Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN110345123A - 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法 - Google Patents

一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110345123A
CN110345123A CN201910603061.XA CN201910603061A CN110345123A CN 110345123 A CN110345123 A CN 110345123A CN 201910603061 A CN201910603061 A CN 201910603061A CN 110345123 A CN110345123 A CN 110345123A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
hole
spool
valve body
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910603061.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110345123B (zh
Inventor
王成宾
许小庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201910603061.XA priority Critical patent/CN110345123B/zh
Publication of CN110345123A publication Critical patent/CN110345123A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110345123B publication Critical patent/CN110345123B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/16Special measures for feedback, e.g. by a follow-up device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2215/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another
    • F15B2215/30Constructional details thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法。该液压执行器包括液压缸和控制装置两部分;所述液压装置包括活塞杆、缸体、活塞、大弹簧和缸盖,活塞杆与活塞固接,缸体通过螺栓与所述控制装置部分连接起来,缸盖通过螺栓与缸体连接,活塞左端面与缸盖右端面之间的缸体内有大弹簧;液压缸缸体与控制装置通过螺栓连接,活塞与控制装置中的阀芯连接在一起,活塞与阀芯同步运动,组成机械反馈闭环控制系统;所述控制装置包括阀体、阀芯、阀套、小弹簧,喷嘴挡板节流机构设置在阀芯和阀套的右端;阀体为分体式结构。本发明可以实现对输入推力的放大,放大倍数由液压缸缸径与喷嘴的直径比决定;适用于小体积、大推力的场合。

Description

一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种自带喷嘴挡板式控制体的随动式微型直线液压执行器及其使用方法,属于液压传动元件技术领域。
背景技术
直线液压执行器,是一种借助液体压力输出直线运动的液压执行机构,具有输出功率大、响应速度快等优势,广泛应用于工程机械、冶金机械、矿山机械等重工业领域。现有的直线液压执行器体积一般较大,与液压控制器多采用分散安装方式,需要一套专用液压系统,占用空间大。在一些要求体积小、输出力大的应用场合,传统的液压传动系统的不足就非常明显,人们希望用到液压传动系统的高能量密度、大输出力的优势,又希望避免液压传动系统的体积笨重、管路布置繁琐的不足。集成了控制体的微型直线液压执行器恰好能弥补这方面的不足。
发明内容
本发明旨在提供一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法。
本发明与目前已有的液压执行器相比较,有以下特点:(1)体积较小,所需液体流量小,所需液体体积以mL为单位,属于微流量液压机构;(2)输出力大,油源压力可以是高压或超高压级别;(3)集成了喷嘴挡板式液压控制体。本发明是微流量、大压力、小体积的液压机构。
本发明提供了一种随动式微型直线液压执行器,包括液压缸和控制装置两部分;
所述液压装置包括活塞杆、缸体、活塞、大弹簧和缸盖,
活塞杆与活塞固接,缸体通过螺栓与所述控制装置部分连接起来,缸盖通过螺栓与缸体连接,活塞左端面与缸盖右端面之间的缸体内有大弹簧;初始状态,在大弹簧预压紧力作用下活塞靠在缸体的最右端,即,活塞杆处于缩回状态;
液压缸缸体与控制装置通过螺栓连接,活塞与控制装置中的阀芯连接在一起,活塞与阀芯同步运动,组成机械反馈闭环控制系统;
所述控制装置包括阀体、阀芯、阀套、小弹簧,喷嘴挡板节流机构设置在阀芯和阀套的右端;阀体为分体式结构,分为第一阀体、第二阀体、第三阀体;第一阀体的左端面与液压缸缸体连接,作为液压缸的底面;阀芯安装在阀套内,为圆柱杆结构,阀芯的左端穿过第一阀体中心的圆柱孔与液压缸活塞通过螺纹连接在一起,阀芯中心设有轴向细长孔,细长孔的最左端通过第二径向阻尼孔与液压缸无杆腔连通,细长孔最右端通过轴向阻尼孔及喷嘴与阀套右端容腔连通,喷嘴与阀套内部的圆柱形凸台挡板垂直,阀芯右端有两个凸肩,阀芯细长孔通过两凸肩中间的径向阻尼孔与第二环形高压容腔连通;所述阀套右端设有推杆,带推杆的阀套安装在第二阀体中间的阶梯孔内,阀套左端与第一阀体之间设有小弹簧,初始状态时,在小弹簧预压紧力的作用下,阀套右端紧压在第三阀体上,阀套右端外侧与第三阀体的阶梯孔之间形成低压容腔,阀套右端的推杆穿过第三阀体中心的阶梯孔伸出第三阀体的右端;
在第二环形高压油腔的阀套壁上设有径向进油孔,进油孔连通第一环形高压油腔和第二环形高压油腔;在第二阀体上有与第一环形高压油腔垂直的高压油道,用于连通第一环形高压油腔与高压油源;在凸台与阀套内壁之间的环形平面上有4个轴向出油孔,连通阀套内腔与低压容腔;低压容腔与第三阀体上的低压油道连通,用于连通低压容腔与低压油源。
进一步地,所述液压缸为液压执行器的执行部件,为柱塞液压缸或单出杆液压缸。
进一步地,第一阀体左端面与液压缸缸体采用法兰连接在一起,作为液压缸的底面,相邻两个接触间有密封圈;所述液压缸、第一阀体、第二阀体、第三阀体通过四条螺栓连接在一起并压紧。
进一步地,所述阀芯在结构上有两个凸肩,两凸肩直径均为φ1,阀芯其余部分直径相等,均为φ2,且φ12;在两个凸肩中间的阀杆上有径向阻尼孔,阀芯中心设有轴向细长孔,阀芯右端底部有轴向阻尼孔和喷嘴,阀芯左端有螺纹,在螺纹根部有第二径向阻尼孔R3
进一步地,所述阀套内底部有高度为h、直径为s的圆柱形凸台,该圆柱形凸台平面作为挡板使用,该凸台与阀套内壁中间的环形平面上有四个均布的出油孔与低压容腔连通,在阀套底部外端有直径为φ6的推杆,阀套内径为φ1,阀套外径为φ3,阀套壁上有进油孔。
进一步地,所述第一阀体、第二阀体、第三阀体为四方体结构,在其四个角上均设有螺栓孔,所述液压缸、第一阀体、第二阀体、第三阀体通过四条螺栓连接在一起并压紧;
第一阀体中间有直径为φ2的孔与阀芯杆配合;第二阀体中间有三段长度相等、直径分别为φ3、φ4、φ3的孔,且φ43,直径为φ4的孔内壁与阀套外壁之间形成第一环形高压油腔,第二阀体的侧面有与第一环形高压油腔垂直连通的高压油道;第三阀体中间有阶梯孔,分别为:直径为φ5、长度为b2的孔,以及直径为φ6、长度为b3的孔,φ65,而φ53,b2+b3=b1,b1为第三阀体的厚度,直径为φ5、长度为b2的孔与推杆外圆柱面之间形成低压容腔,在与低压容腔垂直方向上有低压油道。
本发明控制原理:高压油通过高压油道进入第一环形高压油腔,从阀套壁上的进油孔进入第二环形高压油腔,再通过阀芯杆上的径向阻尼孔进入阀芯内部轴向细长孔;在初始状态,由于液压缸左侧大弹簧及小弹簧的作用,喷嘴与圆柱形凸台挡板之间的距离x较大,液阻较小,所以液压油经阀芯内部细长孔、轴向阻尼孔、喷嘴流入阀套右端容腔内,再经过阀套右端底部的4个轴向小孔流入低压容腔内,最后通过第三阀体上的低压油道流出控制装置,此时液压缸活塞杆处于缩回状态;在推杆上施加轴向推力,克服小弹簧推力,使喷嘴与挡板之间的距离x变小,此处液阻增大,阀芯细长孔内的高压油被迫向左端流动,经阀芯细长孔最左端的第二径向阻尼孔流入液压缸无杆腔内,高压油作用在活塞上,产生向左的推力,克服大弹簧的推力,使活塞杆向左伸出。由于阀芯与活塞固接,阀芯跟随活塞向左移动,使x变大,液阻变小,高压油通过轴向阻尼孔及喷嘴流入低压容腔,所以要想使活塞杆输出恒定速度,推杆上必须输入恒定的速度,使喷嘴挡板之间的距离保持恒定,也就是说活塞会随着阀套的运动而作同样的运动。将推杆固定在一个位置不动,喷嘴挡板之间的距离也会固定不变,在活塞杆外负载力、大弹簧推力及液动力作用下,细长孔两端的液阻值及压力保持平衡,活塞固定不动。去掉作用在推杆上的推力,在小弹簧推力及液动力作用下,阀套向右运动到最右端,使喷嘴与挡板之间的距离达到最大,细长孔右端液阻值变小,细长孔中的高压油通过轴向阻尼孔及喷嘴流入低压容腔中,在活塞杆外负载力及大弹簧推力作用下,活塞杆向右收回。
本发明提供了上述随动式微型直线液压执行器的使用方法,在使用时,推力作用在推杆上,克服弹簧的弹力,推动阀套向左移动,使阀套内部凸台平面与阀芯右端喷嘴的距离变小,液阻值增大,高压油通过阀芯中间的细长孔及阀芯左端的径向阻尼孔流入液压缸容腔,推动活塞伸出,同时带动阀芯向左移动,使喷嘴与挡板之间的距离增大,此时要想使活塞杆继续运动,需继续推动阀套,再次减小喷嘴挡板之间的距离,这样活塞杆就会保持与阀套一致运动;固定阀套不动,则喷嘴挡板之间的距离不变,并保持细长孔左右两端的液阻值和压力处于平衡位置,液压缸活塞左右两端的作用力相等,活塞静止不动,细长孔中的高压油流入低压容腔内;去掉加在推杆上的外力,阀套在弹簧的作用下向右移动,则喷嘴挡板处的液阻变小,细长孔右端压力小于左端压力,液压油流入低压油腔,活塞在大弹簧弹力及外力作用下收回。
上述使用方法,具体包括以下步骤:
高压油从高压油道进入第一环形高压油腔,再经阀套上的进油孔进入第二环形高压油腔,再经过阀芯两凸肩之间的径向阻尼孔进入阀芯中的轴向细长孔,然后向左右两端分流,左端经第二径向阻尼孔流入液压缸无杆腔,向右经轴向阻尼孔、喷嘴射向挡板,经过喷嘴挡板之间的环形平面间隙流入阀套和阀芯右端面组成的低压容腔内,再经过阀套右端的出油孔流入低压容腔内,最后从第三阀体上的低压油道进入低压油管。
本发明的有益效果:
利用本发明可以实现对输入推力的放大,放大倍数由液压缸缸径与喷嘴的直径比决定,由于喷嘴直径较小,所以推力放大倍数较大,而且活塞输出的位移与阀套输入的位移一致。本发明比较适用于小体积,大推力的场合。
附图说明
图1为自带喷嘴挡板式控制体的随动式微型直线液压执行器的结构图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的右视图。
图4为图1的仰视图。
图5为图1中I的局部放大图。
图6为系统的液阻桥路图。
图中:1.活塞杆;2.缸体;3.第一阀体;4.第二阀体;5.第三阀体;6.阀套;7.小弹簧;8.阀芯;9.活塞;10.大弹簧;11.缸盖;12.密封圈;13.螺栓;14.高压油道;15.进油孔;16.低压油道;17.出油孔;18.细长孔;19.径向阻尼孔;20.轴向阻尼孔;21.第二径向阻尼孔;22第一环形高压油腔;23.第二环形高压油腔;24.低压容腔;25.挡板;26.喷嘴。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。
实施例:
如图1~5所示,一种随动式微型直线液压执行器,包括液压缸和控制装置两部分;
所述液压装置包括活塞杆1、缸体2、活塞9、大弹簧10和缸盖11,活塞杆1与活塞9固接,缸体2通过螺栓13与所述控制装置部分连接起来,缸盖11通过螺栓13与缸体2连接,活塞9左端面与缸盖11右端面之间的缸体2内有大弹簧10;初始状态,在大弹簧10预压紧力作用下活塞靠在缸体的最右端,即,活塞杆1处于缩回状态;
液压缸缸体2与控制装置通过螺栓13连接,活塞9与控制装置中的阀芯连接在一起,活塞与阀芯同步运动,组成机械反馈闭环控制系统;
所述控制装置包括阀体、阀芯8、阀套6、小弹簧7,阀套和小弹簧各有一件,喷嘴挡板节流机构设置在阀芯8和阀套6的右端;阀体为分体式结构,分为第一阀体3、第二阀体4、第三阀体5;第一阀体3的左端面与液压缸缸体2连接,作为液压缸的底面;阀芯8安装在阀套6内,为圆柱杆结构,阀芯8的左端穿过第一阀体3中心的圆柱孔与液压缸活塞9通过螺纹连接在一起,阀芯8中心设有轴向细长孔18,细长孔18的最左端通过第二径向阻尼孔21与液压缸无杆腔连通,细长孔18最右端通过轴向阻尼孔20及喷嘴26与阀套右端容腔连通,喷嘴26与阀套内部的圆柱形凸台挡板25垂直,阀芯8右端有两个凸肩,阀芯细长孔18通过两凸肩中间的径向阻尼孔19与第二环形高压容腔23连通;所述阀套右端设有推杆,带推杆的阀套安装在第二阀体4中间的阶梯孔内,阀套6左端与第一阀体3之间设有小弹簧7,初始状态时,在小弹簧7预压紧力的作用下,阀套6右端紧压在第三阀体5上,阀套6右端外侧与第三阀体5的阶梯孔之间形成低压容腔24,阀套6右端的推杆穿过第三阀体5中心的阶梯孔伸出第三阀体的右端;
在第二环形高压油腔23的阀套壁上设有径向进油孔15,进油孔15连通第一环形高压油腔22和第二环形高压油腔23;在第二阀体上有与第一环形高压油腔22垂直的高压油道14,用于连通第一环形高压油腔22与高压油源;在圆柱形凸台与阀套内壁之间的环形平面上设有四个轴向出油孔17,连通阀套内腔与低压容腔24;低压容腔24与第三阀体5上的低压油道16连通,用于连通低压容腔24与低压油源。
所述液压缸为液压执行器的执行部件,为柱塞液压缸或单出杆液压缸。
所述阀套右端内部有圆柱形凸台,圆柱形凸台平面与阀芯右端的喷嘴垂直,圆柱形凸台平面作为挡板使用。
本发明控制原理:高压油通过高压油道14进入第一环形高压油腔22,从阀套壁上的进油孔15进入第二环形高压油腔23,再通过阀芯杆上的径向阻尼孔19进入阀芯内部轴向细长孔18;在初始状态,由于液压缸左侧大弹簧10及小弹簧7的作用,喷嘴与圆柱形凸台挡板之间的距离x较大,液阻较小,所以液压油经阀芯内部细长孔18、轴向阻尼孔20、喷嘴26流入阀套右端容腔内,再经过阀套右端底部的4个轴向小孔流入低压容腔24内,最后通过第三阀体5上的低压油道16流出控制装置,此时液压缸活塞杆处于缩回状态;在推杆上施加轴向推力,克服小弹簧推力,使喷嘴与挡板之间的距离x变小,此处液阻增大,阀芯细长孔18内的高压油被迫向左端流动,经阀芯细长孔18最左端的第二径向阻尼孔21流入液压缸无杆腔内,高压油作用在活塞9上,产生向左的推力,克服大弹簧10的推力,使活塞杆1向左伸出。由于阀芯8与活塞9固接,阀芯8跟随活塞9向左移动,使x变大,液阻变小,高压油通过轴向阻尼孔20及喷嘴26流入低压容腔24,所以要想使活塞杆1输出恒定速度,推杆上必须输入恒定的速度,使喷嘴挡板之间的距离保持恒定,也就是说活塞9会随着阀套6的运动而作同样的运动。将推杆固定在一个位置不动,喷嘴挡板之间的距离也会固定不变,在活塞杆1外负载力、大弹簧推力及液动力作用下,细长孔18两端的液阻值及压力保持平衡,活塞9固定不动。去掉作用在推杆上的推力,在小弹簧7推力及液动力作用下,阀套向右运动到最右端,使喷嘴与挡板之间的距离达到最大,细长孔右端液阻值变小,细长孔中的高压油通过轴向阻尼孔20及喷嘴26流入低压容腔24中,在活塞杆1外负载力及大弹簧10推力作用下,活塞杆1向右收回。结合图6进一步说明,喷嘴挡板处为可变液阻Rx,轴向阻尼R2、Rx串联后与第二径向阻尼R3并联,轴向阻尼R2与Rx串联后等效总液阻Ra=R2+Rx,调节Rx的值就能改变Ra的值,Ra与R3并联,成分流关系,改变Rx的值,就能改变流入液压缸容腔内的流量,控制活塞杆的位移。由于液压缸活塞与阀芯固接,运动一致,所以要想使活塞杆输出稳定的运动,必须使喷嘴挡板之间的距离x恒定,推杆上必须输入相同的运动,也就是说活塞杆输出的运动与推杆上输入的运动保持一致。
下面具体给出本发明随动式微型直线液压执行器的使用方法。
本发明提供了上述随动式微型直线液压执行器的使用方法,在使用时,推力作用在推杆上,克服弹簧的弹力,推动阀套向左移动,使阀套内部凸台平面与阀芯右端喷嘴的距离变小,液阻值增大,高压油通过阀芯中间的细长孔及阀芯左端的径向阻尼孔流入液压缸容腔,推动活塞伸出,同时带动阀芯向左移动,使喷嘴挡板之间的距离增大,此时要想使活塞杆继续运动,需继续推动阀套,再次减小喷嘴挡板之间的距离,这样活塞杆就会保持与阀套一致运动;固定阀套不动,则喷嘴挡板之间的距离不变,并保持细长孔左右两端的液阻值和压力处于平衡位置,液压缸活塞左右两端的作用力相等,活塞静止不动,细长孔中的高压油流入低压容腔内;去掉加在推杆上的外力,阀套在弹簧的作用下向右移动,则喷嘴挡板处的液阻变小,细长孔右端压力小于左端压力,液压油流入低压油腔,活塞在大弹簧弹力及外力作用下收回。
上述使用方法,具体包括以下步骤:
高压油从高压油道进入第一环形高压油腔,再经阀套上的进油孔进入第二环形高压油腔,再经过阀芯两凸肩之间的径向阻尼孔进入阀芯中的轴向细长孔,然后向左右两端分流,左端经第二径向阻尼孔流入液压缸无杆腔,向右经轴向阻尼孔、喷嘴射向挡板,经过喷嘴挡板之间的环形平面间隙流入阀套和阀芯右端面组成的低压容腔内,再经过阀套右端的出油孔流入低压容腔内,最后从第三阀体上的低压油道进入低压油管。
该系统共有4个阻尼孔,分别是固定阻尼R1、R2、R3以及喷嘴挡板组成的可变阻尼Rx,固定阻尼R2和可变阻尼Rx串联后和固定阻尼R3并联,该并联回路再和固定阻尼R1串联。平衡状态下,由于液压缸左端弹簧的作用,使液压缸无杆腔内的压力较高,液流只能从固定阻尼孔R2和喷嘴挡板之间的缝隙流入低压腔。使用时,在右端推杆上施加轴向推力,推力克服弹簧1的弹力,阀套左移,挡板和喷嘴之间的距离变小,液阻增大,流量变小,高压油被迫经固定阻尼R3流入液压缸无杆腔内,活塞克服弹簧力及外负载力向左移动。由于阀芯和液压缸活塞固接,阀芯跟随活塞向左移动,喷嘴挡板之间的距离变大,液阻变小,高压油开始向右流动,为保持液压缸活塞向左移动,必须给推杆上施加一个持续向左的轴向力,也就是要保证挡板和喷嘴之间的缝隙足够小,液体才能稳定的流入液压缸无杆腔内,推动活塞杆输出稳定的推力和速度。如果油源压力足够大,活塞杆输出的位移、速度与推杆输入的位移、速度保持一致,所以该系统为具有机械反馈的随动系统。将推杆固定不动,在活塞杆外负载力、大弹簧推力及液动力共同作用下,喷嘴挡板之间的距离将保持一恒定值,使细长孔两端的压力平衡,活塞保持静止。去掉推杆上的推力,在小弹簧推力、液动力作用下,阀套回到初始位置,喷嘴挡板之间的距离变大,液阻变小,高压油通过阻尼孔R2、喷嘴流入低压容腔,在外负载力及大弹簧推力下活塞杆收回。

Claims (8)

1.一种随动式微型直线液压执行器,其特征在于:包括液压缸和控制装置两部分;
所述液压装置包括活塞杆、缸体、活塞、大弹簧和缸盖,活塞杆与活塞固接,缸体通过螺栓与所述控制装置部分连接起来,缸盖通过螺栓与缸体连接,活塞左端面与缸盖右端面之间的缸体内有大弹簧;初始状态,在大弹簧预压紧力作用下活塞靠在缸体的最右端,即活塞杆处于缩回状态;
液压缸缸体与控制装置通过螺栓连接,活塞与控制装置中的阀芯连接在一起,活塞与阀芯同步运动,组成机械反馈闭环控制系统;
所述控制装置包括阀体、阀芯、阀套、小弹簧,喷嘴挡板节流机构设置在阀芯和阀套的右端;阀体为分体式结构,分为第一阀体、第二阀体、第三阀体;第一阀体的左端面与液压缸缸体连接,作为液压缸的底面;阀芯安装在阀套内,为圆柱杆结构,阀芯的左端穿过第一阀体中心的圆柱孔与液压缸活塞通过螺纹连接在一起,阀芯中心设有轴向细长孔,细长孔的最左端通过第二径向阻尼孔与液压缸无杆腔连通,细长孔最右端通过轴向阻尼孔及喷嘴与阀套右端容腔连通,喷嘴与阀套右端内部的圆柱形凸台挡板垂直,阀芯右端有两个凸肩,阀芯细长孔通过两凸肩中间的径向阻尼孔与第二环形高压容腔连通;所述阀套右端外部设有推杆,带推杆的阀套安装在第二阀体中间的阶梯孔内,阀套左端与第一阀体之间有小弹簧,初始状态时,在小弹簧预压紧力的作用下,阀套右端紧压在第三阀体上,阀套右端外侧与第三阀体的阶梯孔之间形成低压容腔,阀套右端的推杆穿过第三阀体中心的阶梯孔伸出第三阀体的右端;
在第二环形高压油腔的阀套壁上设有径向进油孔,进油孔连通第一环形高压油腔和第二环形高压油腔;在第二阀体上有与第一环形高压油腔垂直的高压油道,用于连通第一环形高压油腔与高压油源;在凸台与阀套内壁之间的环形平面上设有四个轴向的出油孔,连通阀套内腔与低压容腔;低压容腔与第三阀体上的低压油道连通,用于连通低压容腔与低压油源。
2.根据权利要求1所述的随动式微型直线液压执行器,其特征在于:所述液压缸为液压执行器的执行部件,为柱塞液压缸或单出杆液压缸。
3.根据权利要求1所述的随动式微型直线液压执行器,其特征在于:第一阀体左端面与液压缸缸体采用法兰连接在一起,作为液压缸的底面,相邻两个接触间有密封圈;所述液压缸、第一阀体、第二阀体、第三阀体通过四条螺栓连接在一起并压紧。
4.根据权利要求1所述的随动式微型直线液压执行器,其特征在于:所述阀芯在结构上有两个凸肩,两凸肩直径均为φ1,阀芯其余部分直径相等,均为φ2,且φ12;在两个凸肩中间的阀杆上有径向阻尼孔,阀芯中心设有轴向细长孔,阀芯右端底部有轴向阻尼孔和喷嘴,阀芯左端有螺纹,在螺纹根部有第二径向阻尼孔R3
5.根据权利要求1所述的随动式微型直线液压执行器,其特征在于:所述阀套内底部有高度为h、直径为s的凸台,该凸台平面作为挡板使用,该凸台与阀套内壁中间的环形平面上有四个均布的出油孔与低压容腔连通,在阀套底部外端有直径为φ6的推杆,阀套内径为φ1,阀套外径为φ3,阀套壁上有进油孔。
6.根据权利要求1所述的随动式微型直线液压执行器,其特征在于:所述第一阀体、第二阀体、第三阀体为四方体结构,在其四个角上均设有螺栓孔,所述液压缸、第一阀体、第二阀体、第三阀体通过四条螺栓连接在一起并压紧;
第一阀体中间有直径为φ2的孔与阀芯杆配合;第二阀体中间有三段长度相等、直径分别为φ3、φ4、φ3的孔,且φ43,直径为φ4的孔内壁与阀套外壁之间形成第一环形高压油腔,第二阀体的侧面有与第一环形高压油腔垂直连通的高压油道;第三阀体中间有阶梯孔,分别为:直径为φ5、长度为b2的孔,以及直径为φ6、长度为b3的孔,φ65,而φ53,b2+b3=b1,b1为第三阀体的厚度,直径为φ5、长度为b2的孔与推杆外圆柱面之间形成低压容腔,在与低压容腔垂直方向上有低压油道。
7.一种权利要求1~6任一项所述的随动式微型直线液压执行器的使用方法,其特征在于:在使用时,推力作用在推杆上,克服弹簧的弹力,推动阀套向左移动,使阀套内部圆柱形凸台挡板平面与阀芯右端喷嘴的距离变小,液阻值增大,高压油通过阀芯中间的细长孔及阀芯左端的径向阻尼孔流入液压缸容腔,推动活塞伸出,同时带动阀芯向左移动,使喷嘴挡板之间的距离增大,此时要想使活塞杆继续运动,需继续推动阀套,再次减小喷嘴挡板之间的距离,这样活塞杆就会保持与阀套一致运动;固定阀套不动,则喷嘴挡板之间的距离不变,并保持细长孔左右两端的液阻值和压力处于平衡位置,液压缸活塞左右两端的作用力相等,活塞静止不动,细长孔中的高压油流入低压容腔内;去掉加在推杆上的外力,阀套在弹簧的作用下向右移动,则喷嘴挡板处的液阻变小,细长孔右端压力小于左端压力,液压油流入低压油腔,活塞在大弹簧弹力及外力作用下收回。
8.根据权利要求7所述的随动式微型直线液压执行器的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:高压油从高压油道进入第一环形高压油腔,再经阀套上的进油孔进入第二环形高压油腔,再经过阀芯两凸肩之间的径向阻尼孔进入阀芯中的轴向细长孔,然后向左右两端分流,左端经第二径向阻尼孔流入液压缸无杆腔,向右经轴向阻尼孔、喷嘴射向挡板,经过喷嘴挡板之间的环形平面间隙流入阀套和阀芯右端面组成的低压容腔内,再经过阀套右端的出油孔流入低压容腔内,最后从第三阀体上的低压油道进入低压油管。
CN201910603061.XA 2019-07-05 2019-07-05 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法 Active CN110345123B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910603061.XA CN110345123B (zh) 2019-07-05 2019-07-05 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910603061.XA CN110345123B (zh) 2019-07-05 2019-07-05 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110345123A true CN110345123A (zh) 2019-10-18
CN110345123B CN110345123B (zh) 2020-10-09

Family

ID=68178319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910603061.XA Active CN110345123B (zh) 2019-07-05 2019-07-05 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110345123B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111691440A (zh) * 2020-06-24 2020-09-22 江西理工大学 一种边坡预警用位移放大装置
CN112112597A (zh) * 2020-09-07 2020-12-22 中国石油天然气集团有限公司 闸板防喷器液压锁紧机构闸板状态显示装置
CN114151406A (zh) * 2021-11-26 2022-03-08 国焊(上海)智能科技有限公司 一种活塞装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101074691A (zh) * 2007-05-14 2007-11-21 宁波华液机器制造有限公司 随动液压伺服油缸
CN101721782A (zh) * 2009-12-15 2010-06-09 华东交通大学 一种消防水炮的水力自摆控制系统
JP2010242804A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Kayaba Ind Co Ltd 液圧シリンダ
CN103821794A (zh) * 2014-03-06 2014-05-28 宁波欧意莱机械制造有限公司 一种注塑机油缸退回驱动机构
CN104696306A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 贵州红林机械有限公司 一种机械式随动油缸总成
CN109058219A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 哈尔滨工业大学 一种内置传感器式液压缸装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101074691A (zh) * 2007-05-14 2007-11-21 宁波华液机器制造有限公司 随动液压伺服油缸
JP2010242804A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Kayaba Ind Co Ltd 液圧シリンダ
CN101721782A (zh) * 2009-12-15 2010-06-09 华东交通大学 一种消防水炮的水力自摆控制系统
CN104696306A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 贵州红林机械有限公司 一种机械式随动油缸总成
CN103821794A (zh) * 2014-03-06 2014-05-28 宁波欧意莱机械制造有限公司 一种注塑机油缸退回驱动机构
CN109058219A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 哈尔滨工业大学 一种内置传感器式液压缸装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111691440A (zh) * 2020-06-24 2020-09-22 江西理工大学 一种边坡预警用位移放大装置
CN111691440B (zh) * 2020-06-24 2021-07-23 江西理工大学 一种边坡预警用位移放大装置
CN112112597A (zh) * 2020-09-07 2020-12-22 中国石油天然气集团有限公司 闸板防喷器液压锁紧机构闸板状态显示装置
CN114151406A (zh) * 2021-11-26 2022-03-08 国焊(上海)智能科技有限公司 一种活塞装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110345123B (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110345123A (zh) 一种随动式微型直线液压执行器及其使用方法
CN102287412B (zh) 一种超高压比例泄压阀
CN106593837A (zh) 液压柱塞泵变量控制结构及其控制方法
CN108518372B (zh) 一种自动调节流量的组合阀
CN107725853A (zh) 基于压力的流量自调节控制阀
CN109139246A (zh) 用于控制可变压缩内燃机连杆液压流体流的转换阀及连杆
CN102434527B (zh) 一种液压缸
CN201363330Y (zh) 一种板式单向调速阀
CN202971383U (zh) 带位置反馈的比例溢流阀
CN103671321A (zh) 一种液压控制阀
CN202301250U (zh) 一种超高压比例泄压阀
CN106438549B (zh) 一种直动式溢流阀
CN202251175U (zh) 一种超高压双向液压锁
CN103867747B (zh) 一种多级流量增益的二通比例插装阀
CN103321607A (zh) 一种双层笼套双柱塞笼式节流阀
CN206309679U (zh) 超高压流体卸荷阀
CN105221514A (zh) 一种具有双向压力安全保护的集成液压缸
CN110778555B (zh) 一种嵌入式压力补偿阀杆
CN102454652B (zh) 可调式液压先导开启机构
CN201972990U (zh) 液压滑阀
CN212804435U (zh) 一种双级核电减压阀
Liao et al. Effects of multiple factors on the stress of the electro-hydraulic directional valve used on the hydraulic roof supports
CN104895857B (zh) 一种低噪声锥阀
CN217559061U (zh) 一种超大流量调节阀
CN110273888B (zh) 带有喷嘴挡板式控制体的微型直线液压执行器及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant