专利名称：膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微米、纳米级运动状态和行程的精密控制及驱动装
置，具体是一种膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液压系统。
背景技术：
在生物工程、医学、农业、工业、军工、科研等领域均需采用微米或纳米 级运动工作平台进行运动状态的精密控制和行程精密控制。 一般可采用传.统的 液压缸方式、机械方式或压电陶瓷微驱控制。由于传统的液压缸方式由于摩擦 阻力大，零部件加工精度高，无法实现微米或纳米级运动工作平台进行运动状 态的精密控制和行程精密控制。目前，大都采用机械方式控制。机械方式由于 传动链结构复杂必l^导致机构的庞大，在某些空间尺寸要求极高的(如生物、 医学、科研、军工)领域就无法进行，同时为了减小累积误差，零、部件加工
精度要求极高，无法实现微米或纳米级运动工作平台进行运动状态的精密控制 和行程的精密控制。压电陶瓷微驱动控制具有控制精度髙的特点，但运动控制 行程很小，压电陶瓷易击穿，从而使其应用范围受到限制。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液 压系统，用于微米或纳米级运动状态和行程的精密控制及驱动。
本实用新型是通过如下技术方案实现的 一种膜片和密封圈一体化顶杆式 无泄漏开环液压系统，包括执行机构和控制机构，执行机构和控制机构结构相 同，通过油管连接；执行机构有缸体、缸盖，在缸体内腔设置有一体化膜片， 一体化膜片包括和缸体内腔大小相配合的可以折叠的柔性膜片及密封圈，膜片 为一端敞口的桶形，膜片和密封圈成一体，顶杆一端贴近膜片的底部置入缸体 内腔并能在缸体内腔中做伸缩运动。
所述一体化膜片中的密封圏是O型圏、或矩形圈、或波形圈及相似密封结 构形式的密封圈。
本实用新型通过膜片实现流体介质间的隔离，通过与膜片一体化连接的密 封圈实现流体密封，通过流体腔流体的注入和输出，在膜片和顶杆以及顶杆预 加力系统的共同作用下，膜片产生单层折叠移动并带动顶杆作定向移动。从而 实现工作平台运动状态和行程精密控制。 本实用新型的积极效果是1、 本实用新型无传统液压缸的活塞与密封装置的接触摩擦，所以运动阻力 极小。由于无活塞与密封装置的间隙存在，无流体介质泄漏现象产生，所以可 实现膜片及顶杆的运动状态精密控制和行程精密控制。2、 本实用新型通过改变执行机构与控制机构膜片工作面积之比，即可改变 膜片及顶杆的运动状态精密控制精度和行程精密控制精度。3、 本实用新型由于采用开环设计，无流体介质分流，所以可实现膜片及顶 杆的运动状态精密控制和行程精密控制。4、 本实用新型由于采用膜片一密封圉一体化顶杆式无泄漏形式，最大限度縮小系统的径向尺寸，最大限度地优化、简化了系统的设计过程，降低了系统 零部件的精度要求，最大限度地优化、简化了加工、装配工艺。5、 本实用新型由于采用膜片一密封園一体化顶杆式无泄漏形式，变动态密 封为静态密封，实现了整个系统的无泄漏。从而使系统工作状态稳定、免维护， 更节能环保。
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。图l是本实用新型结构示意图；图2是一体化膜片结构示意图。图中1、执行机构,2、驱动机构，1-1、导向套，1-2、顶杆，1-3、缸体, 1-4、一体化膜片，1-4.1、膜片，1-4.2、密封圈，1-5、缸盖，3、油管。
具体实施方式
参照图1所示，本实用新型由执行机构1和控制机构2两部分组成，两 部分结构相同，通过油管3连接；执行机构有缸体l-3、缸盖1-5,在缸体内腔 中有与缸体内壁大小相配合的一体化膜片1-4。如图2所示一体化膜片1-4由一 端敞口的桶形膜片1-4.1和O型密封圏1-4.2组成，O型密封圈1-4.2位于桶形 膜片1-4.1的开口并与膜片1-4.1联体。 一体化膜片1-4采用可折叠的柔性且不 与所使用的流体介质发生化学反应、也不与所使用的流体介质存在物理浸润现
象的橡塑材料或其他性能符合要求的材料压注成型。顶杆1-2的一端贴近一体化 膜片1-4的桶底置入缸体内腔并能在缸体内腔中做伸縮运动。在缸体的另一端装 置防止顶杆i-2跑偏的导向套1-1。顶杆1-2的作用相似于传统油缸中的活塞，
但不与流体介质接触，只进行力和工作状态的传递。
本实施例密封圈是O型圉、也可是矩形圈、或波形圈及相似密封结构形式 的密封圈。
使用方法是将执行机构的缸体1-3与工作平台的精密钱性导轨定滑块联 接，将执行机构的顶杆1-2与精密线性导轨动滑块联接，通过改变执行机构1与 控制机构2膜片工作面积之比的不同组合，从而组成微米或纳米级精密运动工 作平台。调节控制机构2顶杆2-2进给量，即可在显微镜下观察到精密运动工作 平台的运动状态精密控制和行程精密控制，实现精密运动工作平台的运动状态 精密控制和行程精密控制。
权利要求1、一种膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液压系统，其特征是包括执行机构(1)和控制机构(2)，执行机构和控制机构结构相同，通过油管(3)连接；执行机构(1)有缸体(1-3)、缸盖(1-5)，在缸体内腔设置有一体化膜片，一体化膜片包括和缸体内腔大小相配合的可以折叠的柔性膜片(1-4.1)及密封圈(1-4.2)，膜片(1-4.1)为一端敞口的桶形，膜片(1-4.1)和密封圈(1-4.2)成一体，顶杆(1-2)一端贴近膜片的底部置入缸体内腔并能在缸体内腔中做伸缩运动。
2、 根据权利要求1所述的膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液压系 统，其特征是 一体化膜片中的密封圈(1-4.2)是O型圈、或矩形圈、或波形圈。
专利摘要本实用新型公开了一种膜片和密封圈一体化顶杆式无泄漏开环液压系统，属微米、纳米级运动状态和行程的精密控制及驱动装置。包括执行机构和控制机构，执行机构和控制机构结构相同，通过油管连接；执行机构有缸体、缸盖，在缸体内有一体化膜片及能在缸体内腔内做伸缩运动的顶杆。一体化膜片包括和缸体内腔相配合的膜片及密封圈，膜片及密封圈成一体。本实用新型优点是运动阻力极小。无流体介质泄漏现象，最大限度地降低了系统零部件的精度要求，最大限度地优化、简化了加工、装配工艺。
文档编号F15B7/00GK201013689SQ20072003410
公开日2008年1月30日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者张志宏 申请人:张志宏