一种容积闭环同步油缸及控制系统的制作方法

本实用新型属于液压传动设备技术领域，涉及一种容积闭环同步油缸。

背景技术：

常规同步控制有独立扭力梁结构实现机械同步，分流集流控制同步，同步马达，串联油缸容积同步，电比率控制闭环同步等同步控制方法，这些方法分别存在传动距离短，控制精度低，污染干扰影响大，成本高，多级同步油缸尺度大，系统控制复杂等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种容积闭环同步油缸及控制系统，能解决传动距离短，控制精度低，污染干扰影响大，成本高，多级同步油缸尺度大，系统控制复杂的问题，具有成本低，可靠性高，同步精度高，无需额外控制可自动实现同步。特别适用于多执行机构的远程同步控制要求。

按照本实用新型提供的技术方案：一种容积闭环同步油缸，包括外缸筒，所述外缸筒中滑动设置活塞，所述外缸筒左右两端分别设置左端盖和右端盖，所述活塞一侧连接活塞杆，所述活塞杆滑动设置于所述外缸筒，所述外缸筒的内腔由所述活塞分为外缸有杆腔和外缸无杆腔，所述外缸筒上还设有外缸有杆腔油口和外缸无杆腔油口；所述活塞杆和所述活塞中滑动设置第二活塞，所述第二活塞连接第二活塞杆一端，所述第二活塞杆另一端连接所述右端盖；所述第二活塞将活塞杆分为为内缸有杆腔和内缸无杆腔，所述活塞杆上开有内缸无杆腔油口。

作为本实用新型的进一步改进，所述外缸筒为空心结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述左端盖开有第一活塞杆孔，所述活塞杆滑动设置于所述活塞杆孔中。

作为本实用新型的进一步改进，所述外缸筒的内腔由所述活塞分为了2个腔室，所述活塞杆所在的腔室为所述外缸有杆腔。

作为本实用新型的进一步改进，所述外缸有杆腔油口连通所述外缸有杆腔，所述外缸无杆腔油口连通所述外缸无杆腔。

作为本实用新型的进一步改进，所述活塞杆中开有活塞杆腔，所述活塞中开有第二活塞杆孔，所述活塞杆腔连通所述第二活塞杆孔，所述活塞杆腔中滑动设置所述第二活塞。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二活塞将所述活塞杆腔分为2个腔室，所述第二活塞杆所在的腔室为所述内缸有杆腔。

作为本实用新型的进一步改进，所述内缸无杆腔油口连通所述内缸无杆腔。

作为本实用新型的进一步改进，所述内缸无杆腔与所述外缸无杆腔截面积相等。

一种容积闭环同步油缸控制系统，其其特征在于：所述系统包括至少两个如上述所述的任一项容积闭环同步油缸，其中一个为主缸，另一个为副缸；所述主缸的主缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源；所述副缸的副缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源；所述主缸的主缸外缸有杆腔油口通过油管连接所述副缸的副缸内缸无杆腔油口。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型结构简单，占用空间小；通过同步油缸上发生伸缩行程时产生的完全相等的出油体积和进油体积腔进行同步油缸之间的串联实现容积闭环同步控制。具有非常高的同步精度，测算同步精度高达千分之五。

2、本实用新型无外部电气或电液伺服控制器和控制阀，成本优势大。

3、本实用新型系统纳污能力强，温度变化不敏感，对系统油液污染控制要求低，温差不影响同步精度。

4、本实用新型抗偏载能力强，极限偏载100%负载作用在一个油缸上仍能实现高精度同步。

5、本实用新型适用于远距离多点同步要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型工作时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1-图2中，包括外缸筒1、活塞2、活塞杆3、外缸有杆腔4、外缸无杆腔5、第二活塞6、第二活塞杆7、内缸有杆腔8、内缸无杆腔9、主缸10、主缸活塞10-2、主缸外缸有杆腔10-4、主缸外缸无杆腔10-5、副缸11、副缸内缸无杆腔11-9等。

如图1所示，本实用新型是一种容积闭环同步油缸，包括外缸筒1，外缸筒1为空心结构，外缸筒1中滑动设置活塞2，活塞2一侧连接活塞杆3，外缸筒1左右两侧分别设置左端盖1-1和右端盖1-2，左端盖1-1开有第一活塞杆孔，活塞杆3滑动设置于活塞杆孔中，外缸筒1的内腔由活塞2分为了2个腔室，活塞杆3所在的腔室为外缸有杆腔4，另一个腔室为外缸无杆腔5。外缸筒1上还设有外缸有杆腔油口和外缸无杆腔油口，外缸有杆腔油口连通外缸有杆腔4，外缸无杆腔油口连通外缸无杆腔5。

活塞杆3中开有活塞杆腔，活塞2中开有第二活塞杆孔，活塞杆腔连通第二活塞杆孔，活塞杆腔中滑动设置第二活塞6，第二活塞6连接第二活塞杆7一端，第二活塞杆7另一端连接外右端盖1-2。

第二活塞6将活塞杆3中的活塞杆腔分为2个腔室，第二活塞杆7所在的腔室为内缸有杆腔8，另一个腔室为内缸无杆腔9。活塞杆3上开有内缸无杆腔油口，内缸无杆腔油口连通内缸无杆腔9。

其中内缸无杆腔9与外缸无杆4腔截面积完全相等。

一种容积闭环同步油缸控制系统，包括至少两个容积闭环同步油缸，其中一个为主缸10，另一个为副缸11。

主缸10的主缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源。副缸11的副缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源。

主缸10的外缸有主缸杆腔油口通过油管连接副缸11的副缸内缸无杆腔油口。

本实用新型的工作过程如下：

如图2所示，当主系统压力有同时作用在主缸10和副缸11时，对于主缸10，液压油从主缸外缸无杆腔油口进入主缸外缸无杆腔10-5，主缸活塞10-2被向外推出，与此同时主缸10上的主缸外缸有杆腔10-4中的油液通过油管被挤出进入到副缸11的副缸内缸无杆腔11-9，而这两个腔体被设计成完全相等的截面积，所以副缸内缸无杆腔11-9需要容纳主缸10所挤出的油液体积就必须伸出同等的行程。对副缸11来说也是一样的道理，一旦出现主缸10和副缸11上负载发生极大偏差时，对于负载较轻的容积闭环同步油缸来说，外缸无杆腔提供的压力除平衡掉作用在该油缸上的外负载外，多余的压力会通过外缸活塞增加外缸有杆腔的压力，外缸有杆腔的压力连接到了另一个承受重载的油缸内缸无杆腔上，从而协助平衡重载油缸上的负载。基于以上原理，从而实现均载和极端偏载的同步功能。

技术特征：

1.一种容积闭环同步油缸，其特征在于：所述油缸包括外缸筒（1），所述外缸筒（1）中滑动设置活塞（2），所述外缸筒（1）左右两端分别设置左端盖（1-1）和右端盖（1-2），所述活塞（2）一侧连接活塞杆（3），所述活塞杆（3）滑动设置于所述外缸筒（1），所述外缸筒（1）的内腔由所述活塞（2）分为外缸有杆腔（4）和外缸无杆腔（5），所述外缸筒（1）上还设有外缸有杆腔油口和外缸无杆腔油口；所述活塞杆（3）和所述活塞（2）中滑动设置第二活塞（6），所述第二活塞（6）连接第二活塞杆（7）一端，所述第二活塞杆（7）另一端连接所述右端盖（1-2）；所述第二活塞（6）将活塞杆（3）内腔分为内缸有杆腔（8）和内缸无杆腔（9），所述活塞杆（3）上开有内缸无杆腔油口。

2.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述外缸筒（1）为空心结构。

3.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述外缸筒（1）左端盖（1-1）开有第一活塞杆孔，所述活塞杆（3）滑动设置于所述活塞杆孔中。

4.如权利要求2所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述外缸筒（1）的内腔由所述活塞（2）分为了2个腔室，所述活塞杆（3）所在的腔室为所述外缸有杆腔（4）。

5.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述外缸有杆腔油口连通所述外缸有杆腔（4），所述外缸无杆腔油口连通所述外缸无杆腔（5）。

6.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述活塞杆（3）中开有活塞杆腔，所述活塞（2）中开有第二活塞杆孔，所述活塞杆腔连通所述第二活塞杆孔，所述活塞杆腔中滑动设置所述第二活塞（6）。

7.如权利要求6所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述第二活塞（6）将所述活塞杆腔分为2个腔室，所述第二活塞杆（7）所在的腔室为所述内缸有杆腔（8）。

8.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述内缸无杆腔油口连通所述内缸无杆腔（9）。

9.如权利要求1所述的容积闭环同步油缸，其特征在于：所述内缸无杆腔（9）与所述外缸无杆腔（4）腔截面积相等。

10.一种容积闭环同步油缸控制系统，其其特征在于：所述系统包括至少两个如权利要求1-9所述中任一项容积闭环同步油缸，其中一个为主缸（10），另一个为副缸（11）；所述主缸（10）的主缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源；所述副缸（11）的副缸外缸无杆腔油口通过油管连接液压油源；所述主缸（10）的主缸外缸有杆腔油口通过油管连接所述副缸（11）的副缸内缸无杆腔油口。

技术总结
本实用新型涉及一种容积闭环同步油缸及控制系统，包括外缸筒，外缸筒中滑动设置活塞，活塞一侧连接活塞杆，活塞杆滑动设置于外缸筒，外缸筒的内腔由活塞分为外缸有杆腔和外缸无杆腔，外缸筒上还设有外缸有杆腔油口和外缸无杆腔油口；活塞杆和活塞中滑动设置第二活塞，第二活塞连接第二活塞杆一端，第二活塞杆另一端连接右端盖；第二活塞将活塞杆内腔分为内缸有杆腔和内缸无杆腔，活塞杆上开有内缸无杆腔油口。本实用新型结构简单，紧凑；通过同步油缸上发生伸缩行程时产生的完全相等的出油体积和进油体积腔进行同步油缸之间的串联实现容积闭环同步控制。具有非常高的同步精度，测算同步精度高达千分之五。

技术研发人员：黄长发
受保护的技术使用者：哈威液压系统(无锡)有限公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.08.14