[发明专利]一种电液伺服加载系统用复式液压摆动缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械工程技术领域的液压执行元件，具体是一种用于电液伺服加载装置上的复式液压摆动缸。

背景技术

由于液压伺服系统具有功率-重量比大、快速性好、系统响应快的突出优点，使其在要求大功率、高精度、高频响的应用领域具有电气伺服系统无可比拟的优势。电液伺服加载系统是液压伺服应用领域的一个重要组成部分，主要用于材料性能试验装置，空气动力、水动力、各种阻力等的负载模拟装置，地震模拟振动台等。电液伺服加载系统的关键技术问题是如何抑制和消除加载过程中，由于被加载对象的变形或者主动运动所带来的位置干扰，这里称为力/位耦合。加载系统包括主动加载和被动加载，主动加载的力/位耦合主要是被加载对象的变形所引起，如材料试验机；被动加载的力/位耦合主要是被加载对象的主动运动带来的。其中被动加载的力/位耦合强度更大，更难控制。

对于电液伺服加载系统中的力/位耦合问题，解决方法一类是结构补偿方法，另一类是控制补偿方法。结构补偿方法也称为被动补偿方法，就是通过增大液压或机械结构的滤波作用，从而在结构上减小多余力矩的影响程度。如蓄能器校正、缓冲弹簧校正、双阀流量补偿等。控制补偿方法也称为主动补偿方法，就是通过某种途径预测干扰流量，然后依靠控制策略实现主动补偿。如结构不变性原理、多变量解耦控制、神经网络控制等。如上方法只能在一定程度上解决力/位耦合问题，不能从根本上解决。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种供油管路内置、结构紧凑、加载转轴半中空结构、集同步缸和加载缸于一体的电液伺服加载系统用复式液压摆动缸。

本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：

一种电液伺服加载系统用复式液压摆动缸，包括加载缸转轴，加载缸壳体、同步缸壳体、感应同步器定子、感应同步器转子、加载缸左端盖、加载缸右端盖，同步缸左端盖和同步缸右端盖、止推轴承Ⅰ和止推轴承Ⅱ；

同步缸壳体的两侧设有同步缸左端盖和同步缸右端盖，同步缸左端盖与感应同步器定子连接；

同步缸壳体中心设有空腔，加载缸壳体设置在同步缸壳体的空腔内，加载缸壳体与同步缸壳体之间形成油腔，所述的同步缸壳体的内表面上至少设有两个静叶片Ⅰ，静叶片Ⅰ与加载缸壳体动密封配合；

加载缸壳体的两侧设置有加载缸左端盖和加载缸右端盖，加载缸左端盖与感应同步器转子连接，加载缸壳体的外圆表面套设有止推轴承Ⅰ，加载缸转轴的外圆表面套设有止推轴承Ⅱ；

加载缸壳体内设有加载缸转轴，加载缸壳体和加载缸转轴之间形成油腔，所述的加载缸壳体的内表面上至少设有两个静叶片Ⅱ，加载缸壳体的外表面上至少设有两个动叶片Ⅱ，静叶片Ⅱ与加载缸转轴动密封配合，动叶片Ⅱ与同步缸壳体动密封配合；

加载缸转轴的外表面上至少设有两个动叶片Ⅰ，动叶片Ⅰ与加载缸壳体动密封配合；

静叶片Ⅰ与动叶片Ⅱ间隔设置，静叶片Ⅱ与动叶片Ⅰ间隔设置。

本发明所述的液压摆动缸还包括辅助端盖，感应同步器转子和辅助端盖的一侧连接，辅助端盖的另一侧和加载端左端盖连接。

本发明所述的静叶片Ⅰ沿同步缸壳体内表面等分设置。

本发明所述的静叶片Ⅱ沿加载缸壳体的内表面等分设置。

本发明所述的动叶片Ⅱ沿加载缸壳体的外表面等分设置。

本发明所述的动叶片Ⅰ沿加载缸转轴的外表面等分设置。

本发明所述的加载缸转轴位于在加载缸壳体内的一端设置进油孔和出油孔，加载缸转轴另一端呈中空结构设置。

本发明所述的进油孔和出油孔靠加载缸转轴轴心分布。

本发明有益效果为：

1、本发明通过复式摆动缸中同步缸的位置检测单元（感应同步器定子和转子）跟踪被加载对象的位置运动，保证加载缸壳体与被加载对象同步运动；由于被加载对象与加载缸刚性连接，被加载对象的运动带动加载转轴转过相同的角度。因此，加载缸壳体与加载缸转轴仍然保持着相对静止，实现复式摆动缸中加载缸的同步运动加载，从本质上解决电液伺服加载系统中的力/位耦合问题。

2、本发明通过合理布置油道，减少油液的沿程压力损失和泄漏量，并且具有良好的工艺性能，进而可以减少加工成本。

3、本发明通过框形动密封结构与端面密封结构相结合，保证了良好的密封性能，减少了复式摆动缸的泄漏量，有效地保证无外漏、低内漏。

4、本发明通过加载缸转轴半中空结构，减少复式摆动缸的转动惯量，有利于提高复式摆动缸的动态特性。