调节机构可以调节第一油路和第二油路的导通口径，在摆动期时，通过调节导通口径大小，从而调节流通第一油路与第二油路液压油的流量，进而调节活塞杆运动过程中的阻尼大小，实现对活塞杆运动快慢的调节，在支撑期时，调节机构将第一油路和第二油路同时封闭，以使活塞杆不能运动，从而确保膝关节保持稳定的支撑状态。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：图1为本专利技术的一种集成固定活塞式变阻尼液压缸的立体结构示意图；图2为本专利技术的液压缸的剖视图；图3为本专利技术的液压缸另一视角的剖视图；图4为图2中A-A方向的剖视图。具体实施方式如图1至图3所示，一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，该阻尼液压缸用于膝关节康复设备中，具体的，膝关节康复设备包括分别固定设置在人体大腿和小腿上的大腿壳体和小腿壳体，大腿壳体和小腿壳体铰接，本专利技术的阻尼液压缸的两端分别与大腿壳体和小腿壳体铰接，其包括缸体1、与缸体1活动连接的活塞杆2，以及设置在缸体1内的塞体，活塞杆2在收缩和伸出过程中带动大腿相对小腿转动，实现膝关节的弯曲和伸直，塞体包括设置在缸体1内部腔室中部的固定塞3，以及分别设置在固定塞3两侧与缸体1滑动连接的第一活塞4和第二活塞5，第一活塞4与活塞杆2的端部固定连接，即活塞杆2的一端伸出缸体1外部，另一端伸入缸体1内部与第一活塞4固定连接，第一活塞4和第二活塞5可分别与固定塞3构造成第一腔室6和第二腔室7，第一活塞4和第二活塞5分别与设置在缸体1两端的第一弹性件8和第二弹性件9连接，第一弹性件8与第二弹性件9在安装完成后，均处于压缩状态且具有的弹性势能相等，第一弹性件8和第二弹性件9可以采用弹簧或者弹性硅胶，本专利技术中优选为弹簧，固定塞3的中部设置有控油腔室10，固定塞3的侧壁设置有连通第一腔室6与控油腔室10的第一油路11，以及连通第二腔室7与控油腔室10的第二油路12，控油腔室10内设置有可调节所述第一油路11和/或第二油路12的导通口径的调节机构，第一油路11、控油腔室10和第二油路12可构造成连通第一腔室6与第二腔室7的油路通道，调节结构可以通过调节第一油路11与控油腔室10的连通口径，或者调节第二油路12与控油腔室10的连通口径，亦或同时调节第一油路11和第二油路12分别与控油腔室10的连通口径，实现对油路通道中液压油流量的调控。使用时，髋关节摆动过程中的驱动力使小腿抬升脱离地面，在小腿重力和髋关节摆动提供的驱动力的作用，使得活塞杆2收缩，以使膝关节弯曲，此时，第一弹性件8释放弹性势能，第一活塞4朝向固定塞3运动，从而使得第一腔室6中的液压油依次通过第一油路11、控油腔室10和第二油路12流入第二腔室7中，第一腔室6的体积减小，第二腔室7的体积增大，进而驱动第二活塞5背向固定塞3运动，对第二弹性件9进行压缩，第二弹性件9存储弹性势能，当膝关节弯曲至一定角度，第二弹性件9存储的弹性势能增大至大于驱动活塞杆2收缩的驱动力时，第二弹性件9提供的弹性势能驱动活塞杆2伸出，此时由于髋关节的摆动，减少了对活塞杆2的压力，从而使得膝关节逐渐伸直，活塞杆2伸出，此时第二活塞5朝向固定塞3运动，第二腔室7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，包括缸体(1)、与缸体(1)活动连接的活塞杆(2)，以及设置在缸体(1)内的塞体，其特征在于，所述塞体包括设置在所述缸体(1)内部腔室中部的固定塞(3)，以及分别设置在所述固定塞(3)两侧与所述缸体(1)滑动连接的第一活塞(4)和第二活塞(5)，所述第一活塞(4)与所述活塞杆(2)的端部固定连接，所述第一活塞(4)和第二活塞(5)可分别与所述固定塞(3)构造成第一腔室(6)和第二腔室(7)，所述第一活塞(4)和第二活塞(5)分别与设置在所述缸体(1)两端的第一弹性件(8)和第二弹性件(9)连接，所述固定塞(3)的中部设置有控油腔室(10)，所述固定塞(3)的侧壁设置有连通所述第一腔室(6)与控油腔室(10)的第一油路(11)，以及连通所述第二腔室(7)与控油腔室(10)的第二油路(12)，所述控油腔室(10)内设置有可调节所述第一油路(11)和/或第二油路(12)的导通口径的调节机构。

【技术特征摘要】
1.一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，包括缸体(1)、与缸体(1)活动连接的活塞杆(2)，以及设置在缸体(1)内的塞体，其特征在于，所述塞体包括设置在所述缸体(1)内部腔室中部的固定塞(3)，以及分别设置在所述固定塞(3)两侧与所述缸体(1)滑动连接的第一活塞(4)和第二活塞(5)，所述第一活塞(4)与所述活塞杆(2)的端部固定连接，所述第一活塞(4)和第二活塞(5)可分别与所述固定塞(3)构造成第一腔室(6)和第二腔室(7)，所述第一活塞(4)和第二活塞(5)分别与设置在所述缸体(1)两端的第一弹性件(8)和第二弹性件(9)连接，所述固定塞(3)的中部设置有控油腔室(10)，所述固定塞(3)的侧壁设置有连通所述第一腔室(6)与控油腔室(10)的第一油路(11)，以及连通所述第二腔室(7)与控油腔室(10)的第二油路(12)，所述控油腔室(10)内设置有可调节所述第一油路(11)和/或第二油路(12)的导通口径的调节机构。2.根据权利要求1所述的一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，其特征在于，所述调节机构包括阀芯杆(13)和电机(14)，所述阀芯杆(13)的一端与电机(14)连接，另一端设置有与控油腔室(10)转动配合的调节块(15)，所述第一油路(11)和第二油路(12)与控油腔室(10)的连通处分别形成第一通油口(16)和第二通油口(17)，所述调节块(15)相对控油腔室(10)转动可调节第一通油口(16)和/或第二通油口(17)的导通口径。3.根据权利要求2所述的一种集成固定活塞式变阻尼液压缸，其特征在于，所述控油腔室(10)为沿缸体(1)的长度方向设置的圆柱状腔室，所述第一通油口(16)和第二通油口(17)设置在控油腔室(10)的侧壁，所述调节块(15)为方形板体，其对称的两侧面设置有与控油腔室(10)侧壁滑动配合的弧形连接部(18)。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑韬，沈林鹏，胡昆，吴少立，田贵彬，
申请(专利权)人：深圳市罗伯医疗机器人研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44