CN110950244B - 伺服油缸液压控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伺服油缸液压控制系统，属于海事起重机液压技术领域。所述伺服油缸液压控制系统包括电动机、主泵、控制泵、液压油箱、伺服阀、伺服油缸、控制模块和检测模块；检测模块用于检测将海面上的目标物的实时位置，并将目标物的实时位置发送给控制模块，控制模块用于根据检测模块发送的目标物的实时位置，确定目标物的移动方向和移动距离，并根据目标物的移动方向和移动距离，向主阀芯和断电自动对中电磁换向阀输出相应的控制指令，从而可以控制伺服油缸内的活塞杆驱动抓取目标物的外负载跟随目标物移动，使得外负载能够自动对目标物体进行跟随抓取，形成一个闭环控制系统。该液压控制系统可靠性高，且降低了将目标物撞坏的可能性。

Description

伺服油缸液压控制系统
技术领域
本发明涉及海事起重机液压技术领域，特别涉及一种伺服油缸液压控制系统。
背景技术
海洋环境复杂，为抓取海面上的目标，通常只能在天气较好时，利用船舶甲板面上的起重机进行抓取。
一般起重机各动作均采用开环控制。即在抓取海面上目标时，由操作人员根据目标物在海面上的上下运动状态，结合自身经验，对目标物的后续运动状态进行判断和预估，同时快速手动操作手柄控制起重机执行相应动作，以对目标物进行跟随抓取。
但是上述方式对操作人员的专业要求较高，在海浪较大时，常常难以准确地对目标物进行抓取，甚至可能会将贵重精密的目标物撞坏，存在一定的安全风险。
发明内容
本发明实施例提供了一种伺服油缸液压控制系统，可以使起重机自动对目标物体进行跟随抓取，且可靠性高，降低了将目标物撞坏的可能性。所述技术方案如下：
本发明提供了一种伺服油缸液压控制系统，所述伺服油缸液压控制系统包括电动机、主泵、控制泵、液压油箱、伺服阀、伺服油缸、控制模块和检测模块；
所述电动机用于驱动所述主泵和所述控制泵；所述伺服油缸具有活塞杆，所述活塞杆将所述伺服油缸内分成无杆腔和有杆腔，所述活塞杆用于驱动抓取目标物的外负载移动；
所述伺服阀具有第一出油口、第二出油口、第三出油口、第一进油口、第二进油口、第一控制油口、第二控制油口和泄油口；
所述伺服阀的第一进油口与所述主泵的出油口连通，所述伺服阀的第二进油口与所述控制泵的出油口连通，所述伺服阀的第一出油口与所述伺服油缸的无杆腔连通，所述伺服阀的第二出油口与所述伺服油缸的有杆腔连通，所述伺服阀的第一控制油口和第二控制油口均与所述控制模块连通，所述伺服阀的第三出油口和泄油口与所述液压油箱连通；
所述伺服阀包括主阀芯、断电自动对中电磁换向阀和先导阀；
所述主阀芯的第一油口与所述伺服阀的第一出油口连通，所述主阀芯的第二油口与所述伺服阀的第二出油口连通，所述主阀芯的第三油口与所述伺服阀的第一进油口连通，所述主阀芯的第四油口与所述伺服阀的泄油口连通；所述断电自动对中电磁换向阀的第一油口与所述先导阀的第一油口连通，所述断电自动对中电磁换向阀的第二油口与所述先导阀的第二油口连通，所述断电自动对中电磁换向阀的第三油口与所述主阀芯的第一控制油口连通，所述断电自动对中电磁换向阀的第四油口与所述主阀芯的第二控制油口连通，所述断电自动对中电磁换向阀的控制油口与所述伺服阀的第二控制油口连通；所述先导阀的第三油口与所述伺服阀的第二进油口连通，所述先导阀的第四油口与所述伺服阀的第三出油口连通，所述先导阀的控制油口与所述伺服阀的第一控制油口连通；
所述检测模块与所述控制模块连接，所述检测模块用于检测将海面上的所述目标物的实时位置，并将所述目标物的实时位置发送给所述控制模块，所述控制模块用于根据所述检测模块发送的所述目标物的实时位置，确定所述目标物的移动方向和移动距离，并根据所述目标物的移动方向和移动距离，向所述主阀芯和所述断电自动对中电磁换向阀输出相应的控制指令。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括液控单向阀和第一电磁换向阀；
所述液控单向阀设置在所述伺服油缸的无杆腔与所述伺服阀的第一出油口之间的油路上，所述液控单向阀具有进油口、出油口、外控口和外泄口；
所述液控单向阀的进油口与所述伺服阀的第一出油口连通，所述液控单向阀的出油口与所述伺服油缸的无杆腔连通，所述液控单向阀的外控口与所述第一电磁换向阀的第二油口连通，所述液控单向阀的外泄口与所述液压油箱连通；
所述第一电磁换向阀的第一油口截止，所述第一电磁换向阀的第三油口与所述控制泵的出油口连通，所述第一电磁换向阀的第四油口与所述液压油箱连通，所述第一电磁换向阀的控制油口与所述控制模块连通。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括无杆腔溢流阀和有杆腔溢流阀；
所述无杆腔溢流阀的进油口和控制油口与所述无杆腔连通，所述无杆腔溢流阀的出油口与所述液压油箱连通；
所述有杆腔溢流阀的进油口和控制油口与所述有杆腔连通，所述有杆腔溢流阀的出油口与所述液压油箱连通。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述主泵的出油口和所述伺服阀的第一进油口之间的油路上的电磁球阀，所述电磁球阀的进油口与所述主泵的出油口连通，所述电磁球阀的出油口与所述伺服阀的第一进油口连通，所述电磁球阀的控制油口与所述控制模块连通。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述主泵的出油口和所述伺服阀的第一进油口之间的油路上的第一过滤器。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀的第二进油口与所述控制泵的出油口之间的油路上的第二过滤器。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括主泵溢流阀和第二电磁换向阀；
所述主泵溢流阀的进油口和第一控制油口均与所述主泵的出油口连通，所述主泵溢流阀的出油口与所述伺服阀的泄油口连通；
所述第二电磁换向阀的第一油口截止，所述第二电磁换向阀的第二油口与所述主泵溢流阀的第二控制油口连通，所述第二电磁换向阀的第三油口和第四油口均与所述主泵溢流阀的出油口连通，所述第二电磁换向阀的控制油口与所述控制模块连通。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括控制泵溢流阀，所述控制泵溢流阀的进油口和控制油口与所述控制泵的出油口连通，所述控制泵溢流阀出油口与所述液压油箱连通。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀的泄油口与所述液压油箱之间的油路上的第三过滤器。
进一步地，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀的泄油口与所述液压油箱之间的油路上的冷却器和温度传感器。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过采用该液压控制系统，当需要抓取海面上的目标物时，可以由检测模块实时检测目标物的位置，并发送至控制模块，控制模块再根据检测模块发送的目标物的实时位置，确定目标物的移动方向和移动距离，并根据目标物的移动方向和移动距离，向主阀芯和断电自动对中电磁换向阀输出相应的控制指令，以控制主阀芯和断电自动对中电磁换向阀动作。当控制指令控制先导阀的断电自动对中电磁换向阀得电时，断电自动对中电磁换向阀的第一油口和第三油口连通，第二油口和第四油口连通，以将主阀芯和先导阀连通。当控制指令控制先导阀处于左位时，先导阀的第一油口和第三油口连通，第二油口和第四油口连通，使得控制泵泵出的控制油可以输入至主阀芯的第一控制油口，从而使主阀芯工作在左位。此时，主阀芯的第一油口和第三油口连通，第二油口和第四油口连通，使得主泵泵出的液压油可以进入到伺服油缸的无杆腔中，通过控制主泵即可控制伺服油缸内的活塞沿有杆腔方向移动。当控制指令控制先导阀处于右位时，先导阀的第一油口和第四油口连通，第二油口和第三油口连通，使得控制泵泵出的控制油可以输入至主阀芯的第二控制油口，从而使主阀芯工作在右位。此时，主阀芯的第一油口和第四油口连通，第二油口和第三油口连通，使得主泵泵出的液压油可以进入到伺服油缸的有杆腔中，通过控制主泵即可控制伺服油缸内的活塞沿无杆腔方向移动，从而可以驱动抓取目标物的外负载跟随目标物移动，使得外负载能够自动对目标物体进行跟随抓取，而无需操作人员根据自身经验手动操作手柄控制起重机对目标物进行跟随抓取。整个液压控制系统为一闭环控制系统，可靠性高，降低了将目标物撞坏的可能性。
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伺服油缸液压控制系统的液压原理图；
图2是本发明实施例提供的一种伺服阀的液压原理图。
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。
本发明提供的一种伺服油缸液压控制系统用于驱动抓取目标物的外负载跟随海面上的目标物移动。图1是本发明实施例提供的一种伺服油缸液压控制系统的液压原理图，如图1所示，本发明提供了一种伺服油缸液压控制系统，该伺服油缸液压控制系统包括电动机1、主泵2、控制泵3、液压油箱4、伺服阀5、伺服油缸6、控制模块7和检测模块8。
电动机1用于驱动主泵2和控制泵3。
伺服油缸6具有活塞杆6.1，活塞杆6.1将伺服油缸6内分成无杆腔S1和有杆腔S2，活塞杆6.1用于驱动抓取目标物的外负载移动。
伺服阀5具有第一出油口A1、第二出油口B1、第三出油口C1、第一进油口P1、第二进油口D1、第一控制油口K1、第二控制油口K2和泄油口T1。
伺服阀5的第一进油口P1与主泵2的出油口P连通，伺服阀5的第二进油口D1与控制泵3的出油口P连通，伺服阀5的第一出油口A1与伺服油缸6的无杆腔S1连通，伺服阀5的第二出油口B1与伺服油缸6的有杆腔S2连通，伺服阀5的第一控制油口K1和第二控制油口K2均与控制模块7连通，伺服阀5 的第三出油口C1和泄油口T1与液压油箱4连通。
图2是本发明实施例提供的一种伺服阀的液压原理图，如图2所示，伺服阀5包括主阀芯5.1、断电自动对中电磁换向阀5.2和先导阀5.3。
主阀芯5.1的第一油口A与伺服阀5的第一出油口A1连通，主阀芯5.1的第二油口B与伺服阀5的第二出油口B1连通，主阀芯5.1的第三油口P与伺服阀5的第一进油口P1连通，主阀芯5.1的第四油口T与伺服阀5的泄油口T1 连通。
断电自动对中电磁换向阀5.2的第一油口A与先导阀5.3的第一油口A连通，断电自动对中电磁换向阀5.2的第二油口B与先导阀5.3的第二油口B连通，断电自动对中电磁换向阀5.2的第三油口P与主阀芯5.1的第一控制油口K1连通，断电自动对中电磁换向阀5.2的第四油口T与主阀芯5.1的第二控制油口K2连通，断电自动对中电磁换向阀5.2的控制油口K与伺服阀5的第二控制油口K2连通。
先导阀5.3的第三油口P与伺服阀5的第二进油口D1连通，先导阀5.3的第四油口T与伺服阀5的第三出油口C1连通，先导阀5.3的控制油口K伺服阀 5的第一控制油口K1连通。
检测模块8与控制模块7连接，检测模块8用于检测海面上的目标物的实时位置，并将目标物的实时位置发送给控制模块7，控制模块7用于根据检测模块8发送的目标物的实时位置，确定目标物的移动方向和移动距离，并根据目标物的移动方向和移动距离，向主阀芯5.1和断电自动对中电磁换向阀5.2输出相应的控制指令。
本发明实施例通过采用该液压控制系统，当需要抓取海面上的目标物时，可以由检测模块实时检测目标物的位置，并发送至控制模块，控制模块再根据检测模块发送的目标物的实时位置，确定目标物的移动方向和移动距离，并根据目标物的移动方向和移动距离，向主阀芯和断电自动对中电磁换向阀输出相应的控制指令，以控制主阀芯和断电自动对中电磁换向阀动作。当控制指令控制先导阀的断电自动对中电磁换向阀得电时，断电自动对中电磁换向阀处于右位，断电自动对中电磁换向阀的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通，以将主阀芯和先导阀连通。当控制指令控制先导阀处于左位时，先导阀的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通，使得控制泵泵出的控制油可以输入至主阀芯的第一控制油口K1，从而使主阀芯工作在左位。此时，主阀芯的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通，使得主泵泵出的液压油可以进入到伺服油缸的无杆腔中，通过控制主泵即可控制伺服油缸内的活塞沿有杆腔方向移动。当控制指令控制先导阀处于右位时，先导阀的第一油口A和第四油口T连通，第二油口B和第三油口P连通，使得控制泵泵出的控制油可以输入至主阀芯的第二控制油口，从而使主阀芯工作在右位。此时，主阀芯的第一油口A和第四油口T连通，第二油口B和第三油口P连通，使得主泵泵出的液压油可以进入到伺服油缸的有杆腔中，通过控制主泵即可控制伺服油缸内的活塞沿无杆腔方向移动，从而可以驱动抓取目标物的外负载跟随目标物移动，使得外负载能够自动对目标物体进行跟随抓取，而无需操作人员根据自身经验手动操作手柄控制起重机对目标物进行跟随抓取。整个液压控制系统为一闭环控制系统，可靠性高，降低了将目标物撞坏的可能性。
在具体实现时，检测模块8可以为摄像机，通过摄像机拍摄图片或录像以检测将海面上的目标物的实时位置。控制模块7可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或其他具有处理功能的器件。
在本实施例中，控制泵3串连在主泵2尾部。主泵2为恒压变量泵，为伺服油缸6提供压力油源。当伺服油缸6所需压力低于主泵2的设定压力时，主泵2工作在最大排量。当伺服油缸6所需压力达到主泵2的设定压力时，主泵2 自动改变排量，维持泵出口压力不变，且输出的流量与伺服油缸所需流量相匹配，起到节能和减小系统发热的作用。
需要说明的是，在本发明实施例中，主阀芯5.1和先导阀5.3均为三位四通阀，断电自动对中电磁换向阀5.2为二位四通阀。
当主阀芯5.1工作在左位时，主阀芯5.1的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通。当主阀芯5.1工作在中位时，主阀芯5.1的第一油口A、第二油口B、第三油口P和第四油口T均截止。当主阀芯5.1工作在右位时，主阀芯5.1的第一油口A和第四油口T连通，第二油口B和第三油口P 连通。
在本实施例中，主阀芯5.1与其阀套之间零遮盖、无死区。主阀芯5.1内部集成有位移传感器，可以通过位于传感器检测主阀芯与阀套之间的位移，从而检测主阀芯的开口大小。
当断电自动对中电磁换向阀5.2得电时，断电自动对中电磁换向阀5.2的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通。当断电自动对中电磁换向阀5.2失电时，断电自动对中电磁换向阀5.2的第一油口A和第二油口 B截止，第三油口P和第四油口T连通。
当先导阀5.3工作在左位时，先导阀5.3的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通。当先导阀5.3工作在中位时，先导阀5.3的第一油口A、第二油口B、第三油口P和第四油口T均截止。当先导阀5.3工作在右位时，先导阀5.3的第一油口A和第四油口T连通，第二油口B和第三油口P 连通。
可选地，在本实施例中，伺服油缸6与普通伺服油缸相比，其活塞杆运动速度快(可达2m/s)、摩擦力小、最低稳定运动速度小、最低稳定运动压力小，且伺服油缸6内还设有用于检测油箱内活塞的位置的位移传感器。通过设置位移传感器，可以获取伺服油缸6内活塞的实时位置，以便于操作人员确定伺服油缸6内的活塞是否移动到目标位置。
进一步地，参见图1，伺服油缸液压控制系统还包括液控单向阀9.1和第一电磁换向阀9.2。第一电磁换向阀9.2可以用于控制控制泵3输出的控制油是否能够进入液控单向阀9.1的外控口X，从而控制液控单向阀9.1是否打开。
液控单向阀9.1设置在伺服油缸6的无杆腔S1与伺服阀5的第一出油口A1 之间的油路上，液控单向阀9.1具有进油口A、出油口B、外控口X和外泄口Y。
液控单向阀9.1的进油口A与伺服阀5的第一出油口A1连通，液控单向阀 9.1的出油口B与伺服油缸6的无杆腔S1连通，液控单向阀9.1的外控口X与第一电磁换向阀9.2的第二油口B连通，液控单向阀9.1的外泄口Y与液压油箱 4连通。
第一电磁换向阀9.2的第一油口A截止，第一电磁换向阀9.2的第三油口P 与控制泵3的出油口P连通，第一电磁换向阀9.2的第四油口T与液压油箱4 连通，第一电磁换向阀9.2的控制油口K与控制模块7连通。
示例性地，第一电磁换向阀9.2为二位四通换向阀。
当第一电磁阀9.2得电时，工作在左位，此时，第一电磁阀9.2的第一油口 A和第四油口T连通，第二油口B和第三油口P连通。当第一电磁阀9.2失电时，工作在右位，此时，第一电磁阀9.2的第一油口A和第三油口P连通，第二油口B和第四油口T连通。
在本实施例中，液控单向阀9.1为外控外泄式。液控单向阀9.1的控制比可以为3:1，即当无杆腔S1的压力为30MPa时，液控单向阀9.1的外控口X只需要10MPa的控制压力就可以将其打开。当伺服阀5不工作时，可以使第一电磁换向阀9.2失电，液控单向阀9.1关闭，用于锁住伺服油缸6。当伺服阀5工作时，可以由控制模块7控制第一电磁换向阀9.2得电，控制泵3输出的控制油进入液控单向阀9.1的外控口X，将其打开，使无杆腔S1内的油液可以自由流出。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括无杆腔溢流阀10.1和有杆腔溢流阀10.2。通过设置无杆腔溢流阀10.1和有杆腔溢流阀10.2可以保护伺服油缸6 的无杆腔S1和有杆腔S2内的压力不超过伺服油缸6的额定压力。
无杆腔溢流阀10.1的进油口和控制油口与无杆腔S1连通，无杆腔溢流阀 10.1的出油口与液压油箱4连通。
有杆腔溢流阀10.2的进油口和控制油口与有杆腔S2连通，有杆腔溢流阀 10.2的出油口与液压油箱4连通。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括设置在主泵2的出油口P和伺服阀5的第一进油口P1之间的油路上的电磁球阀11，电磁球阀11的进油口与主泵2的出油口P连通，电磁球阀11的出油口与伺服阀5的第一进油口P1连通，电磁球阀11的控制油口与控制模块7连通。
在本实施例中，电磁球阀11得电时，电磁球阀11工作在右位，将主泵2 和伺服阀5之间的油路连通，当电磁球阀11失电时，电磁球阀11工作在左位，将主泵2和伺服阀5之间的油路切断。
电磁球阀11用于控制主泵2的出口压力油是否能够进入伺服阀5。当主阀芯5.1工作为中位时，主泵2为其提供压力油，由于主阀芯5.1中位有一定泄漏，油液会从主阀芯5.1的第三油口P经过第四油口T的节流作用回到油箱。为减小系统发热，仅在伺服阀5开始工作前，由控制模块7控制该电磁球阀11得电打开，为伺服阀5供油。另外，当系统突然断电时，电磁球阀11在弹簧作用下可以自动快速复位，切断主泵2和伺服阀5的连接油路，防止压力油进入伺服油缸6造成伺服油缸误动作。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括设置在主泵2的出油口P和伺服阀5的第一进油口P1之间的油路上的第一过滤器12。
第一过滤器12对主泵2出口压力油进行过滤，保证进入伺服阀5、伺服油缸6等精密元件油液的清洁度。第一过滤器12带压差发讯器，当滤芯堵塞时，发讯器发出报警信号，提示更换滤芯。第一过滤器12不带旁通单向阀，防止杂质直接经过旁通单向阀进入系统。由于伺服阀5的主阀芯5.1对油液清洁度要求高，所以第一过滤器12的滤芯精度需要较高，可以为5μm。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括设置在伺服阀5的第二进油口D1 与控制泵3的出油口P之间的油路上的第二过滤器13。
第二过滤器13用于对控制泵3出口压力油进行过滤，保证进入伺服阀5的油液的清洁度。第二过滤器13带压差发讯器，当滤芯堵塞时，发讯器发出报警信号，提示更换滤芯。第二过滤器13不带旁通单向阀，防止杂质直接经过旁通单向阀进入系统。由于伺服阀5的先导阀5.3对油液清洁度要求最高，所以第二过滤器13的滤芯精度需要最高，可以为3μm。
在本实施例中，第二过滤器13还位于第一电磁换向阀9.2的第三油口P与控制泵3的出油口P之间的油路上。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括主泵溢流阀14和第二电磁换向阀 15。
主泵溢流阀14的进油口和第一控制油口均与主泵2的出油口P连通，主泵溢流阀14的出油口与伺服阀5的泄油口T1连通。
第二电磁换向阀15的第一油口截止，第二电磁换向阀15的第二油口与主泵溢流阀14的第二控制油口连通，第二电磁换向阀15的第三油口和第四油口均与主泵溢流阀14的出油口连通，第二电磁换向阀15的控制油口与控制模块7 连通。
在本实施例中，第二电磁换向阀15为二位四通阀。
当第二电磁换向阀15失电时，第二电磁换向阀15位于左位，第二电磁换向阀15的第一油口和第三油口连通，第二油口和第四油口截止。当第二电磁换向阀15得电时，第二电磁换向阀15位于右位，第二电磁换向阀15的第二油口和第三油口连通，第一油口和第四油口截止。
当控制模块7控制第二电磁换向阀15得电时，主泵溢流阀14关闭加载，用于保护主泵2出口压力不超过额定压力。当第二电磁换向阀15失电时，主泵溢流阀14打开卸荷，有利于电动机空载起动。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括控制泵溢流阀16，控制泵溢流阀 16的进油口和控制油口与控制泵3的出油口P连通，控制泵溢流阀16出油口与液压油箱4连通。控制泵溢流阀16用于稳定控制泵3的出口压力。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括设置在伺服阀5的泄油口T1与液压油箱4之间的油路上的第三过滤器17。
第三过滤器17用于对系统回油进行过滤，回油不会直接进入阀件，所以滤芯精度选择10μm。第三过滤器17带压差发讯器，当滤芯堵塞时，发讯器发出报警信号，提示更换滤芯。同时第三过滤器17带旁通单向阀，带滤芯堵塞时，油液可经过旁通单向阀自由流动，防止压力过高损坏滤芯。
进一步地，伺服油缸液压控制系统还包括设置在伺服阀5的泄油口T1与液压油箱4之间的油路上的冷却器18和温度传感器19。
冷却器18用于对系统回油进行冷却，可以采用电机驱动风扇进行冷却。该冷却器18自带旁通单向阀，当油液粘度较大或回油压力冲击较大时，可通过旁通单向阀自由流动，防止压力过高损坏冷却器18。
温度传感器19用于控制冷却器18起动或停止。当冷却器18出口油液温度达到40℃时，冷却器18起动。当冷却器18出口油液温度低于35℃时，冷却器 18停止。
在本实施例中，第三过滤器17、冷却器18和温度传感器19还位于无杆腔溢流阀10.1的出油口与液压油箱4之间的油路、有杆腔溢流阀10.2的出油口与液压油箱4之间的油路、以及控制泵溢流阀16的出油口与液压油箱4之间的油路上。
需要说明的是，在本实施例中，伺服阀5、液控单向阀9.1、第一电磁换向阀9.2、无杆腔溢流阀10.1、有杆腔溢流阀10.2均集成安装在一个阀块上，且该集成阀块可以直接安装在伺服油缸6的无杆腔S1的油口，以缩短伺服阀5和伺服油缸6之间的油道，减小油液体积和质量。该设置方式不仅可以提高系统的动态特性，而且还可以防止爆管，保证液压系统安全可靠。
以下简单说明下本发明实施例提供的伺服油缸液压控制系统的工作原理：
该伺服油缸液压控制系统的工作模式主要分为：主泵低压待机、主泵高压待机、主泵高压工作和系统急停保护四种。
在系统起机前，第二电磁换向阀15失电，主泵溢流阀14打开卸荷，主泵2 空载，电动机1同时带主泵2和控制泵3起动。
在正常起动后，电磁球阀11、第一电磁换向阀9.2、断电自动对中电磁换向阀5.2、先导阀5.3仍保持失电状态。主泵2出口油液经过主泵溢流阀14直接回液压油箱4，主泵低压待机。控制泵3出口压力油经过控制泵溢流阀16回液压油箱4，同时控制泵3出口的压力油经过第三过滤器17分别到达第一电磁换向阀9.2的第三油口P和先导阀5.3的第三油口P。
当伺服油缸6准备开始跟随目标快速运动时，第二电磁换向阀15得电，主泵2高压待机。电磁球阀11得电，主泵2出口的压力油到达伺服阀5的主阀芯 5.1的第三油口P。电磁换向阀11得电，控制泵3出口的压力油经过电磁换向阀 11进入液控单向阀9.1的外控口X，打开液控单向阀9.1。此时，伺服阀5的断电自动对中电磁换向阀5.2得电，连通先导阀5.3的第一油口A和第二油口B 分别与主阀芯5.1的第一控制油口K1和第二控制油口K2连通；先导阀5.3仍保持失电状态，伺服油缸6憋压支承外负载。
当要求伺服油缸6开始跟随目标物快速运动时，检测模块8首先检测目标物的位置，并将信号传递给控制模块7。控制模块7输出信号控制伺服阀5的先导阀5.3工作，从而控制伺服阀5的主阀芯5.1工作。主泵2出口的压力油经过伺服阀5进入伺服油缸6，驱动伺服油缸6快速运动跟随目标。伺服油缸6的内部的位移传感器，检测活塞杆6.1的实际位置，并用该位置信号与检测模块8检测到的目标位置信号进行比较，然后由控制模块控制7控制先导阀5.3工作，形成闭环控制。
当出现紧急情况时，电动机1和所有电磁阀(电磁球阀11、第一电磁换向阀9.2、第二电磁换向阀15、断电自动对中电磁换向阀5.2、先导阀5.3)均断电。电磁球阀11在弹簧作用下自动快速复位，切断主泵2和伺服阀5的连接油路，防止压力油进入伺服油缸6造成伺服油缸误动作。断电自动对中电磁换向阀5.2 也在弹簧作用下自动快速复位，使主阀芯5.1的第一控制油口K1和第二控制油口K2相互连通，压力自动平衡，使主阀芯5.1在弹簧作用下自动复位，保证主阀芯5.1可靠对中，防止压力油进入伺服油缸6造成伺服油缸误动作。
以上所述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)

1.一种伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统包括电动机(1)、主泵(2)、控制泵(3)、液压油箱(4)、伺服阀(5)、伺服油缸(6)、控制模块(7)和检测模块(8)；
所述电动机(1)用于驱动所述主泵(2)和所述控制泵(3)；所述伺服油缸(6)具有活塞杆(6.1)，所述活塞杆(6.1)将所述伺服油缸(6)内分成无杆腔(S1)和有杆腔(S2)，所述活塞杆(6.1)用于驱动抓取目标物的外负载移动；
所述伺服阀(5)具有第一出油口(A1)、第二出油口(B1)、第三出油口(C1)、第一进油口(P1)、第二进油口(D1)、第一控制油口(K1)、第二控制油口(K2)和泄油口(T1)；
所述伺服阀(5)的第一进油口(P1)与所述主泵(2)的出油口(P)连通，所述伺服阀(5)的第二进油口(D1)与所述控制泵(3)的出油口(P)连通，所述伺服阀(5)的第一出油口(A1)与所述伺服油缸(6)的无杆腔(S1)连通，所述伺服阀(5)的第二出油口(B1)与所述伺服油缸(6)的有杆腔(S2)连通，所述伺服阀(5)的第一控制油口(K1)和第二控制油口(K2)均与所述控制模块(7)连通，所述伺服阀(5)的第三出油口(C1)和泄油口(T1)与所述液压油箱(4)连通；
所述伺服阀(5)包括主阀芯(5.1)、断电自动对中电磁换向阀(5.2)和先导阀(5.3)；
所述主阀芯(5.1)的第一油口(A)与所述伺服阀(5)的第一出油口(A1)连通，所述主阀芯(5.1)的第二油口(B)与所述伺服阀(5)的第二出油口(B2)连通，所述主阀芯(5.1)的第三油口(P)与所述伺服阀(5)的第一进油口(P1)连通，所述主阀芯(5.1)的第四油口(T)与所述伺服阀(5)的泄油口(T1)连通；所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)的第一油口(A)与所述先导阀(5.3)的第一油口(A)连通，所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)的第二油口(B)与所述先导阀(5.3)的第二油口(B)连通，所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)的第三油口(P)与所述主阀芯(5.1)的第一控制油口(K1)连通，所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)的第四油口(T)与所述主阀芯(5.1)的第二控制油口(K2)连通，所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)的控制油口(K)与所述伺服阀(5)的第二控制油口(K2)连通；所述先导阀(5.3)的第三油口(P)与所述伺服阀(5)的第二进油口(D1)连通，所述先导阀(5.3)的第四油口(T)与所述伺服阀(5)的第三出油口(C1)连通，所述先导阀(5.3)的控制油口(K)与所述伺服阀(5)的第一控制油口(K1)连通；
所述检测模块(8)与所述控制模块(7)连接，所述检测模块(8)用于检测将海面上的所述目标物的实时位置，并将所述目标物的实时位置发送给所述控制模块(7)，所述控制模块(7)用于根据所述检测模块(8)发送的所述目标物的实时位置，确定所述目标物的移动方向和移动距离，并根据所述目标物的移动方向和移动距离，向所述主阀芯(5.1)和所述断电自动对中电磁换向阀(5.2)输出相应的控制指令。
2.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括液控单向阀(9.1)和第一电磁换向阀(9.2)；
所述液控单向阀(9.1)设置在所述伺服油缸(6)的无杆腔(S1)与所述伺服阀(5)的第一出油口(A1)之间的油路上，所述液控单向阀(9.1)具有进油口(A)、出油口(B)、外控口(X)和外泄口(Y)；
所述液控单向阀(9.1)的进油口(A)与所述伺服阀(5)的第一出油口(A1)连通，所述液控单向阀(9.1)的出油口(B)与所述伺服油缸(6)的无杆腔(S1)连通，所述液控单向阀(9.1)的外控口(X)与所述第一电磁换向阀(9.2)的第二油口(B)连通，所述液控单向阀(9.1)的外泄口(Y)与所述液压油箱(4)连通；
所述第一电磁换向阀(9.2)的第一油口(A)截止，所述第一电磁换向阀(9.2)的第三油口(P)与所述控制泵(3)的出油口(P)连通，所述第一电磁换向阀(9.2)的第四油口(T)与所述液压油箱(4)连通，所述第一电磁换向阀(9.2)的控制油口(K)与所述控制模块(7)连通。
3.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括无杆腔溢流阀(10.1)和有杆腔溢流阀(10.2)；
所述无杆腔溢流阀(10.1)的进油口和控制油口与所述无杆腔(S1)连通，所述无杆腔溢流阀(10.1)的出油口与所述液压油箱(4)连通；
所述有杆腔溢流阀(10.2)的进油口和控制油口与所述有杆腔(S2)连通，所述有杆腔溢流阀(10.2)的出油口与所述液压油箱(4)连通。
4.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述主泵(2)的出油口(P)和所述伺服阀(5)的第一进油口(P1)之间的油路上的电磁球阀(11)，所述电磁球阀(11)的进油口与所述主泵(2)的出油口(P)连通，所述电磁球阀(11)的出油口与所述伺服阀(5)的第一进油口(P1)连通，所述电磁球阀(11)的控制油口与所述控制模块(7)连通。
5.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述主泵(2)的出油口(P)和所述伺服阀(5)的第一进油口(P1)之间的油路上的第一过滤器(12)。
6.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀(5)的第二进油口(D1)与所述控制泵(3)的出油口(P)之间的油路上的第二过滤器(13)。
7.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括主泵溢流阀(14)和第二电磁换向阀(15)；
所述主泵溢流阀(14)的进油口和第一控制油口均与所述主泵(2)的出油口(P)连通，所述主泵溢流阀(14)的出油口与所述伺服阀(5)的泄油口(T1)连通；
所述第二电磁换向阀(15)的第一油口截止，所述第二电磁换向阀(15)的第二油口与所述主泵溢流阀(14)的第二控制油口连通，所述第二电磁换向阀(15)的第三油口和第四油口均与所述主泵溢流阀(14)的出油口连通，所述第二电磁换向阀(15)的控制油口与所述控制模块(7)连通。
8.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括控制泵溢流阀(16)，所述控制泵溢流阀(16)的进油口和控制油口与所述控制泵(3)的出油口(P)连通，所述控制泵溢流阀(16)出油口与所述液压油箱(4)连通。
9.根据权利要求8所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀(5)的泄油口(T1)与所述液压油箱(4)之间的油路上的第三过滤器(17)。
10.根据权利要求1所述的伺服油缸液压控制系统，其特征在于，所述伺服油缸液压控制系统还包括设置在所述伺服阀(5)的泄油口(T1)与所述液压油箱(4)之间的油路上的冷却器(18)和温度传感器(19)。
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