[发明专利]超高速超高同步气液驱动系统及气液驱动方法

权利要求书

1.一种超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，包括至少一条同伸缩气液混合缸、至少一个质量块、高压气源、充气阀和控制器；

所述同伸缩气液混合缸用于通过驱动质量块运动来推动被测物，所述同伸缩气液混合缸的数量与所述质量块的数量相同；

所述高压气源通过第一气路与所述同伸缩气液混合缸连接，所述充气阀设置在所述第一气路上；

所述控制器与所述充气阀连接，以控制所述充气阀动作。

2.根据权利要求1所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，还包括放气气瓶和放气阀，所述放气气瓶通过第二气路与所述同伸缩气液混合缸连接，所述放气阀设置在所述第二气路上；所述放气阀与控制器连接，所述控制器控制所述放气阀动作。

3.根据权利要求1或2所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，所述同伸缩气液混合缸包括缸筒、第一级缸体和第二级缸体；所述第一级缸体竖直设置在所述缸筒中，且所述第一级缸体的顶端位于所述缸筒的外侧；所述第二级缸体竖直设置在所述第一级缸体中，且所述第二级缸体的顶端位于所述第一级缸体的外侧；

所述第一级缸体包括缸底和缸壁，所述缸底与缸筒的下部构成的空间为第一级正腔；所述缸底和缸壁与所述缸筒的上部构成的空间为第一级反腔；所述第一级反腔中预先注有液压油；

所述第一级缸体与所述缸筒密封接触，所述第二级缸体与所述第一级缸体密封接触；

所述第二级缸体采用纵截面为倒T形的结构，其底端与所述缸底和缸壁的下部构成的空间为第二级正腔；其底端与所述缸壁的上部构成的空间为第二级反腔；所述第二级反腔中预先充入气体；

位于所述缸壁上，靠近所述缸底的位置设置有过油孔。

4.根据权利要求3所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，所述缸筒的上部侧壁上还设置有调节孔；液压油源通过油路与所述调节孔连接，所述油路上设置有液压调节阀。

5.根据权利要求3所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，位于所述缸筒顶端，所述缸筒与缸壁的接触部位设置有第一密封件，所述缸底与缸筒的内壁接触部位设置有第二密封件。

6.根据权利要求3所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，位于所述第一级缸体的顶端，在所述第一级缸体与第二级缸体的上部接触部位设置有第三密封件；所述第二级缸体的底端与缸壁的接触部位设置有第四密封件。

7.根据权利要求3所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，在所述第一级缸体的顶部设置有充放气口，通过所述充放气口向所述第二级反腔中预先充入气体。

8.根据权利要求1～7任一项所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，还包括缓停装置，所述缓停装置包括滑车、导轨、缓冲油缸和单向运动机构；所述质量块与滑车连接，所述滑车滑动设置在所述导轨上，所述导轨外侧设置有所述缓冲油缸，所述滑车与缓冲油缸的连接处设置有单向运动机构。

9.根据权利要求1～7任一项所述的超高速超高同步气液驱动系统，其特征在于，还包括位置传感器和速度传感器，所述位置传感器和速度传感器均设置在所述同伸缩气液混合缸的内部，分别用于检测所述同伸缩气液混合缸的位置和速度。

10.一种超高速超高同步气液驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建并运行如权利要求1～9任一项所述的超高速超高同步气液驱动系统的仿真模型，得到满足需求的仿真结果；

根据与仿真结果对应的仿真模型中各部件模型的参数，设置超高速超高同步气液驱动系统中各部件的参数；

根据仿真结果，向第一级反腔中注入预设量的液压油，为第二级反腔预设相应压力，设定充气阀和放气阀的动作时序，并设置第二级缸体的顶端的质量块与被测物之间的距离；

控制器控制充气阀打开，高压气源通过充气阀向第一级正腔内充气，第一级缸体和第二级缸体同步向远离缸筒底部的方向伸出，第二级缸体通过质量块推动被测物体。

11.如权利要求10所述的超高速超高同步气液驱动方法，其特征在于，还包括以下步骤：

达到预设时间后，控制器控制放气阀打开，第一级正腔放气泄压，第一级缸体和第二级缸体向着靠近缸筒底部的方向运动，直至停止。