CN113530917A - 一种数字液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字液压缸，包括缸筒和缸座，缸筒内设有内部中空的活塞杆，活塞杆一端通过通过第一活塞与丝杠顶端的第一轴承连接，活塞杆另一端通过第二活塞与丝杠上的丝杠螺母连接，丝杠在第二活塞外侧与缸座内部的第二轴承连接，丝杠末端设有第一齿轮，第一齿轮与缸座内部传动杆顶端的第二齿轮齿合，传动杆底端的第三齿轮与数字阀上的第四齿轮齿合，数字阀与缸座连接，缸筒设有第一油口和第二油口，第一油口和第二油口均与数字阀连接。本发明采用上述结构的一种数字液压缸，丝杠的转动速度及圈数可以有效的传递活塞杆速度及位置，再通过数字阀调节输出流量，实现对活塞杆的准确控制，比磁致伸缩传感器稳定可靠。

Description

一种数字液压缸
技术领域
本发明涉及数字液压缸技术领域，特别是涉及一种数字液压缸。
背景技术
液压是工业上应用非常广泛的传动技术，尤其在直线运动领域，以其重载、平顺、耐冲击、耐用可靠等优越性能，在金属成型、橡塑机械、重型机床、工程机械等领域普遍应用。现有技术在高精度定位装置中，常用的定位部件是液压缸，不仅能提供定位，还能提供较大的定位力。
市面现有的液压缸在传递位置和速度信号时，主要靠磁致伸缩传感器，或者在活塞杆上刻光栅。但是，磁致伸缩传感器抗干扰能力差、对环境要求高，而光栅类的活塞杆光栅加工难度大、密封难度高。
发明内容
本发明的目的是提供一种数字液压缸，解决了现有液压缸抗干扰能力差，加工难度高等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种数字液压缸，包括缸筒和缸座，所述缸筒内设有内部中空的活塞杆，所述活塞杆一端通过通过第一活塞与丝杠顶端的第一轴承连接，所述活塞杆另一端通过第二活塞与所述丝杠上的丝杠螺母连接，所述丝杠在所述第二活塞外侧与所述缸座内部的第二轴承连接，所述丝杠末端设有第一齿轮，所述第一齿轮与所述缸座内部传动杆顶端的第二齿轮齿合，所述传动杆底端的第三齿轮与数字阀上的第四齿轮齿合，所述数字阀与所述缸座连接，所述缸筒设有第一油口和第二油口，所述第一油口和所述第二油口均与所述数字阀连接。
优选的，所述第二轴承的数量为两个，所述第二轴承之间设有轴承隔套，靠近所述第一齿轮的所述第二轴承与锁紧套连接，所述锁紧套的锁紧件与所述缸座连接。
优选的，靠近所述丝杠螺母一侧的所述第二轴承与限位块连接，所述限位块与所述缸座连接。
优选的，所述传动杆通过第三轴承与所述缸座连接，所述传动杆与所述丝杠之间的夹角呈90°，所述数字阀与所述活塞杆之间的夹角呈180°。
优选的，所述第一齿轮和所述第二齿轮位于所述缸座的第一移动槽内部，所述锁紧套与所述第一移动槽相匹配，所述第三齿轮和所述第四齿轮位于所述缸座的第二移动槽内部。
优选的，所述第一活塞与所述活塞杆滑动连接，所述第二活塞与所述缸筒滑动连接。
优选的，所述丝杠螺母设有与所述丝杠外螺纹相匹配的内螺纹。
优选的，所述锁紧件为堵头，所述缸座底部设有与所述锁紧件相匹配的固定槽，所述固定槽设有与所述锁紧件外螺纹相匹配的内螺纹。
优选的，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮均为锥齿轮。
因此，本发明采用上述结构的一种数字液压缸，具有以下有益效果：
1)丝杠的转动速度及圈数可以有效的传递活塞杆速度及位置，再通过数字阀调节输出流量，实现对活塞杆的准确控制，比磁致伸缩传感器稳定可靠；
2)在丝杠和活塞杆相对移动的同时，第一活塞可以支撑丝杠使其不会发生攒动，提高使用寿命；
3)通过设置锁紧件、锁紧套、以及特殊设计的缸座，可以有效的提供对产品的装配空间，使丝杠安装更方便；
4)数字阀与活塞杆的平行设置，缩短液压缸内部各部件之间的安装距离，节省轴向空间。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明一种数字液压缸侧视图；
图2是本发明一种数字液压缸侧视剖面图；
图3是本发明一种数字液压缸A部放大图。
附图标记
1、缸筒；2、缸座；3、活塞杆；4、第一活塞；5、丝杠；6、第二活塞；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、数字阀；10、第三齿轮；11、第一轴承；12、丝杠螺母；13、第二轴承；14、传动杆；15、第四齿轮；16、第一油口；17、锁紧套；18、锁紧件；19、固定槽；20、第一移动槽；21、第二移动槽。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本发明一种数字液压缸侧视图，图2是本发明一种数字液压缸侧视剖面图，图3是本发明一种数字液压缸A部放大图，如图所示，一种数字液压缸，包括缸筒1和缸座2，缸筒1内设有内部中空的活塞杆3。活塞杆3一端通过通过第一活塞4与丝杠5顶端的第一轴承11连接，活塞杆3另一端通过第二活塞6与丝杠5上的丝杠螺母12连接，丝杠5在第二活塞6外侧与缸座2内部的第二轴承13连接。丝杠5末端设有第一齿轮7，第一齿轮7与缸座2内部传动杆14顶端的第二齿轮8齿合，传动杆14底端的第三齿轮10与数字阀9上的第四齿轮15齿合。数字阀9与缸座2连接，缸筒1设有第一油口16和第二油口，第一油口16和第二油口均与数字阀9连接。缸筒1和缸座2一体成型，活塞杆3可相对缸筒1运动，丝杠5相对活塞杆3运动，当活塞杆3运动时，丝杠5在活塞杆3的带动下旋转。第一齿轮7随丝杠5转动，第一齿轮7带动第二齿轮8转动，第二齿轮8通过传动杆14带动第三齿轮10转动，第三齿轮10带动第四齿轮15转动。第四齿轮15将丝杠5的转动传递给数字阀9，数字阀9可调节输出的流量，进而控制活塞杆3的移动位置及信号。可通过丝杠5的转动速度及圈数来传递活塞杆3的速度及位置，保证数字阀9对活塞杆3的精准控制。
第一轴承11和第二轴承13的设置，保证丝杠5随活塞杆3顺利转动的同时，限定丝杠5的运动方向。第一活塞4的设置，相对活塞杆3滑动时，对丝杠5提供支撑作用，保证丝杠5不发生攒动，提高其使用寿命。第二活塞6的设置，当第二活塞6随活塞杆3移动时，丝杠螺母12在第二活塞6的带动下沿丝杠5运动，同时，丝杠螺母12限定丝杠5的运动方向。数字阀9与第一油口16和第二油口连接，可以控制活塞杆3两端缸筒1内液压油流动方向和流动量，以实现数字阀9对活塞杆3的准确控制，相对于磁致伸缩传感器，稳定可靠。
第二轴承13的数量为两个，第二轴承13之间设有轴承隔套，靠近第一齿轮7的第二轴承13与锁紧套17连接，锁紧套17的锁紧件18与缸座2连接。锁紧套17将第二轴承13的位置固定，锁紧件18辅助锁紧套17对第二轴承13进行锁紧固定。装配时先将丝杠5从缸座2一端的固定槽19内伸出，依次安装第二轴承13、轴承隔套、第二轴承13、第一齿轮7和锁紧套17，将丝杠5回位后锁紧件18将锁紧套17锁紧，使丝杠5安装更方便。
靠近丝杠螺母12一侧的第二轴承13与限位块连接，限位块与缸座2连接。限位块的设置，与缸座2相配合，使得丝杠5相对于缸座2被轴向固定。
传动杆14通过第三轴承与缸座2连接，传动杆14与丝杠5之间的夹角呈90°，数字阀9与活塞杆3之间的夹角呈180°。数字阀9与活塞杆3之间的角度设置，配合第一齿轮7和传动杆14位置的设置，可缩短安装长度，节省缸座2内部的轴向空间。
第一齿轮7和第二齿轮8位于缸座2的第一移动槽20内部，锁紧套17与第一移动槽20相匹配，第三齿轮10和第四齿轮15位于缸座2的第二移动槽21内部。第一移动槽20和第二移动槽21的设置，给第一齿轮7、第二齿轮8、第三齿轮10和第四齿轮15留有装配空间，保证其顺利的工作。
第一活塞4与活塞杆3滑动连接，第二活塞6与缸筒1滑动连接。
丝杠螺母12设有与丝杠5外螺纹相匹配的内螺纹。
锁紧件18为堵头，缸座2底部设有与锁紧件18相匹配的固定槽19，固定槽19设有与锁紧件18外螺纹相匹配的内螺纹。锁紧件18与缸座2的固定槽19连接后，对丝杠5的运动方向进行轴向定位。
第一齿轮7、第二齿轮8、第三齿轮10和第四齿轮15均为锥齿轮。
使用时，当数字阀9控制液压油从第一油口16进入缸筒1内部，推动第二活塞6及活塞杆3向外伸出。活塞杆3和第二活塞6运动时，丝杠5随之转动，带动其上的第一齿轮7转动。第一齿轮7通过第二齿轮8带动传动杆14转动，传动杆14通过第三齿轮10带动第四齿轮15转动。丝杠5的转动传递给数字阀9后，数字阀9调节输出流量，控制活塞杆3的位置及移动速度。当油液从第二油口进入时，转动反向不同，原理与从第一油口16进油液相同。
因此，本发明采用上述结构的一种数字液压缸，丝杠的转动速度及圈数可以有效的传递活塞杆速度及位置，再通过数字阀调节输出流量，实现对活塞杆的准确控制，比磁致伸缩传感器稳定可靠；在丝杠和活塞杆相对移动的同时，第一活塞可以支撑丝杠使其不会发生攒动，提高使用寿命；通过设置锁紧件、锁紧套、以及特殊设计的缸座，可以有效的提供对产品的装配空间，使丝杠安装更方便；数字阀与活塞杆的平行设置，缩短液压缸内部各部件之间的安装距离，节省轴向空间。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种数字液压缸，其特征在于：包括缸筒和缸座，所述缸筒内设有内部中空的活塞杆，所述活塞杆一端通过通过第一活塞与丝杠顶端的第一轴承连接，所述活塞杆另一端通过第二活塞与所述丝杠上的丝杠螺母连接，所述丝杠在所述第二活塞外侧与所述缸座内部的第二轴承连接，所述丝杠末端设有第一齿轮，所述第一齿轮与所述缸座内部传动杆顶端的第二齿轮齿合，所述传动杆底端的第三齿轮与数字阀上的第四齿轮齿合，所述数字阀与所述缸座连接，所述缸筒设有第一油口和第二油口，所述第一油口和所述第二油口均与所述数字阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述第二轴承的数量为两个，所述第二轴承之间设有轴承隔套，靠近所述第一齿轮的所述第二轴承与锁紧套连接，所述锁紧套的锁紧件与所述缸座连接。
3.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：靠近所述丝杠螺母一侧的所述第二轴承与限位块连接，所述限位块与所述缸座连接。
4.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述传动杆通过第三轴承与所述缸座连接，所述传动杆与所述丝杠之间的夹角呈90°，所述数字阀与所述活塞杆之间的夹角呈180°。
5.根据权利要求2所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述第一齿轮和所述第二齿轮位于所述缸座的第一移动槽内部，所述锁紧套与所述第一移动槽相匹配，所述第三齿轮和所述第四齿轮位于所述缸座的第二移动槽内部。
6.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述第一活塞与所述活塞杆滑动连接，所述第二活塞与所述缸筒滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述丝杠螺母设有与所述丝杠外螺纹相匹配的内螺纹。
8.根据权利要求2所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述锁紧件为堵头，所述缸座底部设有与所述锁紧件相匹配的固定槽，所述固定槽设有与所述锁紧件外螺纹相匹配的内螺纹。
9.根据权利要求1所述的一种数字液压缸，其特征在于：所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮均为锥齿轮。
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