专利名称：一种电动伺服油缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动伺服油缸，特别是涉及一种抗污染能力高，结构简单，频率响应高的电动伺服油缸。
背景技术：
传统伺服阀-喷嘴挡板两级伺服阀对油液清洁度要求较高，一般要求清洁度达到NAS5-6级，否则使用中极容易出现堵塞喷嘴或节流口等故障，电机驱动伺服阀以电机为驱动源，不存在类似喷嘴节流的易污染结构，因此抗污染能力大大提高。另外，传统的伺服液压缸(例如喷嘴挡板伺服阀控制液压缸)的频宽受液压缸本身固有频率和伺服阀频宽限制，难以达到较高的频率响应，如300Hz。使用电机驱动高精度滑阀的数字式液压缸，由于采用电机驱动，和滑阀阀芯通过精密丝杆与液压缸活塞联动的整体设计，避开了伺服阀频宽限制，从而能够达到300hz，甚至更高的频率响应。因此亟需提供一种新型的电动伺服油缸。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗污染能力高，高频率响应的电动伺服油缸。为解决上述技术问题，本发明一种电动伺服油缸，包括缸筒、与缸筒密封固定的前端盖、后端盖、设置于缸筒之中的活塞，以及与活塞固定连接并穿过后端盖的活塞杆，前端盖设置有进油通道，后端盖设置有回油通道，还包括与后端盖固定的连接块、与连接块另一侧固定连接的电动阀、其输出轴与电动阀的阀芯一端固定连接的伺服电机、与电动阀的阀芯另一端固定连接的丝杠；丝杠的另一端通过螺纹结构与活塞杆沿轴向固定连接；连接块上设置有第一过油通道和第二过油通道，电动阀壳体上设置有第一控油口和第二控油口 ；当阀芯打开时，电动阀壳体上的第一控油口、连接块上的第一过油通道与进油通道形成通路，电动阀壳体上的第二控油口、连接块上的第二过油通道与回油通道形成通路；当阀芯关闭时，电动阀壳体上的第一控油口、连接块上的第一过油通道与进油通道断开，电动阀壳体上的第二控油口、连接块上的第二过油通道与回油通道断开。阀芯设置于电动阀阀套之中，阀芯穿过设置于电动阀两端的电动阀端盖和电动阀油口端盖。电动阀端盖上与阀芯接触位置处、电动阀油口端盖上与阀芯接触位置处分别设置有旋转密封件。活塞与活塞杆连接位置处的轴向两侧分别设置有前缓冲套和后缓冲套。活塞上与缸筒接触位置处、前端盖上与活塞杆接触位置处，以及活塞上与活塞杆接触位置处分别设置有旋转密封件。第一控油口上与第一过油通道接触位置处、第二控油口上与第二过油通道接触位置处、第一过油通道上与进油通道接触位置处，以及第二过油通道上与回油通道接触位置处分别设置有O型密封圈。本发明的电动伺服油缸的整体制造难度和成本较传统伺服油缸有较大优势。本发明由伺服电机驱动可方便的实现数字化控制，并有较高的频率工作范围。本发明采用多重密封手段及单级电动阀，并通过伺服电机、丝杆及液压缸的组合，克服了传统伺服阀液压缸抗污染能力差的问题。
图1为本发明所提供的一种电动伺服油缸的示意图。图中1为伺服电机、2为联轴器、3为电动阀壳体、4为电动阀阀套、5为阀芯、6为后端盖、7为丝杠、8为缸筒、9为活塞、10为前端盖、11为活塞杆、12为前缓冲套、13为后缓冲套、14为连接块、15为电动阀端盖、16为电动阀油口端盖。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明包括缸筒8、与缸筒8通过螺钉密封固定的前端盖10、后端盖6、设置于缸筒8之中的活塞9，以及与活塞9固定连接并穿过后端盖14的活塞杆U。在活塞9与活塞杆连接位置处的轴向两侧分别设置有前缓冲套12和后缓冲套13。活塞9上与缸筒8接触位置处、前端盖10上与活塞杆11接触位置处，以及活塞9上与活塞杆11接触位置处分别设置有旋转密封件。前端盖10设置有进油通道，后端盖6设置有回油通道。后端盖6上通过螺钉固定有的连接块14。连接块14另一侧通过螺钉固定连接有电动阀。阀芯5设置于电动阀阀套4之中，阀芯5穿过设置于电动阀两端的电动阀端盖15和电动阀油口端盖16。电动阀端盖15上与阀芯5接触位置处、电动阀油口端盖16上与阀芯5接触位置处分别设置有旋转密封件。电动阀的阀芯5的一端通过联轴器15与伺服电机I的输出轴固定连接，阀芯5的另一端通过另一联轴器固定连接有丝杠7 ;丝杠7的另一端通过螺纹结构与活塞杆11沿轴向固定连接。伺服电机I为现有的标准伺服电机。丝杠7优选为精密丝杠。连接块14上设置有第一过油通道和第二过油通道，电动阀壳体3上设置有第一控油口和第二控油口；当阀芯5打开时，电动阀壳体3上的第一控油口、连接块14上的第一过油通道连通，并通过油管与进油通道形成通路，电动阀壳体3上的第二控油口、连接块14上的第二过油通道与回油通道形成通路。当阀芯5关闭时，电动阀壳体3上的第一控油口、连接块14上的第一过油通道与进油通道断开，电动阀壳体3上的第二控油口、连接块上的第二过油通道与回油通道断开。第一控油口上与第一过油通道接触位置处、第二控油口上与第二过油通道接触位置处、第一过油通道上与进油通道接触位置处，以及第二过油通道上与回油通道接触位置处分别设置有O型密封圈。本发明的工作过程如下当伺服电机I没有转动输出时，电动阀的阀芯5处于零位，电动阀的第一控油口和第二控油口均关闭。当伺服电机I根据指令顺时针转动一定圈数，通过联轴器2与之相连的电动阀的阀芯5和丝杠7均顺时针转动相同圈数，丝杠7的转动拉动电动阀的阀芯5向左移动，阀口打开，电动阀的第一控油口与进油通道连通、电动阀的第二控油口与回油通道连通，压力油进入液压缸的左腔，液压缸的右腔回油，活塞杆11向右移动，进而带动丝杠7和电动阀的阀芯5向右移动，电动阀的阀芯5的开口逐渐减小，直至阀口关闭，活塞杆11停止移动。在整个过程中，活塞杆11的向右移动距离等于伺服电机I的输出圈数与丝杠7的导程之积。反之，当伺服电机I输出反方向转动时，活塞杆11向左移动。
权利要求
1.一种电动伺服油缸,包括缸筒、与缸筒密封固定的前端盖、后端盖、设置于缸筒之中的活塞，以及与活塞固定连接并穿过后端盖的活塞杆，所述前端盖设置有进油通道，所述后端盖设置有回油通道，其特征在于:还包括与所述后端盖固定的连接块、与所述连接块另一侧固定连接的电动阀、其输出轴与所述电动阀的阀芯一端固定连接的伺服电机、与所述电动阀的阀芯另一端固定连接的丝杠；所述丝杠的另一端通过螺纹结构与活塞杆沿轴向固定连接；所述连接块上设置有第一过油通道和第二过油通道，所述电动阀壳体上设置有第一控油口和第二控油口 ；当所述阀芯打开时，电动阀壳体上的第一控油口、连接块上的第一过油通道与进油通道形成通路，电动阀壳体上的第二控油口、连接块上的第二过油通道与回油通道形成通路；当所述阀芯关闭时，电动阀壳体上的第一控油口、连接块上的第一过油通道与进油通道断开，电动阀壳体上的第二控油口、连接块上的第二过油通道与回油通道断开。
2.根据权利要求1所述的一种电动伺服油缸，其特征在于:所述阀芯设置于电动阀阀套之中，所述阀芯穿过设置于所述电动阀两端的电动阀端盖和电动阀油口端盖。
3.根据权利要求2所述的一种电动伺服油缸，其特征在于:所述电动阀端盖上与阀芯接触位置处、电动阀油口端盖上与阀芯接触位置处分别设置有旋转密封件。
4.根据权利要求1所述的一种电动伺服油缸，其特征在于:所述活塞与活塞杆连接位置处的轴向两侧分别设置有前缓冲套和后缓冲套。
5.根据权利要求1所述的一种电动伺服油缸，其特征在于:所述活塞上与缸筒接触位置处、所述前端盖上与活塞杆接触位置处，以及所述活塞上与活塞杆接触位置处分别设置有旋转密封件。
6.根据权利要求 1所述的一种电动伺服油缸，其特征在于:所述第一控油口上与第一过油通道接触位置处、所述第二控油口上与第二过油通道接触位置处、所述第一过油通道上与进油通道接触位置处，以及所述第二过油通道上与回油通道接触位置处分别设置有O型密封圈。
全文摘要
本发明涉及一种电动伺服油缸，包括缸筒、前端盖、后端盖、活塞，和塞杆，前端盖设有进油通道，后端盖设有回油通道，还包括与后端盖固定的连接块、与连接块另一侧固定连接的电动阀、其输出轴与电动阀的阀芯一端固定连接的伺服电机、与电动阀的阀芯另一端固定连接的丝杠；丝杠的另一端通过螺纹结构与活塞杆沿轴向固定连接；连接块上设有第一过油通道和第二过油通道，电动阀壳体上设有第一控油口和第二控油口；当阀芯打开时，第一控油口、第一过油通道与进油通道形成通路，第二控油口、第二过油通道与回油通道形成通路；电动伺服油缸整体制造难度和成本较传统伺服油缸有较大优势，由电机驱动可方便的实现数字化控制，并有较高的频率工作范围。
文档编号F15B13/044GK103075385SQ201110329390
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者邱法维, 何友文, 肖林, 韩旭, 李伟 申请人:北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院