[其他]液压振荡伺服油缸

说明书

现在的油缸仅仅作为动力元件需要换向阀控制才能往复运动，不像液压马达那样自动进行无限周期运动。根据液压马达的工作原理，本实用新型采用：把液压脉动触发反相器（以下简称反相器），液压换向阀（以下简称换向阀），液压伺服油缸（以下简称油缸）用管路连接起来，组成了液压振荡伺服油缸（以下简称振荡器）。

本实用新型的目的是提供一种以液压油作为工作介质，以输出力为主要特征的自动往复直线运动的液压动力元件。

本实用新型的另一个目的是通过以双活塞结构实现调节振幅，采用变量油泵作为动力输入元件，就可构成一个工作频率与振幅均可调节的液压振荡器。

附图说明及本实用新型的实施：

图1描述了振荡器的组成及连接方式和工作原理。

图中最下部为换向阀部分，选用现有的标准元件。滑阀F的左行或右行运动，将主油路的高压油“P_f”切换到“D”口或“D′”口输出，推动主活塞左行或右行。滑阀F本身的运动由“B”腔和“B′”腔的控制压强大小来决定。

图1的中间部分为反相器，高压油经“P”口输入，由“R”口或“R′”口输出，经管路连接到“B”腔和“B′”腔，控制换向阀的切换。反相器本身是由一个球阀Q₁和两个锥阀Z₁和Z₃组成，其运动是靠缓冲腔压力“P_k”来推动的。

图1最上部为振荡器，由活塞杆S和分离式活塞h₁和h₂组成，在“C”腔或“C′”腔高压油的作用下，活塞往复运动，实现输出功率的功能。

图2是表示振荡器振幅调节的工作原理图。

当需要改变振荡器振幅时，可从活塞杆中的通道输入高压控制油P_L，在P_L的作用下，主活塞分成两个活塞。其中活塞h₁同活塞杆固定在一起，活塞h₂可以在活塞杆上水平移动，如图2所示。当活塞h₂产生了移动距离L_L后，活塞的振幅可由计算公式表示为：

L′＝L－（L_k＋L_k＋2L_h＋L_L）

当将控制油P_L封死后，利用液体不可压缩的特性，使等效活塞变厚，起到了移动缓冲腔的作用，达到了调节液压振荡伺服油缸振幅的目的。

工作原理：

图1所示振荡器的三组运动部件是同方向运动的。即：当活塞运动到缓冲段，产生了反相控制信号“P_k”或“P_k”后，先由反相器组件（由钢球Q₁和柱塞阀Z₁和Z₂组成）向左或向右运动并切换输出压力“R”和“R′”；当“R”和“R′”变化后，与它们通过管道连接的“B”腔和“B′”腔的控制压力亦发生变化，推动滑阀F运动；最后由于滑阀运动使主油路“D”和“D′”口工作压强出现交替变化，与之连接的“C”腔和“C′”腔也发生变化，推动主活塞的向左或向右运动。

正如图2所示的那样，油缸的对外连接管路不再是普通的两个“G₁”和“G₂”，而是另外设置了“G₃”和“G₄”口，以便把缓冲压强作为换向的脉冲触发信号给予输出。

现以图1为例，具体说明工作过程。

图1所示为活塞右行已进入缓冲工况，缓冲腔“K”腔因被活塞的缓冲头封住回油通路，在“K”腔形成了缓冲压力P_k。由于“K”腔由G₃口与反相器的“A”腔连通，其另一条通路被单向球阀Q₂封死，所以“A”腔压力增高，对柱塞式锥阀Z₁产生一个向左的推力，推动柱塞式锥阀Z₁，球阀Q₁和柱塞式锥阀Z₂向左运动，如图1所示。这时，球阀Q₁将“R′”口与“P”口隔断并与回油口连通，同时锥阀Z₁将“R”口与回油口隔断并与“P”口连通。与“R′”口连接的“B′”腔的控制压力由高压变成低压。与此相反，与“R”口连通的“B”腔的控制压力则由低变高，推动换向阀F向左运动（图1所示的正是滑阀F即将开始左行时刻的状态）。