[实用新型]自动换向式双向步进活塞

说明书

技术领域

本实用新型属于流体动力源的机械步进控制技术领，具体涉及自动换向式双向步进活塞。

背景技术

在液压、气压为动力的情况下，机构步进移动是一个十分常见的现象。传统多采用齿轮机构来完成步进功能，但是存在一些问题。例如：结构复杂、加工要求高、成本高、体积大、不易保护、容易坏、输出力相对很小、步进精度受很多因素限制、耗能高等。本实用新型正是为了解决这些问题而提出的，有很大的实用空间。

实用新型内容

本实用新型用自动换向式双向步进活塞来代替齿轮机构，完成步进移动功能，拟解决齿轮机构存在的结构复杂、加工要求高、成本高、体积大、出力小、不易保护、容易坏等技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：自动换向式双向步进活塞主要由步进活塞缸、环形活塞和步进活塞轴组成；环形活塞套设于步进活塞缸内部且在步进活塞缸中部移动，步进活塞轴贯穿步进活塞缸和环形活塞且在步进活塞缸、环形活塞内移动；步进活塞缸上设有回程气口和进程气口，步进活塞缸和环形活塞上均设有止退销，止退销后面设置有弹簧；步进活塞轴沿周向均匀设置四条单向止退滑槽，邻排的单向止退滑槽反向设置，弧形滑槽设置在单向止退滑槽分布范围的两端，弧形滑槽底部设有止退台阶。

采用上述技术方案，运行时由回程气口和进程气口单向交换送气和排气，运行原理如下：

单向步进移动过程是：回程气口进气，进程气口排气，环形活塞带动步进活塞轴正向移动一个步进量，步进活塞缸上两端止退销滑移退出单向止退滑槽，进入下一个单向止退滑槽，完成一次步进；当进程气口开始进气，回程气口排气，环形活塞反向移动一个步进量，其上止退销滑移退出单向止退滑槽，步进活塞缸上两端止退销置于止退滑槽内，防止步进活塞轴反向移动，为环形活塞第二次向正向动提供移动空间。重复以上过程，实现单向步进移动。

步进移动转向方法是：当步进活塞轴移动至单向止退滑槽端部时，步进活塞缸上两端止退销进入弧形滑槽，迫使步进活塞轴旋转；环形活塞对应的单向止退滑槽变为可横移单向止退槽，容许步进活塞轴旋转；弧形滑槽上，按步进量设置有止退台阶，防止反转和倒退。按上述步骤可实现步进活塞轴旋转90°的目的。步进活塞轴旋转90°后，其上两侧的反向单向止退滑槽移动至步进活塞缸上、下部位，进入止退销控制范围。原来的正向单向止退滑槽转向两侧而失效。这时，正向移动结束，反向移动开始。反向步进移动原理与正向步进移动相同，反向移动转换为正向移动也是同样原理。

进一步，所述步进活塞轴上的单向止退滑槽一边为90°左右的止退面，另一面是可以滑动的斜面。

进一步，所述止退销为柱状结构且可在单向止退滑槽中滑动。

进一步，所述弧形滑槽是单向止退滑槽沿圆弧转动形成的，止退销在弧形滑槽中滑动时引起步进活塞轴转动。

本技术方案中的自动换向式双向步进活塞有结构简单、体积小、推力大、步进控制准确、自动反向移动、成本低、技术难度不高、稳定性和耐久性佳、可实施性好等优点，也可视为步进千斤顶，在机械控制领域有很大的应用空间，容易得到推广。通过变化步进活塞缸连接部位步进调节环的宽度，可改变环形活塞的移动距离，进而改变步进量，这时需更换对应的步进活塞轴。

附图说明

图1本实用新型自动换向式双向步进活塞结构示意图。

图中：1、步进活塞轴；2、步进活塞缸；3、环形活塞；4、止退销；5、弹簧；6、回程气口；7、进程气口；8、单向止退滑槽；9、弧形滑槽；10、止退台阶；11、可横移单向止退滑槽；12、步进量；13、步进调节环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：