一種電液伺服數(shù)控推桿裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電液伺服數(shù)控推桿裝置，包括殼體、位于殼體內(nèi)的伺服電機，伺服電機輸出軸上連接有一同軸向設(shè)置的絲桿，絲桿上螺紋配合套設(shè)有螺母，還包括和螺母同軸固定設(shè)置的推桿，其特征在于，所述伺服電機為雙軸電機，并在另一輸出軸帶動一套由油泵、液壓腔室、液壓通道以及電磁控制閥等形成的液壓推動系統(tǒng)。本發(fā)明集合了現(xiàn)有兩種推桿裝置的優(yōu)點，克服了各自缺陷，既能夠精確控制運動精度，能夠靈活調(diào)速，又能夠承載較大負荷，能夠柔性卸荷，具備應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【專利說明】一種電液伺服數(shù)控推桿裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種推桿裝置，尤其是一種電液伺服數(shù)控推桿裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]推桿裝置，是一種用于產(chǎn)生往復(fù)推動作用的動力裝置，適用于各種需要提供反復(fù)定向推力的場合。
[0004]目前，市場上的推桿裝置一般有兩種結(jié)構(gòu)形式。一種是電動推桿，其中包含電動伺服推桿，其結(jié)構(gòu)為采用電機作為動力源，一般靠絲桿螺母副的配合將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為絲桿的水平移動，實現(xiàn)往復(fù)推動，電機為伺服電機時即為伺服推桿。另一種是液壓推桿，其結(jié)構(gòu)為采用液壓泵作為動力源，靠液壓泵調(diào)控轉(zhuǎn)換活塞兩端的油液腔的液壓，進而推動活塞帶動活塞桿往復(fù)運動，實現(xiàn)推動。
[0005]普通的電動推桿只能做間歇式幾噸負載的推拉運動能自鎖，效率低40%。伺服推桿運動精度高，能調(diào)速，適合有運動精度要求的場所，但不能適合十幾噸的負荷的力推拉力控制，伺服功率大成本高，缺乏力反饋控制。液壓推桿適合間歇式大力的推拉，柔性泄荷，能感知推拉力，但精度低，不能高速、長時間運行發(fā)熱嚴重。
[0006]故，如果能夠設(shè)計一種既能夠精確控制運動精度，能夠靈活調(diào)速，同時又能夠承載較大負荷，能夠柔性卸荷的推桿裝置，則能夠克服上述兩者各自的不足，極大地擴大推桿的應(yīng)用范圍。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，怎樣提供一種既能夠精確控制運動精度，能夠靈活調(diào)速，又能夠負載較大負荷，能夠柔性卸荷、并能實現(xiàn)位置、推力檢測實現(xiàn)閉環(huán)控制的電液伺服數(shù)控推桿裝置，使其具備應(yīng)用范圍廣的特點。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案:
一種電液伺服數(shù)控推桿裝置，包括殼體、位于殼體內(nèi)的伺服電機，伺服電機輸出軸上連接有一同軸向設(shè)置的絲桿，絲桿上螺紋配合套設(shè)有螺母，還包括和螺母同軸固定設(shè)置的推桿，其特征在于，所述伺服電機為雙軸電機，伺服電機和絲桿相連接的輸出軸上設(shè)置有離合器，伺服電機背離絲桿一端的輸出軸和一油泵相連并作為油泵動力，所述油泵位于一形成于殼體后方的油箱內(nèi)；所述推桿外偏心固定套設(shè)有一活塞，活塞可前后滑動地設(shè)置在一形成于殼體前方的油液腔室內(nèi)且推桿前端伸出油液腔室形成施力端，所述油液腔室的前后兩端室壁上各設(shè)置有進液口并分別通過液壓通道和油泵相連，所述液壓通道上設(shè)置有電磁控制閥。
[0010]本發(fā)明的推桿裝置使用時，伺服電機帶動絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿和螺母形成螺紋副配合，由于螺母和推桿相互固定，推桿和活塞相互固定，同時活塞為偏心設(shè)置，故能夠產(chǎn)生導(dǎo)軌的作用效果，迫使螺母、推桿和活塞一起做軸向運動。同時伺服電機為雙軸電機，其另一輸出軸能夠帶動油泵工作，通過油液管道使得油液進入到油液腔室內(nèi)，推動活塞做軸向運動。故本發(fā)明的推桿裝置可以同時具有絲桿推動和油液推動兩套動力，其綜合了兩套動力各自的優(yōu)點，克服了兩套動力單獨的缺陷，既能夠精確控制運動精度，能夠靈活調(diào)速，又能夠負載較大負荷，能夠柔性卸荷，具備應(yīng)用范圍廣的特點。
[0011]作為優(yōu)化，所述電磁控制閥包括一個二位電磁閥和一個三位電磁閥，能夠用于將兩個液壓通道相互連通或者將任一液壓通道和油泵出口管道連通，實現(xiàn)快速差動運動，同時使得另一液壓通道和油箱連通。其具體的連接方式可以是和現(xiàn)有的普通液壓推桿類似，不在此詳述。
[0012]這樣不僅可以靠電磁控制閥進行控制卸荷，而且可以控制兩個液壓通道相互連通后，使得單獨絲桿螺母的傳動結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用負載。故能夠在單獨絲桿螺母的機械傳動進行負載，以及機械傳動和液壓傳動共同進行負載兩者之間切換，以應(yīng)對不同的工作需求狀況，進一步提聞裝置應(yīng)用范圍。
[0013]作為優(yōu)化，所述伺服電機用于和絲桿相連的輸出軸上位于離合器和絲桿之間的位置還套設(shè)相連有一個傳送帶，傳送帶另一端和同軸設(shè)置的一個轉(zhuǎn)軸相連并用于帶動轉(zhuǎn)軸和輸出軸同步旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸兩端各自設(shè)置有一個用于檢測轉(zhuǎn)動角度的編碼器和一個用于記憶轉(zhuǎn)動圈數(shù)的電位器。
[0014]這樣優(yōu)化后，方便裝置啟停時，監(jiān)控推桿運行位置，能夠更加精準地控制推桿的運行。
[0015]作為優(yōu)化，所述推桿和油液腔室前端的殼體之間、所述活塞和油液腔室內(nèi)壁之間以及和絲桿相連的輸出軸和殼體之間均設(shè)置有密封圈或者油封裝置。
[0016]這樣，可以更好地實現(xiàn)密封，提高裝置可靠性。
[0017]作為優(yōu)化，所述推桿內(nèi)部偏心設(shè)置有面向伺服電機一端為開口端的絲桿孔，絲桿孔開口端處設(shè)置所述螺母，所述絲桿螺紋旋接穿過螺母后位于所述絲桿孔內(nèi)。
[0018]這樣，可以使得結(jié)構(gòu)更加緊湊而輕便，利于裝置的正常運行。
[0019]從上述結(jié)構(gòu)和工作過程的介紹，可以看出，本發(fā)明的電液伺服數(shù)控推桿是一種數(shù)控和液壓的復(fù)合傳動裝置，其既有液壓的特長泄荷方便，感知力，推力大，又具有數(shù)控的精度高、快速、發(fā)熱小、潤滑、冷卻好，工作時間長，同時又具有導(dǎo)向功能(活塞桿不會旋轉(zhuǎn))，是一種復(fù)合傳動的裝置，特別適合恒功率驅(qū)動的負載場所，能達到既快，推拉力大，節(jié)能，同時也能實現(xiàn)自鎖。
[0020]綜上所述，本發(fā)明集合了現(xiàn)有兩種推桿裝置的優(yōu)點，克服了各自缺陷，既能夠精確控制運動精度，能夠靈活調(diào)速，又能夠負載較大負荷，能夠柔性卸荷，具備應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明具體實施時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明具體實施時的液壓控制油路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明具體實施時采用的控制系統(tǒng)的示意簡圖。
[0024]【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0026]具體實施時，如圖1所示，一種電液伺服數(shù)控推桿裝置，包括殼體1、位于殼體I內(nèi)的伺服電機2，伺服電機2輸出軸上連接有一同軸向設(shè)置的絲桿3，絲桿3上螺紋配合套設(shè)有螺母4，還包括和螺母4同軸固定設(shè)置的推桿5，其中，所述伺服電機2為雙軸電機，伺服電機2和絲桿3相連接的輸出軸上設(shè)置有離合器6,伺服電機2背離絲桿3 —端的輸出軸和一油泵7相連并作為油泵動力，所述油泵7位于一形成于殼體I后方的油箱8內(nèi)；所述推桿
5外偏心固定套設(shè)有一活塞9，活塞9可前后滑動地設(shè)置在一形成于殼體2前方的油液腔室10內(nèi)且推桿5前端伸出油液腔室10形成施力端，所述油液腔室10的前后兩端室壁上各設(shè)置有進液口 11并分別通過液壓通道12和油泵7相連，所述液壓通道12上設(shè)置有電磁控制閥。
[0027]具體實施時，所述電磁控制閥包括一個二位電磁閥13和一個三位電磁閥14，能夠用于將兩個液壓通道相互連通或者將任一液壓通道和油泵出口管道連通，同時使得另一液壓通道和油箱8連通。具體實施時，所述伺服電機2用于和絲桿3相連的輸出軸上位于離合器6和絲桿3之間的位置還套設(shè)相連有一個傳送帶15，傳送帶15另一端和同軸設(shè)置的一個轉(zhuǎn)軸16相連并用于帶動轉(zhuǎn)軸和輸出軸同步旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸16兩端各自設(shè)置有一個用于檢測轉(zhuǎn)動角度的編碼器17和一個用于記憶轉(zhuǎn)動圈數(shù)的電位器18。所述推桿5和油液腔室10前端的殼體I之間、所述活塞9和油液腔室10內(nèi)壁之間以及和絲桿相連的輸出軸和殼體I之間均設(shè)置有密封圈19或者油封裝置20。所述推桿5內(nèi)部偏心設(shè)置有面向伺服電機一端為開口端的絲桿孔，絲桿孔開口端處設(shè)置所述螺母4，所述絲桿3螺紋旋接穿過螺母4后位于所述絲桿孔內(nèi)。這樣，油缸活塞的中心和絲桿的回轉(zhuǎn)中心不是同一中心，形成一偏心，防止活塞轉(zhuǎn)動。
[0028]具體實施時，電磁控制閥可以主要由一個二位四通換向閥和三位四通換向閥得到(即所述二位電磁閥13和三位電磁閥14)，其具體的控制油路結(jié)構(gòu)可以是和現(xiàn)有的液壓推桿相同，也可以是采用如圖2所示的液壓控制油路結(jié)構(gòu)。圖2中，標號2為伺服電機，標號22為單向閥，標號7為油泵采用齒輪泵，標號6為離合器采用電磁離合器，標號3為絲桿采用滾珠絲桿，標號10為油液腔室，標號14為三位電磁換向閥采用三位四通電磁換向閥，標號13為二位電磁換向閥采用二位四通電磁換向閥，標號21為壓力變送器，標號23為吸油過濾器。
[0029]本推桿裝置針對控制對象可以實現(xiàn)以下三種方案工作方案:1、液壓壓力閥泄荷、離合器通電實現(xiàn)數(shù)控精確、快速控制；2、離合器斷電脫開絲桿液壓系統(tǒng)工作實現(xiàn)慢速大退、拉力工作；3、離合器通電液壓系統(tǒng)、數(shù)控裝置同時起作用實現(xiàn)大推拉力工作。
[0030]本發(fā)明具體實施時可以采用如圖3所示的控制系統(tǒng)，如其所示，可以采用一微控器實現(xiàn)對各電氣件，如離合器、各電磁閥以及壓力變送器的控制，并可以進行顯示。
[0031]本發(fā)明的電液伺服數(shù)控推桿是一種數(shù)控和液壓的復(fù)合傳動裝置，其既有液壓的特長泄荷方便，感知力，推力大，又具有數(shù)控的精度高、快速、發(fā)熱小、潤滑、冷卻好，工作時間長，同時又具有導(dǎo)向功能(活塞桿不會旋轉(zhuǎn))，是一種復(fù)合傳動的裝置，特別適合恒功率驅(qū)動的負載場所，能達到既快，推拉力大，節(jié)能，同時也能實現(xiàn)自鎖。
【權(quán)利要求】
1.一種電液伺服數(shù)控推桿裝置，包括殼體、位于殼體內(nèi)的伺服電機，伺服電機輸出軸上連接有一同軸向設(shè)置的絲桿，絲桿上螺紋配合套設(shè)有螺母，還包括和螺母同軸固定設(shè)置的推桿，其特征在于，所述伺服電機為雙軸電機，伺服電機和絲桿相連接的輸出軸上設(shè)置有離合器，伺服電機背離絲桿一端的輸出軸和一油泵相連并作為油泵動力，所述油泵位于一形成于殼體后方的油箱內(nèi)；所述推桿外偏心固定套設(shè)有一活塞，活塞可前后滑動地設(shè)置在一形成于殼體前方的油液腔室內(nèi)且推桿前端伸出油液腔室形成施力端，所述油液腔室的前后兩端室壁上各設(shè)置有進液口并分別通過液壓通道和油泵相連，所述液壓通道上設(shè)置有電磁控制閥。
2.如權(quán)利要求1所述的電液伺服數(shù)控推桿裝置，其特征在于，所述電磁控制閥包括一個二位電磁閥和一個三位電磁閥。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電液伺服數(shù)控推桿裝置，其特征在于，所述伺服電機用于和絲桿相連的輸出軸上位于離合器和絲桿之間的位置還套設(shè)相連有一個傳送帶，傳送帶另一端和同軸設(shè)置的一個轉(zhuǎn)軸相連并用于帶動轉(zhuǎn)軸和輸出軸同步旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸兩端各自設(shè)置有一個用于檢測轉(zhuǎn)動角度的編碼器和一個用于斷電記憶轉(zhuǎn)動圈數(shù)和數(shù)值的電位器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電液伺服數(shù)控推桿裝置，其特征在于，所述推桿和油液腔室前端的殼體之間、所述活塞和油液腔室內(nèi)壁之間以及和絲桿相連的輸出軸和殼體之間均設(shè)置有密封圈或者油封裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的電液伺服數(shù)控推桿裝置，其特征在于，所述推桿內(nèi)部偏心設(shè)置有面向伺服電機一端為開口端的絲桿孔，絲桿孔開口端處設(shè)置所述螺母，所述絲桿螺紋旋接穿過螺母后位于所述絲桿孔內(nèi)。
【文檔編號】F15B9/09GK103727094SQ201410037237
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】胡捷, 李巧, 董俊 申請人:重慶市巴山液壓附件廠有限公司, 胡捷, 李巧, 董俊