专利名称:液压振荡伺服油缸的制作方法
现在的油缸仅仅作为动力元件需要换向阀控制才能往复运动，不像液压马达那样自动进行无限周期运动。根据液压马达的工作原理，本实用新型采用把液压脉动触发反相器(以下简称反相器)，液压换向阀(以下简称换向阀)，液压伺服油缸(以下简称油缸)用管路连接起来，组成了液压振荡伺服油缸(以下简称振荡器)。
本实用新型的目的是提供一种以液压油作为工作介质，以输出力为主要特征的自动往复直线运动的液压动力元件。
本实用新型的另一个目的是通过以双活塞结构实现调节振幅，采用变量油泵作为动力输入元件，就可构成一个工作频率与振幅均可调节的液压振荡器。
及本实用新型的实施图1描述了振荡器的组成及连接方式和工作原理。
图中最下部为换向阀部分，选用现有的标准元件。滑阀F的左行或右行运动，将主油路的高压油“Pf”切换到“D”口或“D′”口输出，推动主活塞左行或右行。滑阀F本身的运动由“B”腔和“B′”腔的控制压强大小来决定。
图1的中间部分为反相器，高压油经“P”口输入，由“R”口或“R′”口输出，经管路连接到“B”腔和“B′”腔，控制换向阀的切换。反相器本身是由一个球阀Q1和两个锥阀Z1和Z3组成，其运动是靠缓冲腔压力“Pk”来推动的。
图1最上部为振荡器，由活塞杆S和分离式活塞h1和h2组成，在“C”腔或“C′”腔高压油的作用下，活塞往复运动，实现输出功率的功能。
图2是表示振荡器振幅调节的工作原理图。
当需要改变振荡器振幅时，可从活塞杆中的通道输入高压控制油PL，在PL的作用下，主活塞分成两个活塞。其中活塞h1同活塞杆固定在一起，活塞h2可以在活塞杆上水平移动，如图2所示。当活塞h2产生了移动距离LL后，活塞的振幅可由计算公式表示为L′＝L－(Lk＋Lk＋2Lh＋LL)当将控制油PL封死后，利用液体不可压缩的特性，使等效活塞变厚，起到了移动缓冲腔的作用，达到了调节液压振荡伺服油缸振幅的目的。
工作原理图1所示振荡器的三组运动部件是同方向运动的。即当活塞运动到缓冲段，产生了反相控制信号“Pk”或“Pk”后，先由反相器组件(由钢球Q1和柱塞阀Z1和Z2组成)向左或向右运动并切换输出压力“R”和“R′”；当“R”和“R′”变化后，与它们通过管道连接的“B”腔和“B′”腔的控制压力亦发生变化，推动滑阀F运动；最后由于滑阀运动使主油路“D”和“D′”口工作压强出现交替变化，与之连接的“C”腔和“C′”腔也发生变化，推动主活塞的向左或向右运动。
正如图2所示的那样，油缸的对外连接管路不再是普通的两个“G1”和“G2”，而是另外设置了“G3”和“G4”口，以便把缓冲压强作为换向的脉冲触发信号给予输出。
现以图1为例，具体说明工作过程。
图1所示为活塞右行已进入缓冲工况，缓冲腔“K”腔因被活塞的缓冲头封住回油通路，在“K”腔形成了缓冲压力Pk。由于“K”腔由G3口与反相器的“A”腔连通，其另一条通路被单向球阀Q2封死，所以“A”腔压力增高，对柱塞式锥阀Z1产生一个向左的推力，推动柱塞式锥阀Z1，球阀Q1和柱塞式锥阀Z2向左运动，如图1所示。这时，球阀Q1将“R′”口与“P”口隔断并与回油口连通，同时锥阀Z1将“R”口与回油口隔断并与“P”口连通。与“R′”口连接的“B′”腔的控制压力由高压变成低压。与此相反，与“R”口连通的“B”腔的控制压力则由低变高，推动换向阀F向左运动(图1所示的正是滑阀F即将开始左行时刻的状态)。
换向阀F左行运动的结果，使“D”口与高压来油“Pf”口连通，与之连通的“C”腔的液压油由低压变成高压，推动活塞左行；与此同时，“D′”口与回油口连通，与之连通的“C′”腔的高压油压力立即下降，在活塞的推动下，经“D′”口排回油箱。
主活塞h1和h2及活塞杆S由向右运行的工况中，经上述的各腔压力的一系列变化，将进入到左行工况。活塞左行时会对“K”腔产生抽吸作用，但是“G1”口与“D”口之间连接管路中的高压油将会推开单向球阀Q2对“A”腔进行补充，以保证换向过程的顺利进行。
当活塞h1和h2左行到达另一端时，上述的控制过程会(以右行为正方向)重复进行，这样便实现了自动换向的目的。
对于由柱塞式锥阀Z1和Z2及球阀Q1组成的反相器来讲，由结构保证了双稳态特性。这是由于活塞脱离了换向工况，进入了正常运行工况后，作用在Z1和Q1上向左的力比作用在Z2和Z1上向右的力大，所以，只有等到活塞再次进入缓冲工况在“K′”腔形成比工作压力Pf大的缓冲压力“Pk′”后，才能触发反相器反相，而且当球阀Q1运动过中间位置后，Pf压力作用在球阀Q1的相反方向上，使球阀Q1可靠地运行到终点，这种特点保证了液压脉冲触发反相器具备了良好的抗干扰能力。
本实用新型的工作样机实验室试验时，在回油管路上安装了电磁换向阀，试图对换向过程进行干扰，都未能影响液压振荡伺服油缸的正常换向。
利用柱塞式锥阀与球阀的组合型式可以使结构简单，工作可靠。
权利要求
1.一种由液压脉冲触发反相器，液压换向阀和液压伺服油缸组成的，可以在外部提供能源的条件下自动地完成直线周期运动的液压振荡伺服油缸，其特征在于A)油缸有四个输入输出口“G1”，“G2”，“G3”，“G4”，其中“G1”口与“G2”口位于液压伺服油缸的两侧，“G3”口与“G4”口是由缓冲腔引出，B)反相器是由柱塞式锥阀和球阀及阀套构成，两个柱塞式锥阀分别安装在球阀两侧，C)油缸的“G1”口与换向阀的“D”口连接，“G2”口与换向阀的“D′”口连接；“G3”口与反相器的“A”腔连接，“G4”口与反相器的“A′”腔连接，D)在“G1”口同“D”口的连接管路与“G3”口同“A”腔的连接管路之间安装有单向阀“Q2”，使液压油只能从“G1”口同“D”口的连接管路中进入“A”腔，E)在“G2”口同“D′”口的连接管路与“G4”口同“A′”腔的连接管路之间装有单向阀“Q3”，使液压油只能从“G2”口同“D′”口的连接管路中进入“A′”腔，F)反相器的两个输出口分别同换向阀的控制腔连接，其中“R”口同“B”腔连接，“R′”口同“B′”腔连接。
2.按权利要求
1所述的油缸中的活塞，其特征在于是由两个活塞“h1”和“h2”组成，其中活塞“h1”同活塞杆固定在一起，活塞“h2”可以在活塞杆上水平移动，在控制油“PL”作用下，可以等效为一个厚活塞，使有效工作行程变短，就是说液压振荡器的振幅是可以调节的。
专利摘要
现在的直线运动伺服油缸仅仅作为输出功率、转换能量的执行元件，不象液压马达那样能够自动地完成无限的周期运动。根据液压马达的工作原理，本实用新型采用利用缓冲压力作为换向的脉冲信号——利用液压脉冲触发反相器作为控制元件——利用换向阀作为相位保持器，——伺服油缸，实现了直线运动的伺服油缸自动换向控制过程。本实用新型可以将缓冲腔做成可移动式，这会使本实用新型进一步扩大适用范围。
文档编号F15B13/00GK86207117SQ86207117
公开日1988年2月24日 申请日期1986年9月29日
发明者许建中 申请人:许建中导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan