[发明专利]用于精密伺服型应用的气压缸

说明书

背景技术

传统的气压缸通过分别在头端帽和杆端帽中机加工形成的端口来提供用于流入和流出头端容积和杆端容积的气流的管路。所述端口用作进而将气流传送到控制阀网络的管件锚定点。尽管这种布置具有一定程度的可操作性，但是它通常在所期望的气流和压降之间形成不良的动态关系。因此，企图将这种装置应用在精密应用中取得的成功有限。

具有可连续变化的位置输出的伺服致动器包括测量所述位置输出的机构。在气压伺服缸的情况下，可以使用传感器测量移动元件，例如杆/活塞组件，和缸体所安装的框架之间的相对位置。通常，使用中空缸杆使得位置传感器可以被布置在所述缸内，并且部分地嵌在所述缸杆内。虽然这种布置使得气压伺服缸在外表上是干净的，和在大小上是紧凑的，但是与它们的实心相似件相比，中空缸杆更昂贵，且结构坚固性较差。因此，可以与所述缸一体并且允许实心缸杆的任何位置感应机构将具有明确的优点。

为了改进所期望的气流和在缸活塞上的压降之间的动态关系，从控制阀到缸活塞的流动路径应当被形成为尽可能短且几何形状均匀。而且，存在提高气压伺服缸的生产中的制造效率同时提供更少的流动路径约束的需求。

发明内容

这里所披露的气压缸提供在控制阀和气压缸的工作容积之间传送气流的独特方式。通过将气压缸的基本部件(举例来说，头端帽和杆端帽，柱形活塞套筒，和活塞/杆组件)嵌套在歧管内，在由柱形活塞套筒的外直径和歧管的内部形状形成的通道中形成用于气流连通的管路。而且，通过提供围绕柱形活塞套筒的导电线圈，能确定所述活塞的位置。

在一个实施方式中，所述歧管包括歧管壳，该歧管壳具有嵌套在所述歧管壳内的歧管分隔器以提供气流通道。所述气流通道的几何形状使得所述通道的横截面面积大约等于所述活塞套筒的横截面面积。这些布置优化了所期望的气流和压降之间的动态关系。

歧管壳，配合在头帽和杆帽之间，并且包围缸管，所述缸活塞在所述缸管中被引导。在一个实施方式中，所述歧管壳是单件式结构，提供用于所述阀同时维持所述头帽和杆帽之间的精密对齐的安装表面。形成在歧管壳和缸管之间的环形腔是从控制阀到缸活塞的气流路径的基础。

布置在歧管壳和缸管之间的环形腔中的歧管分隔器将所述环形腔分成分离的气流路径。该歧管分隔器可以被固定到所述歧管壳或所述缸管。所述歧管壳和歧管分隔器的这种大体布置允许所述歧管壳的生产中的制造效率，并且与先前的布置相比，从阀到相应环形腔的流动路径的约束较少。结果是，这里所披露的气压缸尤其适于需要力和运动的精确控制的应用。

附图说明

图1示出了示例性的气压缸的视图，其显示了缸头和杆端工作端口以及沿着线A-A截取的缸的横截面。

图2示出了所述示例性的缸的沿着线B-B截取的横截面，和所述示例性的缸的沿着线C-C截取的横截面，以及视图C-C的放大图，该放大图示出了活塞筒上抑制噪声的衬。

图3示出了沿着如图1所示的线A-A截取的纵向横截面，但是具有结合到头端帽和杆端帽中的消声元件，并且具有另一未横截的、收纳在缸孔内的活塞/杆组件。

图4示出了控制阀安装到歧管连接器的安装。

图5示出了歧管连接器被开有端口以提供具有来自各工作容积的消声压力信号的控制阀。

图6示出了另一示例性的气压缸，包括内流动通道和工作容积。

图7示出了一示例性的气压缸的视图，包括杆端帽和杆衬套组件。

图8示出了大体上沿着如图7所示的线C-C截取的横截面，其中歧管壳、缸套筒和气管分隔器限定第一和第二通道。

图9示出了大体上沿着如图8所示的线D-D截取的横截面，具有端帽插入件。

图10示出了大体上沿着如图8所示的线T-T截取的横截面，具有歧管分隔器和歧管分隔器保持螺钉。

图11是气压缸的一个例子的放大图，示出了歧管分隔器、线圈和歧管分隔器流动缓和器。

图12是气压缸的一个例子的放大图，示出了歧管分隔器和线圈。

图13示出了连接到头端帽插入件的头端帽的一个例子。

图14是头端帽和头端帽插入件的一个例子的分解图。

图15示出了另一示例性的气压缸的杆端视图，包括杆端帽和杆端组件。

图16示出了大体上沿着如图15所示的线V-V截取的横截面，其中歧管壳、缸套筒和歧管分隔器限定第一和第二通道。

图17是气压缸的一个例子的放大图，示出了具有将歧管分隔器保持到活塞套筒的缸套筒密封件的歧管分隔器组件。

图18是气压缸的一个例子的分解图，示出了活塞/杆组件、歧管、套筒和歧管分隔器。

具体实施方式