具有缓冲装置的模块化驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线性驱动器，更具体地涉及一种模块化线性驱动器，其具有在驱动器的冲程移动结束时减弱负载的缓冲装置。
【背景技术】
[0002]线性驱动器通常用于推动或摆动机械组件，例如用在航空应用中的组件。用在航空工业中的驱动器，包括线性驱动器，通常由许多相互作用的零件制成。当一个相互作用的零件断裂或损坏时，就需要替换整个驱动器。类似地，每个驱动器的整体可能需要为每个应用定制设计。这种驱动器的装配成本通过原材料的选择以及便于制造的零件几何形状的增量简化来控制。
[0003]在非航空应用中，驱动器可由大的连接部件或组件制成，其在操作中引起相邻的组件之间的自由活动(或者相对运动)。在这些非航空应用中，这种类型的自由活动通常不会损害驱动器的功能。因此，非航空驱动器不需要用于补偿自由活动的机构。
[0004]航空应用的驱动器的常规设计是在多个相互作用的部件之间使用螺纹的或另外的预载机械连接，并且不是模块化的。因此，这些驱动器操作的部件和组件不会遭受自由活动。因此，在航空驱动器中就不需要机构来补偿自由活动。
[0005]用在非航空应用中的驱动器通常使用缓冲装置，其包括进入空腔的柱塞以在距冲程结束预定的距离创建环形孔。窄化地，环形孔用作渐进地限制流体从未加压的腔室排出，直到冲程结束。环形的尺寸被选择以提供活塞速度的期望减少量。
[0006]用在非航空应用中的驱动器的缓冲方案取决于流体通过通道的阻力。因为流体的阻力对许多因素敏感，这成为问题。为确保缓冲作用一致，包含驱动器的杆和气缸组件必须通过以非常高的精确度控制配合物(mating features)的制造公差仔细对准，这提高了成本。然而，流体流动的阻力量极高地依赖由柱塞形成的环形的面积，环形的形状(可能由于位置未对准而不规则)和由于温度变化导致的流体速度的变化。
[0007]用在航空应用中的驱动器的缓冲方案通常需要在驱动器的气缸中产生疲劳问题的高应力集中区钻孔，尤其在需要高压力(例如，5000psi)的应用中。图11图示了没有(blanked)通道缓冲布置的现有技术。无限制流动，直到活塞圈穿过第一钻孔，在该点，唯一的流体路径穿过限流器。限流器中有效孔的尺寸被选择以提供活塞速度的期望减少量。钻的孔靠近气缸主体和头部的连接处，能导致高压力应用失败。其他设计可要求接头端的重叠在外气缸，其要求流体穿过两个分离的组将，这样需要复杂和昂贵的密封装置。
[0008]本发明解决以上问题中的至少一个。
【发明内容】
[0009]因此，提供了一种模块化线性驱动器，包含:活塞壳体，该活塞壳体具有封闭端和开口端；活塞杆，该活塞杆能够在活塞壳体的内部、在伸展位置和压缩位置之间滑动，活塞杆具有靠近活塞壳体的封闭端的第一端和远离活塞壳体的封闭端的第二端；保持线，该保持线用于将接头端可移除地附接到活塞壳体的闭端；和活塞头，该活塞头附接到活塞杆的第一端，活塞头可操作以提供与接头端的缓冲接合。在一些方面，接头端的内表面上的第一外周凹口与活塞壳体的封闭端的外表面上的第二外周凹口对齐，以接收保持线。在另外的方面，接头端限定切向槽，该切向槽连接接头端的外表面和接头端的第一外周凹口，切向槽用于插入和移除保持线，以将接头端附接到活塞壳体的封闭端或从活塞壳体的封闭端分离。在又一方面，保持线进一步包含钩状物，以卡扣在活塞壳体的封闭端的外表面上。
[0010]在一些方面，利用第二保持线，接头端可移除地附接到活塞壳体。在另外的方面，利用第二保持线，活塞头可移除地附接到活塞杆的第一端。在另外的方面，第一保持线和第二保持线中的任一个具有螺旋形状，以在活塞杆的纵向轴线方向上提供轴向力，用于补偿活塞杆和杆端之间的自由活动。在其他方面，第一保持线和第二保持线中的任一个包含至少一个波形，用于在活塞杆和杆端之间提供力，以补偿活塞杆和杆端之间的自由活动。
[0011]在一些另外的方面，活塞头和活塞壳体的封闭端限定第一腔室，该第一腔室用于在活塞头和封闭端之间保持液压流体，并且活塞头和活塞壳体的开口端限定第二腔室，该第二腔室用于在活塞头和开口端之间保持液压流体，活塞头包含流量控制装置，通过控制进入第一腔室的液压流体的流量以在压缩位置提供缓冲接合，从而相对于第二腔室中的压力控制第一腔室的压力。在一些方面，活塞头进一步包含矛头，该矛头从活塞头延伸进入第一腔室，并且接头端限定空腔，该空腔在压缩位置与矛头密封地接合，引导液压流体通过流量控制装置。矛头可以进一步包含接触密封件，该接触密封件动态地重复接合空腔。矛头可以利用保持板附接到活塞头。模块化线性驱动器可以进一步包含压盖，该压盖可移除地附接到活塞壳体的开口端，压盖限定压盖空腔，该压盖空腔朝向第二腔室开口，活塞头进一步包含活塞头延伸部，该活塞头延伸部在伸展位置与压盖空腔密封地接合，压盖进一步包含第二流量控制装置，该第二流量控制装置联接到压盖空腔，以通过控制来自压盖空腔的液压流体的流量，在伸展位置提供缓冲接合。在一些方面，活塞头延伸部可以进一步包含接触密封件，该接触密封件动态地重复接合压盖空腔。在一些方面，模块化线性驱动器可以进一步包含液压接头，该液压接头在活塞壳体的开口端的附近被附接，并联接到压盖空腔。在一些方面，压盖可以通过第二保持线可移除地附接到活塞壳体的开口端。
[0012]在另一方面，提供了一种保持线，用于模块化线性驱动器中，该保持线包含:细长的柔性线，该线具有两个自由端，该线在第一平面中形成实质上的圆形，并且包含沿着线间隔开的一个或多个波形空间，波形在第二平面中延伸。保持线可以具有一个或多个波形，沿着该线形成正弦图案，自由端互相偏移，或者波形在第二平面中形成螺旋图案。
【附图说明】
[0013]为了能够容易地理解本主题，实施例通过附图中举例的方式被图示，其中:
[0014]图1是活塞杆处于伸展位置的截面图；
[0015]图2是活塞杆处于缩回位置的截面图；
[0016]图3是与保持线附接的两个组件的截面图；
[0017]图4是活塞处于伸展位置的部分截面图，显示本文描述的保持线的放置；
[0018]图5A、5B、5C分别显示保持线的实施例的三种立体图；
[0019]图6是根据本说明书的模块化驱动器的截面图；
[0020]图7是模块化驱动器的部分的截面图，显示活塞的缓冲接合；
[0021]图8是本文描述的模块化驱动器的可选实施例的截面图；
[0022]图9A-E分别显示内部和外部组件的立体截面图，图示保持线被安装和未被安装的凹槽和切向槽；
[0023]图10A-C是显示保持线的安装顺序的立体截面图；和
[0024]图11是图示没有通道缓冲装置的现有技术。
【具体实施方式】
[0025]公开了一种驱动器，其由模块化组件形成，至少两个模块化组件利用一个或多个附接机构互相连接，本文也称作保持线。保持线在驱动器内在组件之间形成机械连接。通过保持线的使用，组件的连接可以在紧固的组件之间引入弹性负载，其足够抵抗预期的应用负载，阻止可能会出现的自由活动。
[0026]公开了一种模块化线性驱动器，用于液压或气动驱动。模块化驱动器包含活塞壳体，其可滑动地容纳活塞杆。活塞杆在伸展位置和压缩位置之间滑动，从而限定来回运动。模块化驱动器在来回动期间在活塞杆的伸展和压缩冲程中的一个或两个结束时提供精确的缓冲(即活塞速度的减少)。术语“精确的”用于指使用流量控制装置保持流量恒定。恒定的流量可以不管温度变化。通过使用附接机构，在操作期间，模块化驱动器进一步补偿活塞杆的任意端的自由活动。根据本发明的实施例，附接机构是用于将不同组件连接或联结在一起的保持线。精确的缓冲可以利用包含精确的流量控制装置及接合-脱离密封件的浮动柱塞和空腔方案来实现。
[0027]优选实施例可以包括下列特征中任意一个或任意两个以上的组合:
[0028]在一个实施例中，活塞壳体的封闭端包含接头端，其中接头端利用保持线附接到活塞壳体。在一个实施例中，利用一个以上的保持线连接组件。
[0029]在另外的实施例中，活塞头利用保持线可移除地附接到活塞的第一端。
[0030]在一个实施例中，连接活塞杆和杆端的保持线具有螺旋形状，以在活塞杆的纵向轴线方向上提供轴向力，并且保持线可操作以补偿活塞杆和杆端之间的自由活动。在另一实施例中，保持线的形状包含至少一个波形，用于在活塞杆和杆端之间提供力，以补偿活塞杆和杆端之间的自由活动。自由活动是两个组件之间的相对运动，其在装置的操作中是不需要的；它是额外的，不必要的移动。轴向力帮助消除或限制自由活动。由于没有移动，因此没有提供阻尼。同样，连接接头端和活塞壳体的保持线优选地具有螺旋形状，以在活塞壳体的纵向方向上提供轴向力，用于补偿接头端和活塞壳体之间的自由活动。在另一实施例中，保持线的形状包含至少一个波形，用于在接头端和活塞壳体之间提供力，用于补偿接头立而和活塞壳体之间的自由活动。
[0031]在一个实施例中，活塞头利用保持线可移除地附接活塞杆的第一端。保持线具有螺旋形状，以在活塞杆的方向上提供轴向力，用于补偿活塞杆和活塞头之间的自由活动。保持线的形状包含至少一个波形，以在活塞杆和活塞头之间提供力，用于补偿活塞杆和活塞头之间的自由活动。
[0032]在一个可选的实施例中，设置橡胶罩，附接到第一附接机构和第二附接机构中的至少一个上，用于防止腐蚀和磨损。
[0033]在一个实施例中，活塞杆的第一端和活塞壳体的封闭端限定用于保持液压流体的第一腔室，并且活塞