專利名稱：一種復合式伺服液壓缸的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于液壓缸技術領域，具體涉及一種復合式伺服液壓缸。
背景技術：
在某些工況下，需要輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高頻力，例如 200kN士 IOOsin ω tkN, 200kN為較大恒力，IOOsin ω tkN為按一定規律變化的高頻動態力， 普通液壓缸在輸出這種力時，存在以下幾個問題1.由于負載較大，液壓缸的固有頻率變小，響應速度差，難以滿足輸出高頻率變化力的要求；2、液壓缸工作腔壓力大，液壓缸活塞與缸體之間的密封圈變形量大，活塞與缸體之間的摩擦力大，增加活塞運行阻力，難以滿足輸出高頻率變化力的要求；3、由于輸出高頻且較大的力，液壓缸活塞面積大，活塞最大運行速度大，液壓缸所需要的工作流量大，不利于節能。基于以上幾方面原因，普通液壓缸由于摩擦力大和動態響應差，不能滿足輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高振頻、高激振力的要求。
發明內容本實用新型旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種摩擦力小、動態響應高、節省能源和能夠輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高振頻、高激振力的復合式伺服液壓缸。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是復合式伺服液壓缸由靜壓缸和動壓缸組成。靜壓缸和動壓缸的缸體為一整體，缸體的前半部分為靜壓缸，后半部分為動壓缸，靜壓缸和動壓缸之間設有缸體隔斷墻。靜壓缸包括左端蓋、靜壓活塞和靜壓活塞桿。靜壓活塞桿為空心圓柱體，靜壓活塞桿同中心地安裝在靜壓缸的靜壓腔內，靜壓活塞桿的工作端穿過左端蓋，靜壓活塞安裝在靜壓活塞桿上，靜壓活塞的一側緊貼靜壓活塞桿的軸肩，靜壓活塞另一側的靜壓活塞桿上裝有彈簧墊圈和螺母。動壓缸包括右端蓋、動壓活塞和動壓活塞桿，動壓活塞桿同中心地安裝在動壓缸的動壓腔內，動壓活塞安裝在動壓活塞桿上，動壓活塞的一側緊貼動壓活塞桿的軸肩，動壓活塞另一側的動壓活塞桿上裝有彈簧墊圈和螺母。動壓活塞桿的工作端穿過缸體隔斷墻中心的通孔和靜壓活塞桿的中心通孔，動壓活塞桿工作端密封槽內裝有第九密封圈。動壓活塞桿的末端穿過右端蓋，安裝罩安裝在右端蓋的中心位置處。位移傳感器的一端固定在安裝罩上，位移傳感器的另一端置入動壓活塞桿末端的孔內。靜壓缸的缸體上分別設有與靜壓腔兩側相通的第一工作油口和第二工作油口，動壓缸的缸體上分別設有與動壓腔兩側相通的第三工作油口和第四工作油口。在缸體隔斷墻中心通孔的內壁開有第三泄漏油環形槽，缸體隔斷墻的中間位置處設有與第三泄漏油環形槽相通的泄漏油口。第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口和泄漏油
3口分別與伺服閥座對應的閥口相通。左端蓋的通孔內壁設有第一泄漏油環形槽，第一泄漏油環形槽通過左端蓋上的第一泄漏油通道和靜壓缸的缸體上的第二泄漏油通道與第三泄漏油環形槽相通。在第一泄漏油環形槽對應的靜壓活塞桿的內壁處設有第二泄漏油環形槽，第二泄漏油環形槽通過第三泄漏油通道與第一泄漏油環形槽相通。第一泄漏油環形槽的寬度為靜壓活塞行程的1. 3 2倍。所述的動壓活塞和缸體之間采用間隙密封，動壓活塞桿和缸體隔斷墻內壁之間采用間隙密封，動壓活塞桿和靜壓活塞桿之間采用間隙密封。所述的動壓活塞的外壁開有3 5個第一平衡槽，在動壓活塞桿和缸體隔斷墻的中心通孔接觸部分的動壓活塞桿上開有4 6個第二平衡槽。由于采用上述技術方案，本實用新型具有如下積極效果1、本實用新型將液壓缸分為靜壓缸和動壓缸兩大部分，靜壓缸輸出較大的恒定力，動壓缸輸出上下變化的動態力，例如輸出200kN士 IOOsin cotkN的力，靜壓缸輸出200kN 較大的恒定力，動壓缸輸出較小的士 lOOsincotkN動態力，雖然靜壓缸恒定負載大，由于靜壓缸為靜態加載對液壓缸的響應頻率無要求，動壓缸的動負載較小，動態響應高，容易實現較高頻率輸出。2、本實用新型將動壓活塞桿穿過靜壓活塞桿空心部分，其間采用間隙密封，泄漏油通過第一泄漏油環形槽、第二泄漏油環形槽、第三泄漏油環形槽、第一泄漏油通道、第二泄漏油通道和第三泄漏油通道從泄漏油口引回油箱，在動壓活塞桿和靜壓活塞桿的工作端部分形成低壓區，由于壓力低，靜壓活塞桿和動壓活塞桿之間用于低壓動密封的第九密封圈變形小，動壓活塞桿與靜壓活塞桿之間摩擦力小；另外，由于動壓活塞桿與缸體隔斷墻、 動壓活塞與缸體之間均采用間隙密封，動壓缸摩擦力小，動態響應高。3、本實用新型將液壓缸分為靜壓缸和動壓缸兩大部分，靜壓缸通過恒壓油源(蓄能器)供油給定恒定的壓力，動壓缸由油泵供油，由于動負載較小，動壓活塞面積小，所需要的工作流量小，具有節省能源的效果。因此，本實用新型具有摩擦力小、動態響應高、節省能源和能夠輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高振頻、高激振力的特點。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的描述，部分對其保護范圍的限制實施例1一種復合式伺服液壓缸。該復合式伺服液壓缸如圖1所示，由靜壓缸和動壓缸組成。靜壓缸和動壓缸的缸體2為一整體，缸體2的前半部分為靜壓缸，后半部分為動壓缸， 靜壓缸和動壓缸之間設有缸體隔斷墻。靜壓缸包括左端蓋1、靜壓活塞5和靜壓活塞桿33。靜壓活塞桿33為空心圓柱體，靜壓活塞桿33同中心地安裝在靜壓缸的靜壓腔27內，靜壓活塞桿33的工作端穿過左端蓋 1，靜壓活塞5安裝在靜壓活塞桿33上，靜壓活塞5的一側緊貼靜壓活塞桿33的軸肩，靜壓活塞5另一側的靜壓活塞桿33上裝有彈簧墊圈25和螺母26。動壓缸包括右端蓋12、動壓活塞9和動壓活塞桿34，動壓活塞桿34同中心地安裝在動壓缸的動壓腔20內，動壓活塞9 安裝在動壓活塞桿34上，動壓活塞9的一側緊貼動壓活塞桿34的軸肩，動壓活塞9另一側的動壓活塞桿；34上裝有彈簧墊圈18和螺母17。動壓活塞桿34的工作端穿過缸體隔斷墻中心的通孔和靜壓活塞桿33的中心通孔，動壓活塞桿34工作端密封槽內裝有第九密封圈 35。動壓活塞桿34的末端穿過右端蓋12，安裝罩15安裝在右端蓋12的中心位置處；位移傳感器16的一端固定在安裝罩15上，位移傳感器16的另一端置入動壓活塞桿34末端的孔內。靜壓缸的缸體2上分別設有與靜壓腔27兩側相通的第一工作油口 3和第二工作油口 6，動壓缸的缸體2上分別設有與動壓腔20兩側相通的第三工作油口 8和第四工作油口 11。在缸體隔斷墻中心通孔的內壁開有第三泄漏油環形槽21，缸體隔斷墻的中間位置處設有與第三泄漏油環形槽21相通的泄漏油口 7。第一工作油口 3、第二工作油口 6、第三工作油口 8、第四工作油口 11和泄漏油口 7分別與伺服閥座4對應的閥口相通。左端蓋1的通孔內壁設有第一泄漏油環形槽32，第一泄漏油環形槽32通過左端蓋1上的第一泄漏油通道31和靜壓缸的缸體2上的第二泄漏油通道四與第三泄漏油環形槽21相通；在第一泄漏油環形槽32對應的靜壓活塞桿33的內壁處設有第二泄漏油環形槽 36，第二泄漏油環形槽36通過第三泄漏油通道38與第一泄漏油環形槽32相通。第一泄漏油環形槽32的寬度為靜壓活塞5行程的1. 3 1. 5倍。動壓活塞9的外壁開有4個第一平衡槽10，在動壓活塞桿34和缸體隔斷墻的中心通孔接觸部分的動壓活塞桿34上開有4個第二平衡槽22。在本實施例中動壓活塞9和缸體2之間采用間隙密封，動壓活塞桿34和缸體隔斷墻內壁之間采用間隙密封，動壓活塞桿34和靜壓活塞桿33之間采用間隙密封。左端蓋1的環狀凸臺外壁的密封槽裝有第六密封圈觀；在左端蓋1端面的第一泄漏油通道31的密封孔內裝有第八密封圈30，該密封孔的直徑大于或等于第八密封圈30的外徑，第八密封圈30的內徑大于或等于第一泄漏油通道31的直徑；左端蓋1內孔壁上的第一泄漏油環形槽32兩側的密封槽內分別裝有第七密封圈37。靜壓活塞5外壁的兩個密封槽內分別裝有第五密封圈23，靜壓活塞5內孔壁的密封槽內裝有第四密封圈對。動壓活塞9內孔壁的密封槽內裝有第三密封圈19。右端蓋12的環狀凸臺外壁的密封槽內裝有第一密封圈13 ；右端蓋12內孔壁的兩個密封槽內分別裝有第二密封圈14。實施例2一種復合式伺服液壓缸。除下述技術參數外，其余同實施例1。第一泄漏油環形槽32的寬度為靜壓活塞5行程的1. 5 2倍。動壓活塞9的外壁開有3個第一平衡槽10，在動壓活塞桿34和缸體隔斷墻的中心通孔接觸部分的動壓活塞桿34上開有5個第二平衡槽22。實施例3[0039]一種復合式伺服液壓缸。除下述技術參數外，其余同實施例1。第一泄漏油環形槽32的寬度為靜壓活塞5行程的1. 4 1. 8倍。動壓活塞9的外壁開有5個第一平衡槽10，在動壓活塞桿34和缸體隔斷墻的中心通孔接觸部分的動壓活塞桿34上開有6個第二平衡槽22。本具體實施方式
具有如下積極效果由于采用上述技術方案，本具體實施方式
具有如下積極效果1、本具體實施方式
將液壓缸分為靜壓缸和動壓缸兩大部分，靜壓缸輸出較大的恒定力，動壓缸輸出上下變化的動態力，例如輸出200kN士 IOOsin ω tkN的力，靜壓缸輸出 200kN較大的恒定力，動壓缸輸出較小的士 IOOsin ω tkN動態力，雖然靜壓缸恒定負載大， 由于靜壓缸為靜態加載對液壓缸的響應頻率無要求，動壓缸的動負載較小，動態響應高，容易實現較高頻率輸出。2、本具體實施方式
將動壓活塞桿34穿過靜壓活塞桿33空心部分，其間采用間隙密封，泄漏油通過第一泄漏油環形槽32、第二泄漏油環形槽36、第三泄漏油環形槽21、第一泄漏油通道31、第二泄漏油通道四和第三泄漏油通道38從泄漏油口 7引回油箱，在動壓活塞桿34和靜壓活塞桿33的工作端部分形成低壓區，由于壓力低，靜壓活塞桿33和動壓活塞桿34之間的用于低壓動密封的第九密封圈35變形小，動壓活塞桿34與靜壓活塞桿33 之間摩擦力小；另外，由于動壓活塞桿34與缸體隔斷墻、動壓活塞9與缸體2之間均采用間隙密封，動壓缸摩擦力小，動態響應高。3、本具體實施方式
將液壓缸分為靜壓缸和動壓缸兩大部分，靜壓缸可以通過恒壓油源，例如蓄能器給定恒定的壓力，動態缸動負載小，所需要的流量小，因此液壓缸所需要的工作流量較小，具有節省能源的效果。本具體實施方式
具有摩擦力小、動態響應高、節省能源和能輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高振頻、高激振力的特點。
權利要求1.一種復合式伺服液壓缸，其特征在于復合式伺服液壓缸由靜壓缸和動壓缸組成， 靜壓缸和動壓缸的缸體( 為一整體，缸體O)的前半部分為靜壓缸，后半部分為動壓缸， 靜壓缸和動壓缸之間設有缸體隔斷墻；靜壓缸包括左端蓋(1)、靜壓活塞( 和靜壓活塞桿(3 ；靜壓活塞桿(3 為空心圓柱體，靜壓活塞桿(3 同中心地安裝在靜壓缸的靜壓腔(XT)內，靜壓活塞桿(3 的工作端穿過左端蓋(1)，靜壓活塞( 安裝在靜壓活塞桿(3 上，靜壓活塞( 的一側緊貼靜壓活塞桿(3 的軸肩，靜壓活塞( 另一側的靜壓活塞桿(3 上裝有彈簧墊圈0 和螺母 (26)；動壓缸包括右端蓋(12)、動壓活塞(9)和動壓活塞桿(34)，動壓活塞桿(34)同中心地安裝在動壓缸的動壓腔OO)內，動壓活塞(9)安裝在動壓活塞桿(34)上，動壓活塞(9) 的一側緊貼動壓活塞桿(34)的軸肩，動壓活塞(9)另一側的動壓活塞桿(34)上裝有彈簧墊圈(18)和螺母(17)；動壓活塞桿(34)的工作端穿過缸體隔斷墻中心的通孔和靜壓活塞桿(3 的中心通孔，動壓活塞桿(34)工作端密封槽內裝有第九密封圈(3 ；動壓活塞桿 (34)的末端穿過右端蓋(12)，安裝罩(15)安裝在右端蓋(12)的中心位置處；位移傳感器 (16)的一端固定在安裝罩(1 上，位移傳感器(16)的另一端置入動壓活塞桿(34)末端的孔內；靜壓缸的缸體( 上分別設有與靜壓腔07)兩側相通的第一工作油口( 和第二工作油口(6)，動壓缸的缸體(2)上分別設有與動壓腔OO)兩側相通的第三工作油口(8)和第四工作油口(11)；在缸體隔斷墻中心通孔的內壁開有第三泄漏油環形槽(21)，缸體隔斷墻的中間位置處設有與第三泄漏油環形槽相通的泄漏油口(7)；第一工作油口(3)、 第二工作油口(6)、第三工作油口(8)、第四工作油口(11)和泄漏油口(7)分別與伺服閥座 (4)對應的閥口相通；左端蓋(1)的通孔內壁設有第一泄漏油環形槽(32)，第一泄漏油環形槽(3 通過左端蓋(1)上的第一泄漏油通道(31)和靜壓缸的缸體( 上的第二泄漏油通道09)與第三泄漏油環形槽相通；在第一泄漏油環形槽(3 對應的靜壓活塞桿(3 的內壁處設有第二泄漏油環形槽(36)，第二泄漏油環形槽(36)通過第三泄漏油通道(38)與第一泄漏油環形槽(32)相通；第一泄漏油環形槽(32)的寬度為靜壓活塞(5)行程的1. 3 2倍。
2.根據權利要求1所述的復合式伺服液壓缸，其特征在于所述的動壓活塞(9)和缸體 (2)之間采用間隙密封，動壓活塞桿(34)和缸體隔斷墻內壁之間采用間隙密封，動壓活塞桿(34)和靜壓活塞桿(33)之間采用間隙密封。
3.根據權利要求1或2所述的復合式伺服液壓缸，其特征在于所述的動壓活塞(9)的外壁開有3 5個第一平衡槽(10)，在動壓活塞桿(34)和缸體隔斷墻的中心通孔接觸部分的動壓活塞桿(34)上開有4 6個第二平衡槽02)。
專利摘要本實用新型涉及一種復合式伺服液壓缸。其技術方案是該液壓缸由靜壓缸和動壓缸組成，靜壓缸和動壓缸的缸體(2)為一整體。靜壓活塞桿(33)同中心地安裝在靜壓缸的靜壓腔(27)內，靜壓活塞桿(33)的工作端穿過左端蓋(1)，靜壓活塞(5)安裝在靜壓活塞桿(33)上。動壓活塞桿(34)同中心地安裝在動壓缸的動壓腔(21)內，動壓活塞(9)安裝在動壓活塞桿(34)上；動壓活塞桿(34)的工作端穿過缸體隔斷墻和靜壓活塞桿(33)的空心部分。左端蓋(1)的通孔內壁設有的第一泄漏油環形槽(32)的寬度為靜壓活塞(5)行程的1.3～2倍。本實用新型具有摩擦力小、動態響應高、節省能源和能夠輸出在一較大恒力附近按一定規律上下變化的高振頻、高激振力的特點。
文檔編號F15B15/08GK202091287SQ20112018705
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者萬園, 余飛, 傅連東, 姜領發, 曾良才, 湛從昌, 秦尚林, 許錫昌, 鄭飛龍, 陳善雄, 陳新元, 陳昶龍, 雷斌 申請人:中國科學院武漢巖土力學研究所, 武漢科技大學