專利名稱：一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于流體傳動與控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種伺服缸，尤其涉及一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸。
背景技術(shù)：
近年來隨著電業(yè)伺服閥系統(tǒng)在航空航天、冶金、船舶、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛發(fā)展，同時近年來國家大力提倡產(chǎn)品國產(chǎn)化，特別是涉及國防工業(yè)，軍事領(lǐng)域國產(chǎn)化，減少對國外產(chǎn)品的依賴，這同時也對國產(chǎn)伺服閥的性能提出了很高的要求，但是當前國產(chǎn)的伺服閥動態(tài)性能還不能滿足要求。例如，在一些快速動作場合中的執(zhí)行機構(gòu)，其要求在30ms的時間內(nèi)達到不低于lOm/s的速度，對伺服缸的作筒流量計算達70L/min，這是一個很大的流速，電液伺服閥要有很好的高頻大流量性能才能滿足要求，但是當前只有三級國產(chǎn)伺服閥可以達到70L/min，然而頻率卻僅僅只有20HZ，閥口打開時間需要50ms，也就是說如果用國產(chǎn)伺服閥的話，在30ms的時間內(nèi)伺服缸的速度只能達到2. 6m/s，遠遠達不到實際的需要； 同時，國產(chǎn)的二級伺服閥動態(tài)特性頻率在60-90HZ之間，可以滿足頻率要求，但是流量只有20-35L/min,也達不到高頻大流量的要求。為了讓國產(chǎn)閥實現(xiàn)高頻大流量的特性，一般是采用增加先導(dǎo)級數(shù)，各級閥之間是單純的串聯(lián)關(guān)系，但是隨著流量的需求增加，由于級間放大倍數(shù)有限，會導(dǎo)致動態(tài)響應(yīng)頻率隨先導(dǎo)級數(shù)的增加而降低。因此，迫切需要一種裝置和方法，在不改變現(xiàn)有國產(chǎn)閥現(xiàn)狀的情況下，充分利用二級國產(chǎn)電液伺服閥的高頻優(yōu)勢，克服小流量的劣勢，來解決國產(chǎn)伺服閥“大流量”和“高頻響”的矛盾，減少對國外大流量伺服閥的依賴。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，可克服單個國產(chǎn)伺服閥的流量小滿足不了工程上大速度的要求的缺陷，而且使普通國產(chǎn)伺服閥的高頻優(yōu)勢與工程所需的大流量特性很好的結(jié)合，也就是通過此伺服缸可以使高頻小流量的國產(chǎn)伺服，同時擁有高頻響和大流量的特性。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管；所述缸筒的一端設(shè)置前端蓋，另一端設(shè)置后端蓋，后端蓋同時與尾蓋連接；所述活塞桿連接活塞，活塞、活塞桿設(shè)置于缸筒內(nèi)，位移傳感器設(shè)置于尾蓋內(nèi)，固定在后端蓋上；所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一、三油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二、四油路的通斷；所述第一油路包括設(shè)置于前端蓋的第一連接通道、第一油管、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第二連接通道；所述第二油路包括設(shè)置于前端蓋的第三連接通道、第二油管、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第四連接通道；第一連接通道與第三連接通道對稱設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對稱設(shè)置；所述第一連接通道、第二連接通道通過第一油管連通，所述第三連接通道、第四連接通道通過第二油管連通；在后端蓋中完全對稱地設(shè)有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通；所述第一油路、第二油路對稱設(shè)置，第三油路、第四油路對稱布置；所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達活塞；第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個伺服閥出來的流體同時作用伺服缸活塞，使兩個伺服閥相互之間不干涉。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述尾蓋通過若干螺釘與后端蓋固定連接。本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，通過兩個伺服閥的并聯(lián)，可以使國產(chǎn)伺服閥滿足一些設(shè)備的高速執(zhí)行機構(gòu)對伺服閥的高頻大流量要求的場合，大大提升了國產(chǎn)伺服閥的性能和應(yīng)用場合。

圖I為本實用新型伺服缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為設(shè)有兩伺服閥的伺服缸原理控制圖。圖4為兩伺服閥電氣接線示意圖。圖5為本實用性新型伺服缸的油路示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。實施例一請參閱圖I至圖5，本實用新型揭示了一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒19、前端蓋11、后端蓋4、尾蓋24、活塞、活塞桿12、位移傳感器I、第一伺服閥3、第二伺服閥5、第一油管7、第二油管等等。所述缸筒19的一端與前端蓋11相連，另一端與后端蓋4相連，后端蓋4同時與尾蓋24連接，本實施例中，尾蓋24通過若干螺釘(如內(nèi)六角螺釘)2與后端蓋4固定連接。此夕卜，前端蓋11、后端蓋4通過若干螺釘(如內(nèi)六角螺釘)18固定連接。所述活塞桿12連接活塞，活塞、活塞桿12設(shè)置于缸筒19內(nèi)，位移傳感器I設(shè)置于尾蓋24內(nèi)。內(nèi)六角螺栓6把管座分別固定在前后端蓋上，第一、第二油管的兩端分別與前后端蓋上的管座相連，并用O型圈進行密封。關(guān)節(jié)軸承26可以在實際中固定伺服缸，并可以允許伺服缸在實際應(yīng)用中繞關(guān)節(jié)軸承旋轉(zhuǎn)。由于伺服缸很重，不可能人工搬運，只能用起吊裝置用吊鉤勾住吊環(huán)13搬運。所述活塞桿12靠近后端蓋4的一端設(shè)有磁鐵22，活塞桿12靠近前端蓋11的一端設(shè)有防塵圈14、軸用階梯圈15、導(dǎo)向環(huán)16。該位移傳感器I實際上是磁致伸縮位移傳感器，它也是固定在后端蓋上，因為是精密儀器，容易損壞，所以外邊用尾筒作為外殼加以保護；它的作用原理就是通過位移傳感器內(nèi)的磁場與磁鐵22的磁場相互作用，進而測算出活塞桿的位移，磁鐵22是固定在活塞桿上的，隨活塞桿移動。所述第一伺服閥3、第二伺服閥分別緊貼后端蓋4設(shè)置，從而可以不用使用其他的油管進行連接；第一伺服閥3用于控制第一油路、第三油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路、第四油路的通斷。其中所述的第一油路由第一通道B、第一油管7和第二通道C組成；第二油路由第三通道E、第二油管和第四通F道組成；第一連接通道與第三連接通道對稱設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對稱設(shè)置；第一油路、第二油路與缸筒內(nèi)的活塞桿的外側(cè)通；第三、第四油路完全對稱存在于后端蓋中，第三、四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通；活塞桿內(nèi)側(cè)和外側(cè)通過起到活塞作用的導(dǎo)向環(huán)20、孔用方形圈21相隔離。所述第一連接通道、第二連接通道通過第一油管7連通，所述第三連接通道、第四連接通道通過第二油管連通。第一油管7、第二油管的兩端分別設(shè)有O型圈8進行密封。所述第一油路、第二油路對稱設(shè)置，第三油路A、第四油路D對稱布置。所述第一伺 服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達活塞。第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個伺服閥出來的流體同時作用伺服缸活塞，使兩個伺服閥相互之間不干涉。其中，所述的伺服閥可以根據(jù)實際工程需要進行選擇替換。本實用新型同時揭示一種實現(xiàn)國產(chǎn)伺服閥應(yīng)用在高頻大流量場合的方法，其包括以下步驟第一，選取一組閥進行性能測試，挑選動態(tài)特性、靜態(tài)特性相似或者一樣的兩個伺服閥；動態(tài)特性包括壓力流量特性，空載流量特性，壓力特性，內(nèi)泄特性等特性；靜態(tài)特性包括相頻特性，幅頻特性，瞬態(tài)特性等特性。第二，按照油路對稱設(shè)計加工伺服缸前端蓋和一些其它附帶的必要元件，按照圖I裝配成伺服缸；其中伺服缸的前端蓋油路必須是對稱設(shè)計，并且還要保證端蓋上的兩個液壓口是并聯(lián)，油路長度應(yīng)該相等；附帶的必要元件可以使控制油路以并聯(lián)的方式連接到伺服缸活塞的兩端。第三，把兩個伺服閥對稱緊貼安裝在上述提供的伺服缸前端蓋兩側(cè)；伺服閥和伺服缸的安裝位置(如圖I、圖2)所示，兩個伺服閥必須緊貼特殊設(shè)計的伺服缸后端蓋上，這樣可以減少不必要的油路長度，增加可控性和同步性，從而保證兩伺服閥同時作用于伺服缸活塞面上，減少長油路的干擾；第四，兩伺服閥電流要串聯(lián)連接，以保證兩伺服閥同時動作；若按并聯(lián)連接會造成兩伺服閥動作不同步，影響性能；如圖4所示，第一伺服閥3、第二伺服閥5通過導(dǎo)線9連接;第五，接上油路調(diào)試整個裝置，使兩個伺服閥處在最佳的控制位置。本方法實施的關(guān)鍵步驟是挑選的兩個伺服閥的動態(tài)性能和靜態(tài)性能要相似，特別設(shè)計的伺服缸前端蓋油路對稱、長度要相同、端口是并聯(lián)的，兩個伺服閥要緊貼伺服缸，伺服閥的控制電流以串聯(lián)的形式連接。這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，其特征在于，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管； 所述缸筒的一端設(shè)置前端蓋，另一端設(shè)置后端蓋，后端蓋同時與尾蓋連接； 所述活塞桿連接活塞，活塞、活塞桿設(shè)置于缸筒內(nèi)，位移傳感器設(shè)置于尾蓋內(nèi)，固定在后端蓋上； 所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路的通斷； 所述第一油路包括設(shè)置于前端蓋的第一連接通道、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第二連接通道；所述第二油路包括設(shè)置于前端蓋的第三連接通道、設(shè)置于后端蓋內(nèi)的第四連接通道；第一連接通道與第三連接通道對稱設(shè)置，第二連接通道與第四連接通道對稱設(shè)置； 所述第一連接通道、第二連接通道通過第一油管連通，所述第三連接通道、第四連接通 道通過第二油管連通； 在后端蓋中完全對稱地設(shè)有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路與缸筒活塞桿的內(nèi)側(cè)相通； 所述第一油路、第二油路對稱設(shè)置，第三油路、第四油路對稱布置； 所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達活塞；第一油路與第二油路、第三油路與第四油路分別以并聯(lián)的形式和伺服缸活塞腔相通，使兩個伺服閥出來的流體同時作用伺服缸活塞，使兩個伺服閥相互之間不干涉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，其特征在于 所述尾蓋通過若干螺釘與后端蓋固定連接。
專利摘要本實用新型揭示了一種應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端蓋、后端蓋、尾蓋、活塞、活塞桿、位移傳感器、第一伺服閥、第二伺服閥、第一油管、第二油管；所述第一伺服閥、第二伺服閥分別緊貼后端蓋設(shè)置，第一伺服閥用于控制第一油路的通斷，第二伺服閥用于控制第二油路的通斷；所述第一油路、第二油路對稱設(shè)置，所述第一伺服閥、第二伺服閥以同樣的油路距離到達活塞。本實用新型提出的應(yīng)用在高頻大流量場合的伺服缸，通過兩個伺服閥的并聯(lián)，可以使國產(chǎn)伺服閥滿足一些設(shè)備的高速執(zhí)行機構(gòu)對伺服閥的高頻大流量要求的場合，大大提升了國產(chǎn)伺服閥的性能和應(yīng)用場合。
文檔編號F15B13/04GK202579423SQ201220228608
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者孫騫, 楊麗紅, 朱小明, 魯?shù)さ? 孫金祥, 簡發(fā)萍, 陳浩帆 申請人:上海理工大學(xué)