專利名稱：新型推桿控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種推桿控制裝置，尤其是涉及一種可提供預設接觸力的新型推桿控制裝置。
背景技術：
電動推桿在不同領域有著多種的應用。本質上都是驅動工作部件作直線往復運動，具有結構簡單、緊湊、傳動效率高、動作可靠等優點。一般采用行程開關、時間繼電器或步進電機(以及伺服電機)等來控制推桿準確定位，利用壓力傳感器或其它裝置，例如各種超越離合器等，對電動推桿進行過載保護。但是由于分別采用獨立的裝置來解決定位和過載保護問題，不僅使得推桿的結構復雜，體積大，而且整個推桿裝置的可靠性降低。特別是當推桿到達工作行程末端而所驅動部件與其它固定部件有剛性接觸時，由于過載保護只能保護電動推桿，在電動推桿的實際推力大于結構承受能力的情況下，就有可能造成部件或工作機構的損毀。例如用來驅動電氣接觸器時。
而在有些特定的工作環境下，要求推桿機構不但能準確地控制行程，而且必須保證推桿的輸出端與工作部件之間有良好的接觸，即在推桿到達工作行程末端位置時，既要準確停位同時還要與工作部件之間保持一定的作用力，以下稱為接觸力。對于這種情況，現有的推桿機構則無法實現。
實用新型內容針對以上所述的問題，本實用新型設計了一種新型推桿控制裝置，可以準確控制推桿行程，使其在達到設定載荷時開始動作或停止，不僅對電動推桿及其所驅動的裝置同時提供過載保護，而且能夠使推桿停止或動作時與工作部件保持一定的接觸力。
本實用新型還提供一種用于液壓缸結構的控制裝置，可以提供液壓缸載荷控制和過載保護，而且能夠保證液壓缸停止或動作時，液壓缸所驅動部件與固定工作部件之間保持一定的接觸力。
本實用新型的技術方案如下一種新型推桿控制裝置，包括驅動機構和推桿機構，所述推桿機構包括一個具有內腔結構的推桿桿體和移動元件，其特征在于所述移動元件設置于所述推桿桿體內腔中并可沿其軸向滑動，所述推桿桿體和移動元件之間設置有控制單元。
所述控制單元包括設置于所述推桿桿體和移動元件之間的彈性構件以及行程開關或壓力傳感器。
所述彈性構件為彈簧或氣囊或橡膠墊。
所述推桿桿體靠近驅動機構的一端設置有端蓋，在所述端蓋和移動元件之間設置有預緊彈簧。
所述控制單元為壓力傳感器。
所述驅動機構包括電機以及與電機相連的減速器，減速器的輸出軸連接有絲杠，所述移動元件具有與絲杠相匹配的螺紋并與絲杠相嚙合。
所述驅動機構為液壓缸機構，所述移動元件與活塞桿外端相連接。
一種新型推桿控制裝置，包括驅動機構和推桿機構，所述驅動機構為液壓缸，所述推桿機構為活塞，其特征在于所述活塞的一側或兩側設置有彈性構件，在所述彈性構件和活塞之間設置有控制單元，所述控制單元為壓力傳感器。
本實用新型中，由于在推桿桿體和驅動推桿桿體運動的移動元件之間設置有彈性構件，當推桿桿體到達預定工作位置時，在工作部件的作用下，推桿桿體停止，移動元件在驅動機構的驅動下，繼續運動，并將彈性構件壓縮變形，行程開關或壓力傳感器與碰子之間的距離不斷縮小，當行程開關或壓力傳感器與碰子接觸時，發出控制信號，使驅動機構停止動作，移動元件停止運動，此時推桿桿體與工作部件之間具有一定的接觸力。
為了減少彈性構件壓縮變形所消耗的時間，可以在移動元件另一端設置有預緊彈簧。根據具體工作環境所要求的動作時間和所需要保持的接觸力，可以預先設定彈性構件的變形量，以減少彈性構件變形的時間，這樣可以增加推桿控制裝置的靈敏度，提高工作效率。而且對于某些特定的工作環境，提高反應的靈敏度，恰恰是保證整個機構正常工作所必需的。例如，在燃燒器裝置中，點火機構和燃料的輸送機構之間的時間配合是非常重要的，如果點火裝置的反應靈敏度低，所需動作時間長，就有可能造成點火機構自毀或因為爐內燃料濃度過高而爆炸的危險。
在液壓機構中采用本實用新型裝置，可以避免活塞桿對液壓缸產生沖擊，保護液壓機構的安全運行。在液壓缸內，在活塞的一側或兩側設置彈性構件及壓力傳感器，可以控制液壓系統安全地運行，避免活塞與液壓缸發生撞擊，保護液壓系統的安全。
由于可以針對具體工作環境的不同要求而選用不同剛性的彈性構件，，選用剛性適宜的彈性構件并施以適當的預應力，即可滿足不同的使用要求。
對于本實用新型的技術方案，由于不需要使用離合器來提供過載保護，使得整個機構結構簡單，成本大大降低。而且機構的工作可靠性得到了極大地改善。


圖1為本實用新型當驅動機構為絲桿螺母機構時結構示意圖。
圖2為本實用新型當驅動機構為液壓缸機構時結構示意圖。
圖3為本實用新型當驅動機構為液壓缸機構時的另一種結構示意圖。
圖4為本實用新型具有預緊力時的結構示意圖。
圖5為橡膠墊的結構示意圖。
附圖標記列示如下1-電機，2-減速器，3-絲桿，4-移動元件，5-壓緊彈簧，6-推桿桿體，7-限位開關，8-碰子，9-液壓缸，10-活塞桿，11-壓力傳感器，12-預緊彈簧，13-端蓋，14-接頭，15-橡膠墊，16-墊帽，17-墊體。
具體實施方式
如圖1所示，電機1通過減速器2驅動絲桿3旋轉，移動元件4為螺母結構并套裝在絲桿3上，絲桿3和移動元件4上分別設置有相匹配的螺紋并相互嚙合，絲桿3和移動元件4均設置于推桿桿體6的內腔中，所述內腔具有突起結構，用以固定壓緊彈簧5，例如該突起結構可以為階梯結構，也可以為內嵌式卡簧或嵌入推桿桿體6并突出桿體內腔表面的柱銷。移動元件4可在推桿桿體6內腔中自由滑動但不能做相對轉動，推桿桿體6設置在機架上且只能相對機架做直線滑動，故推桿桿體6限制移動元件4隨絲桿3做轉動，于是移動元件4在相互嚙合的螺紋的作用下，只能沿絲桿3做直線運動。
在移動元件4和推桿桿體6之間設置有壓緊彈簧5，壓緊彈簧5兩端分別與移動元件4和推桿桿體6中的突起結構相連，限位開關7與移動元件4連接并隨移動元件4做直線運動，碰子8固定安裝于推桿桿體6上并與限位開關7軸向對應。限位開關7與碰子8之間的距離d與所需要得到的接觸力f具有線性關系f＝kd，其中k為壓緊彈簧5的剛性系數。
當絲桿3轉動時，驅動移動元件4做直線運動，移動元件4通過壓緊彈簧5推動推桿桿體6做直線運動，限位開關7與碰子8保持一定距離，當推桿桿體6到達行程末端時，推桿桿體6受到工作機構的阻力而停止，絲桿3繼續驅動移動元件4移動，并壓迫壓緊彈簧5產生壓縮變形，限位開關7與碰子8之間距離縮短，當壓緊彈簧5變形達到一定程度，即當壓緊彈簧5的變形量達到d時，限位開關7與碰子8相接觸，發出控制信號，電機1停止動作或控制減速器2停止動力輸出，從而絲桿3迅速停止轉動，推桿桿體6在壓緊彈簧5的作用下，與工作機件之間保持一定的接觸力f。
對于本實用新型裝置來說，也可以直接在移動元件4和推桿桿體6之間設置一個壓力傳感器，以取代壓緊彈簧5和限位開關7，當移動元件4到達行程末端時，推桿所驅動的工作部件與其他的工作部件接觸，并產生接觸力，所設置的壓力傳感器可以感測其接觸力的大小，當所感測到的接觸力達到預先設定的數值時，所述壓力傳感器發出控制信號，使驅動機構停止動作。
對于壓緊彈簧5也可以采用其它的彈性構件形式，例如氣體彈簧，即密閉的氣囊，還可以采用如圖5所示的橡膠墊15來代替，在墊帽16之間固定有一個橡膠材料制成的墊體17，墊體17也可以用其它具有良好彈性的高分子材料制成。
但是，由于壓緊彈簧5需要產生足夠的變形量，才能達到本實用新型的目的，這樣就必然消耗很長的時間，降低了本裝置的反應靈敏度。為了縮短壓緊彈簧5的反應時間，即提高裝置的靈敏度，本實用新型設計了一種具有預緊力的結構，如圖4所示。
在圖1所示的結構中，在移動元件4的另一端再設置一個預緊彈簧12，在推桿桿體的端部設置有端蓋13，端蓋13與推桿桿體6端部分別具有相匹配的螺紋。當安裝推桿機構時，將端蓋13旋裝在推桿桿體6端部，并壓縮預緊彈簧12和移動元件4以及壓緊彈簧5，使壓緊彈簧5產生一個預緊力f1，f1應該略小于接觸力f，這樣就可以使得只需壓緊彈簧5產生很小的變形，就可以達到本實用新型的目的。
本裝置也可以應用于液壓系統中，如圖2所示，液壓馬達通過液壓缸9驅動活塞桿10運動，活塞桿10與移動元件4連接并驅動其移動，移動元件4壓縮壓緊彈簧5并通過壓緊彈簧5驅動推桿桿體6移動，當達到所需的接觸力時，限位開關7與碰子8碰撞，液壓馬達停止。
也可以在液壓缸9的內部，將移動元件4與活塞做為一體結構，壓緊彈簧5與活塞之間設置有壓力傳感器11。活塞向兩側運動時，當壓緊彈簧5與液壓缸壁接觸時，壓緊彈簧5產生變形并對壓力傳感器11產生壓力，當該壓力達到預設的壓力值時，壓力傳感器11發出控制信號，控制液壓馬達停止。
應當指出，以上僅為本實用新型的一些優選具體實施方式
，并不對本實用新型做出任何形式的限制。對于本領域的技術人員來說，依據本實用新型的發明精神和原理，還可以做出很多的變形和改進，但這些均將落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種新型推桿控制裝置，包括驅動機構和推桿機構，所述推桿機構包括一個具有內腔結構的推桿桿體和移動元件，其特征在于所述移動元件設置于所述推桿桿體內腔中并可沿其軸向滑動，所述推桿桿體和移動元件之間設置有控制單元。
2.如權利要求1所述的一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述控制單元包括設置于所述推桿桿體和移動元件之間的彈性構件以及行程開關或壓力傳感器。
3.如權利要求2所述的一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述彈性構件為彈簧或氣囊或橡膠墊。
4.如權利要求2所述的一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述推桿桿體靠近驅動機構的一端設置有端蓋，在所述端蓋和移動元件之間設置有預緊彈簧。
5.如權利要求1所述的一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述控制單元為壓力傳感器。
6.如權利要求1-5所述的任何一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述驅動機構包括電機以及與電機相連的減速器，減速器的輸出軸連接有絲杠，所述移動元件具有與絲杠相匹配的螺紋并與絲杠相嚙合。
7.如權利要求1-5所述的任何一種新型推桿控制裝置，其特征在于所述驅動機構為液壓缸機構，所述移動元件與活塞桿外端相連接。
8.一種新型推桿控制裝置，包括驅動機構和推桿機構，所述驅動機構為液壓缸，所述推桿機構為活塞，其特征在于所述活塞的一側或兩側設置有彈性構件，在所述彈性構件和活塞之間設置有控制單元，所述控制單元為壓力傳感器。
專利摘要本實用新型提供一種新型的推桿控制裝置，包括驅動機構和推桿機構，所述推桿機構包括一個具有內腔結構的推桿和移動元件，其特征在于所述移動元件設置于所述推桿內腔中并可沿其軸向滑動，所述推桿和移動元件之間設置有彈性構件，所述推桿機構設置有控制驅動機構停止的控制元件。本實用新型結構簡單緊湊，可以同時滿足對工作機構的準確停位、過載保護的要求，而且還可以使工作機構之間保持一定的接觸力。
文檔編號G05D3/00GK2766276SQ20052002273
公開日2006年3月22日 申請日期2005年1月17日 優先權日2005年1月17日
發明者王雨勃 申請人:北京理研社技術有限公司