專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶扭轉(zhuǎn)螺旋體內(nèi)反饋的數(shù)字流體缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體傳動(dòng)領(lǐng)域，具體是一種帶大導(dǎo)程扭轉(zhuǎn)螺旋體內(nèi)反饋的數(shù)字流體缸，數(shù)字流體缸是流體傳動(dòng)技術(shù)中的重要流體元件。20年前，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)不十分完善的數(shù)字流體缸在德國(guó)奧林匹亞會(huì)堂問(wèn)世時(shí)，曾引起了全世界液壓同行的極大轟動(dòng)。隨著德國(guó)、日本、瑞士、蘇聯(lián)、美國(guó)、中國(guó)等在這個(gè)領(lǐng)域的不斷研究和完善，使數(shù)字流體技術(shù)逐漸達(dá)到實(shí)用階段。但是在數(shù)字流體技術(shù)研究的進(jìn)程中，有一個(gè)共同的技術(shù)難題長(zhǎng)期困擾著人們而得不到解決，阻礙著數(shù)字流體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。這就是現(xiàn)有的數(shù)字流體缸，由于受步進(jìn)電機(jī)直接起動(dòng)頻率的限制，流體缸運(yùn)行不快，更由于難以制造出細(xì)而長(zhǎng)的超大導(dǎo)程滾珠絲杠，因而一直無(wú)法試制出具有普遍工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的長(zhǎng)行程、高速度、低價(jià)位的數(shù)字缸來(lái)，從目前國(guó)內(nèi)外研制的數(shù)字缸來(lái)看，其行程一般在300mm左右，最長(zhǎng)也不過(guò)600mm，而運(yùn)行速度一般均在10-30mm/秒，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了工業(yè)應(yīng)用的普遍要求，并且價(jià)錢(qián)已經(jīng)十分昂貴，這種數(shù)字缸只能用于一些特殊的領(lǐng)域，不能獲得普遍推廣，這就是數(shù)字流體技術(shù)不能獲得普遍應(yīng)用的原因。該技術(shù)的研究也幾乎長(zhǎng)期處于停滯狀態(tài)，其誘人的性能和良好的前景也不能得到充分發(fā)揮。
本發(fā)明推出的一種帶扭轉(zhuǎn)螺旋體大導(dǎo)程內(nèi)反饋的數(shù)字流體缸，它是一種大行程、高速度、低價(jià)位的新型工業(yè)用數(shù)字缸，它十分完美的解決了上述三個(gè)難題，其行程可作到2-3米或更大，其速度從10-500mm/秒任意可調(diào)，其價(jià)格是同類(lèi)數(shù)字缸價(jià)格的百分之三十左右，其驅(qū)動(dòng)功率是原有數(shù)字缸的百分之五十。整個(gè)系統(tǒng)可節(jié)省30-50％以上的金屬材料。
下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖(1)為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中(1)為缸體，(2)為中空活塞桿，(3)為大導(dǎo)程扭轉(zhuǎn)螺旋體，(4)為與該螺旋體嚙合的螺母，(5)為定位軸承，(6)為扭轉(zhuǎn)螺旋體頭部的螺母套，(7)為與螺母套(6)配合的閥芯，(8)為包容該閥芯的閥體，(9)為連接坐，一端連接閥體(8)，另一端連接步進(jìn)電機(jī)(11)，(10)為連接閥芯(7)與步進(jìn)電機(jī)(11)的軸的滑套，(11)為步進(jìn)電機(jī)。本發(fā)明是這樣工作的高壓流體由“P”口進(jìn)入閥體后，由閥芯(7)上的臺(tái)肩密封而進(jìn)行待分配，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收數(shù)字脈沖信號(hào)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)滑套(10)上的鍵帶動(dòng)閥芯(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于閥芯(7)頭部的螺紋與螺母套(6)相配合，因而在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還產(chǎn)生軸向移動(dòng)，如向后移，則高壓流體脫離臺(tái)肩密封經(jīng)閥口及流道進(jìn)入活塞桿(2)后腔，后腔增壓，流體缸活塞桿向前運(yùn)動(dòng)，前腔的流體經(jīng)流道從“0”口排出，活塞桿在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)螺母(4)一起向前運(yùn)動(dòng)，由于螺母(4)與扭轉(zhuǎn)螺旋體(3)的嚙合作用，螺旋體(3)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)螺母(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母(6)與閥芯(7)端部的螺紋相嚙合，從而將閥芯(7)拉回原位，形成位置負(fù)反饋，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則流體缸移動(dòng)的距離相當(dāng)于扭轉(zhuǎn)螺旋體轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的導(dǎo)程。由于扭轉(zhuǎn)螺旋體可用矩形、三角形或正方形扭轉(zhuǎn)成形，因而可以獲得很大的導(dǎo)程，故可制成高速、長(zhǎng)行程、低成本的數(shù)字流體缸。
權(quán)利要求
1.一種帶扭轉(zhuǎn)螺旋體內(nèi)反饋的數(shù)字流體缸，包括缸體(1)、中空活塞桿(2)。其特征在于該數(shù)字流體缸的反饋機(jī)構(gòu)采用具有大導(dǎo)程的扭轉(zhuǎn)螺旋體(3)及其相嚙合的螺母(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)螺旋體可用矩形、三角形、正方形和各種材料扭轉(zhuǎn)成形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字流體缸是采用步進(jìn)電機(jī)(11)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字流體缸的閥體內(nèi)還設(shè)置有閥芯，該閥芯上帶有密封高壓流體的臺(tái)肩，閥芯一端帶有螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字流體缸內(nèi)的扭轉(zhuǎn)螺旋體一端帶有螺母套(6)，該螺母套與閥芯(7)頭部的螺紋相嚙合而構(gòu)成閉環(huán)位置反饋體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字流體缸的步進(jìn)電機(jī)是通過(guò)連接滑套(10)與閥芯相連的，滑套(10)允許閥芯在內(nèi)滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字流體缸還可采用非步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)而構(gòu)成普通電動(dòng)流體缸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶扭轉(zhuǎn)螺旋體內(nèi)反饋的大導(dǎo)程數(shù)字流體缸。它包括缸體(1)、活塞桿(2)、大導(dǎo)程內(nèi)反饋扭轉(zhuǎn)螺旋體(3)、反饋螺母(4)、頭部帶螺紋中間帶密封臺(tái)肩的閥芯(7)、連接滑套(10)和步進(jìn)電機(jī)(11)等,通過(guò)有機(jī)的聯(lián)結(jié)構(gòu)成機(jī)械閉環(huán)位置控制。由于螺旋體制造簡(jiǎn)單、導(dǎo)程大,因而可制造出高速度、長(zhǎng)行程、低價(jià)位的工業(yè)用數(shù)字流體缸。可廣泛用于各種流體系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)F15B15/20GK1251884SQ9812065
公開(kāi)日2000年5月3日 申請(qǐng)日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月21日
發(fā)明者楊世祥, 楊濤, 李桂英 申請(qǐng)人:楊世祥, 楊濤, 李桂英