一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器

本发明属液压缸，尤其涉及一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器。

背景技术：

1、根据液压缸属性的不同，可将液压伺服作动器分为单作用和双作用两种类型，双作用型即液压缸活塞的伸出与回缩都由电液伺服阀控制，而单作用型即活塞的伸出由电液伺服阀控制，而回缩通常由设置于液压缸有杆腔内的可拉压弹簧或是外负载力实现。双作用液压伺服作动器的优点在于其活塞的伸出与回缩速度和力都是灵活可调的，适用场合较广，而单作用液压伺服作动器的好处在于其节能能力。然而，目前如果想改变液压缸回缩的速度和力度，则必须将缸体拆卸，并更换具有更大刚度的弹性元件，不仅费时费力，同制作合适的弹性元件也有不小的难度，能够轻松实现单作用与双作用更替的液压伺服作动器更是少之又少。综上所述，亟需一种即能实现双作用液压伺服作动器的双向驱动能力，又具有单作用液压伺服作动器的节能特性，同时还能实现双向输出力灵活可调、单/双作用可快速切换的液压伺服作动器。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，以解决上述问题，实现单/双作用快速切换的液压伺服作动器，同时达到节能的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，包括缸筒，所述缸筒内部开设有辅助高压气体腔、中心腔和辅助油液腔，所述辅助高压气体腔、中心腔和辅助油液腔均沿所述缸筒的长度方向设置，所述辅助高压气体腔、中心腔、辅助油液腔的两端均密封设置，所述中心腔内滑动连接有滑块，所述滑块的一端同轴固接有活塞杆，所述活塞杆的一端伸出所述中心腔，所述缸筒的顶面上固定连接有进出油口阀块，所述进出油口阀块通过第一油路结构连通有电液伺服阀，所述电液伺服阀固定连接在所述缸筒的顶面上，所述电液伺服阀通过第二油路结构连通有第二端置过渡孔，所述第二端置过渡孔与所述中心腔连通，所述电液伺服阀通过通道与所述中心腔连通，所述中心腔通过第二过渡孔与所述辅助油液腔连通，所述辅助油液腔与所述辅助高压气体腔连通，所述辅助油液腔内滑动连接有滑动活塞，所述第二端置过渡孔位于所述缸筒远离所述活塞杆的一端，所述通道位于所述缸筒靠近所述活塞杆的一端，所述缸筒内设置有油路切换组件；

4、所述油路切换组件包括第一油路切换件和第二油路切换件，所述第一油路切换件位于所述电液伺服阀与所述通道之间，所述第二油路切换件位于所述辅助油液腔内。

5、优选的，所述第一油路结构包括开设在所述缸筒上的第一端置过渡孔、第三端置过渡孔，所述第一端置过渡孔、第三端置过渡孔分别与所述进出油口阀块的进/出油口连通；

6、所述缸筒上开设有第三中置过渡孔、第二中置过渡孔，所述第三中置过渡孔、第二中置过渡孔分别与所述电液伺服阀的进/出油口连通；

7、所述第三端置过渡孔与所述第二中置过渡孔通过第二横置连接孔连通，所述第一端置过渡孔与所述第三中置过渡孔通过第一横置连接孔连通；

8、所述第二横置连接孔、第一横置连接孔均开设在所述缸筒上。

9、优选的，所述第二油路结构包括开设在所述缸筒上的第一中置过渡孔，所述第一中置过渡孔与所述第二端置过渡孔通过第三横置连接孔连通，所述第三横置连接孔开设在所述缸筒上。

10、优选的，所述缸筒的一侧通过位移传感器套筒压板固定连接有位移传感器套筒，所述位移传感器套筒内滑动连接有位移传感器伸缩轴，所述位移传感器伸缩轴伸出所述位移传感器套筒的移动固定连接有端部固定板，所述端部固定板与所述活塞杆固定连接，所述端部固定板远离所述活塞杆的一侧固定连接有头端关节轴承连接盘。

11、优选的，所述辅助高压气体腔与所述辅助油液腔通过外接硬质管道连通，所述外接硬质管道包括第二对丝接头，所述第二对丝接头与所述辅助油液腔连通，所述第二对丝接头位于所述辅助油液腔远离所述第二过渡孔的一端，所述第二对丝接头连通有连接管，所述连接管连通有第一对丝接头，所述第一对丝接头与所述辅助高压气体腔连通。

12、优选的，所述缸筒远离所述活塞杆的一端固定连接有缸体后端封盘，所述缸体后端封盘上固定连接有尾端关节轴承连接盘，所述缸体后端封盘与所述中心腔之间固定连接有第一o型密封圈；

13、所述缸筒靠近所述活塞杆的一端固定连接有缸体前端封盘，所述缸体前端封盘沿所述活塞杆的伸出方向依次设置有第二导向环、第二组合密封、尘封圈，所述缸体前端封盘与缸筒之间固定连接有第二o型密封圈。

14、优选的，所述缸体前端封盘上固定连接有高压气体单向加注阀、油液单向加注阀，所述高压气体单向加注阀设置在辅助高压气体腔的一侧，所述高压气体单向加注阀与所述辅助高压气体腔连通，所述油液单向加注阀设置在所述辅助油液腔靠近所述第二过渡孔的一端，所述油液单向加注阀与所述辅助油液腔连通。

15、优选的，所述第一油路切换件包括位于所述电液伺服阀与所述通道之间的隔通油控制板，所述第二油路切换件包括位于所述辅助油液腔内的凸台，所述凸台与所述缸体前端封盘固定连接，所述凸台与所述缸体前端封盘之间固定连接有第三o型密封圈，所述凸台的长度小于缸体前端封盘到第二过渡孔的距离。

16、优选的，所述第一油路切换件包括位于所述电液伺服阀与所述通道之间的隔通油控制板，所述隔通油控制板开设有第一过渡孔，所述第一过渡孔与所述通道对应设置，所述第二油路切换件包括位于所述辅助油液腔内的凸台，所述凸台与所述缸体前端封盘固定连接，所述凸台与所述缸体前端封盘之间固定连接有第三o型密封圈，所述凸台的长度大于缸体前端封盘到第二过渡孔的距离。

17、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

18、本发明提出的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，在活塞杆回缩行程阶段，作用于滑块连接活塞杆的一侧的油液压力由辅助高压气体腔内密封的高压气体提供，减少了外接能源的输入，有效降低了液压作动器的能量消耗；本发明可根据实际工况要求，通过调节辅助高压气体腔的预充气压力轻松实现对辅助油液腔内油液压力的调整，适用范围较广；通过更换油路切换组件而实现油缸单、双作用之间的切换，方便简单，实现单/双作用快速切换。

技术特征：

1.一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，包括缸筒(23)，所述缸筒(23)内部开设有辅助高压气体腔(2313)、中心腔(2314)和辅助油液腔(2315)，所述辅助高压气体腔(2313)、中心腔(2314)和辅助油液腔(2315)均沿所述缸筒(23)的长度方向设置，所述辅助高压气体腔(2313)、中心腔(2314)、辅助油液腔(2315)的两端均密封设置，所述中心腔(2314)内滑动连接有滑块，所述滑块的一端同轴固接有活塞杆(17)，所述活塞杆(17)的一端伸出所述中心腔(2314)，所述缸筒(23)的顶面上固定连接有进出油口阀块(6)，所述进出油口阀块(6)通过第一油路结构连通有电液伺服阀(12)，所述电液伺服阀(12)固定连接在所述缸筒(23)的顶面上，所述电液伺服阀(12)通过第二油路结构连通有第二端置过渡孔(2303)，所述第二端置过渡孔(2303)与所述中心腔(2314)连通，所述电液伺服阀(12)通过通道(2312)与所述中心腔(2314)连通，所述中心腔(2314)通过第二过渡孔(2316)与所述辅助油液腔(2315)连通，所述辅助油液腔(2315)与所述辅助高压气体腔(2313)连通，所述辅助油液腔(2315)内滑动连接有滑动活塞(29)，所述第二端置过渡孔(2303)位于所述缸筒(23)远离所述活塞杆(17)的一端，所述通道(2312)位于所述缸筒(23)靠近所述活塞杆(17)的一端，所述缸筒(23)内设置有油路切换组件；

2.根据权利要求1所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述第一油路结构包括开设在所述缸筒(23)上的第一端置过渡孔(2302)、第三端置过渡孔(2304)，所述第一端置过渡孔(2302)、第三端置过渡孔(2304)分别与所述进出油口阀块(6)的进/出油口连通；

3.根据权利要求1所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述第二油路结构包括开设在所述缸筒(23)上的第一中置过渡孔(2308)，所述第一中置过渡孔(2308)与所述第二端置过渡孔(2303)通过第三横置连接孔(2307)连通，所述第三横置连接孔(2307)开设在所述缸筒(23)上。

4.根据权利要求1所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述缸筒(23)的一侧通过位移传感器套筒压板(21)固定连接有位移传感器套筒(22)，所述位移传感器套筒(22)内滑动连接有位移传感器伸缩轴(16)，所述位移传感器伸缩轴(16)伸出所述位移传感器套筒(22)的移动固定连接有端部固定板(15)，所述端部固定板(15)与所述活塞杆(17)固定连接，所述端部固定板(15)远离所述活塞杆(17)的一侧固定连接有头端关节轴承连接盘(14)。

5.根据权利要求1所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述辅助高压气体腔(2313)与所述辅助油液腔(2315)通过外接硬质管道(25)连通，所述外接硬质管道(25)包括第二对丝接头(2503)，所述第二对丝接头(2503)与所述辅助油液腔(2315)连通，所述第二对丝接头(2503)位于所述辅助油液腔(2315)远离所述第二过渡孔(2316)的一端，所述第二对丝接头(2503)连通有连接管(2502)，所述连接管(2502)连通有第一对丝接头(2501)，所述第一对丝接头(2501)与所述辅助高压气体腔(2313)连通。

6.根据权利要求1所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述缸筒(23)远离所述活塞杆(17)的一端固定连接有缸体后端封盘(4)，所述缸体后端封盘(4)上固定连接有尾端关节轴承连接盘(1)，所述缸体后端封盘(4)与所述中心腔(2314)之间固定连接有第一o型密封圈(402)；

7.根据权利要求6所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述缸体前端封盘(18)上固定连接有高压气体单向加注阀(27)、油液单向加注阀(28)，所述高压气体单向加注阀(27)设置在辅助高压气体腔(2313)的一侧，所述高压气体单向加注阀(27)与所述辅助高压气体腔(2313)连通，所述油液单向加注阀(28)设置在所述辅助油液腔(2315)靠近所述第二过渡孔(2316)的一端，所述油液单向加注阀(28)与所述辅助油液腔(2315)连通。

8.根据权利要求6所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述第一油路切换件包括位于所述电液伺服阀(12)与所述通道(2312)之间的隔通油控制板(26)，所述第二油路切换件包括位于所述辅助油液腔(2315)内的凸台(31)，所述凸台(31)与所述缸体前端封盘(18)固定连接，所述凸台(31)与所述缸体前端封盘(18)之间固定连接有第三o型密封圈(3101)，所述凸台(31)的长度小于缸体前端封盘(18)到第二过渡孔(2316)的距离。

9.根据权利要求6所述的一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，其特征在于，所述第一油路切换件包括位于所述电液伺服阀(12)与所述通道(2312)之间的隔通油控制板(26)，所述隔通油控制板(26)开设有第一过渡孔(2311)，所述第一过渡孔(2311)与所述通道(2312)对应设置，所述第二油路切换件包括位于所述辅助油液腔(2315)内的凸台(31)，所述凸台(31)与所述缸体前端封盘(18)固定连接，所述凸台(31)与所述缸体前端封盘(18)之间固定连接有第三o型密封圈(3101)，所述凸台(31)的长度大于缸体前端封盘(18)到第二过渡孔(2316)的距离。

技术总结
本发明属液压缸技术领域，特别是涉及一种具有节能特性的气液混驱液压伺服作动器，包括缸筒，缸筒内部开设有辅助高压气体腔、中心腔和辅助油液腔，缸筒的顶面上固定连接有进出油口阀块，进出油口阀块通过第一油路结构连通有固定连接在缸筒的顶面上的电液伺服阀，电液伺服阀通过第二油路结构连通有第二端置过渡孔，第二端置过渡孔与中心腔连通，电液伺服阀与中心腔连通，中心腔与辅助油液腔连通，辅助油液腔与辅助高压气体腔连通，辅助油液腔滑动连接有滑动活塞，第二端置过渡孔位于缸筒远离活塞杆的一端，通道位于缸筒靠近活塞杆的一端，缸筒内设置有油路切换组件。本发明在使用时，能给实现单/双作用快速切换，同时达到节能的目的。

技术研发人员：华子森,孙亚茹,凌六一
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13