[实用新型]一种液压伺服油缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及液压控制领域，尤其涉及一种液压伺服油缸。

背景技术

液压伺服油缸在汽车、飞机和机器人领域中发挥着不可替代的作用。在飞机和汽车领域中伺服油缸是操纵杆助力器的关键部分；而在机器人领域中，液压伺服油缸是机器人的执行器，是机器人的核心部件之一。

不同于一般液压油缸，应用于机器人的高性能液压油缸对液压缸内部摩擦力的大小提出了非常苛刻的要求。摩擦力是种难以精确建模的非线性因素，其中的静摩擦力和滑动摩擦力是影响控制系统稳定性和品质的重要因素。机器人的液压油缸要求对油缸的动态出力进行控制，而且液压油缸会经常工作在运动换向区。摩擦力对控制系统影响是不可忽略，必须重视的问题。此外，液压油缸的另一个制造难点是对液压油泄露的控制。在油缸内的高压油若密封不够严实就会大量泄露到缸外，导致压力降低、污染工作环境和装置失效。

现有市场上有以下几种典型的解决方案：

(1)静压支撑油缸：这种油缸摩擦极低，频率响应很好；但是需要额外的供油装置，体积巨大，完全不适用于对空间狭窄，对重量敏感的机器人和机载场合。

(2)间隙密封油缸：这种油缸在活塞杆与缸体之间留有极小的间隙，让高压液压油在从间隙中流出的过程中损失压力，变成低压油流出；再用低压密封圈封住低压油，并设立回收管道将低压油送入回路；这种油缸的静摩擦和动摩擦都较低，但是对制造工艺要求极为苛刻，缸壁与活塞杆的线性度和圆度都直接影响到间隙的大小，而液压油的泄露和间隙的三次方成正比，从而导致制造时的废品率很高。另外，一般这种油缸缸体与活塞杆是一对一专门制作出来的(即配做)，零件之间缺少了互换性，所以这种油缸的价格很高，维护困难，目前我国主要依赖进口。

(3)密封圈组合密封：此种液压缸有弹性密封圈在活塞杆与缸壁之间，起到润滑和密封的作用，此种油缸密封效果非常好，对制造工艺要求低，互换性好；弹性密封圈还对磨损划伤的缸壁有自动补偿的作用；成本低、工艺要求低、便于大规模生产。但是此种油缸摩擦力巨大并且摩擦力突变也很大，因此这种油缸与理想线性系统的区别很大，控制品质低。这是我国目前最广泛制造的液压油缸。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压伺服油缸，可以主动降低静摩擦和动摩擦对控制系统的不利影响，且同时达到高效的密封效果。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种液压伺服油缸，包括缸体、活塞、活塞杆、导向套、密封部件和驱动机构，其中：所述缸体内设有至少两条液压油管路，所述活塞内置于所述缸体内腔且可轴向往复运动，所述活塞杆固定连接所述活塞且至少一端穿出所述缸体，所述导向套套设在所述活塞杆的外圈处并轴向固定设置在所述缸体内，所述密封部件固定连接在所述导向套的内壁上，所述驱动机构连接所述导向套以驱动所述导向套绕所述活塞杆转动。

优选地，所述导向套的外圈处设有齿轮结构，所述驱动机构通过所述齿轮结构驱动所述导向套绕所述活塞杆转动。

优选地，所述驱动机构包括副齿轮，所述副齿轮与所述导向套外圈处的所述齿轮结构相互啮合，所述副齿轮与所述齿轮结构的啮合位置处的两侧分别连通两条所述液压油管路。

优选地，在所述液压油管路上设有节流单元，以控制所述液压油管路的流量和压力。

优选地，所述节流单元是节流阀、节流螺丝或溢流阀。

优选地，所述驱动机构包括电动机，所述电动机连接所述导向套外圈处的所述齿轮结构。

优选地，所述密封部件包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈是高压密封圈，所述第二密封圈是低压密封圈。

优选地，所述齿轮结构的两侧与所述缸体的内壁之间分别设有第三密封圈和第四密封圈。

优选地，所述液压伺服油缸还包括旋转轴承和推力轴承，所述旋转轴承套设在所述导向套的外圈处且设置在所述齿轮结构的一侧，所述推力轴承设置在所述导向套与所述缸体的端盖之间。

优选地，所述活塞杆穿出所述缸体的一端设有环状结构。