直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在近十幾年來(lái)，借于液壓技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用成熟的容積控制系統(tǒng)和電機(jī)領(lǐng)域交流伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用的背景下，出現(xiàn)了永磁交流同步伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向定量泵容積控制的電液伺服系統(tǒng)，也稱DDVC (Direct Drive Volume Control)系統(tǒng)或無(wú)閥電液伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向、調(diào)速、調(diào)壓三大功能全由交流伺服電動(dòng)機(jī)直接控制，所以叫“直接驅(qū)動(dòng)”，油泵的出油流量的改變也是由電機(jī)直接控制，具有高效節(jié)能、小型集成化、操作與控制簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)勢(shì)，因此其發(fā)展非常迅速。
[0003]當(dāng)前由于啟閉機(jī)的工作特點(diǎn)它一般應(yīng)用于啟閉水工建筑物、發(fā)電廠和排灌站的閘門、攔污柵。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)采用容積調(diào)速，方向控制回路是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)各條油路中液壓油管道的接通、切斷或改變液壓油流向，從而使執(zhí)行元件按照需要相應(yīng)作出啟動(dòng)、停止或者換向等一系列動(dòng)作。因此傳統(tǒng)控制油路復(fù)雜，油品要求高，開(kāi)式回路一般采用加裝副油箱或動(dòng)力補(bǔ)油，即用液壓泵單獨(dú)作為補(bǔ)油泵使用造成油箱容積大，并會(huì)產(chǎn)生諸如發(fā)熱等問(wèn)題，系統(tǒng)體積質(zhì)量大，操作維修復(fù)雜，噪聲大油量多處理困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)，它不僅能夠很好地實(shí)現(xiàn)執(zhí)行件的換向、變速和壓力調(diào)整，而且節(jié)能，高效。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)，它包括:
[0006]信息采集系統(tǒng)，所述信息采集系統(tǒng)具有有桿腔壓力傳感器、無(wú)桿腔壓力傳感器和活塞桿位移傳感器，有桿腔壓力傳感器用于采集連接至液壓缸的有桿腔的第一油路的壓力值，無(wú)桿腔壓力傳感器用于采集連接至液壓缸的無(wú)桿腔的第二油路的壓力值；
[0007]控制器，所述控制器的信號(hào)輸入端分別與有桿腔壓力傳感器、無(wú)桿腔壓力傳感器和活塞桿位移傳感器的信號(hào)輸出端相連接，所述控制器用于接收有桿腔壓力傳感器所傳遞的壓力值信號(hào)、無(wú)桿腔壓力傳感器所傳遞的壓力值信號(hào)和活塞桿位移傳感器所傳遞的液壓缸的活塞桿的位移信號(hào)并產(chǎn)生伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0008]伺服驅(qū)動(dòng)器，所述伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端與控制器的信號(hào)輸出端相連接；
[0009]伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器相控制連接，所述伺服驅(qū)動(dòng)器用于接收控制器所傳遞的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制伺服電機(jī)的動(dòng)作；
[0010]雙向泵，所述雙向泵的一接口通過(guò)第一油路與液壓缸的有桿腔相連接，所述雙向泵的另一接口通過(guò)第二油路與液壓缸的無(wú)桿腔相連接，第一油路和第二油路之間連接有油缸，雙向泵與伺服電機(jī)相驅(qū)動(dòng)配合。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了彌補(bǔ)液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的容積的不等的缺陷，有效地對(duì)油路進(jìn)行回油和補(bǔ)油，直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)還包括補(bǔ)償壓力油罐，所述補(bǔ)償壓力油罐的接口分別通過(guò)單向閥與第一油路和第二油路連接。
[0012]進(jìn)一步為了對(duì)油路的雜質(zhì)進(jìn)行處理，所述補(bǔ)償壓力油罐的接口處連接有過(guò)濾器。
[0013]進(jìn)一步為了避免無(wú)桿腔的壓力過(guò)低或無(wú)桿腔的壓力過(guò)高，還包括液控單向閥和電磁換向閥，所述的補(bǔ)償壓力油罐的接口還通過(guò)一液控單向閥與第二油路相連接，電磁換向閥與液控單向閥控制口連接，利用電磁換向閥和液控單向閥通過(guò)補(bǔ)償壓力油罐直接向液壓缸的無(wú)桿腔補(bǔ)油，從而解決有桿腔和無(wú)桿腔流量不平衡的問(wèn)題。
[0014]進(jìn)一步為了防止過(guò)大的外部擾動(dòng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及油路的損害，第一油路和油箱之間以及第二油路和油箱之間分別連接有安全閥。
[0015]進(jìn)一步為了當(dāng)停機(jī)時(shí)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所帶負(fù)載受到外力強(qiáng)烈干擾時(shí)，避免油路被干擾，所述的第一油路和第二油路中分別連接有鎖用液控單向閥，兩個(gè)鎖用液控單向閥組成雙向液壓閥鎖。
[0016]進(jìn)一步為了避免直驅(qū)式啟閉機(jī)的電液伺服系統(tǒng)在停機(jī)后，由于外力擾動(dòng)及系統(tǒng)自身泄漏等問(wèn)題，出現(xiàn)活塞桿下行不在預(yù)定的位置的現(xiàn)象，液壓缸的活塞桿在下行預(yù)定位置對(duì)應(yīng)的部位上設(shè)置有行程開(kāi)關(guān)，并且所述行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與控制器相連接，以便控制器在沒(méi)有接收到行程開(kāi)關(guān)所傳遞的到位信號(hào)時(shí)，控制雙向泵的動(dòng)作使液壓缸的活塞桿到達(dá)下行預(yù)定位置。
[0017]進(jìn)一步，所述的伺服電機(jī)上設(shè)置有電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，并且電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與伺服驅(qū)動(dòng)器相連接。
[0018]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明由控制器根據(jù)信息采集系統(tǒng)反饋及要求，輸出指令控制伺服驅(qū)動(dòng)器，接著伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向泵產(chǎn)生液壓能，通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的變向、變速、變轉(zhuǎn)矩和限轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的換向、調(diào)速和限壓功能；另外，本發(fā)明還可以通過(guò)補(bǔ)償壓力油罐對(duì)油路進(jìn)行油介質(zhì)的補(bǔ)充，從而彌補(bǔ)液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的容積的不等的缺陷，有效地對(duì)油路進(jìn)行回油和補(bǔ)油，用液控單向閥遠(yuǎn)控口連接電磁換向閥控制回油流量，調(diào)整液壓缸有桿腔和無(wú)桿腔的進(jìn)回油流量不同的問(wèn)題，采用補(bǔ)償壓力油罐給系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)動(dòng)力補(bǔ)油，提高了系統(tǒng)的性能并減少系統(tǒng)體積。相當(dāng)于蓄能器的補(bǔ)償壓力油罐可以很好的起到補(bǔ)油、排回油的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，一種直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)，它包括:
[0022]信息采集系統(tǒng)17，信息采集系統(tǒng)17具有有桿腔壓力傳感器14、無(wú)桿腔壓力傳感器15和活塞桿位移傳感器13，有桿腔壓力傳感器14用于采集連接至液壓缸11的有桿腔的第一油路的壓力值，無(wú)桿腔壓力傳感器15用于采集連接至液壓缸11的無(wú)桿腔的第二油路的壓力值；
[0023]控制器18，控制器18的信號(hào)輸入端分別與有桿腔壓力傳感器14、無(wú)桿腔壓力傳感器15和活塞桿位移傳感器13的信號(hào)輸出端相連接，控制器用于接收有桿腔壓力傳感器14所傳遞的壓力值信號(hào)、無(wú)桿腔壓力傳感器15所傳遞的壓力值信號(hào)和活塞桿位移傳感器13所傳遞的液壓缸11的活塞桿的位移信號(hào)并產(chǎn)生伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0024]伺服驅(qū)動(dòng)器19，伺服驅(qū)動(dòng)器19的信號(hào)輸入端與控制器18的信號(hào)輸出端相連接；
[0025]伺服電機(jī)1，伺服電機(jī)I與伺服驅(qū)動(dòng)器19相控制連接，伺服驅(qū)動(dòng)器19用于接收控制器18所傳遞的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制伺服電機(jī)I的動(dòng)作；
[0026]雙向泵2，雙向泵2的一接口通過(guò)第一油路與液壓缸11的有桿腔相連接，雙向泵2的另一接口通過(guò)第二油路與液壓缸11的無(wú)桿腔相連接，第一油路和第二油路之間連接有油箱7，雙向泵2與伺服電機(jī)I相驅(qū)動(dòng)配合。
[0027]為了彌補(bǔ)液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的容積的不等的缺陷，有效地對(duì)油路進(jìn)行回油和補(bǔ)油，如圖1所示，直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)還包括補(bǔ)償壓力油罐5，補(bǔ)償壓力油罐5的接口分別通過(guò)單向閥3與第一油路和第二油路連接。
[0028]為了對(duì)油路的雜質(zhì)進(jìn)行處理，如圖1所示，補(bǔ)償壓力油罐5的接口處連接有過(guò)濾器4。
[0029]為了避免無(wú)桿腔的壓力過(guò)低或無(wú)桿腔的壓力過(guò)高的現(xiàn)象，如圖1所示，直驅(qū)式液壓?jiǎn)㈤]機(jī)電液伺服系統(tǒng)還包括液控單向閥10和電磁換向閥8，補(bǔ)償壓力油罐5的接口還通過(guò)一液控單向閥10與第二油路相連接，電磁換向閥8與液控單向閥10控制口連接，利用電磁換向閥8和液控單向閥10通過(guò)補(bǔ)償壓力油罐5直接向液壓缸11的無(wú)桿腔補(bǔ)油，從而解決有桿腔和無(wú)桿腔流量不平衡的問(wèn)題。
[0030]為了防止過(guò)大的外部擾動(dòng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及油路的損害，如圖1所示，第一油路和油箱7之間以及第二油路和油箱7之間分別