CN108843658A - 一种旋转机构的数字液压控制系统、旋转系统及机械设备 - Google Patents

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    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing

Abstract

本发明涉及一种旋转机构的数字液压控制系统、旋转系统及机械设备，数字液压控制系统包括液压动力元件、机械反馈式数字伺服液压马达和机械传动机构，其中，所述液压动力元件驱动所述机械反馈式数字伺服液压马达旋转；所述机械反馈式数字伺服液压马达通过机械传动机构带动旋转机构旋转，旋转系统及机械设备均采用了上述的数字液压控制系统。本发明通过设置机械反馈式数字伺服液压马达，保证了高精度的转速和转角控制性能，可实现旋转机构的精准定位和速度控制。

Description

一种旋转机构的数字液压控制系统、旋转系统及机械设备
技术领域
本发明涉及数字液压控制技术领域，并且更具体地，涉及到一种旋转机构的数字液压控制系统，以及使用该控制系统的旋转系统及机械设备。
背景技术
旋转运动是物体围绕某一点或轴进行圆周运动，旋转机构是使机械的旋转部分作旋转运动，以实现机械的各种功能，满足工况要求。旋转机构广泛应用于工程机械、农业机械、矿山机械和专用车辆等各领域。
旋转机构的驱动方式通常包括机械驱动、电力驱动、液力驱动和液压驱动等。其中液压驱动已逐步发展成旋转机构的主要驱动方式，而现有技术的旋转机构的传统液压驱动系统，存在控制精度低，控制复杂，故障率高，维护成本高等问题。
基于此，现有技术仍然有待改进。
发明内容
本发明针对上述问题，目的在于提供一种旋转机构的数字液压控制系统，其能解决现有技术的控制精度低、故障率高、维护成本高的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明的实施例公开了一种旋转机构的数字液压控制系统，包括液压动力元件、机械反馈式数字伺服液压马达和机械传动机构，其中，
所述液压动力元件驱动所述机械反馈式数字伺服液压马达旋转；
所述机械反馈式数字伺服液压马达通过机械传动机构带动旋转机构旋转。
进一步地，所述机械反馈式数字伺服液压马达包括数字伺服阀、机械反馈机构和液压马达，其中，所述数字伺服阀连接并驱动所述液压马达转动，所述机械反馈机构根据执行机构的工作情况反馈调节所述数字伺服阀。
进一步地，所述机械反馈式数字伺服液压马达还包括控制器，所述控制器连接并控制所述数字伺服阀。
进一步地，所述机械反馈机构和所述数字伺服阀的电机的转动速度决定所述液压马达的转速。
进一步地，所述机械反馈机构和所述数字伺服阀的电机的转动角度决定所述液压马达的转角。
进一步地，所述机械反馈机构包括基于所述执行机构输出轴的直接反馈。
进一步地，所述机械反馈机构包括基于执行机构运行状况的间接反馈；
其中，所述执行机构包括机械反馈式数字液压马达、机械传动机构和旋转机构。
进一步地，所述机械反馈机构包括齿轮啮合、齿轮齿条、链条、同步带中的一种或多种。
另一方面，本发明实施例还公开了一种旋转系统，其包括上述任一所述的系统，以及旋转机构。所述数字液压控制系统控制所述旋转机构。
第三方面，本发明实施例还公开了一种机械设备，其包括上述的旋转系统。
本发明的有益效果是：
本发明通过设置机械反馈式数字伺服液压马达，保证了高精度的转速和转角控制性能，可实现旋转机构的精准定位和速度控制，旋转运动完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高精度控制。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为本发明又一实施例的示意图；
图3为本发明又一实施例的示意图；
图4为本发明又一实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一实施例公开了一种旋转机构的数字液压控制系统，其包括液压动力元件1、机械反馈式数字伺服液压马达4和机械传动机构3，其中，所述液压动力元件1驱动所述机械反馈式数字伺服液压马达4旋转；所述机械反馈式数字伺服液压马达4通过机械传动机构3带动旋转机构2旋转，优选地，液压附件5用于保证数字液压系统正常工作。
本实施例中，通过液压动力元件1提供压力油，驱动机械反馈式数字伺服液压马达4旋转，通过机械传动机构3驱动旋转机构2旋转，由于机械反馈式数字伺服液压马达4具有高精度转速和转角控制性能，可实现旋转机构2的精准定位和速度控制；同时机械反馈式数字伺服液压马达4的低速性能好,可实现旋转机构2的微小转角控制；且机械反馈式数字伺服液压马达4具有启动匀加速、制动匀减速特性，可防止系统冲击，保证启制动平稳性。通过采用机械反馈式数字伺服液压马达4，解决了旋转机构2作业中因转动惯量大、惯性大而引起的启动制动冲击载荷大、微动性差等问题，实现了旋转机构2的精准定位和速度控制。
在上述实施例的基础上，本发明的一些实施例中，如图2所示，所述机械反馈式数字伺服液压马达4包括数字伺服阀6、机械反馈机构7和液压马达8，将数字伺服阀、机械反馈机构、液压马达等作为一个整体进行集成，其中，所述数字伺服阀连接并驱动所述液压马达转动，所述机械反馈机构根据所述液压马达的工作情况反馈调节所述数字伺服阀。
具体地，通过机械反馈机构反馈液压马达的工作情况调节数字伺服阀的阀口大小，从而实现反馈调节。
作为上述实施例的优选，如图2所示，所述机械反馈式数字伺服液压马达4还包括控制器9，所述控制器9连接并控制所述数字伺服阀。如果使用数字控制方式时，由控制器向数字伺服阀上的电机发出指令，打开数字伺服阀，数字伺服阀输出高压油驱动液压马达运动，再带动相应的机械反馈机构控制数字伺服阀阀口进行相应的调节变化。电机的转动速度与机械反馈机构决定液压马达的转速，电机的转动角度与机械反馈机构决定液压马达的转角，实现对机械反馈式数字伺服液压马达4的方向、转角和转速的控制，最终实现旋转机构2转速和转角的精准控制。
本发明的又一实施例中，所述机械反馈机构是将执行机构的运动通过等速或加减速形式反馈到数字伺服阀的所有类型的传动机构，所述机械反馈机构和所述数字伺服阀的电机的转动速度决定所述液压马达的转速。优选地，所述机械反馈机构还和所述数字伺服阀的电机的转动角度决定所述液压马达的转角。进一步地，所述机械反馈机构包括基于所述执行机构输出轴的直接反馈，和/或，基于执行机构(运行状况的间接反馈。其中，所述执行机构包括机械反馈式数字液压马达、机械传动机构和旋转机构。所述机械反馈机构包括齿轮啮合、齿轮齿条、链条、同步带中的一种或多种。包含但不限于以上型式。本发明实施例还公开了一种旋转系统，其包括上述任意一种旋转机构2的数字液压控制系统，以及旋转机构2。该旋转系统的旋转机构2，在数字液压控制系统的作用下，可以实现精确定位和精确速度控制，低速运行性能好，可实现微小转角控制，具有启动匀加速、制动匀减速的特性，有效防止系统冲击，保证启动制动平衡性。具体地，如图3所示，可通过液压马达输出轴直接与数字伺服阀相连，将马达转角转速反馈给数字伺服阀，调节其开口度；还可如图4所示，将旋转机构的输出轴通过齿轮机构和数字伺服阀相连，将执行机构的转角转速反馈给数字伺服阀，调节其开口度。
本发明实施例还公开了一种机械设备，其采用了上述的旋转系统，该机械设备包括工程机械、农业机械、矿山机械和专用车辆等各领域，以起重机为例，其还包括起重臂，所述起重臂连接所述旋转转系统的所述旋转机构，并通过所述旋转机构带动所述起重臂旋转。可以使已被升起在空中的货物绕起重机垂直轴线做水平圆弧运动，实现水平面运输货物的目的。启动匀加速，制动匀减速，有效避免重物绕起重臂摆动。在旋转机构微动时，也能保证旋转微动速度稳定，运行平稳可靠，液压元件的寿命也大大延长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种旋转机构的数字液压控制系统，其特征在于，包括液压动力元件、机械反馈式数字伺服液压马达和机械传动机构，其中，
所述液压动力元件驱动所述机械反馈式数字伺服液压马达旋转；
所述机械反馈式数字伺服液压马达通过机械传动机构带动旋转机构旋转。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械反馈式数字伺服液压马达包括数字伺服阀、机械反馈机构和液压马达，其中，所述数字伺服阀连接并驱动所述液压马达转动，所述机械反馈机构根据执行机构的工作情况反馈调节所述数字伺服阀。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械反馈式数字伺服液压马达还包括控制器，所述控制器连接并控制所述数字伺服阀。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械反馈机构和所述数字伺服阀的电机的转动速度决定所述液压马达的转速。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述机械反馈机构和所述数字伺服阀的电机的转动角度决定所述液压马达的转角。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械反馈机构包括基于所述执行机构输出轴的直接反馈。
7.根据权利要求2或6所述的系统，其特征在于，所述机械反馈机构包括基于执行机构运行状况的间接反馈。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述机械反馈机构包括齿轮啮合、齿轮齿条、链条、同步带中的一种或多种。
9.一种旋转系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的数字液压控制系统系统，以及旋转机构，所述数字液压控制系统控制所述旋转机构。
10.一种机械设备，其特征在于，包括权利要求9所述的旋转系统。
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