[发明专利]一种气缸

说明书

本发明属气动技术领域，具体涉及一种气缸。缸体上下两侧都设有依次串联的进孔、至少两个沉腔一和二及出孔，沉腔一和二的内壁上设有粘有阀片的阀腔；缸体两端都装有带通孔的端盖，活塞将缸体的体腔隔成左右腔；盖板安在缸体上下两侧并将压电驱动器压接在沉腔一内构成驱动腔、将压电换能器压接在沉腔二内构成传感腔；上下进出孔与其所串联的驱动腔及传感腔分别构成上下驱动单元；上进孔经管路装有右阀一、经管路及右阀二与下出孔相连，下出孔经管路、右阀三及右通孔与右腔相连，右腔经管路及右通孔与右阀四相连；下进孔经管路安装有左阀一、经管路及左阀二与上出孔相连，上出孔经管路、左阀三及左通孔与左腔相连，左腔经管路及左通孔与左阀四相连。

技术领域

本发明属于气动技术领域，具体涉及一种气缸。

背景技术

气压传动与控制系统具有高能量密度、低噪音、无冲击等优势，在国民经济和国防工业的各个行业已成功应用多年。传统的气压动力系统通常都是由尺寸较大的电动机和机械式气泵进行驱动的，并通过换向阀、减压阀及调速阀等多类型阀的联合作业实现输出力、速度及位置等的有效控制，故体积庞大、结构连接及控制比较复杂，应用上具有很大的局限性：无法用于航空航天、行走机器人等微小系统及远程控制系统；同时，由于现有气压动力系统采用种类繁多的气阀进行联合控制，难以实现驱动力、速度及位置的精确控制与调节，无法用于精密机械加工与装配、精密测量、精密光学驱动等要求驱动、定位及控制精度高的领域。因此人们相继提出了多种类型的微小型气缸及气动系统，如中国专利201510843026.7、201310132556.1、201410611173.7等，因现有气缸或气动系统均由固定频率驱动的，实际工作中其驱动力及速度受工作负载影响较大，当具体工况下的驱动元件谐振频率与所设定的激励频率偏差较大时，气体输出量和压力都将大幅度下降，且根据设定驱动电压及频率计算所得的驱动力及速度精确度也较低。

发明内容

本发明提出一种气缸，本发明的实施方案是：缸体外壁上方从右到左设有依次串联的上进孔、至少两个沉腔一、沉腔二和上出孔，缸体外壁下方从左到右设有依次串联的下进孔、至少两个沉腔一、沉腔二和下出孔；沉腔一和二的顶壁上或底壁上设有阀腔；缸体左右两端分别装有带左通孔的左端盖和带右通孔的右端盖，活塞将缸体的体腔分隔成左腔和右腔；盖板安装在缸体上下两侧并经密封圈将驱动器压接在沉腔一内构成驱动腔、将换能器压接在沉腔二内构成传感腔，密封圈位于驱动器和换能器的上下两侧；阀腔与其内所安装的阀片构成进口阀；上进出孔及其串联的驱动腔和传感腔构成上驱动单元，下进出孔及其串联的驱动腔和传感腔构成下驱动单元；上进孔经管路安装有右阀一、经管路及右阀二与下出孔相连，下出孔经管路、右阀三及右通孔与右腔相连，右腔经管路及右通孔与右阀四相连；下进孔经管路安装有左阀一、经管路及左阀二与上出孔相连，上出孔经管路、左阀三及左通孔与左腔相连，左腔经管路及左通孔与左阀四相连。

驱动器为压电驱动器，换能器为含有驱动单元和传感单元的压电换能器；驱动器由基板一与压电片一粘接而成；换能器由基板二与压电片二粘接而成，压电片二表面电极被分割成两部分并分别与基板二构成驱动单元和传感单元；驱动器及换能器的驱动单元的驱动电压为直流电压；驱动电压作用下，上驱动单元或下驱动单元中相邻的换能器与驱动器之间、以及相邻的两个驱动器之间的变形方向相反；换能器的驱动单元受直流驱动电压作用变形并使传感单元输出电压达到极值时驱动电压换向，使上下驱动单元实现自激驱动。

本发明中，左阀一、二、三和四为常闭开关阀，右阀一、二、三和四为常闭开关阀，工作中未提及开启时都为截止状态。