[发明专利]一种行程可控的执行装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种行程可控的执行装置。

背景技术

现有的平移执行机构如数控机床、机械手、阀门控制器等，为了保证控制系统的顺利执行动作，其结构都很复杂，虽然带来了高精度的控制效果，但是复杂结构带来了成本的提高和可靠性的降低。另外，为了保证行程的可控和高精度，必须采用诸如光电传感器等位置传感器进行定位和计数，但是该类传感器容易受到外界信号或电源信号的干扰，产生误动作或错误计数。

另外，目前最常见的液压阀的控制为先导液压控制系统：它是用控制手柄来控制一个小的电磁液压阀门，用通过小电磁阀门的液压油来推动主控油路的大的液压阀门。从而起到用控制手柄来控制大液压阀门的目的。这种先导液压控制系统结构复杂；先导液压电磁阀油路细小，油管易堵塞；系统液压油易出现泄漏；因油管较多，安装比较复杂，安装位置受到限制；并且价格较贵。另一种常见的液压阀的控制为机械连杆或用钢绳与一个可以弯曲的外壳组成钢丝绳软轴，直接驱动主回路液压阀。这种控制方法结构简单，价格便宜。但控制手柄操作起来不灵活，工作强度大，控制手柄手感差；阀芯拉出时暴露在空气中，污染后阀芯与油封易损坏；需经常调节钢丝的推拉行程，以达到准确挂档；因限位装置简单、易造成脱档，对车辆的行驶安全造成较大威胁。

发明内容

本发明目的是提供一种结构简单、能够精确可靠地控制行程与位置的执行装置，其解决了现有行程控制机构结构复杂、位置控制机构抗干扰能力差的技术问题，同时解决了现有的液压阀控制装置结构复杂、电磁阀油管易堵塞、安装位置受限、需经常调节推拉行程、易脱档、操作不方便、阀芯与油封易损坏、劳动强度大的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种行程可控的执行装置，其特殊之处是，其包括动力控制机构、位置反馈机构和执行机构；所述动力控制机构包括步进电机及步进电机控制系统；所述位置反馈机构包括位置传感器组；所述位置传感器组包括至少一个霍尔元件和至少一个永久磁铁；所述执行机构包括转动组件和平移组件；所述转动组件包括轴承室、丝杠、设置在轴承室内的两个压力轴承；所述丝杠的右端设置有外螺纹，其左端与步进电机的电机轴连接，其中部圆周侧面上设置与丝杠轴心方向垂直的限位轴台；所述限位轴台设置在轴承室内，所述两个压力轴承分别设置在限位轴台的左右两边；所述平移组件包括限位座、设置在限位座内的平移拉杆、可与丝杠组合成滚珠丝杠副或滑动丝杠副的螺母；所述平移拉杆的右端设置有可与被执行机构连接的连接头，所述平移拉杆的左端面设置有盲孔，所述螺母嵌于盲孔内，所述平移拉杆的圆周侧面设置有两个外凸的限位块；所述限位座上设置有可供平移拉杆左右移动的中心通孔以及可供两个限位块左右滑动的两个限位槽；所述步进电机固定在轴承室的左侧面，所述轴承室固定在限位座的左侧面；所述永久磁铁固定在平移拉杆的圆周侧面上方，所述霍尔元件固定在限位座上与永久磁铁相应的位置，所述霍尔元件的输出信号送入步进电机控制系统。

上述行程可控的执行装置还包括密封机构，所述密封机构包括密封罩和密封套，所述密封罩设置在限位座右侧并将限位座的中心通孔密闭，所述密封罩的右端面设置有可供被执行机构通过的开口，所述密封套的左端与开口相连并将开口密闭；所述密封套设置在密封罩和被执行机构本体之间并被密封罩和被执行机构本体轴向压紧。

上述平移拉杆的右端面位于限位座右端面的左侧。

上述永久磁铁与霍尔元件之间的位置关系如下：各永久磁铁的磁场方向与每个霍尔元件的霍尔片所在方向平行，且永久磁铁的靠近霍尔元件的磁极端面与霍尔元件保持合理的工作气隙。

上述限位座包括设置在中心通孔和平移拉杆间的耐磨衬套。

上述耐磨衬套采用石墨尼龙材料制备。

上述限位座还包括用于密闭限位槽的前盖板和后盖板。

上述行程可控的执行装置还包括定位平台。

上述前盖板和后盖板固定在定位平台上。

上述限位块为方形凸块或半圆球形凸块；所述压力轴承为滚柱压力轴承或石墨压力轴承。

本发明具有的优点是：

1、本发明采用霍尔元件和永久磁铁作为位置反馈机构进行行程、位置的检测与信号反馈，具有重复到位精度高、结构简单、可靠性高、使用寿命长的优点。

2、本发明采用步进电机进行行程控制，具有操作灵活可靠、行程控制精度高、速度及位置可控、体积小及启动力矩大的优点。

3、本发明采用滚珠丝杠副或滑动丝杠副进行运动转换，具有转换效率高、使用寿命长的优点。