CN107339284A - 一种油缸到位判定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油缸到位判定系统，包括油泵、油缸以及与大气相通的油箱，所述油泵由电机驱动转动以带动油泵工作，还包括单向阀、三位四通换向阀和压力传感器，所述油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口通过单向阀与三位四通换向阀的P口连通，所述三位四通换向阀的A口与油缸的无杆腔连通，三位四通换向阀的B口与油缸的有杆腔连通，三位四通换向阀的T口通过回油管道与油箱连通，所述压力传感器连接在回油管道上用于检测回油管道内的压力值以判定油缸推出或者收回是否到位。本发明的油缸到位判定方法为：当压力传感器测得的压力值大于零时，判定油缸处于推出或者收回过程中，当压力传感器测得的压力值等于零时，判定油缸推出或者收回到位。

Description

一种油缸到位判定系统及方法

技术领域

本发明涉及油缸技术领域，尤其涉及一种油缸到位判定系统及方法。

背景技术

油缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件；它结构简单、工作可靠，而且用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。

对于油缸自动控制系统，判定油缸运动到位与否关系到这个动作何时结束，下个动作何时开始，因此判定方法或判定元件是否有效，关系到自动控制是否可靠进行以及是否高效节能。

传统的判定方法是靠计时或在油缸上装位置判定传感器。由于液压系统很多元件不可避免会有内泄，因此在同样的时间内每次油缸走的行程不会完全一样。原因有：1、如果设置的计时时间对应的油缸运动距离小于油缸行程，那么每次油缸的运动都会有误差，该误差累积下来会使自动控制程序无法进行或出现误动作。2、如果设置的计时时间对应的油缸运动距离大于油缸行程，那么油缸到位后会有一段时间系统处于溢流状态，因此造成自动控制周期时间没达到最优，同时能量浪费损耗且带来油温升高问题。而随着元件的磨损，系统内泄的增加，会出现前诉的第一种故障。

而在油缸上装位置判定传感器，由于油缸很多都装在环境很恶劣的地方，特别是高温高压、强震动或者具有腐蚀性气体或液体的地方，位置判定传感器往往很容易失效，导致自动控制无法进行下去或误动作故障。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种设计合理，结构简单，成本低廉，可靠性高的油缸到位判定系统，同时提供一种设计合理，判定准确，判定方法简单的油缸到位判定方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用以下技术方案：

一种油缸到位判定系统，其包括油泵、油缸以及与大气相通的油箱，所述油泵由电机驱动转动以带动油泵工作，其还包括单向阀、三位四通换向阀和压力传感器，所述油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口通过单向阀与三位四通换向阀的P口连通，所述三位四通换向阀的A口与油缸的无杆腔连通，三位四通换向阀的B口与油缸的有杆腔连通，三位四通换向阀的T口通过回油管道与油箱连通，所述压力传感器连接在回油管道上用于检测回油管道内的压力值以判定油缸推出或者收回是否到位。

所述油泵的出油口与单向阀之间的管道上连接有与油箱连通的溢流管道，所述溢流管道上设有溢流阀。该设计可自动对管道及设备起到保护作用，从而避免因压力过高而导致损坏，可延长其使用寿命。

所述溢流管道上还设有与溢流阀并联设置的卸荷电磁阀。该设计可控制开启对管道及设备的保护作用，从而避免因压力过高而导致损坏，可延长其使用寿命。

为实现上述第二个目的，本发明采用以下技术方案：

一种油缸到位判定方法，其包括油缸推出到位判定方法和油缸收回到位判定方法；

所述油缸推出到位判定方法为：启动电机为油泵提供动力，并控制三位四通换向阀的左边电磁铁通电处于左位机能，油箱内的液压油依次经过油泵、单向阀、三位四通换向阀的P口和A口进入油缸的无杆腔，推动油缸的活塞杆向油缸的有杆腔移动，油缸的有杆腔内液压油依次经过三位四通换向阀的B口和T口回到油箱内；当压力传感器测得的压力值大于零时，判定油缸处于推出过程中，当压力传感器测得的压力值等于零时，判定油缸推出到位；

所述油缸收回到位判定方法为：启动电机为油泵提供动力，并控制三位四通换向阀的右边电磁铁通电处于右位机能，油箱内的液压油依次经过油泵、单向阀、三位四通换向阀的P口和B口进入油缸的有杆腔，推动油缸的活塞杆向油缸的无杆腔移动，油缸的无杆腔内液压油依次经过三位四通换向阀的A口和T口回到油箱内；当压力传感器测得的压力值大于零时，判定油缸处于收回过程中，当压力传感器测得的压力值等于零时，判定油缸收回到位。

本发明采用以上技术方案，在油缸推出或者收回过程中，由于回油管道内存在液压油流动阻力、管道阻力和压损，因而压力传感器测得的压力值大于零；而当油缸推出或者收回到位时，由于回油管道与油箱相通，油箱与大气相通，回油管道内的液压油流速为零，因而压力传感器测得的压力值等于零。本发明单向阀的设计，可避免液压油回流冲击油泵导致其损坏，提高了系统的安全性能；三位四通换向阀的设计，使得系统运行平稳，工作可靠，故障率低，控制精度高，容易实现自动化控制；压力传感器的设计，使其可以通过检测回油管道内的压力值来及时判定与掌握油缸推出或者收回情况；此外，由于本发明的压力传感器连接在回油管道上，只是用于检测回油管道内的压力值，以判定油缸推出或者收回是否到位，因而该压力传感器可装在环境好的地方，从而延长其使用寿命，保证其稳定可靠。本发明的油缸到位判定系统，设计合理，结构简单，成本低廉，工作可靠，故障率低，有助于实现控制的自动化；本发明的油缸到位判定方法，设计合理，判定方法简单，判定准确。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步阐述：

图1为本发明油缸到位判定系统的原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的油缸到位判定系统，其包括油泵1、油缸2以及与大气相通的油箱3，所述油泵1由电机4驱动转动以带动油泵1工作，其还包括单向阀5、三位四通换向阀6和压力传感器7，所述油泵1的进油口与油箱3连通，油泵1的出油口通过单向阀5与三位四通换向阀6的P口连通，所述三位四通换向阀6的A口与油缸2的无杆腔21连通，三位四通换向阀6的B口与油缸2的有杆腔22连通，三位四通换向阀6的T口通过回油管道8与油箱3连通，所述压力传感器7连接在回油管道8上用于检测回油管道8内的压力值以判定油缸2推出或者收回是否到位。

所述油泵1的出油口与单向阀5之间的管道上连接有与油箱3连通的溢流管道9，所述溢流管道9上设有溢流阀10。该设计可自动对管道及设备起到保护作用，从而避免因压力过高而导致损坏，可延长其使用寿命。

所述溢流管道9上还设有与溢流阀10并联设置的卸荷电磁阀11。该设计可控制开启对管道及设备的保护作用，从而避免因压力过高而导致损坏，可延长其使用寿命。

本发明的油缸2到位判定方法，其包括油缸2推出到位判定方法和油缸2收回到位判定方法；

所述油缸2推出到位判定方法为：启动电机4为油泵1提供动力，并控制三位四通换向阀6的左边电磁铁通电处于左位机能，油箱3内的液压油依次经过油泵1、单向阀5、三位四通换向阀6的P口和A口进入油缸2的无杆腔21，推动油缸2的活塞杆向油缸2的有杆腔22移动，油缸2的有杆腔22内液压油依次经过三位四通换向阀6的B口和T口回到油箱3内；当压力传感器7测得的压力值大于零时，判定油缸2处于推出过程中，当压力传感器7测得的压力值等于零时，判定油缸2推出到位；

所述油缸2收回到位判定方法为：启动电机4为油泵1提供动力，并控制三位四通换向阀6的右边电磁铁通电处于右位机能，油箱3内的液压油依次经过油泵1、单向阀5、三位四通换向阀6的P口和B口进入油缸2的有杆腔22，推动油缸2的活塞杆向油缸2的无杆腔21移动，油缸2的无杆腔21内液压油依次经过三位四通换向阀6的A口和T口回到油箱3内；当压力传感器7测得的压力值大于零时，判定油缸2处于收回过程中，当压力传感器7测得的压力值等于零时，判定油缸2收回到位。

本发明采用以上技术方案，在油缸2推出或者收回过程中，由于回油管道8内存在液压油流动阻力、管道阻力和压损，因而压力传感器7测得的压力值大于零；而当油缸2推出或者收回到位时，由于回油管道8与油箱3相通，油箱3与大气相通，回油管道8内的液压油流速为零，因而压力传感器7测得的压力值等于零。本发明单向阀5的设计，可避免液压油回流冲击油泵1导致其损坏，提高了系统的安全性能；三位四通换向阀6的设计，使得系统运行平稳，工作可靠，故障率低，控制精度高，容易实现自动化控制；压力传感器7的设计，使其可以通过检测回油管道8内的压力值来及时判定与掌握油缸2推出或者收回情况；此外，由于本发明的压力传感器7连接在回油管道上，只是用于检测回油管道内的压力值，以判定油缸推出或者收回是否到位，因而该压力传感器可装在环境好的地方，从而延长其使用寿命，保证其稳定可靠。

以上描述不应对本发明的保护范围有任何限定。

Claims (4)

1.一种油缸到位判定系统，包括油泵、油缸以及与大气相通的油箱，所述油泵由电机驱动转动以带动油泵工作，其特征在于：其还包括单向阀、三位四通换向阀和压力传感器，所述油泵的进油口与油箱连通，油泵的出油口通过单向阀与三位四通换向阀的P口连通，所述三位四通换向阀的A口与油缸的无杆腔连通，三位四通换向阀的B口与油缸的有杆腔连通，三位四通换向阀的T口通过回油管道与油箱连通，所述压力传感器连接在回油管道上用于检测回油管道内的压力值以判定油缸推出或者收回是否到位。

2.根据权利要求1所述的一种油缸到位判定系统，其特征在于：所述油泵的出油口与单向阀之间的管道上连接有与油箱连通的溢流管道，所述溢流管道上设有溢流阀。

3.根据权利要求2所述的一种油缸到位判定系统，其特征在于：所述溢流管道上还设有与溢流阀并联设置的卸荷电磁阀。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种油缸到位判定方法，其特征在于：其包括油缸推出到位判定方法和油缸收回到位判定方法；

所述油缸推出到位判定方法为：启动电机为油泵提供动力，并控制三位四通换向阀的左边电磁铁通电处于左位机能，油箱内的液压油依次经过油泵、单向阀、三位四通换向阀的P口和A口进入油缸的无杆腔，推动油缸的活塞杆向油缸的有杆腔移动，油缸的有杆腔内液压油依次经过三位四通换向阀的B口和T口回到油箱内；当压力传感器测得的压力值大于零时，判定油缸处于推出过程中，当压力传感器测得的压力值等于零时，判定油缸推出到位；

所述油缸收回到位判定方法为：启动电机为油泵提供动力，并控制三位四通换向阀的右边电磁铁通电处于右位机能，油箱内的液压油依次经过油泵、单向阀、三位四通换向阀的P口和B口进入油缸的有杆腔，推动油缸的活塞杆向油缸的无杆腔移动，油缸的无杆腔内液压油依次经过三位四通换向阀的A口和T口回到油箱内；当压力传感器测得的压力值大于零时，判定油缸处于收回过程中，当压力传感器测得的压力值等于零时，判定油缸收回到位。