CN105545883A - 电液泵控差动缸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电液泵控差动缸装置，其组成包括：计算机控制系统，所述的计算机控制系统分别于一组压力传感器、位移传感器、编码器、信号输入装置连接，编码器与电机连接，电机与差动定量泵连接，所述的差动定量泵通过管束与充压油箱连接，差动定量泵通过管束A与差动缸左端连接，差动定量泵通过管束B与差动缸右端连接，差动缸内的推杆与负载连接。该新型电液泵控差动缸装置采用二位三通电磁换向阀动态补偿控制加普通单向阀补油的闭式泵控差动缸装置，可以使系统得到有效控制，并且装置油路和控制结构比较简单，采用新配流原理的新型电液泵控差动缸装置，可实现差动缸的运动对称性控制，并可自动实现闭式泵控系统热油交换。

Description

电液泵控差动缸装置
技术领域
本发明涉及电动静液压技术领域，具体为一种新型电液泵控差动缸装置。
背景技术
20世纪70年代末期，随着大功率稀土永磁伺服电机技术的出现，给电动静液压技术融合带来了发展契机，由于节能效果显著以及诸多优点，早已成为各国研究的热点，差动缸具有输出力大、单边滑动密封的效率及可靠性高、占用空间小、制造简单、成本低等优点，所以成为应用最为广泛的线性液压执行器。但一对溢流阀6差动缸由于两腔有效面积有差，致使进出口液压油流量不对称，这与现存的液压泵输入输出流量对称相矛盾，给直接泵控差动缸带来问题，出现超压、气蚀等现象。为了抑制这种现象的发生，平衡差动缸流量的不对称，提高系统控制性能，有学者提出了双泵控制差动缸回路以及在泵控回路中采用液控单向阀补偿控制方案。前者无疑增加了系统成本，而后者由于采用了液控单向阀补偿控制使系统油路复杂化，况且受负载变化的影响，给其选型带来困难，否则可能会使其工作时处于一直打不开或一直打开状态，造成系统回路不能及时泄压或油压偏低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型电液泵控差动缸装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
电液泵控差动缸装置，包括控制器、一对压力传感器、位移传感器、编码器、管束A、管束B、充压油箱、差动缸、一对溢流阀、负载、平台、单向阀、二位三通电磁换向阀、差动定量泵、电机、信号输入装置；信号输入装置连接控制器输入端，控制器输出端连接编码器，编码器连接电机、电机连接并驱动差动定量泵；差动定量泵其中一端通过管束与充压油箱连接，差动定量泵的左端通过管束A与差动缸左端连接，差动定量泵的右端通过管束B与差动缸右端连接；二位三通电磁换向阀位于管束A与管束B之间，二位三通电磁换向阀的其中一通连通管束A，另一通连通管束B；一对溢流阀也位于管束A与管束B之间，二位三通电磁换向阀的顶端通过管束分别连接一对溢流阀，并通过其中一个溢流阀直接连接管束A，另一个直接连接管束B；一对溢流阀各自对应一个单向阀，而单向阀分别与管束A和管束B连接；所述差动缸输出端的推杆与负载连接；负载活动安装在平台上，所述负载通过位移传感器检测位移，位移传感器与控制器连接；管束A和管束B分别通过各自对应的压力传感器连接控制器。
作为优选，充压油箱分别连接一对溢流阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该新型电液泵控差动缸装置采用二位三通电磁换向阀动态补偿控制加普通单向阀补油的闭式泵控差动缸装置，可以使系统得到有效控制，并且装置油路和控制结构比较简单，采用新配流原理的新型电液泵控差动缸装置，可实现差动缸的运动对称性控制，并可自动实现闭式泵控系统热油交换。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、压力传感器，2、编码器，3、管束A，4、充压油箱，5、差动缸，6、溢流阀，7、负载，8、平台，9、管束B，10、单向阀，11、位移传感器，12、二位三通电磁换向阀，13、差动定量泵，14、电机，15、信号输入装置，16、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1一种电液泵控差动缸装置，包括控制器16、一对压力传感器1、位移传感器11、编码器2、管束A3、管束B9、充压油箱4、差动缸5、一对溢流阀6、负载7、平台8、单向阀10、二位三通电磁换向阀12、差动定量泵13、电机14、信号输入装置15。信号输入装置15连接控制器16输入端，控制器16输出端连接编码器2，编码器2连接电机14、电机14连接并驱动差动定量泵13。
差动定量泵13一共有三个连接端，其中一端通过管束与充压油箱4连接，差动定量泵13的左端通过管束A3与差动缸5左端连接，差动定量泵13的右端通过管束B9与差动缸5右端连接。上述一对溢流阀6、二位三通电磁换向阀12和单向阀均位于管束A3与管束B9之间，二位三通电磁换向阀12的其中一通连通管束A3，另一通连通管束B9。一对溢流阀6先串联，再两端并联在管束A3与管束B9上，即其中一个溢流阀6直接连接管束A3，另一个直接连接管束B9。二位三通电磁换向阀12的顶端通过管束连通一对溢流阀6之间的串联管路，即二位三通电磁换向阀12的顶端分别连接一对溢流阀6。一对溢流阀6各自对应一个单向阀10，而单向阀10分别与管束A3和管束B9连接。上述差动缸5输出端的推杆与负载7连接；负载7活动安装在平台8上，可沿推杆长度方向左右移动。负载7通过位移传感器11检测位移，位移传感器11又与控制器16信号连接构成控制回路。另外，管束A3和管束B9分别通过各自对应的压力传感器1连接控制器16。
工作原理：由于系统液压油的压缩性以及负载7的影响，造成泵的响应速度和差动缸5不一致，致使差动缸动5态过程中，负载7腔压力偏高，为此设置了小通径的二位三通电磁换向阀12进行辅助补偿控制，其控制原理是通过检测位移偏差电压来控制二位三通电磁换向阀12。当活塞杆伸出时，位移偏差电压为正值，可使右位电磁铁通电，差动缸5右杆腔与充压油箱4接通，直至位移偏差电压为零，右位电磁铁断电，弹簧对中使阀芯回到中位，差动缸5两腔压力保持稳定；当推杆缩回时，位移偏差电压为负值，可使左位电磁铁通电，差动缸5无杆腔与充压油箱4接通，直至位移偏差电压为零，左位电磁铁断电，弹簧对中使阀芯回到中位，差动缸两腔压力保持稳定。这样，可有效降低系统动态过程背压，防止负载7腔超压现象发生，提高系统可靠性。
上述充压油箱4分别连接一对溢流阀6，具体是连入在二位三通电磁换向阀12和一对溢流阀6之间的管道上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.电液泵控差动缸装置，其特征在于：包括控制器(16)、一对压力传感器(1)、位移传感器(11)、编码器(2)、管束A(3)、管束B(9)、充压油箱(4)、差动缸(5)、一对溢流阀(6)、负载(7)、平台(8)、单向阀(10)、二位三通电磁换向阀(12)、差动定量泵(13)、电机(14)、信号输入装置(15)；信号输入装置(15)连接控制器(16)输入端，控制器(16)输出端连接编码器(2)，编码器(2)连接电机(14)、电机(14)连接并驱动差动定量泵(13)；差动定量泵(13)其中一端通过管束与充压油箱(4)连接，差动定量泵(13)的左端通过管束A(3)与差动缸(5)左端连接，差动定量泵(13)的右端通过管束B(9)与差动缸(5)右端连接；二位三通电磁换向阀(12)位于管束A(3)与管束B(9)之间，二位三通电磁换向阀(12)的其中一通连通管束A(3)，另一通连通管束B(9)；一对溢流阀(6)也位于管束A(3)与管束B(9)之间，二位三通电磁换向阀(12)的顶端通过管束分别连接一对溢流阀(6)，并通过其中一个溢流阀(6)直接连接管束A(3)，另一个直接连接管束B(9)；一对溢流阀(6)各自对应一个单向阀(10)，而单向阀(10)分别与管束A(3)和管束B(9)连接；所述差动缸(5)输出端的推杆与负载(7)连接；负载(7)活动安装在平台(8)上，所述负载(7)通过位移传感器(11)检测位移，位移传感器(11)与控制器(16)连接；管束A(3)和管束B(9)分别通过各自对应的压力传感器(1)连接控制器(16)。
2.根据权利要求1所述电液泵控差动缸装置，其特征在于：充压油箱(4)分别连接一对溢流阀(6)。
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