一种活塞杆伸出量可控的液压缸

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1、CSPneumatics＆Seals／No．4．2012一种活塞杆伸出量可控的液压缸唐雯，吴榕，林文祥，梁峰，林军，王晓林(厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005)摘要：该文介绍了一种活塞杆伸出量可测并可控的液压缸。该缸利用滚珠丝杆将活塞杆的直线位移转化为丝杆角位移的方法进行位置测量，其结果由光栅编码器输出并传送到控制中心，由控制中心控制伺服阀的阀口方向和开口大小，从而对液压缸活塞杆产生控制作用。本文对其原理进行了阐述，并对可能存在的测量误差进行了分析。关键词：液压缸；位置可控；滚珠丝杆副；误差分析中图分类号：TP271+．31文献标识码：A文章编号：1008

2、-0813(2012)04—0021—03TheHydrauhcCylinderwithExtensivePositionControlledPistonRodTANGWen，URong，LINWen-xiang，LIANGFeng，LINXiao—lin(SchoolofPhysicsandMechanical&ElectricalEngineering，XiamenXiamen361005，China)Abstract：Thispaperintroducesahydrauliccylinderthatitspistonrodextensioncanbeeffecti

3、velycontrolled，lineardisplacementofthepistonrodcanbechangedintothescrewangulardisplacementbyballscrew，thenthedistanceareoutputtedbygratingangulardisplacementsensortothecontrolcenter，valveportopeningdirectionandsizearecontrolledbythecontrolcenterandthenhydrauliccylinderpistonrodiscontroll

4、edSO．Thispaperdescribesitsprinciplesanddemonstratesitsfeasibility．Keywords：hydrauliccylinder；positioncontrol；ballscrew；erroranalysisO引言笔者另辟蹊径，参考千分尺的测量原理，将直线位移的测量转化为角位移的测量，这种方法使得测量误液压伺服系统在航天、航空、航海、矿山、冶金及民差大大减小。用等各个方面得到极其广泛的应用，它具有高响应、高1．1结构原理精度、大功率、系统刚度大以及抗干扰能力强等优点。其原理如图l所示。液压缸在活塞杆的一端面钻液压缸

5、作为执行机构，是直接反映控制系统稳、准、快有深孔，丝杆伸人到深孔内，丝杆的螺母用六角紧钉螺等性能的关键部位。随着科技的高速发展，人们对伺服钉定位在活塞杆的左端．活塞隔圈可以防止活塞运动系统执行机构的性能要求越来越高，从而各种高性能到极限位置时产生剧烈碰撞而对滚珠丝杆和接触轴承的液压缸应运而生，然而制约其发展与应用的主要原产生冲击性破坏。左端盖需要钻台阶孑L，丝杆采用～端因是各种控制阀和传感器的研制与开发。固定一端自由的安装方式，在左端盖的台阶孑L内采用1测量方法简介两套60。接触角推力轴承来支撑丝杆，轴承成对并且背液压缸活塞杆行程测量的传感器多种多样．比如：靠背安装，隔

6、圈可对轴承进行预紧，轴承依靠丝杆台阶电位计式传感器、磁尺传感器、磁致伸缩传感器、电涡进行定位，使用压盖和锁紧螺母进行轴向固定。通孔采流传感器、超声波测距传感器、激光以及光纤传感器用斯特封进行密封，斯特封由一个耐磨的填充聚四氟等。以上方法各有特点，如电位计式传感器测量方法简乙烯滑动环和0形密封圈组成，0形密封圈提供预紧单方便，检测电路易于实现，但其精度不够；磁致伸缩力，可对滑动环的磨损起补充作用，它具有自密封和自式位移传感器测量精度高，其极限精度可达5m，但其润滑性能，与金属表面无粘着作用，最大可承受30MPa测量原理复杂，检测和补偿电路难以实现，国内至今还的压力，使用寿

7、命长，适合旋转运动轴的密封。丝杆的没有自主的知识产权。一端从通孔伸出。当高压油推动活塞往复运动时．活塞杆上的螺母跟随一起运动，由于丝杆的轴向位移被限制，丝杆在螺母的带动下只能产生角位移，再将角位移收稿日期：2011-08—20作者简介：唐雯(1986一)，男，湖南邵阳人。在读硕士研究生，现从事流体传输到旋转编码器的主轴上，根据编码器产生脉冲的传动与控制方面的研究。个数可以反推出螺母的直线位移。由控制中心实时采21液压气动与密封／2012年第4期集编码器的脉冲个数，通过与输入指令的对比，形成一进一步减小丝杆的驱动力矩。故滚珠丝杆所承受的轴个