[发明专利]可调速液压缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压缸，具体地说是一种可以自动调节运动速度的液压缸。

背景技术

液压缸是液压系统中的执行元件，用来驱动工作机构实现直线往复运动或往复摆动。在液压系统中被广泛应用。与可以通过改变排量来调节输出转速的液压马达不同，液压缸本身不具备调速功能。如果需要调节液压缸的输出运动速度，必须有相应的调速回路、速度换接回路与之配套，需要用到节流阀、调速阀及其它配套的液压元器件，构成的液压回路往往非常庞大，涉及的液压元器件也很多。根据磁流变技术设计的可调速液压缸，可以通过磁流变液的流变特性，调节液压缸的运动速度，从而简化液压回路，减少液压元器件，节约成本，减少泄漏环节。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以自动调节速度的液压缸。该可调速液压缸利用磁流变液的流变特性，通过改变磁场强度控制磁流变液的粘度，进而调节液压缸输出的运动速度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种可调速液压缸，其特征在于：该可调速液压缸包括工作缸筒和调速缸缸筒，工作缸筒与调速缸缸筒通过中缸盖连接成一体；在调速缸缸筒端部设有后缸盖，在工作缸筒端部设有前缸盖；在工作缸筒内设有工作缸活塞，在调速缸缸筒内设有调速缸活塞；位于工作缸筒和调速缸缸筒内的活塞杆穿过中缸盖，活塞杆的一端与调速缸活塞连接，另一端伸出前缸盖外，工作缸活塞设置在活塞杆上；在工作缸筒上设有进油口和回油口；在调速缸缸筒内充满磁流变液体，与调速缸缸筒并联设有由导磁材料制成的阻尼管，阻尼管的两端分别与调速缸活塞两侧腔相连；阻尼管的内部开有阻尼孔，在阻尼孔外侧设有电磁线圈。

本发明中，进油口和回油口设置在前缸盖和中缸盖上。

本发明中，与调速缸缸筒可以并联设有一根阻尼管，亦可以同时并联设有多根阻尼管。磁流变液体是一种在磁场中粘度可以发生明显变化的新型液体材料, 它在强磁场作用下可以在瞬间(毫秒级) 从自由流动的液体转变为半固体，呈现可控的屈服强度。磁流变液体的粘度随磁场强度变化的过程是连续的、无级的, 而且这种变化是可逆的。

电磁线圈以调速阻尼管为骨架，通电以后将产生磁场，磁通量的大小取决于通过电磁线圈电流的大小，通过控制电流可以改变磁场的强度，从而改变流经阻尼孔磁流变液体的粘度。

本发明将两个规格相同的液压缸串联在一起，其中一个作为工作缸，另一个作为调速缸，两缸活塞通过一根活塞杆相连。与调速缸并联有一根或多根调速阻尼管，与调速缸构成一个封闭回路，调速缸中充满磁流变液体。在阻尼管中开有阻尼孔，阻尼孔外侧加装励磁线圈。

当可调速液压缸工作时，通过工作缸的进油口和回油口，推动工作缸活塞向某一方向运动，因为工作缸活塞与调速缸活塞为刚性连接，工作缸活塞运动时调速缸活塞随之同步运动，结果在活塞两侧产生压力差。在压差的作用，调速缸中的磁流变液体将通过阻尼孔产生流动，此时活塞杆的运动速度将取决于流经阻尼孔的磁流变液体流量。当电磁线圈中通入电流后，磁流变液体在磁场下发生流变，使得流变液体的粘度发生变化，从而使流经阻尼孔的磁流变液体流量变化，最终影响活塞杆的运动速度。因为在外加磁场的作用下, 磁流变液体的粘度随通过电磁线圈电流发生变化的过程是连续、无级的，因而可以实现活塞运动的无级调速，且调节过程可以实现自动控制。

本发明利用磁流变液的流变特性，通过改变磁场强度控制磁流变液的粘度，进而调节液压缸输出的运动速度，调节方便、速度控制精度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

如图1所示，一种磁流变液气液阻尼缸，包括工作缸缸筒8、调速缸缸筒10，中缸盖9将工作缸缸筒8和调速缸缸筒10连接成一体，活塞杆6将工作缸活塞5与调速缸活塞11连接成一体，工作缸缸筒8的活塞杆伸出端装有前缸盖7，调速缸缸筒10的尾端装有后缸盖13。与调速缸并联装有一根调速阻尼管3，调速阻尼管3也可以是多根，根据需要设定。该可调速液压缸利用磁流变液的流变特性，通过改变磁场强度控制磁流变液的粘度，进而调节液压缸输出的运动速度。

在调速阻尼管3内部开有阻尼孔2，调速缸活塞11将调速缸缸筒10分成两个腔体，调速阻尼管3两端分别与调速缸缸筒10的两个腔体相连。调速阻尼管3中阻尼孔2的外侧装有电磁线圈1，调速阻尼管3由导磁材料制成，调速缸缸筒10中充满磁流变液体12。