CN112065808A - 一种伺服控制液压油缸及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种伺服控制液压油缸及其控制方法，本发明涉及液压油缸技术领域，外壳体的右侧壁上固定设置有端盖，端盖的右侧壁上固定设置有加强套管；内壳体左侧的外壳体的内部固定设置有调节座，腰形槽的内部设置有齿轮，齿轮与齿条相啮合设置；调节板的后侧壁上通过电机支架固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴通过轴承旋转穿过调节板和腰形槽后，依次与齿轮的中部以及挤压轮的中部固定连接，一号油管和二号油管分别设置在挤压轮与调节座上下两侧壁之间，通过伺服控制机构对进出油管内部的液压油流速进行控制，从而对伸缩杆的伸缩速度进行控制，控制得更加精准，同时，在活塞杆的伸设端上套设有加强件，增加了活塞杆的抗折弯能力。

Description

一种伺服控制液压油缸及其控制方法

技术领域

本发明涉及液压油缸技术领域，具体涉及一种伺服控制液压油缸及其控制方法。

背景技术

伺服液压缸能够实现对物体的运动方向、位置、速度或变形的随意控制，因此伺服液压缸比普通液压缸控制活塞杆运动的精度高；现有的伺服液压缸对活塞杆运动的控制不够精准，同时，活塞杆承重力大，容易导致活塞杆折弯，从而减少伺服液压缸的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的伺服控制液压油缸及其控制方法，通过伺服控制机构对进出油管内部的液压油流速进行控制，从而对伸缩杆的伸缩速度进行控制，控制得更加精准，同时，在活塞杆的伸设端上套设有加强件，增加了活塞杆的抗折弯能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含外壳体、内壳体、油缸、活塞杆、一号油管、二号油管；外壳体的前侧壁上通过合页旋转设置有检修门，检修门的另一侧通过十字锁与外壳体的前侧壁固定连接；检修门一侧的外壳体前侧壁上固定设置有电控箱；外壳体内部的一侧固定设置有内壳体，内壳体的内部固定设置有油缸，油缸的右侧壁上活动插设有活塞杆，活塞杆的右端穿过内壳体和外壳体后，伸设在外壳体的右侧；油缸的上侧通过多通电磁阀连接有一号油管，油缸的下侧通过多通电磁阀连接有二号油管，多通电磁阀固定设置在内壳体的外侧壁上，一号油管和二号油管的左端穿过外壳体的左侧壁后，与外部油泵连接，多通电磁阀另一端上固定连接有流量计，多通电磁阀和流量计均与电控箱内的电源连接；它还包含伺服控制机构、端盖、加强套管；外壳体的右侧壁上固定设置有端盖，端盖的右侧壁上固定设置有加强套管，端盖与加强套管为一体式结构，加强套管的外径由左向右逐渐减少设置，端盖和加强套管均活动套设在活塞杆的外侧；

所述的伺服控制机构包含调节座、挤压轮、齿条、齿轮、伺服电机、滑轨、调节板；内壳体左侧的外壳体的内部固定设置有调节座，调节座呈“C”形设置，调节座的后侧壁固定设置在外壳体内部的后侧壁上，调节座与外壳体的后侧壁上下两侧对称贯通开设有腰形槽，腰形槽内部的一侧壁上固定设置有齿条，腰形槽的内部设置有齿轮，齿轮与齿条相啮合设置；腰形槽两侧的外壳体后侧壁上对称固定设置有滑轨，调节板的前侧壁通过滑块滑动设置在滑轨上，调节板的后侧壁上通过电机支架固定设置有伺服电机，伺服电机的输出轴通过轴承旋转穿过调节板和腰形槽后，依次与齿轮的中部以及挤压轮的中部固定连接，一号油管和二号油管分别设置在挤压轮与调节座上下两侧壁之间；所述的伺服电机与电控箱内的电源连接。

进一步地，所述的加强套管的内部活动嵌设有石墨垫圈，石墨垫圈的右侧壁与加强套管右端的凸缘相卡设，石墨垫圈活动套设在活塞杆的外侧壁上；石墨垫圈增加了活塞杆与加强套管之间的润滑度，同时，对加强套管与活塞杆的外侧壁之间进行密封。

进一步地，所述的调节座内部的上下两侧壁的左右两侧对称固定设置有卡扣，一号油管和二号油管分别活动卡设在相对应位置上的卡扣中部；卡扣固定住一号油管和二号油管的位置，避免在伺服控制机构进行调节时，产生位移。

进一步地，所述的活塞杆的四周等圆角抵触设置有数个减震轮，数个减震轮的轮座上均固定连接有一号伸缩杆，一号伸缩杆的另一端均固定设置在内壳体的内侧壁上，一号伸缩杆上均套设有一号弹簧，一号弹簧的一端与减震轮的轮座相抵触设置，另一端与内壳体的内侧壁相抵触设置；活塞杆受外力作用时，等圆角设置的减震轮减少活塞杆在内壳体内部产生的震动。

进一步地，所述的油缸上下两侧的内壳体内部的上下两侧面上垂直固定设置有数个二号伸缩杆，油缸的上下两侧分别抵触设置有垫板，垫板的另一侧面分别与相对应的二号伸缩杆的端部固定连接，二号伸缩杆上套设有二号弹簧，二号弹簧的一端与垫板相抵触设置，二号弹簧的另一端与内壳体的内侧壁相抵触设置；活塞杆在进行伸缩运动时，带动油缸产生震动，二号弹簧的反向压缩力通过垫板对油缸进行减震。

进一步地，所述的垫板与油缸的外侧壁之间夹设有橡胶垫片，橡胶垫片固定设置在垫板的侧壁上；橡胶垫片隔在垫板与油缸之间，减少垫板对油缸外侧壁的刮伤。

本发明的控制方法步骤如下：通过外部油泵为一号油管和二号油管的内部通油，多通电磁阀控制一号油管和二号油管与油缸的连通情况，通过流量计检测一号油管和二号油管内部液压油的流速情况，以便于对活塞杆的伸缩速度进行检测和计算，当需要对活塞杆的伸缩速度进行控制时，打开伺服电机，伺服电机的输出轴带动齿轮转动，由于齿轮与齿条相啮合，齿轮带动挤压轮在腰形槽内向右移动，挤压轮对一号油管和二号油管进行挤压，控制一号油管和二号油管内的流速，从而对活塞杆的伸缩速度进行调节；活塞杆在受到外力作用时，加强套管增加活塞杆与外壳体之间抗折弯力。

采用上述结构后，本发明有益效果为：

1、通过伺服控制机构对一号油管和二号油管内部的液压油流速进行控制，从而对伸缩杆的伸缩速度进行控制，控制得更加精准；

2、通过流量计进行实时流速检测，方便更加精准的对一号油管和二号油管内的液压油进行控制；

3、在活塞杆的伸设端上套设有加强套管，增加了活塞杆与外壳体之间抗折弯力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是图1中的A-A剖视图。

图4是本发明的内部结构示意图。

图5是本发明的齿轮与腰形槽以及齿条的连接结构示意图。

图6是本发明的减震轮、一号伸缩杆、一号弹簧和活塞杆的连接结构示意图。

图7是本发明的连接框图。

附图标记说明：

外壳体1、检修门2、电控箱3、内壳体4、油缸5、活塞杆6、多通电磁阀7、一号油管8、二号油管9、流量计10、端盖11、加强套管12、伺服控制机构13、调节座13-1、挤压轮13-2、齿条13-3、齿轮13-4、伺服电机13-5、滑轨13-6、调节板13-7、腰形槽13-8、石墨垫圈14、卡扣15、减震轮16、一号伸缩杆17、一号弹簧18、二号伸缩杆19、垫板20、二号弹簧21、橡胶垫片22。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参看如图1-图7所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含外壳体1、内壳体4、油缸5、活塞杆6、一号油管8、二号油管9；外壳体1的前侧壁上通过合页和螺栓旋转设置有检修门2，检修门2的另一侧通过十字锁与外壳体1的前侧壁固定连接，十字锁通过螺栓固定设置在检修门2的前侧壁上，方便对外壳体1内部的元件进行检查和维修；检修门2一侧的外壳体1前侧壁上通过螺栓固定设置有电控箱3，电控箱3的内部设置有电源，电控箱3的面板上设置有各电气元件的控制开关；外壳体1内部的一侧固定焊设有内壳体4，内壳体4的内部通过固定件和螺栓固定设置有油缸5，该油缸5采用的是现有技术中的液压油缸5，油缸5的右侧壁上活动插设有活塞杆6，活塞杆6的右端穿过内壳体4和外壳体1后，伸设在外壳体1的右侧；油缸5的上侧通过多通电磁阀7连接有一号油管8，油缸5的下侧通过多通电磁阀7连接有二号油管9，多通电磁阀7通过螺栓固定设置在内壳体4的外侧壁上，一号油管8和二号油管9的左端穿过外壳体1的左侧壁后，与外部油泵连接，多通电磁阀7另一端上固定连接有流量计10，方便对一号油管8和二号油管9内部的流量进行检测，多通电磁阀7和流量计10均与电控箱3内的电源连接；它还包含伺服控制机构13、端盖11、加强套管12；外壳体1的右侧壁上固定设置有端盖11，端盖11的右侧壁上固定设置有加强套管12，端盖11与加强套管12为铸造一体成型，加强套管12的外径由左向右逐渐减少设置，加强套管12的内部活动嵌设有石墨垫圈14，石墨垫圈14的右侧壁与加强套管12右端的凸缘相卡设，端盖11、加强套管12、石墨垫圈14均活动套设在活塞杆6的外侧壁上；石墨垫圈14增加了活塞杆6与加强套管12之间的润滑度，同时，对加强套管12与活塞杆6的外侧壁之间进行密封；

所述的伺服控制机构13包含调节座13-1、挤压轮13-2、齿条13-3、齿轮13-4、伺服电机13-5、滑轨13-6、调节板13-7；内壳体4左侧的外壳体1的内部通过螺栓固定设置有调节座13-1，调节座13-1呈“C”形设置，调节座13-1的后侧壁通过螺栓固定设置在外壳体1内部的后侧壁上，调节座13-1与外壳体1的后侧壁上下两侧对称贯通开设有腰形槽13-8，腰形槽13-8内部的一侧壁上固定焊设有齿条13-3，腰形槽13-8的内部设置有齿轮13-4，齿轮13-4与齿条13-3相啮合设置；腰形槽13-8两侧的外壳体1后侧壁上通过螺栓对称固定设置有滑轨13-6，调节板13-7的前侧壁通过滑块滑动设置在滑轨13-6上，调节板13-7的后侧壁上通过电机支架和螺栓固定设置有型号是Y2-160M-6的5A伺服电机13-5，伺服电机13-5的输出轴通过轴承旋转穿过调节板13-7和腰形槽13-8后，依次与齿轮13-4的中部以及挤压轮13-2的中部固定连接，调节座13-1内部的上下两侧壁的左右两侧对称固定焊设有卡扣15，卡扣15采用的是弹性钢材质，一号油管8和二号油管9分别活动卡设在相对应位置上的卡扣15中部，然后两者分别设置在挤压轮13-2与调节座13-1上下两侧壁之间；卡扣15固定住一号油管8和二号油管9的位置，避免在伺服控制机构13进行调节时，产生位移；所述的伺服电机13-5与电控箱3内的电源连接；

所述的活塞杆6的四周等圆角抵触设置有数个减震轮16，减震轮16采用的是橡胶滚轮，四个减震轮16的轮座上均固定焊接有一号伸缩杆17，一号伸缩杆17的另一端均固定焊设在内壳体4的内侧壁上，一号伸缩杆17上均套设有一号弹簧18，一号弹簧18的一端与减震轮16的轮座相抵触设置，另一端与内壳体4的内侧壁相抵触设置；活塞杆6受外力作用时，等圆角设置的减震轮16减少活塞杆6在内壳体4内部产生的震动，增加装置使用寿命；

所述的油缸5上下两侧的内壳体4内部的上下两侧面上垂直固定焊设有数个二号伸缩杆19，油缸5的上下两侧分别抵触设置有垫板20，垫板20的另一侧面分别与相对应的二号伸缩杆19的端部固定连接，二号伸缩杆19上套设有二号弹簧21，二号弹簧21的一端与垫板20相抵触设置，二号弹簧21的另一端与内壳体4的内侧壁相抵触设置，垫板20与油缸5的外侧壁之间通过胶粘夹设有橡胶垫片22，橡胶垫片22通过胶粘固定设置在垫板20的侧壁上；橡胶垫片22隔在垫板20与油缸5之间，减少垫板20对油缸5外侧壁的刮伤；活塞杆6在进行伸缩运动时，带动油缸5产生震动，二号弹簧21的反向压缩力通过垫板20对油缸5进行减震，增加了油缸5的使用寿命。

本具体实施方式的控制方法步骤如下：通过外部油泵为一号油管8和二号油管9的内部通油，多通电磁阀7控制一号油管8和二号油管9与油缸5的连通情况，通过流量计10检测一号油管8和二号油管9内部液压油的流速情况，以便于对活塞杆6的伸缩速度进行检测和计算，当需要对活塞杆6的伸缩速度进行控制时，打开伺服电机13-5，伺服电机13-5的输出轴带动齿轮13-4转动，由于齿轮13-4与齿条13-3相啮合，齿轮13-4带动挤压轮13-2在腰形槽13-8内向右移动，挤压轮13-2对一号油管8和二号油管9进行挤压，控制一号油管8和二号油管9内的流速，从而对活塞杆6的伸缩速度进行调节；活塞杆6在受到外力作用时，加强套管12增加活塞杆6与外壳体1之间抗折弯力。

采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：

1、通过伺服控制机构13对一号油管8和二号油管9内部的液压油流速进行控制，从而对伸缩杆的伸缩速度进行控制，控制得更加精准；

2、通过流量计10进行实时流速检测，方便更加精准的对一号油管8和二号油管9内的液压油进行控制；

3、在活塞杆6的伸设端上套设有加强套管12，增加了活塞杆6与外壳体1之间抗折弯力。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种伺服控制液压油缸，它包含外壳体（1）、内壳体（4）、油缸（5）、活塞杆（6）、一号油管（8）、二号油管（9）；外壳体（1）的前侧壁上通过合页旋转设置有检修门（2），检修门（2）的另一侧通过十字锁与外壳体（1）的前侧壁固定连接；检修门（2）一侧的外壳体（1）前侧壁上固定设置有电控箱（3）；外壳体（1）内部的一侧固定设置有内壳体（4），内壳体（4）的内部固定设置有油缸（5），油缸（5）的右侧壁上活动插设有活塞杆（6），活塞杆（6）的右端穿过内壳体（4）和外壳体（1）后，伸设在外壳体（1）的右侧；油缸（5）的上侧通过多通电磁阀（7）连接有一号油管（8），油缸（5）的下侧通过多通电磁阀（7）连接有二号油管（9），多通电磁阀（7）固定设置在内壳体（4）的外侧壁上，一号油管（8）和二号油管（9）的左端穿过外壳体（1）的左侧壁后，与外部油泵连接，多通电磁阀（7）另一端上固定连接有流量计（10），多通电磁阀（7）和流量计（10）均与电控箱（3）内的电源连接；其特征在于：它还包含伺服控制机构（13）、端盖（11）、加强套管（12）；外壳体（1）的右侧壁上固定设置有端盖（11），端盖（11）的右侧壁上固定设置有加强套管（12），端盖（11）与加强套管（12）为一体式结构，加强套管（12）的外径由左向右逐渐减少设置，端盖（11）和加强套管（12）均活动套设在活塞杆（6）的外侧；

所述的伺服控制机构（13）包含调节座（13-1）、挤压轮（13-2）、齿条（13-3）、齿轮（13-4）、伺服电机（13-5）、滑轨（13-6）、调节板（13-7）；内壳体（4）左侧的外壳体（1）的内部固定设置有调节座（13-1），调节座（13-1）呈“C”形设置，调节座（13-1）的后侧壁固定设置在外壳体（1）内部的后侧壁上，调节座（13-1）与外壳体（1）的后侧壁上下两侧对称贯通开设有腰形槽（13-8），腰形槽（13-8）内部的一侧壁上固定设置有齿条（13-3），腰形槽（13-8）的内部设置有齿轮（13-4），齿轮（13-4）与齿条（13-3）相啮合设置；腰形槽（13-8）两侧的外壳体（1）后侧壁上对称固定设置有滑轨（13-6），调节板（13-7）的前侧壁通过滑块滑动设置在滑轨（13-6）上，调节板（13-7）的后侧壁上通过电机支架固定设置有伺服电机（13-5），伺服电机（13-5）的输出轴通过轴承旋转穿过调节板（13-7）和腰形槽（13-8）后，依次与齿轮（13-4）的中部以及挤压轮（13-2）的中部固定连接，一号油管（8）和二号油管（9）分别设置在挤压轮（13-2）与调节座（13-1）上下两侧壁之间；所述的伺服电机（13-5）与电控箱（3）内的电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种伺服控制液压油缸，其特征在于：所述的加强套管（12）的内部活动嵌设有石墨垫圈（14），石墨垫圈（14）的右侧壁与加强套管（12）右端的凸缘相卡设，石墨垫圈（14）活动套设在活塞杆（6）的外侧壁上；石墨垫圈（14）增加了活塞杆（6）与加强套管（12）之间的润滑度，同时，对加强套管（12）与活塞杆（6）的外侧壁之间进行密封。

3.根据权利要求1所述的一种伺服控制液压油缸，其特征在于：所述的调节座（13-1）内部的上下两侧壁的左右两侧对称固定设置有卡扣（15），一号油管（8）和二号油管（9）分别活动卡设在相对应位置上的卡扣（15）中部；卡扣（15）固定住一号油管（8）和二号油管（9）的位置，避免在伺服控制机构（13）进行调节时，产生位移。

4.根据权利要求1所述的一种伺服控制液压油缸，其特征在于：所述的活塞杆（6）的四周等圆角抵触设置有数个减震轮（16），数个减震轮（16）的轮座上均固定连接有一号伸缩杆（17），一号伸缩杆（17）的另一端均固定设置在内壳体（4）的内侧壁上，一号伸缩杆（17）上均套设有一号弹簧（18），一号弹簧（18）的一端与减震轮（16）的轮座相抵触设置，另一端与内壳体（4）的内侧壁相抵触设置；活塞杆（6）受外力作用时，等圆角设置的减震轮（16）减少活塞杆（6）在内壳体（4）内部产生的震动。

5.根据权利要求1所述的一种伺服控制液压油缸，其特征在于：所述的油缸（5）上下两侧的内壳体（4）内部的上下两侧面上垂直固定设置有数个二号伸缩杆（19），油缸（5）的上下两侧分别抵触设置有垫板（20），垫板（20）的另一侧面分别与相对应的二号伸缩杆（19）的端部固定连接，二号伸缩杆（19）上套设有二号弹簧（21），二号弹簧（21）的一端与垫板（20）相抵触设置，二号弹簧（21）的另一端与内壳体（4）的内侧壁相抵触设置；活塞杆（6）在进行伸缩运动时，带动油缸（5）产生震动，二号弹簧（21）的反向压缩力通过垫板（20）对油缸（5）进行减震。

6.根据权利要求5所述的一种伺服控制液压油，其特征在于：所述的垫板（20）与油缸（5）的外侧壁之间夹设有橡胶垫片（22），橡胶垫片（22）固定设置在垫板（20）的侧壁上；橡胶垫片（22）隔在垫板（20）与油缸（5）之间，减少垫板（20）对油缸（5）外侧壁的刮伤。

7.一种伺服控制液压油缸的控制方法，其特征在于：它的工作步骤如下：通过外部油泵为一号油管（8）和二号油管（9）的内部通油，多通电磁阀（7）控制一号油管（8）和二号油管（9）与油缸（5）的连通情况，通过流量计（10）检测一号油管（8）和二号油管（9）内部液压油的流速情况，以便于对活塞杆（6）的伸缩速度进行检测和计算，当需要对活塞杆（6）的伸缩速度进行控制时，打开伺服电机（13-5），伺服电机（13-5）的输出轴带动齿轮（13-4）转动，由于齿轮（13-4）与齿条（13-3）相啮合，齿轮（13-4）带动挤压轮（13-2）在腰形槽（13-8）内向右移动，挤压轮（13-2）对一号油管（8）和二号油管（9）进行挤压，控制一号油管（8）和二号油管（9）内的流速，从而对活塞杆（6）的伸缩速度进行调节；活塞杆（6）在受到外力作用时，加强套管（12）增加活塞杆（6）与外壳体（1）之间抗折弯力。

Images