CN110118208A - 适用于机械臂的液压系统和机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于机械臂的液压系统和机械臂。该液压系统包括油箱、液压泵、第一二位三通比例阀、第二二位三通比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一液压马达和压力变送器，液压泵的出油口与第一二位三通比例阀的第一油口以及第二二位三通比例阀的第一油口连通，第一二位三通比例阀的第二油口和第二二位三通比例阀的第二油口均与油箱连通，第一二位三通比例阀的第三油口与第一液控单向阀的进油口连通。基于压力变送器检测到的压力可以对第一二位三通比例阀或第二二位三通比例阀进行控制，以对背压的大小进行精确调节，使第一液压马达在负载和转速不断变化的情况下也能够平稳运行，提高了机械臂的转台运动的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂领域，特别涉及一种适用于机械臂的液压系统和机械臂。
背景技术
机械臂是工业生产中重要的辅助机械，能够极大的提高生产效率。
机械臂通常具有多个关节，通过各个关节的配合，控制机械臂的运动，使机械臂能够呈现出不同的姿态。
机械臂通常包括转台和位于转台上的多节活动臂，多节活动臂铰接。关节通常由液压系统驱动，机械臂在抓取不同重量的物体时，液压系统的负载会不同，在负载较大的情况下，会有较大的偏差。尤其是转台和肩关节臂需要承载整个机械臂以及被抓取物的重量，使得转台和肩关节臂运动的精度较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种适用于机械臂的液压系统和机械臂，能够提高机械臂在交变负载时，转台和肩关节臂的控制精度和运动平稳性。所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种适用于机械臂的液压系统，所述机械臂包括转台和位于所述转台上的多节活动臂，所述多节活动臂铰接，所述液压系统包括油箱、液压泵、第一二位三通比例阀、第二二位三通比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀和用于驱动所述转台回转的第一液压马达，所述液压泵的进油口与所述油箱连通，所述液压泵的出油口与所述第一二位三通比例阀的第一油口以及所述第二二位三通比例阀的第一油口连通，所述第一二位三通比例阀的第二油口和所述第二二位三通比例阀的第二油口均与所述油箱连通，所述第一二位三通比例阀的第三油口与所述第一液控单向阀的进油口连通，所述第一液控单向阀的出油口与所述第一液压马达的第一油口连通，所述第一液压马达的第二油口与所述第二液控单向阀的出油口连通，所述第二液控单向阀的进油口与所述第二二位三通比例阀的第三油口连通，所述第一液控单向阀的控制油口与所述第二二位三通比例阀的第三油口连通，所述第二液控单向阀的控制油口与所述第一二位三通比例阀的第三油口连通，所述第一液控单向阀的进油口和所述第二液控单向阀的进油口分别连接有压力变送器。
可选地，所述液压系统还包括第三二位三通比例阀、第四二位三通比例阀、第三液控单向阀、第四液控单向阀和用于驱动第一关节的第一液压缸，所述第一关节为连接所述转台和所述活动臂的关节，所述第三二位三通比例阀的第一油口和所述第四二位三通比例阀的第一油口均与所述液压泵的出油口连通，所述第三二位三通比例阀的第二油口和所述第四二位三通比例阀的第二油口均与所述油箱连通，所述第三二位三通比例阀的第三油口与所述第三液控单向阀的进油口连通，所述第三液控单向阀的出油口与所述第一液压缸的无杆腔连通，所述第一液压缸的有杆腔与所述第四液控单向阀的出油口连通，所述第四液控单向阀的进油口与所述第四二位三通比例阀的第三油口连通，所述第三液控单向阀的控制油口与所述第四二位三通比例阀的第三油口连通，所述第四液控单向阀的控制油口与所述第三二位三通比例阀的第三油口连通，所述第三液控单向阀的进油口和所述第四液控单向阀的进油口分别连接有压力变送器。
可选地，所述液压系统还包括二位三通电磁换向阀、比例减压阀、节流阀、电磁截止阀和用于驱动所述机械臂的手爪开合的第二液压缸，所述二位三通电磁换向阀的第一油口和所述比例减压阀的第一油口均与所述液压泵的出油口连通，所述二位三通电磁换向阀的第二油口和所述比例减压阀的第二油口均与所述油箱连通，所述二位三通电磁换向阀的第三油口与所述节流阀的第一油口连通，所述节流阀的第二油口与所述第二液压缸的无杆腔连通，所述第二液压缸的有杆腔与所述电磁截止阀的第二油口连通，所述电磁截止阀的第二油口与所述比例减压阀的第三油口连通，所述第二液压缸的有杆腔和所述第二液压缸的无杆腔分别连接有压力变送器。
可选地，所述液压系统还包括蓄能器，所述蓄能器与所述第二液压缸的有杆腔连通。
可选地，所述液压系统还包括第一三位四通比例阀、第一平衡阀、第二平衡阀和用于驱动第二关节的第三液压缸，所述第二关节为连接与所述转台相连的一节所述活动臂和其他所述活动臂的关节，
所述第一三位四通比例阀的第一油口与所述液压泵的出油口连通，所述第一三位四通比例阀的第二油口与所述第一平衡阀的第一油口连通，所述第一平衡阀的第二油口与所述第三液压缸的无杆腔连通，所述第三液压缸的有杆腔与所述第二平衡阀的第二油口连通，所述第二平衡阀的第一油口与所述第一三位四通比例阀的第三油口连通，所述第一三位四通比例阀的第四油口与所述油箱连通。
可选地，所述液压系统还包括第二三位四通比例阀、第五液控单向阀、第六液控单向阀和用于驱动所述机械臂的手爪回转的第二液压马达，所述第二三位四通比例阀的第一油口与所述液压泵的出油口连通，所述第二三位四通比例阀的第二油口与所述第五液控单向阀的进油口连通，所述第五液控单向阀的出油口与所述第二液压马达的第一油口连通，所述第二液压马达的第二油口与所述第六液控单向阀的出油口连通，所述第六液控单向阀的进油口与所述第二三位四通比例阀的第三油口连通，所述第二三位四通比例阀的第四油口与所述油箱连通，所述第五液控单向阀的控制油口与所述第二三位四通比例阀的第三油口连通，所述第六液控单向阀的控制油口与所述第二三位四通比例阀的第二油口连通。
可选地，所述液压系统还包括过滤器，所述过滤器与所述液压泵的出油口连通。
可选地，所述液压系统还包括散热器，所述第一二位三通比例阀的第二油口和所述第二二位三通比例阀的第二油口均与所述散热器连通，所述散热器与所述油箱连通。
可选地，所述液压系统还包括换向阀，所述换向阀的进油口与所述液压泵的出油口连通，所述液压泵的出油口与所述油箱连通。
另一方面，本发明实施例提供了一种机械臂，所述机械臂包括液压系统、转台和位于所述转台上的多节活动臂，所述多节活动臂铰接，所述液压系统为如第一方面所述的适用于机械臂的液压系统。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过设置第一二位三通比例阀、第二二位三通比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀和用于驱动转台回转的第一液压马达，第一液控单向阀和第二液控单向阀可以在液压泵向第一液压马达输出液压油时导通，在液压泵停止向第一液压马达输出液压油时截止，使转台保持不动。在负载的转矩与第一液压马达的转向相反时，通过第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀可以控制第一液压马达的速度，在负载的转矩与第一液压马达的转向相同时，第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀中位于回油路上的一个可以提供负压，避免第一液压马达失速，有利于提高机械臂在交变负载时，转台的控制精度和运动平稳性。通过在第一液控单向阀的进油口和第二液控单向阀的进油口分别连接压力变送器，可以准确检测出油路中的压力，基于压力变送器检测到的压力可以对第一二位三通比例阀或第二二位三通比例阀进行控制，以对背压的大小进行精确调节，使第一液压马达在负载和转速不断变化的情况下也能够平稳运行，利于进一步提高机械臂的转台运动的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种机械臂的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种适用于机械臂的液压系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种机械臂的结构示意图。如图1所示，该机械臂包括转台10和位于转台10上的多节活动臂，多节活动臂铰接。多节活动臂包括肩关节臂11、肘关节臂12、俯仰臂13、横摆臂14和手爪15。转台10包括回转底座101和基座102，可以通过液压马达驱动基座102相对回转底座101回转。转台10与肩关节臂11通过第一关节21(也叫肩关节)连接，肘关节臂12与肩关节臂11通过第二关节22(也叫肘关节)连接，俯仰臂13与肘关节臂12通过第三关节23(也叫俯仰关节)连接，横摆臂14与俯仰臂13通过第四关节24(也叫摆臂关节)连接，手爪15通过第五关节25(也叫腕关节)与横摆臂14连接。第一关节21通过第一液压缸31驱动，手爪15的开合通过第二液压缸驱动，第二关节22通过第三液压缸33驱动，第三关节23和第四关节24通过摆动缸驱动。转台10和第五关节25通过液压马达驱动。
图2是本发明实施例提供的一种适用于机械臂的液压系统的结构示意图。该液压系统用于驱动如图1所示的机械臂。如图2所示，该液压系统包括油箱41、液压泵42、第一二位三通比例阀143、第二二位三通比例阀243、第一液控单向阀144、第二液控单向阀244和用于驱动转台回转的第一液压马达145。
液压泵42的进油口与油箱41连通，液压泵42的出油口与第一二位三通比例阀143的第一油口以及第二二位三通比例阀243的第一油口连通，第一二位三通比例阀143的第二油口和第二二位三通比例阀243的第二油口均与油箱41连通，第一二位三通比例阀143的第三油口与第一液控单向阀144的进油口连通，第一液控单向阀144的出油口与第一液压马达145的第一油口连通，第一液压马达145的第二油口与第二液控单向阀244的出油口连通，第二液控单向阀244的进油口与第二二位三通比例阀243的第三油口连通，第一液控单向阀144的控制油口与第二二位三通比例阀243的第三油口连通，第二液控单向阀244的控制油口与第一二位三通比例阀143的第三油口连通。
第一液控单向阀144的进油口和第二液控单向阀244的进油口分别连接有压力变送器50。
其中，第一二位三通比例阀143具有第一工作位置和第二工作位置，当第一二位三通比例阀143处于第一工作位置时，第一二位三通比例阀143的第一油口截止，第二油口和第三油口连通。当第一二位三通比例阀143处于第二工作位置时，第一二位三通比例阀143的第一油口和第三油口连通，第二油口截止。第一二位三通比例阀143的第一工作位置可以参照图2所示的状态。
第二二位三通比例阀243的结构与第一二位三通比例阀143的结构相同。
通过设置第一二位三通比例阀、第二二位三通比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀和用于驱动转台回转的第一液压马达，第一液控单向阀和第二液控单向阀可以在液压泵向第一液压马达输出液压油时导通，在液压泵停止向第一液压马达输出液压油时截止，使转台保持不动。在负载的转矩与第一液压马达的转向相反时，通过第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀可以控制第一液压马达的速度，在负载的转矩与第一液压马达的转向相同时，第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀中位于回油路上的一个可以提供负压，避免第一液压马达失速，有利于提高机械臂在交变负载时，转台的控制精度和运动平稳性。通过在第一液控单向阀的进油口和第二液控单向阀的进油口分别连接压力变送器，可以准确检测出油路中的压力，基于压力变送器检测到的压力可以对第一二位三通比例阀或第二二位三通比例阀进行控制，以对背压的大小进行精确调节，使第一液压马达在负载和转速不断变化的情况下也能够平稳运行，利于进一步提高机械臂的转台运动的准确性。
参照图2，当控制第一液压马达145沿第一方向旋转，负载的转矩沿第二方向时(这里第一方向和第二方向相反，例如第一方向为顺时针方向，则第二方向为逆时针方向，第一方向为逆时针方向，则第二方向为顺时针方向)，液压泵42输出的液压油通过第一二位三通比例阀143和第一液控单向阀144进入第一液压马达145，第一液压马达145回流的液压油通过第二液控单向阀244和第二二位三通比例阀243回流到油箱41。当控制第一液压马达145沿第一方向旋转，负载的转矩也沿第一方向时，液压泵42输出的液压油通过第一二位三通比例阀143和第一液控单向阀144进入第一液压马达145，第一液压马达145回流的液压油通过第二液控单向阀244和第二二位三通比例阀243回流到油箱41，此时第二二位三通比例阀243可以提供背压，从而避免第一液压马达145失速。
当控制第一液压马达145沿第二方向旋转，负载的转矩沿第一方向时，液压泵42输出的液压油通过第二二位三通比例阀243和第二液控单向阀244进入第一液压马达145，第一液压马达145回流的液压油通过第一液控单向阀144和第一二位三通比例阀143回流到油箱41。当控制第一液压马达145沿第一方向旋转，负载的转矩也沿第一方向时，液压泵42输出的液压油通过第二二位三通比例阀243和第二液控单向阀244进入第一液压马达145，第一液压马达145回流的液压油通过第一液控单向阀144和第一二位三通比例阀143回流到油箱41，此时第一二位三通比例阀143可以提供背压，从而避免第一液压马达145失速。
如图2所示，该液压系统还可以包括第三二位三通比例阀343、第四二位三通比例阀443、第三液控单向阀344、第四液控单向阀444和用于驱动第一关节21的第一液压缸31，第一关节21为连接转台和活动臂的关节。
第三二位三通比例阀343的第一油口和第四二位三通比例阀443的第一油口均与液压泵42的出油口连通，第三二位三通比例阀343的第二油口和第四二位三通比例阀443的第二油口均与油箱41连通，第三二位三通比例阀343的第三油口与第三液控单向阀344的进油口连通，第三液控单向阀344的出油口与第一液压缸31的无杆腔连通，第一液压缸31的有杆腔与第四液控单向阀444的出油口连通，第四液控单向阀444的进油口与第四二位三通比例阀443的第三油口连通，第三液控单向阀344的控制油口与第四二位三通比例阀443的第三油口连通，第四液控单向阀444的控制油口与第三二位三通比例阀343的第三油口连通。第三液控单向阀344的进油口和第四液控单向阀444的进油口分别连接有压力变送器50。第一液压缸31驱动第一关节21运动，第一液压缸31需要承载肩关节臂11、肘关节臂12、俯仰臂13、横摆臂14、手爪15以及被抓取物，载荷较大，采用第三二位三通比例阀343、第四二位三通比例阀443控制第一液压缸31，可以使第一关节21的运动更准确。第三二位三通比例阀343的结构和第四二位三通比例阀443的结构可以与第一二位三通比例阀143的结构相同。通过在压力变送器，可以准确检测出油路中的压力，第三二位三通比例阀343和第四二位三通比例阀443可以提供背压，基于压力变送器检测到的压力可以对第三二位三通比例阀343和第四二位三通比例阀443进行控制，以对背压的大小进行精确调节，从而在负载和运动速度不断变化的情况下也能够控制第一液压缸31平稳伸缩，实现对第一液压缸31的往复换向和速度控制。
如图2所示，液压系统还可以包括二位三通电磁换向阀543、比例减压阀643、节流阀52、电磁截止阀153和用于驱动机械臂的手爪开合的第二液压缸32。
二位三通电磁换向阀543的第一油口和比例减压阀643的第一油口均与液压泵42的出油口连通，二位三通电磁换向阀543的第二油口和比例减压阀643的第二油口均与油箱41连通，二位三通电磁换向阀543的第三油口与节流阀52的第一油口连通，节流阀52的第二油口与第二液压缸32的无杆腔连通，第二液压缸32的有杆腔与电磁截止阀153的第二油口连通，电磁截止阀153的第二油口与比例减压阀643的第三油口连通，第二液压缸32的有杆腔和第二液压缸32的无杆腔分别连接有压力变送器50。
其中，二位三通电磁换向阀543具有第一工作位置和第二工作位置，当二位三通电磁换向阀543处于第一工作位置时，二位三通电磁换向阀543的第一油口截止，第二油口和第三油口连通。当二位三通电磁换向阀543处于第二工作位置时，二位三通电磁换向阀543的第一油口和第三油口连通，第二油口截止。电磁截止阀153失电时，电磁截止阀153的第一油口和第二油口单向导通，电磁截止阀153得电时，电磁截止阀153的第一油口和第二油口双向导通。
通过设置二位三通电磁换向阀543、比例减压阀643，由二位三通电磁换向阀543和比例减压阀643的开度控制抓取力的大小，便于物体的抓取。节流阀52为可调式节流阀，可以通过节流阀52实现对第二液压缸32的活塞杆伸长和缩短速度的控制，从而提高了手爪的可操纵性，使手爪15的开合更平稳。结合压力变送器50所检测到的第二液压缸32的有杆腔和无杆腔实时油压值，可以实现对手爪的压力伺服闭环控制，以实时控制输出至比例减压阀643的电流值。
在第二液压缸32的活塞杆伸长时，二位三通电磁换向阀543处于第二工作位置，电磁截止阀153得电，比例减压阀643的第二油口和第三油口连通，第一油口截止。液压油依次通过二位三通电磁换向阀543的第一油口和第三油口流入第二液压缸32的无杆腔。第二液压缸32的有杆腔的液压油通过电磁截止阀153、比例减压阀643回流到油箱41。在第二液压缸32的活塞杆回缩时，二位三通电磁换向阀543处于第一工作位置，电磁截止阀153得电，在机械手抓取到工件之前，比例减压阀643的第一油口和第三油口连通，第二油口截止，液压油依次通过比例减压阀643的第一油口和第三油口、电磁截止阀153流入第二液压缸32的有杆腔，第二液压缸32的无杆腔的液压油通过二位三通电磁换向阀543回流到油箱41，在机械手抓取到工件后，第二液压缸32的有杆腔的压力持续升高，第二液压缸32的有杆腔的压力升高到阈值后，比例减压阀643的第一油口截止，第二油口和第三油口连通，电磁截止阀153失电，使机械手以预设的力抓住工件。在工作过程中，突发断电意外时，电磁截止阀153失电，电磁截止阀153处于图示状态，使得第二液压缸32的有杆腔的液压油无法通过电磁截止阀153，从而达到始终保持第二液压缸32的有杆腔压力的目的，避免了手爪因为断电意外而放松，使得工件可以始终被手爪所抓取。
可选地，液压系统还可以包括蓄能器51。蓄能器51与第二液压缸32的有杆腔连通。蓄能器51可以在第二液压缸32的有杆腔进油时，吸收多余的液压油，避免第二液压缸32的有杆腔进入过多的液压油，导致手爪15的抓取力过大。由于油路通常存在一定的泄漏，通过蓄能器51还可以对第二液压缸32的有杆腔进行补压，以使得第二液压缸32可以实现长时间的保压，从而进一步地提高了液压系统的可靠性。
如图2所示，该液压系统还可以包括第一三位四通比例阀147、第一平衡阀148、第二平衡阀248和用于驱动第二关节22的第三液压缸33，第二关节22为连接与转台相连的一节活动臂和其他活动臂的关节。
第一三位四通比例阀147的第一油口与液压泵42的出油口连通，第一三位四通比例阀147的第二油口与第一平衡阀148的第一油口连通，第一平衡阀148的第二油口与第三液压缸33的无杆腔连通，第三液压缸33的有杆腔与第二平衡阀248的第二油口连通，第二平衡阀248的第一油口与第一三位四通比例阀147的第三油口连通，第一三位四通比例阀147的第四油口与油箱41连通。
其中，第一三位四通比例阀147具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置。当第一三位四通比例阀147处于第一工作位置时，第一三位四通比例阀147的第二油口、第三油口和第四油口连通，第一油口截止。当第一三位四通比例阀147处于第二工作位置时，第一三位四通比例阀147的第一油口和第三油口连通，第一三位四通比例阀147的第二油口和第四油口连通。当第一三位四通比例阀147处于第三工作位置时，第一三位四通比例阀147的第一油口和第二油口连通，第一三位四通比例阀147的第三油口和第四油口连通。通过将第一三位四通比例阀147切换到不同的状态，可以控制第三液压缸33的伸缩，通过控制第一三位四通比例阀147的开度可以控制第三液压缸33的运动速度，从而控制第二关节22的运动。第三液压缸33上的负载相比于转台10和第一液压缸31上的负载要小，肘关节臂12的运动较准确，不需要采用驱动第一液压缸31的液压结构驱动第三液压缸33。第一三位四通比例阀147的第一工作位置可以参照图2所示的状态。
如图2所示，该液压系统还可以包括第二三位四通比例阀247、第五液控单向阀544、第六液控单向阀644和用于驱动机械臂的手爪回转的第二液压马达245。
第二三位四通比例阀247的第一油口与液压泵42的出油口连通，第二三位四通比例阀247的第二油口与第五液控单向阀544的进油口连通，第五液控单向阀544的出油口与第二液压马达245的第一油口连通，第二液压马达245的第二油口与第六液控单向阀644的出油口连通，第六液控单向阀644的进油口与第二三位四通比例阀247的第三油口连通，第二三位四通比例阀247的第四油口与油箱41连通，第五液控单向阀544的控制油口与第二三位四通比例阀247的第三油口连通，第六液控单向阀644的控制油口与第二三位四通比例阀247的第二油口连通。
第二三位四通比例阀247的结构与第一三位四通比例阀147的结构相同。通过切换第二三位四通比例阀247的状态，可以控制手爪15的回转，方便手爪15抓取和放置物体。
如图2所示，该机械臂的第三关节23和第四关节24分别可以通过摆动缸驱动。驱动摆动缸的液压结构可以与驱动第二液压马达245的液压结构相同。
可选地，该液压系统还可以包括过滤器54，过滤器54与液压泵42的出油口连通。通过设置过滤器54可以对液压油进行过滤，避免液压油中的杂质损坏液压系统。
如图2所示，该液压系统还可以包括散热器55，第一二位三通比例阀143的第二油口和第二二位三通比例阀243的第二油口均与散热器55连通，散热器55与油箱41连通。通过散热器55对回流到油箱41的液压油进行冷却，使液压油的温度处于较适宜的温度范围，使液压系统可以正常工作。
可选地，液压系统还可以包括换向阀253，换向阀253的进油口与液压泵42的出油口连通，液压泵42的出油口与油箱41连通。在控制机械臂工作之前，可以导通换向阀253，开启液压泵42，将系统压力卸荷，降低溢流发热，在控制机械臂运动时，换向阀253截止。
液压泵42的出油口与油箱41之间还可以连接有安全阀56，安全阀56的进油口与液压泵42的出油口连通，安全阀56的出油口与油箱41连通，在液压系统的压力过大时，安全阀56可以导通，降低液压系统的压力。
液压泵42的出油口处还可以设置单向阀57，以避免液压油的回流。
本发明实施例还提供了一种机械臂，该机械臂包括液压系统、转台和位于转台上的多节活动臂，多节活动臂铰接。该液压系统为如图2所示的适用于机械臂的液压系统。该机械臂的结构可以参照图1。
通过设置第一二位三通比例阀、第二二位三通比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀和用于驱动转台回转的第一液压马达，第一液控单向阀和第二液控单向阀可以在液压泵向第一液压马达输出液压油时导通，在液压泵停止向第一液压马达输出液压油时截止，使转台保持不动。在负载的转矩与第一液压马达的转向相反时，通过第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀可以控制第一液压马达的速度，在负载的转矩与第一液压马达的转向相同时，第一二位三通比例阀和第二二位三通比例阀中位于回油路上的一个可以提供负压，避免第一液压马达失速，有利于提高机械臂在交变负载时，转台的控制精度和运动平稳性。通过在第一液控单向阀的进油口和第二液控单向阀的进油口分别连接压力变送器，可以准确检测出油路中的压力，基于压力变送器检测到的压力可以对第一二位三通比例阀或第二二位三通比例阀进行控制，以对背压的大小进行精确调节，使第一液压马达在负载和转速不断变化的情况下也能够平稳运行，利于进一步提高机械臂的转台运动的准确性。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于机械臂的液压系统，所述机械臂包括转台和位于所述转台上的多节活动臂，所述多节活动臂铰接，其特征在于，所述液压系统包括油箱(41)、液压泵(42)、第一二位三通比例阀(143)、第二二位三通比例阀(243)、第一液控单向阀(144)、第二液控单向阀(244)和用于驱动所述转台回转的第一液压马达(145)，所述液压泵(42)的进油口与所述油箱(41)连通，所述液压泵(42)的出油口与所述第一二位三通比例阀(143)的第一油口以及所述第二二位三通比例阀(243)的第一油口连通，所述第一二位三通比例阀(143)的第二油口和所述第二二位三通比例阀(243)的第二油口均与所述油箱(41)连通，所述第一二位三通比例阀(143)的第三油口与所述第一液控单向阀(144)的进油口连通，所述第一液控单向阀(144)的出油口与所述第一液压马达(145)的第一油口连通，所述第一液压马达(145)的第二油口与所述第二液控单向阀(244)的出油口连通，所述第二液控单向阀(244)的进油口与所述第二二位三通比例阀(243)的第三油口连通，所述第一液控单向阀(144)的控制油口与所述第二二位三通比例阀(243)的第三油口连通，所述第二液控单向阀(244)的控制油口与所述第一二位三通比例阀(143)的第三油口连通，所述第一液控单向阀(144)的进油口和所述第二液控单向阀(244)的进油口分别连接有压力变送器(50)。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第三二位三通比例阀(343)、第四二位三通比例阀(443)、第三液控单向阀(344)、第四液控单向阀(444)和用于驱动第一关节(21)的第一液压缸(31)，所述第一关节(21)为连接所述转台和所述活动臂的关节，
所述第三二位三通比例阀(343)的第一油口和所述第四二位三通比例阀(443)的第一油口均与所述液压泵(42)的出油口连通，所述第三二位三通比例阀(343)的第二油口和所述第四二位三通比例阀(443)的第二油口均与所述油箱(41)连通，所述第三二位三通比例阀(343)的第三油口与所述第三液控单向阀(344)的进油口连通，所述第三液控单向阀(344)的出油口与所述第一液压缸(31)的无杆腔连通，所述第一液压缸(31)的有杆腔与所述第四液控单向阀(444)的出油口连通，所述第四液控单向阀(444)的进油口与所述第四二位三通比例阀(443)的第三油口连通，所述第三液控单向阀(344)的控制油口与所述第四二位三通比例阀(443)的第三油口连通，所述第四液控单向阀(444)的控制油口与所述第三二位三通比例阀(343)的第三油口连通，所述第三液控单向阀(344)的进油口和所述第四液控单向阀(444)的进油口分别连接有压力变送器(50)。
3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括二位三通电磁换向阀(543)、比例减压阀(643)、节流阀(52)、电磁截止阀(153)和用于驱动所述机械臂的手爪开合的第二液压缸(32)，所述二位三通电磁换向阀(543)的第一油口和所述比例减压阀(643)的第一油口均与所述液压泵(42)的出油口连通，所述二位三通电磁换向阀(543)的第二油口和所述比例减压阀(643)的第二油口均与所述油箱(41)连通，所述二位三通电磁换向阀(543)的第三油口与所述节流阀(52)的第一油口连通，所述节流阀(52)的第二油口与所述第二液压缸(32)的无杆腔连通，所述第二液压缸(32)的有杆腔与所述电磁截止阀(153)的第二油口连通，所述电磁截止阀(153)的第二油口与所述比例减压阀(643)的第三油口连通，所述第二液压缸(32)的有杆腔和所述第二液压缸(32)的无杆腔分别连接有压力变送器(50)。
4.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括蓄能器(51)，所述蓄能器(51)与所述第二液压缸(32)的有杆腔连通。
5.根据权利要求1～4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第一三位四通比例阀(147)、第一平衡阀(148)、第二平衡阀(248)和用于驱动第二关节(22)的第三液压缸(33)，所述第二关节(22)为连接与所述转台相连的一节所述活动臂和其他所述活动臂的关节，
所述第一三位四通比例阀(147)的第一油口与所述液压泵(42)的出油口连通，所述第一三位四通比例阀(147)的第二油口与所述第一平衡阀(148)的第一油口连通，所述第一平衡阀(148)的第二油口与所述第三液压缸(33)的无杆腔连通，所述第三液压缸(33)的有杆腔与所述第二平衡阀(248)的第二油口连通，所述第二平衡阀(248)的第一油口与所述第一三位四通比例阀(147)的第三油口连通，所述第一三位四通比例阀(147)的第四油口与所述油箱(41)连通。
6.根据权利要求1～4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第二三位四通比例阀(247)、第五液控单向阀(544)、第六液控单向阀(644)和用于驱动所述机械臂的手爪回转的第二液压马达(245)，
所述第二三位四通比例阀(247)的第一油口与所述液压泵(42)的出油口连通，所述第二三位四通比例阀(247)的第二油口与所述第五液控单向阀(544)的进油口连通，所述第五液控单向阀(544)的出油口与所述第二液压马达(245)的第一油口连通，所述第二液压马达(245)的第二油口与所述第六液控单向阀(644)的出油口连通，所述第六液控单向阀(644)的进油口与所述第二三位四通比例阀(247)的第三油口连通，所述第二三位四通比例阀(247)的第四油口与所述油箱(41)连通，所述第五液控单向阀(544)的控制油口与所述第二三位四通比例阀(247)的第三油口连通，所述第六液控单向阀(644)的控制油口与所述第二三位四通比例阀(247)的第二油口连通。
7.根据权利要求1～4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括过滤器(54)，所述过滤器(54)与所述液压泵(42)的出油口连通。
8.根据权利要求1～4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括散热器(55)，所述第一二位三通比例阀(143)的第二油口和所述第二二位三通比例阀(243)的第二油口均与所述散热器(55)连通，所述散热器(55)与所述油箱(41)连通。
9.根据权利要求1～4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括换向阀(253)，所述换向阀(253)的进油口与所述液压泵(42)的出油口连通，所述液压泵(42)的出油口与所述油箱(41)连通。
10.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括液压系统、转台和位于所述转台上的多节活动臂，所述多节活动臂铰接，所述液压系统为如权利要求1～9任一项所述的适用于机械臂的液压系统。
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