CN103307059B - 液压促动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压促动器，包括液压缸和促动器液压站；促动器液压站内设置有电气控制部分和手动控制部分。本发明的液压促动器，通过PLC控制泵的流量来控制液压促动器速度，通过位移传感器反馈液压促动器的位置。在某只液压促动器出现故障时，可以通过PLC自动控制或手动控制电磁阀，实现故障液压促动器的随动，有杆腔的安全阀，可以对液压促动器起到保护作用。液压促动器制造时采用防锈工艺，活塞杆表面镀铬处理，阀块表面镀镍处理，防止锈蚀。电气控制部分安装在防护罩内，采用密闭设计，防止潮气侵蚀，亦可起到电磁屏蔽作用。操作方式安全灵活，所有电磁阀都具备手动操作功能，在系统不能正常供电时，可以通过手动控制进行操作。

Description

液压促动器

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种液压促动器。

背景技术

液压促动器是一种独立完成指定动作的液压装置，其具有结构经凑，使用方便的特点。现有的液压促动器有下列不足之处：1.现有多数促动器不包含高精确控制系统，无法满足高精度应用；2.采用换向阀换向的促动器，无法承受长期高速换向要求；3.现有促动器系统不封闭，环境适应性低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种液压促动器。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是:

本发明的液压促动器，包括液压缸和促动器液压站；促动器液压站内设置有电气控制部分和手动控制部分。

所述的液压缸包括一台双作用伺服缸和位移传感器，伺服缸的缸底中央设置有安装孔，位移传感器安装在缸底的安装孔内。

所述的位移传感器的分辨率为0.001mm，以16位二进制数字量输出活塞杆的绝对位置。

所述的促动器液压站包括液压阀块和液压油箱，液压阀块上安装有步进电机、双向泵、压力传感器、电磁阀、单向阀、溢流阀、温度传感器和滤油器；步进电机驱动双向泵。

所述的液压阀块上还设置有电气控制部分支架，电气控制部分安装在电气控制部分支架上；电气控制部分和步进电机外设置有防护罩。

所述的防护罩上设置有电气出线口，电气出线口通过螺纹安装在防护罩上。

所述的电气控制部分包括PLC主机、以太网模块和控制信号输出模块。

所述的手动控制部分包括一台手动泵和液压软管。

本发明的优点和积极效果为：

本发明的液压促动器，通过PLC控制电磁阀，锁定液压促动器的位置。在某只液压促动器出现故障时，可以通过PLC自动控制或手动控制电磁阀，实现故障液压促动器的随动，有杆腔的安全阀，可以对液压促动器起到保护作用。液压促动器制造时采用防锈工艺，活塞杆表面镀铬处理，阀块表面镀镍处理，防止锈蚀。电气控制部分安装在防护罩内，采用密闭设计，防止潮气侵蚀，亦可起到电磁屏蔽作用。操作方式安全灵活，所有电磁阀都具备手动操作功能，在系统不能正常供电时，可以通过手动控制进行操作。使用步进电机驱动双向泵结构，避免使用比例阀或伺服阀，降低生产和制造成本，便于现场安装及维护，体积小巧。通过使用液压锁，控制促动器实现保位功能，避免了反复控制电磁阀带来的故障隐患，延长使用寿命。液压缸采用伺服缸结构，摩擦力低，反应灵敏，密封全部永久密封，免于维护，承载能力强，具有十年以上的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的液压促动器的立体结构图；

图2是本发明的液压促动器的主视图；

图3是本发明液压促动器的促动器液压站的立体结构图；

图4是本发明液压促动器的促动器液压站的内部结构图；

图5是本发明液压促动器的液压缸的立体结构图；

图6是本发明液压促动器的液压缸的剖视图；

图7是本发明液压促动器的电气控制部分的结构图；

图8是本发明液压促动器的液压原理图。

图中主要部件标号说明：

1：步进电机2：双向泵

3：滤油器4：压力传感器

5：液控单向阀6：单向阀

7：温度传感器8：手动泵

9：伺服缸10：位移传感器

11：液压缸12：促动器液压站

13：防护罩14:液压阀块

15：液压油箱16：电气出线口

17：电气控制部分18：电气控制部分支架

19：电磁阀20：溢流阀

21：测压接头22：液压站管接头

23：注油口24：皮囊

25：后耳环26：前耳环

27：液压缸管接头28：缸筒

29：缸底30：活塞杆

31：活塞密封32：活塞

33：活塞导向34：法兰

35：关节轴承36：活塞杆密封

37：压盖38：缸头

39：活塞杆导向40：液压软管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

图1是本发明的液压促动器的立体结构图；图2是本发明的液压促动器的主视图。如图1和图2所示，本发明的液压促动器，包括液压缸11和促动器液压站12。促动器液压站12内设置有电气控制部分和手动控制部分。

图3是本发明液压促动器的促动器液压站的立体结构图；图4是本发明液压促动器的促动器液压站的内部结构图。如图3和图4所示，促动器液压站12包括液压阀块14和液压油箱15，液压阀块上安装有步进电机1、双向泵2、压力传感器4、电磁阀19、单向阀6、溢流阀20、测压接头、21液压站管接头22、温度传感器7和滤油器3。步进电机1驱动双向泵2。液压阀块14上还设置有电气控制部分支架18，电气控制部分17安装在电气控制部分支架18上；电气控制部分17和步进电机1外设置有防护罩13。防护罩13上设置有电气出线口16，电气出线口16通过螺纹安装在防护罩13上。防护罩13连接在液压阀块14的一侧，液压油箱15连接在液压阀块14的另一侧。注油口23位于液压油箱15的上侧，液压油箱15的内部设有皮囊24，皮囊24通过螺纹安装在液压油箱15的右侧壁上。

图5是本发明液压促动器的液压缸的立体结构图；图6是本发明液压促动器的液压缸的剖视图。液压缸11包括一台双作用伺服缸9和位移传感器10。伺服缸9外观由前耳环26、缸头38、缸筒28、缸底29和后耳环25构成。伺服缸9采用缸径100mm，杆径60mm，行程1200mm的拉伸油缸，伺服缸内置0.001mm分辨率的位移传感器，能以16位二进制数字量输出活塞杆的绝对位置。油缸工作压力16MPa，能产生80KN的拉力。伺服缸9的缸底29中央设置有安装孔，位移传感器10安装在缸底的安装孔内。

前耳环26通过螺纹安装在活塞杆30上；液压缸管接头27通过螺纹安装在缸筒28上；缸筒28与缸底29焊接。活塞杆密封36安装在压盖37的密封槽内；活塞杆导向39安装在缸头38的导向槽内；压盖37通过螺纹与缸头38连接；活塞密封31与活塞导向33分别安装在活塞的密封槽与导向槽内；设置在缸筒28内的活塞32与活塞杆30通过螺纹连接；后耳环25与法兰34通过螺纹连接，再使用法兰上的螺钉孔与缸底29连接；位移传感器10安装在缸底29的安装孔内；关节轴承35安装在后耳环安装孔内。

图7是本发明液压促动器的电气控制部分的结构图；如图7所示，电气控制部分包括PLC主机、以太网模块和控制信号输出模块。整个系统分为三层，上层为反射面中央主控机，即PLC主机；中层为以太网模块，或称节点控制器，负责通过以太网方式执行来自上层的控制命令、采集现场的各种实时状态信息、控制促动器的动作；下层为控制信号输出模块，各种传感器、电机以及电磁阀通过硬线接入控制器。

所述的手动控制部分包括一台手动泵和液压软管。

图8是本发明液压促动器的液压原理图。如图8所示，本发明的液压系统采用双向泵作为动力源，通过步进电机控制双向泵的输出方向和流量，当双向泵在步进电机带动下，为有杆腔提供压力油时，控制步进电机的转速，即可调整供油速度；当双向泵反转时，通过背压阀YL3产生6MPa的液控油，打开液压锁YS，对有杆腔进行排油，控制步进电机的转速，即可调整排油速度。有杆腔一端接有压力传感器PS，通过模数转换以12位精度输出拉力信号，安全阀YL2调定压力为21MPa，对有杆腔工作或超载时起到保护作用。溢流阀YL1调定压力为16MPa，作为促动器液压系统的工作压力。电磁阀DC1作为系统安全阀和卸荷阀，对系统进行保护。液压锁YS用来锁定促动器油缸的位置。电磁阀DC2是安装、调试液压促动器时，调整油缸位置时使用的。系统温度可以通过温度传感器Dw反馈到PLC控制程序中，实时显示系统温度，在油温过高或过低时报警，并控制停机。电器控制为闭环PLC控制系统，通过计算机输入伺服油缸的位移值，位移传感器采集油缸的位移信号，反馈给PLC控制系统，控制系统发出信号给步进电机，控制液压系统的工作。

本发明的液压促动器的操作方法如下：

1、液压促动器的自动操作

当液压促动器伸出时，通过PLC控制系统，输入位移值，电磁阀DC1不得电，DC2得电，此时促动器进行差动，根据指令信号，精确定位；当液压促动器缩回时，通过PLC控制系统，输入位移值，电磁阀DC1得电，DC2不得电，此时促动器无杆腔排油，根据指令信号，精确定位。

2、液压促动器的手动操作：

2.1、在现场有外接电源时，可以通过外接电控手柄，直接控制电磁阀，实现液压促动器的伸出和缩回。

2.2、在现场无外接电源时，可以通过外接手动泵，并手动控制电磁阀，实现液压促动器的伸出和缩回。

Claims (5)

1.一种液压促动器，该液压促动器包括液压缸（11）和促动器液压站（12）；其特征在于：促动器液压站内设置有电气控制部分（17）和手动控制部分;促动器液压站（12）包括液压阀块（14）和液压油箱（15），液压阀块（14）上安装有步进电机（1）、双向泵（2）、压力传感器（4）、电磁阀（19）、单向阀（6）、溢流阀（20）、温度传感器（7）和滤油器（3）；步进电机（1）驱动双向泵（2）；液压阀块（14）上还设置有电气控制部分支架（18），电气控制部分（17）安装在电气控制部分支架（18）上；电气控制部分（17）和步进电机（1）外设置有密闭的防护罩（13），防护罩（13）上设置有电气出线口（16），电气出线口（16）通过螺纹安装在防护罩（13）上；电气控制部分通过步进电机控制双向泵的输出方向和流量，当双向泵在步进电机带动下，为有杆腔提供压力油时，控制步进电机的转速，调整供油速度；当双向泵反转时，通过背压阀（YL3）产生6MPa的液控油，打开液压锁（YS），对有杆腔进行排油，控制步进电机的转速，调整排油速度。

2.根据权利要求1所述的液压促动器，其特征在于：所述的液压缸（11）包括一台双作用伺服缸（9）和位移传感器（10），双作用伺服缸（9）的缸底（29）中央设置有安装孔，位移传感器（10）安装在缸底（29）的安装孔内。

3.根据权利要求2所述的液压促动器，其特征在于：位移传感器（10）的分辨率为0.001mm，以16位二进制数字量输出活塞杆的绝对位置。

4.根据权利要求1所述的液压促动器，其特征在于：所述的电气控制部分包括PLC主机、以太网模块和控制信号输出模块。

5.根据权利要求1所述的液压促动器，其特征在于：所述的手动控制部分包括一台手动泵（8）和液压软管（40）。