专利名称：一种应用在高频大流量场合的伺服缸的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体传动与控制技术领域，涉及一种伺服缸，尤其涉及一种应用在高频大流量场合的伺服缸。
背景技术：
近年来随着电业伺服阀系统在航空航天、冶金、船舶、军事等应用领域的广泛发展，同时近年来国家大力提倡产品国产化，特别是涉及国防工业，军事领域国产化，减少对国外产品的依赖，这同时也对国产伺服阀的性能提出了很高的要求，但是当前国产的伺服阀动态性能还不能满足要求。例如，在一些快速动作场合中的执行机构，其要求在30ms的时间内达到不低于lOm/s的速度，对伺服缸的作筒流量计算达70L/min，这是一个很大的流速，电液伺服阀要有很好的高频大流量性能才能满足要求，但是当前只有三级国产伺服阀可以达到70L/min，然而频率却仅仅只有20HZ，阀口打开时间需要50ms，也就是说如果用国产伺服阀的话，在30ms的时间内伺服缸的速度只能达到2. 6m/s，远远达不到实际的需要； 同时，国产的二级伺服阀动态特性频率在60-90HZ之间，可以满足频率要求，但是流量只有20-35L/min,也达不到高频大流量的要求。为了让国产阀实现高频大流量的特性，一般是采用增加先导级数，各级阀之间是单纯的串联关系，但是随着流量的需求增加，由于级间放大倍数有限，会导致动态响应频率随先导级数的增加而降低。因此，迫切需要一种装置和方法，在不改变现有国产阀现状的情况下，充分利用二级国产电液伺服阀的高频优势，克服小流量的劣势，来解决国产伺服阀“大流量”和“高频响”的矛盾，减少对国外大流量伺服阀的依赖。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用在高频大流量场合的伺服缸，可克服单个国产伺服阀的流量小满足不了工程上大速度的要求的缺陷，而且使普通国产伺服阀的高频优势与工程所需的大流量特性很好的结合，也就是通过此伺服缸可以使高频小流量的国产伺服，同时拥有高频响和大流量的特性。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种应用在高频大流量场合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端盖、后端盖、尾盖、活塞、活塞杆、位移传感器、第一伺服阀、第二伺服阀、第一油管、第二油管；所述缸筒的一端设置前端盖，另一端设置后端盖，后端盖同时与尾盖连接；所述活塞杆连接活塞，活塞、活塞杆设置于缸筒内，位移传感器设置于尾盖内，固定在后端盖上；所述第一伺服阀、第二伺服阀分别紧贴后端盖设置，第一伺服阀用于控制第一、三油路的通断，第二伺服阀用于控制第二、四油路的通断；所述第一油路包括设置于前端盖的第一连接通道、第一油管、设置于后端盖内的第二连接通道；所述第二油路包括设置于前端盖的第三连接通道、第二油管、设置于后端盖内的第四连接通道；第一连接通道与第三连接通道对称设置，第二连接通道与第四连接通道对称设置；所述第一连接通道、第二连接通道通过第一油管连通，所述第三连接通道、第四连接通道通过第二油管连通；在后端盖中完全对称地设有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路与缸筒活塞杆的内侧相通；所述第一油路、第二油路对称设置，第三油路、第四油路对称布置；所述第一伺服阀、第二伺服阀以同样的油路距离到达活塞；第一油路与第二油路、第三油路与第四油路分别以并联的形式和伺服缸活塞腔相通，使两个伺服阀出来的流体同时作用伺服缸活塞，使两个伺服阀相互之间不干涉。 作为本实用新型的一种优选方案，所述尾盖通过若干螺钉与后端盖固定连接。本实用新型的有益效果在于本实用新型提出的应用在高频大流量场合的伺服缸，通过两个伺服阀的并联，可以使国产伺服阀满足一些设备的高速执行机构对伺服阀的高频大流量要求的场合，大大提升了国产伺服阀的性能和应用场合。
图I为本实用新型伺服缸的结构示意图。图2为图I的俯视图。图3为设有两伺服阀的伺服缸原理控制图。图4为两伺服阀电气接线示意图。图5为本实用性新型伺服缸的油路示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。实施例一请参阅图I至图5，本实用新型揭示了一种应用在高频大流量场合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒19、前端盖11、后端盖4、尾盖24、活塞、活塞杆12、位移传感器I、第一伺服阀3、第二伺服阀5、第一油管7、第二油管等等。所述缸筒19的一端与前端盖11相连，另一端与后端盖4相连，后端盖4同时与尾盖24连接，本实施例中，尾盖24通过若干螺钉(如内六角螺钉)2与后端盖4固定连接。此夕卜，前端盖11、后端盖4通过若干螺钉(如内六角螺钉)18固定连接。所述活塞杆12连接活塞，活塞、活塞杆12设置于缸筒19内，位移传感器I设置于尾盖24内。内六角螺栓6把管座分别固定在前后端盖上，第一、第二油管的两端分别与前后端盖上的管座相连，并用O型圈进行密封。关节轴承26可以在实际中固定伺服缸，并可以允许伺服缸在实际应用中绕关节轴承旋转。由于伺服缸很重，不可能人工搬运，只能用起吊装置用吊钩勾住吊环13搬运。所述活塞杆12靠近后端盖4的一端设有磁铁22，活塞杆12靠近前端盖11的一端设有防尘圈14、轴用阶梯圈15、导向环16。该位移传感器I实际上是磁致伸缩位移传感器，它也是固定在后端盖上，因为是精密仪器，容易损坏，所以外边用尾筒作为外壳加以保护；它的作用原理就是通过位移传感器内的磁场与磁铁22的磁场相互作用，进而测算出活塞杆的位移，磁铁22是固定在活塞杆上的，随活塞杆移动。所述第一伺服阀3、第二伺服阀分别紧贴后端盖4设置，从而可以不用使用其他的油管进行连接；第一伺服阀3用于控制第一油路、第三油路的通断，第二伺服阀用于控制第二油路、第四油路的通断。其中所述的第一油路由第一通道B、第一油管7和第二通道C组成；第二油路由第三通道E、第二油管和第四通F道组成；第一连接通道与第三连接通道对称设置，第二连接通道与第四连接通道对称设置；第一油路、第二油路与缸筒内的活塞杆的外侧通；第三、第四油路完全对称存在于后端盖中，第三、四油路与缸筒活塞杆的内侧相通；活塞杆内侧和外侧通过起到活塞作用的导向环20、孔用方形圈21相隔离。所述第一连接通道、第二连接通道通过第一油管7连通，所述第三连接通道、第四连接通道通过第二油管连通。第一油管7、第二油管的两端分别设有O型圈8进行密封。所述第一油路、第二油路对称设置，第三油路A、第四油路D对称布置。所述第一伺 服阀、第二伺服阀以同样的油路距离到达活塞。第一油路与第二油路、第三油路与第四油路分别以并联的形式和伺服缸活塞腔相通，使两个伺服阀出来的流体同时作用伺服缸活塞，使两个伺服阀相互之间不干涉。其中，所述的伺服阀可以根据实际工程需要进行选择替换。本实用新型同时揭示一种实现国产伺服阀应用在高频大流量场合的方法，其包括以下步骤第一，选取一组阀进行性能测试，挑选动态特性、静态特性相似或者一样的两个伺服阀；动态特性包括压力流量特性，空载流量特性，压力特性，内泄特性等特性；静态特性包括相频特性，幅频特性，瞬态特性等特性。第二，按照油路对称设计加工伺服缸前端盖和一些其它附带的必要元件，按照图I装配成伺服缸；其中伺服缸的前端盖油路必须是对称设计，并且还要保证端盖上的两个液压口是并联，油路长度应该相等；附带的必要元件可以使控制油路以并联的方式连接到伺服缸活塞的两端。第三，把两个伺服阀对称紧贴安装在上述提供的伺服缸前端盖两侧；伺服阀和伺服缸的安装位置(如图I、图2)所示，两个伺服阀必须紧贴特殊设计的伺服缸后端盖上，这样可以减少不必要的油路长度，增加可控性和同步性，从而保证两伺服阀同时作用于伺服缸活塞面上，减少长油路的干扰；第四，两伺服阀电流要串联连接，以保证两伺服阀同时动作；若按并联连接会造成两伺服阀动作不同步，影响性能；如图4所示，第一伺服阀3、第二伺服阀5通过导线9连接;第五，接上油路调试整个装置，使两个伺服阀处在最佳的控制位置。本方法实施的关键步骤是挑选的两个伺服阀的动态性能和静态性能要相似，特别设计的伺服缸前端盖油路对称、长度要相同、端口是并联的，两个伺服阀要紧贴伺服缸，伺服阀的控制电流以串联的形式连接。这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例， 以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求1.一种应用在高频大流量场合的伺服缸，其特征在于，所述伺服缸包括缸筒、前端盖、后端盖、尾盖、活塞、活塞杆、位移传感器、第一伺服阀、第二伺服阀、第一油管、第二油管； 所述缸筒的一端设置前端盖，另一端设置后端盖，后端盖同时与尾盖连接； 所述活塞杆连接活塞，活塞、活塞杆设置于缸筒内，位移传感器设置于尾盖内，固定在后端盖上； 所述第一伺服阀、第二伺服阀分别紧贴后端盖设置，第一伺服阀用于控制第一油路的通断，第二伺服阀用于控制第二油路的通断； 所述第一油路包括设置于前端盖的第一连接通道、设置于后端盖内的第二连接通道；所述第二油路包括设置于前端盖的第三连接通道、设置于后端盖内的第四连接通道；第一连接通道与第三连接通道对称设置，第二连接通道与第四连接通道对称设置； 所述第一连接通道、第二连接通道通过第一油管连通，所述第三连接通道、第四连接通 道通过第二油管连通； 在后端盖中完全对称地设有第三油路、第四油路，第三油路、第四油路与缸筒活塞杆的内侧相通； 所述第一油路、第二油路对称设置，第三油路、第四油路对称布置； 所述第一伺服阀、第二伺服阀以同样的油路距离到达活塞；第一油路与第二油路、第三油路与第四油路分别以并联的形式和伺服缸活塞腔相通，使两个伺服阀出来的流体同时作用伺服缸活塞，使两个伺服阀相互之间不干涉。
2.根据权利要求I所述的应用在高频大流量场合的伺服缸，其特征在于 所述尾盖通过若干螺钉与后端盖固定连接。
专利摘要本实用新型揭示了一种应用在高频大流量场合的伺服缸，所述伺服缸包括缸筒、前端盖、后端盖、尾盖、活塞、活塞杆、位移传感器、第一伺服阀、第二伺服阀、第一油管、第二油管；所述第一伺服阀、第二伺服阀分别紧贴后端盖设置，第一伺服阀用于控制第一油路的通断，第二伺服阀用于控制第二油路的通断；所述第一油路、第二油路对称设置，所述第一伺服阀、第二伺服阀以同样的油路距离到达活塞。本实用新型提出的应用在高频大流量场合的伺服缸，通过两个伺服阀的并联，可以使国产伺服阀满足一些设备的高速执行机构对伺服阀的高频大流量要求的场合，大大提升了国产伺服阀的性能和应用场合。
文档编号F15B13/04GK202579423SQ201220228608
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者孙骞, 杨丽红, 朱小明, 鲁丹丹, 孙金祥, 简发萍, 陈浩帆 申请人:上海理工大学