一種集成式伺服多缸同步器

《一種集成式伺服多缸同步器》是廣東科達潔能股份有限公司於2014年3月26日申請的專利，該專利的公布號為CN104948520A，授權公布日為2015年9月30日，發明人是陳愛民、梁飛峰。

《一種集成式伺服多缸同步器》公開了一種集成式伺服多缸同步器。其包括控制缸組件、同步器組件和液壓控制組件；所述同步器組件包括：一同步器缸體，其內設有至少兩個柱塞缸缸體；和數量與柱塞缸缸體相同的同步柱塞，分別設定在一個柱塞缸缸體內；所述控制缸組件布置在同步缸體的一側，其控制活塞通過一連線板與所述同步柱塞並聯；還包括一過渡板，布置在與所述控制缸組件相對的同步器缸體另一側，其內設有數量與柱塞缸缸體相同的同步缸流道，其側面上對應每一同步缸流道設有供與外部執行油缸連線的油孔；所述液壓控制組件通過油路分別與所述控制缸組件和柱塞缸缸體連線。該發明能消除同步誤差，具有結構較簡單緊湊、同步精度高等特點。

2020年7月14日，《一種集成式伺服多缸同步器》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種集成式伺服多缸同步器》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種集成式伺服多缸同步器
• 申請人：廣東科達潔能股份有限公司
• 申請日：2014年3月26日
• 申請號：2014101167399
• 公布號：CN104948520A
• 公布日：2015年9月30日
• 發明人：陳愛民、梁飛峰
• 地址：廣東省佛山市順德區陳村鎮廣隆工業園環鎮西路1號
• Int. Cl.：F15B11/22(2006.01)I、F15B13/06(2006.01)I、F15B15/28(2006.01)I
• 代理機構：廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人：李國釗、李德魁
• 類別：發明專利

專利背景

如圖1所示，2014年之前的液壓控制中常用的多缸同步器大多採用複合式串聯油缸結構8，即控制缸81與多個同步缸82串聯在一起。而這種串聯式多缸同步器主要存在如下問題：1、由於多個油缸同軸串聯在一起，造成整體結構的尺寸較長、不緊湊，不便於安裝固定；2、結構複雜，加工製造難度大，製造成本較高：油缸與油缸之間、活塞與活塞之間、油缸與活塞之間的同軸度要求較高；且連線問題難以處理，若採用剛性連線，則同軸度難以保證；而採用柔性連線，則成本更高；3、由於同步缸採用活塞缸結構，每個同步缸有兩道密封（即活塞和活塞桿密封件），密封件使用量較大，增加了內泄和外泄的隱患；由於採用多缸串聯結構，更換失效密封件時需將整個部件拆開檢修，造成不便；4、由於油路不能集成，多個同步缸必須採用油管連線，造成油管布局凌亂不美觀，也增加了泄漏的隱患；5、需要同時保證多個同步缸的油缸內徑和活塞桿外徑尺寸的一致性才能保證同步精度，增加了加工難度；同時由於泄漏造成的誤差不能及時消除，因而容易造成同步精度的下降。

發明內容

專利目的

《一種集成式伺服多缸同步器》的目的在於提供一種集成式伺服多缸同步器，以解決2014年之前的技術的不足之處。

技術方案

《一種集成式伺服多缸同步器》採用如下技術方案：一種集成式伺服多缸同步器，包括控制缸組件、同步器組件和液壓控制組件；所述同步器組件包括：一同步器缸體，其內設有至少兩個柱塞缸缸體；和數量與柱塞缸缸體相同的同步柱塞，分別設定在一個柱塞缸缸體內；所述控制缸組件布置在同步缸體的一側，其控制活塞通過一連線板與所述同步柱塞並聯；還包括一過渡板，布置在與所述控制缸組件相對的同步器缸體另一側，其內設有數量與柱塞缸缸體相同的同步缸流道，其側面上對應每一同步缸流道設有供與外部執行油缸連線的油孔；所述液壓控制組件通過油路分別與所述控制缸組件和柱塞缸缸體連線。

作為優選，所述柱塞缸缸體的數量為四個，該四個柱塞缸缸體分兩列布置在同步器缸體的中部位置。

作為一種選擇，所述液壓控制組件包括：系統壓力油源；壓力油油路；回油油路；一伺服閥，插裝在控制缸組件的控制缸缸體側面並通過油管分別與壓力油油路及回油油路連線，所述伺服閥的控制孔通過設定在控制缸缸體的孔道與所述控制缸的無桿腔油口和有桿腔油口連通；數量與柱塞缸缸體相同的電磁球閥，每一電磁球閥對應一柱塞缸缸體插裝在同步器缸體側面，每一電磁球閥的一個控制油口通過設定在同步器缸體內的孔道與一柱塞缸缸體連通，其另一個控制油口則通過設定在同步器缸體內及過渡板內的孔道與設定在過渡板的回油油口連通。

進一步，所述液壓控制組件還包括一分別與壓力油油路和回油油路連線的減壓閥。

作為優選，《一種集成式伺服多缸同步器》還包括一連線組件，用以將所述控制缸組件的控制缸缸體、同步器缸體和過渡板連結成一體。進一步優選，所述連線組件為四個拉桿-螺母組，布置在同步器的四個角位，每個拉桿-螺母組的拉桿依次穿過控制缸組件的控制缸缸體、同步器缸體和過渡板，其兩端用螺母緊固。

作為優選，還包括一位移感測器，對應所述連線板固定在所述控制缸組件的控制缸缸體和同步器缸體之間，其感應磁鐵固定在連線板上。

有益效果

1、能對多個執行工作油缸進行伺服運動控制並保證同步，可根據工況需要，進行位置、速度和力的控制，控制精度較高；

2、結構簡單緊湊：多個同步缸並列布置，大大縮短了長度方向的結構尺寸，便於安裝固定；加工製造相對容易，控制缸與多個同步缸之間採用連線板連線，簡單可靠，而且調整方便，製作成本較低；

3、由於同步缸採用柱塞缸結構，每個柱塞缸僅需一道密封，密封件數量相對較少，減少了內外泄隱患；同時由於採用並列布置結構，維修、更換失效密封件相對更方便；

4、油路高度集成，減少了連線油管的使用，減少了因油管連線而帶來的泄漏隱患，而且布局也更為簡單、美觀；

5、由於多個同步缸僅需保證柱塞尺寸的一致性就能保證同步精度，降低了加工難度；採用電磁球閥對同步缸進行定時補油能消除泄漏而引起的累計誤差，同步精度更高。

附圖說明

圖1是2014年之前的多缸同步器的結構示意圖。

圖2是《一種集成式伺服多缸同步器》的立體結構示意圖。

圖3是《一種集成式伺服多缸同步器》的剖視結構示意圖。

圖4是《一種集成式伺服多缸同步器》所述同步器組件的剖視結構示意圖。

圖5是《一種集成式伺服多缸同步器》的液壓控制原理圖。

圖中：1—控制缸組件；11—控制缸缸體；111—孔道；12—控制缸活塞；2—同步器組件；21—同步器缸體；211—柱塞缸缸體；22—同步柱塞；23—孔道；3—過渡板；31—同步缸流道；32—孔道；4—連線板；51—系統壓力油源；52—壓力油油路；53—回油油路；54—伺服閥；55—電磁球閥；56—減壓閥；6—拉桿-螺母組；7—位移感測器；8—執行油缸；9—複合式串聯油缸結構；91—控制缸；92—同步缸。

技術領域

《一種集成式伺服多缸同步器》屬於液壓控制技術領域，具體涉及一種尤其適用於陶瓷壓磚機頂出裝置用的、能消除同步誤差功能的集成式伺服多缸同步器。

權利要求

1.一種集成式伺服多缸同步器，包括控制缸組件、同步器組件和液壓控制組件，其特徵在於，所述同步器組件包括：一同步器缸體，其內設有至少兩個柱塞缸缸體；和數量與柱塞缸缸體相同的同步柱塞，分別設定在一個柱塞缸缸體內；所述控制缸組件布置在同步缸體的一側，其控制活塞通過一連線板與所述同步柱塞並聯；還包括一過渡板，布置在與所述控制缸組件相對的同步器缸體另一側，其內設有數量與柱塞缸缸體相同的同步缸流道，其側面上對應每一同步缸流道設有供與外部執行油缸連線的油孔；所述液壓控制組件通過油路分別與所述控制缸組件和柱塞缸缸體連線。

2.根據權利要求1所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，所述柱塞缸缸體的數量為四個，該四個柱塞缸缸體分兩列布置在同步器缸體的中部位置。

3.根據權利要求1或2所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，所述液壓控制組件包括：系統壓力油源；壓力油油路；回油油路；一伺服閥，插裝在控制缸組件的控制缸缸體側面並通過油管分別與壓力油油路及回油油路連線，所述伺服閥的控制孔通過設定在控制缸缸體的孔道與所述控制缸的無桿腔油口和有桿腔油口連通；數量與柱塞缸缸體相同的電磁球閥，每一電磁球閥對應一柱塞缸缸體插裝在同步器缸體側面，每一電磁球閥的一個控制油口通過設定在同步器缸體內的孔道與一柱塞缸缸體連通，其另一個控制油口則通過設定在同步器缸體內及過渡板內的孔道與設定在過渡板的回油油口連通。

4.根據權利要求3所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，所述液壓控制組件還包括一分別與壓力油油路和回油油路連線的減壓閥。

5.根據權利要求1所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，還包括一連線組件，用以將所述控制缸組件的控制缸缸體、同步器缸體和過渡板連結成一體。

6.根據權利要求1所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，所述連線組件為四個拉桿-螺母組，布置在同步器的四個角位，每個拉桿-螺母組的拉桿依次穿過控制缸組件的控制缸缸體、同步器缸體和過渡板，其兩端用螺母緊固。

7.根據權利要求1所述的一種集成式伺服多缸同步器，其特徵在於，還包括一位移感測器，對應所述連線板固定在所述控制缸組件的控制缸缸體和同步器缸體之間，其感應磁鐵固定在連線板上。

實施方式

如圖2至圖5所示，《一種集成式伺服多缸同步器》所述的一種集成式伺服多缸同步器，主要由控制缸組件1、同步器組件2、過渡板3和液壓控制組件組成。

在該實施例中，控制缸組件1的控制缸缸體11布置在同步器組件2的同步器缸體21的一側，而過渡板3布置在與所述控制缸組件相對的同步器缸體另一側，並通過四個布置在同步器四個角位的拉桿-螺母組6連線為一個整體：每個拉桿-螺母組的拉桿依次穿過控制缸缸體、同步器缸體和過渡板，其兩端用螺母緊固。四個拉桿-螺母組6應施加一定的預緊力，從而保證工作時配合面不會出現間隙。

同步器缸體21內設有四個柱塞缸缸體211，該四個柱塞缸缸體分兩列布置在同步器缸體的中部位置。每個柱塞缸缸體211內設有一個同步柱塞22。控制缸組件的控制活塞12通過一個連線板4與四個同步柱塞22並聯。過渡板3內設有四個分別與一個柱塞缸缸體211連通的同步缸流道31，並在側面上對應每個同步缸流道31設有供與外部執行油缸8連線的油孔（圖中未畫出）。

液壓控制組件主要由系統壓力油源51、壓力油油路52（採用油管）、回油油路53（採用油管）、一個伺服閥54、四個電磁球閥55和一個減壓閥56組成：伺服閥54插裝在控制缸缸體11側面上並通過油管分別與壓力油油路52及回油油路53連線，其伺服閥的控制孔通過設定在控制缸缸體的孔道111與控制缸的無桿腔油口和有桿腔油口連通，從而構成伺服控制迴路；每個電磁球閥55對應一個柱塞缸缸體211插裝在同步器缸體21側面，每個電磁球閥55的一個控制油口通過設定在同步器缸體內的孔道23與一個柱塞缸缸體連通，其另一個控制油口則通過設定在同步器缸體內的孔道23及過渡板3內的孔道32與設定在過渡板的回油油口連通，過渡板上的回油油口與回油油路連線；減壓閥56分別與壓力油油路52和回油油路53連線。

此外，《一種集成式伺服多缸同步器》還設有一個位移感測器7，對應連線板4固定在控制缸缸體11和同步器缸體21之間，其感應磁鐵則固定在連線板4上。

如圖5所示，《一種集成式伺服多缸同步器》工作時，根據實際工況需要，通過伺服閥伺服控制控制缸的進出油量，進而控制同步器的輸出，從而達到對執行油缸進行位置、速度和力的高精度控制。而電磁球閥由於具有無泄漏性能，能對同步缸進行定時補油以消除因泄漏而引起的累計誤差，滿足工況要求。

榮譽表彰

2020年7月14日，《一種集成式伺服多缸同步器》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。