CN108953253A - 电液联动执行器 - Google Patents

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曹克成
余维章
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Abstract

本发明公开了一种电液联动执行器，包括电控装置、动力装置和运动装置，所述动力装置与运动装置连接，所述电控装置与所述动力装置电连接，所述动力装置，包括电机、液压设备和油箱，所述电机通过液压设备与油箱连接，所述电机通过液压设备为油箱提供液压从而驱动运动装置动作。将具有现有液压站功能的动力装置和运动装置设置在一起，从而达到体积小且结构紧致的目的。而通过设置电控装置，通过数字化的控制方式代替现有的机械化控制方式，从而达到了提高控制精度的目的。

Description

电液联动执行器
技术领域
本发明涉及控制设备领域，具体地，涉及一种电液联动执行器。
背景技术
目前市场上普通的液动执行器，驱动的动力采用液压站的结构。而液压站存在体积大且结构分散的缺陷，且现有液动执行器中对采用液压站的驱动方式为简单的液压加机械控制，存在扭矩参数精度低和旋转角度不精确的缺陷，达不到矢量控制的高要求。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种电液联动执行器，以实现提高控制精度的优点。
为实现上述目的，本发明技术方案提供了一种电液联动执行器，包括电控装置、动力装置和运动装置，所述动力装置与运动装置连接，所述电控装置与所述动力装置电连接，所述动力装置，包括电机、液压设备和油箱，所述电机通过液压设备与油箱连接，所述电机通过液压设备为油箱提供液压从而驱动运动装置动作。
优选的，所述运动装置，包括，拔叉和油缸，所述油缸与所述油箱连接，在液压的驱动下，所述油缸推动拔叉产生扭矩，从而推动旋转轴旋转。
优选的，所述运动装置，还包括，弹簧筒，所述弹簧筒设置在与所述油缸相对的位置，所述弹簧筒内设置弹簧，所述弹簧，用于将油缸内的活塞复位。
优选的，所述液压设备，包括油泵、连接管道、阀块、油压溢流阀和电磁阀，所述油泵与所述电机连接，所述油泵在所述电机的带动下使油箱内的油在油箱和油缸之间运动，从而使油缸内产生油压，所述连接管道用于连通油泵和油箱，所述阀块设置在油箱上，所述油压溢流阀设置在阀块或连接管道上，用于在油箱压力大于设定压力时卸载油压，所述电磁阀与电控装置电连接，所述电磁阀设置在阀块或者连接管路上，用于调整所述油箱和油缸之间油的流动方向。
优选的，所述电控装置，包括控制电路、角度传感器和油压传感器，所述角度传感器和油压传感器的输出端均与所述控制电路的输入端电连接，所述角度传感器，用于测量旋转轴的旋转角度，所述油压传感器，用于测量执行器的油压。
优选的，所述电控装置，还包括温度传感器和加热设备，所述温度传感器的输出端与所述控制电路的输入端电连接，所述控制电路的输出端与所述加热设备的输入端电连接，所述温度传感器，用于测量所述控制电路所处空间的温度，所述加热设备，用于对所述控制电路所处空间进行加热。
优选的，所述电控装置，还包括，备用电源，所述备用电源与所述控制电路电连接，所述备用电源，用于在执行器主电源断电时为所述控制电路的数据储存电路提供电源，从而防止数据丢失。
优选的，所述备用电源，采用超级电容。
优选的，所述动力装置和运动装置之间通过连接机构连接。
优选的，还包括，手动泵，所述手动泵与所述运动装置连接。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，将具有现有液压站功能的动力装置和运动装置设置在一起，从而达到体积小且结构紧致的目的。而通过设置电控装置，通过数字化的控制方式代替现有的机械化控制方式，从而达到了提高控制精度的目的。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的电液联动执行器的立体图；
图2为本发明实施例所述的电液联动执行器的主视图；
图3为本发明实施例所述的电液联动执行器的俯视图；
图4为本发明实施例所述的电液联动执行器的剖视图；
图5为本发明实施例所述的电液联动执行器中运动装置的结构示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-电控装置；2-动力装置；3-运动装置；4-油缸；5-弹簧筒；6-电机；7-液压设备；8-油箱；9-温度传感器；10-超级电容；11-控制电路；12-连接机构；13-旋转轴；14-角度传感器；15-油压溢流阀；16-电磁阀；17-油压传感器；18-手动泵；19-活塞；20-弹簧。
具体实施方式
应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2和图3所示，一种电液联动执行器，包括电控装置、动力装置和运动装置，动力装置与运动装置连接，电控装置与动力装置电连接，动力装置，包括电机、液压设备和油箱，电机通过液压设备与油箱连接，电机通过液压设备为油箱提供液压从而驱动运动装置动作。
优选的，运动装置，包括，拔叉和油缸，油缸与油箱连接，在液压的驱动下，油缸推动拔叉产生扭矩，从而推动旋转轴旋转。旋转轴驱动阀门运动，从而控制阀门的开闭。
优选的，如图5所示，运动装置，还包括，弹簧筒，弹簧筒设置在与油缸相对的位置，弹簧筒内设置弹簧，弹簧，用于将油缸内的活塞复位，用于在油缸内没有油压时，使油缸内的活塞复位。
优选的，如图4所示，液压设备，包括油泵、连接管道、阀块、油压溢流阀和电磁阀，油泵与电机连接，油泵在电机的带动下使油箱内的油在油箱和油缸之间运动，从而使油缸内产生油压，连接管道用于连通油泵和油箱，阀块设置在油箱上，油压溢流阀设置在阀块或连接管道上，用于在系统压力大于设定压力时卸载油压，在油压大于设定压力时，打开油压溢流阀从而减小油压。电磁阀与电控装置电连接，电磁阀设置在阀块或连接管道上，用于调整油箱和油缸之间油的流动方向。电磁阀在电控装置的控制下，通过改变油箱和油缸内油的流向，从而改变油缸内油压的大小，从而使油缸内的活塞做往复运动，而在故障时，如油缸内没有油压时，则通过弹簧筒内的弹簧将活塞回复到初始位置。
优选的，如图4所示，电控装置，包括控制电路、角度传感器和油压传感器，角度传感器和油压传感器的输出端均与控制电路的输入端电连接，角度传感器，用于测量旋转轴的旋转角度，油压传感器，用于测量执行器的油压。控制电路设置在PCB板上。
优选的，如图4所示，电控装置，还包括温度传感器和加热设备，温度传感器的输出端与控制电路的输入端电连接，控制电路的输出端与加热设备的输入端电连接，温度传感器，用于测量控制电路所处空间的温度，加热设备，用于对控制电路所处空间进行加热。温度传感器和加热设备的作用是为了控制电路工作在适宜的温度环境中，如在严寒的环境中，周围环境温度过低，会影响电路的工作，因而通过设置温度传感器对控制电路所处的环境温度进行检测，如温度适宜，则不用对控制电路所处的空间进行加热，如温度比较低，则控制加热设备对控制电路所处的空间进行加热到适宜温度，加热设备可以是电阻。
优选的，电控装置，还包括，备用电源，备用电源与控制电路电连接，备用电源，用于在执行器主电源断电时为控制电路的数据储存电路提供电源，从而防止数据丢失。
优选的，如图4所示，备用电源，采用超级电容。超级电容可以在外部电源断开后，为数据储存芯片提供不少于15天的电源。
优选的，如图4所示，动力装置和运动装置之间通过连接机构连接。
优选的，如图4所示，电液联动执行器还包括，手动泵，手动泵与运动装置连接。手动泵用于在动力装置不能提供动力时，同手动操作手动泵驱动油缸动作，从而使电液联动执行器工作。
本发明技术方案公开的电液联动执行器具体工作过程如下：在电控装置的控制下，电机转动从而带动液压设备内的油泵工作，从而将使油箱内的油在油箱和油缸之间流动，从而产生油压推动油缸内的活塞运动，从而推动拔叉运动产生扭矩，推动旋转轴旋转，在旋转轴的作用下，带动与旋转轴连接的阀门运动。
油缸推动一个拨叉摆臂，产生扭矩，带动旋转轴，达到驱动目的。或者附加弹簧，在无油压的时候，靠弹簧力恢复至起始位置。
手动泵，以备无电力驱动时的操作。
电控装置控制电机的转速转向和速度，带动油泵，通过阀块上的管路链接油缸，从而驱动油缸，由油缸推动拨叉摆臂，产生矢量可控的扭矩。
控制电路上设置数据储存电路，可以记录每次动作时的时间，温度，角度，压力，扭矩，等一系列参数。并可以设定温度，压力，角度，扭矩的极限参数，自动报警和存储。
根据每次的记录，得出正常范围的数据曲线图，从而分析判断被驱动的阀门好坏状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电液联动执行器，其特征在于，包括电控装置、动力装置和运动装置，所述动力装置与运动装置连接，所述电控装置与所述动力装置电连接，所述动力装置，包括电机、液压设备和油箱，所述电机通过液压设备与油箱连接，所述电机通过液压设备为油箱提供液压从而驱动运动装置动作。
2.根据权利要求1所述的电液联动执行器，其特征在于，所述运动装置，包括，拔叉和油缸，所述油缸与所述油箱连接，在液压的驱动下，所述油缸推动拔叉产生扭矩，从而推动旋转轴旋转。
3.根据权利要求2所述的电液联动执行器，其特征在于，所述运动装置，还包括，弹簧筒，所述弹簧筒设置在与所述油缸相对的位置，所述弹簧筒内设置弹簧，所述弹簧，用于将油缸内的活塞复位。
4.根据权利要求2或3所述的电液联动执行器，其特征在于，所述液压设备，包括油泵、连接管道、阀块、油压溢流阀和电磁阀，所述油泵与所述电机连接，所述油泵在所述电机的带动下使油箱内的油在油箱和油缸之间运动，从而使油缸内产生油压，所述连接管道用于连通油泵和油箱，所述阀块设置在油箱上，所述油压溢流阀设置在阀块或连接管道上，用于在油箱压力大于设定压力时卸载油压，所述电磁阀与电控装置电连接，所述电磁阀设置在阀块或者连接管路上，用于调整所述油箱和油缸之间油的流动方向。
5.根据权利要求2或3所述的电液联动执行器，其特征在于，所述电控装置，包括控制电路、角度传感器和油压传感器，所述角度传感器和油压传感器的输出端均与所述控制电路的输入端电连接，所述角度传感器，用于测量旋转轴的旋转角度，所述油压传感器，用于测量执行器的油压。
6.根据权利要求5所述的电液联动执行器，其特征在于，所述电控装置，还包括温度传感器和加热设备，所述温度传感器的输出端与所述控制电路的输入端电连接，所述控制电路的输出端与所述加热设备的输入端电连接，所述温度传感器，用于测量所述控制电路所处空间的温度，所述加热设备，用于对所述控制电路所处空间进行加热。
7.根据权利要求5所述的电液联动执行器，其特征在于，所述电控装置，还包括，备用电源，所述备用电源与所述控制电路电连接，所述备用电源，用于在执行器主电源断电时为所述控制电路的数据储存电路提供电源，从而防止数据丢失。
8.根据权利要求5所述的电液联动执行器，其特征在于，所述备用电源，采用超级电容。
9.根据权利要求2或3所述的电液联动执行器，其特征在于，所述动力装置和运动装置之间通过连接机构连接。
10.根据权利要求2或3所述的电液联动执行器，其特征在于，还包括，手动泵，所述手动泵与所述运动装置连接。
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