CN112879360A - 一种基于负载口独立控制的电液作动器及使用方法 - Google Patents

一种基于负载口独立控制的电液作动器及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电液控制技术领域，具体涉及一种基于负载口独立控制的电液作动器。本发明包括包括双向泵、第一二位二通比例电磁阀、第二二位二通比例电磁阀、三位三通比例电磁阀、双作用液压缸、单向阀以及油箱；本发明采用两个二位二通比例电磁阀阀、一个三位三通比例电磁阀、一个单向阀和一个补油箱，实现了当液压缸活塞杆处于被动型负载工况时，调节两个二位二通阀的开口度，实现进、出口阀的独立控制，从而有效降低了阀口节流损失，同时，当液压缸活塞杆处于主动型负载工况时，通过对三位三通阀的进行逻辑控制，实现流量再生功能，并且通过调整进出口二位二通阀的阀口开度，实现液压缸进油腔防吸空的目的。

Description

一种基于负载口独立控制的电液作动器及使用方法
技术领域
本发明属于电液控制技术领域，具体涉及一种基于负载口独立控制的电液作动器及使用方法。
背景技术
传统的电液作动器是将电机、液压泵、液压阀、油箱和液压执行器等集成在一起，且具有功率密度大、重量轻、噪音低和体积小等优点。电液作动器不用单独配备泵站，其体积小、安装方便，因此，在航空、发电、炼钢、汽车、船舶等行业得到了广泛应用。
在传统的电液作动器中，当液压执行器为液压马达或对称双出杆液压缸时，由于其进油腔和出油腔的面积相等，在液压回路设计中只需采用双向变量泵，并配备其他液压辅件，即可实现电液作动器的功能；然而，非对称单出杆液压缸作为液压执行器，在工程应用中占有相当大的比例，在液压回路设计时，由于其进油腔和出油腔的面积不相等，双向变量泵并不能应用于液压回路设计中。为了解决液压执行器为非对称单出杆液压缸而带来的问题，传统的电液作动器主要采用了以下两种方法：1、开发新型的进、出油腔面积不相等的双向液压泵，使其与非对称单出杆液压缸的进、出油腔面积相匹配；2、设计单独的卸油和补油回路，当无杆腔进油，有杆腔出油时，液压泵的吸油口流量少于出油口流量，因此，利用补油回路对液压泵的进油口进行补油；当有杆腔进油，无杆腔出油时，液压泵的吸油口流量大于出油口流量，因此，利用卸油回路对液压泵的进油口进行卸油，从而使液压泵和液压缸的流量相匹配。
针对非对称单出杆液压缸为液压执行器的电液作动器所带来的问题，目前采用的两种方法同样存在着如下缺陷：
1、开发新型进、出油腔面积比不同的液压泵造价高、技术难度大，而且在实际的应用中液压缸的进、出油腔的面积比并不全都一致，因此，其通用性较差；
2、目前采用的卸油和补油回路需要配备较大的油箱，其体积受到一定限制，而且，在主动型负载工况下，液压缸的进油腔和液压泵的回油腔容易产生吸空，时间过长会引起气蚀。
负载口独立控制技术是一种利用多个阀进行有效组合，从而通过不同的控制逻辑来控制液压执行器、液压泵等之间回路的一种新型阀组控制技术，具有流量再生、防吸空、节能等特性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的阀口节流损失较为严重、液压泵易吸空以及液压泵和液压缸的流量不匹配的缺陷，提供了一种具有流量再生、防吸空以及体积较小的一种基于负载口独立控制的电液作动器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：包括双向泵、第一二位二通比例电磁阀、第二二位二通比例电磁阀、三位三通比例电磁阀、双作用液压缸、单向阀以及油箱，所述双向泵的出油口T1通过油路与第一二位二通比例电磁阀的进油口P2连通，所述第一二位二通比例电磁阀的出油口T2分别通过油路与三位三通比例电磁阀的工作进油口P4和双作用液压缸的进油口P5连通，所述三位三通比例电磁阀的工作油口A4通过油路与所述双作用液压缸的进油口P5相连通；所述双向泵的进油口P1通过油路分别与第二二位二通比例电磁阀的进油口P3和单向阀的出油口T6连通，所述单向阀的进油口P6与油箱通过油路连接；所述第二二位二通比例电磁阀的出油口T3通过油路分别与三位三通比例电磁阀的进油口P4和双作用液压缸的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀的进油口P4通过油路与所述双作用液压缸的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀的油源口O与所述油箱通过油路连接。
进一步地，还包括安装机架、安装在所述安装机架上的电机；所述电机的输出轴通过联轴器与所述双向泵连接，所述联轴器的外侧设置有用于保护联轴器的钟罩，所述钟罩的一端固定在所述电机的外壳上，另一端固定在所述双向泵的外壳上。
进一步地，所述安装机架包括支撑板、对称焊接在所述支撑板一侧的托板以及固定安装在所述支撑板上的连接板；所述托板的出油口与所述支撑板通过钢制管道相连接；所述支撑板上钻设有油口P11、T11、A11、B11。
进一步地，还包括通过连接阀块连接在所述安装机架上的工作阀块；所述工作阀块上设置有第一主进油口P31、第一工作进油口A31、第二工作进油口A32、第三工作进油口A33、第一工作回油口B31、第二工作回油口B32、第三工作回油口B33、第一主回油口T31以及第二主回油口T32；所述第一主进油口P31与所述连接阀块上的主进油口P21相连，所述第一主回油口T31与所述连接阀块上的油口T21相连；所述第一工作进油口A31与所述双向泵的进油口相对应连接，所述第一工作回油口B31与所述双向泵的出油口对应连接；所述第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与所述三位三通比例电磁阀的油口对应连接；所述第三工作进油口A33和所述连接阀块上的A21相连，所述第三工作回油口B33与所述连接阀块上的B21相连通；所述第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与所述三位三通比例电磁阀的油口相连；所述工作阀块的补油口上安装有用于补油的单向阀；所述连接阀块上钻有P22油口、T22油口、A22油口以及B22油口，分别与所述支撑板上的油口P11、T11、A11以及B11一一对应相连。
进一步地，所述支撑板上通过两个连接件安装在所述安装支架上的双作用液压缸；两所述连接件设置在所述双作用液压缸的轴肩上，其中一个所述连接件的油口A41与所述支撑板的工作油口A12对应连接，另一个所述连接件的油口B41与所述支撑板的工作油口B12对应连接。
进一步地，所述所述油箱外侧且安装在所述支撑板上设置在的油箱箍；所述油箱上的油口与所述托板上的油口通过叠加阀对应安装。
进一步地，所述油箱箍的两端设置有T型扣，所述支撑板两侧对应设置有与所述T型扣相适配的T型槽。
更进一步地，所述安装机架、油箱以及连接件上均安装有用于密封油路的堵头。
一种基于负载口独立控制的电液作动器的使用方法，包括被动型负载活塞杆伸出工况、主动型负载活塞杆缩回工况、被动型负载活塞杆缩回工况以及主动型负载活塞杆伸出工况；
所述被动型负载活塞杆伸出工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀处于中位，第一二位二通比例电磁阀输入电流比例开启，第二二位二通比例电磁阀输出最大电流值，处于全开状态，电机正转，电机输出动力带动双向泵转动，液压油从双作用液压缸的有杆腔经过所述第二二位二通比例电磁阀流向所述双向泵，所述双向泵输出的压力油通过所述第一二位二通比例电磁阀，进入到所述双作用液压缸的无杆腔内，同时油箱通过单向阀向所述双向泵补油，所述双作用液压缸的活塞杆向外伸出；
所述主动型负载活塞杆缩回工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀处于右位，第一二位二通比例电磁阀和第二二位二通比例电磁阀输入电流比例开启，电机反转，电机输出动力带动双向泵转动，液压油从双作用液压缸的无杆腔经过所述第一二位二通比例电磁阀流向所述双向泵，所述双向泵输出的压力油通过所述第二二位二通比例电磁阀，进入到所述双作用液压缸的有杆腔内，同时所述双作用液压缸无杆腔内的液压油通过处于右位的所述三位三通比例电磁阀直接回流入所述双作用液压缸有杆腔内，所述双作用液压缸的活塞杆向内缩回；
所述被动型负载活塞杆缩回工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀处于左位，第一二位二通比例电磁阀输出最大电流值，第二二位二通比例电磁阀输入电流比例开启，处于全开状态，电机反转，电机输出动力带动双向泵转动，液压油从双作用液压缸的无杆腔经过第一二位二通比例电磁阀流向双向泵，所述双向泵输出的压力油通过所述第二二位二通比例电磁阀，进入到所述双作用液压缸的有杆腔内，同时所述双作用液压缸的无杆腔通过处于左位的所述三位三通比例电磁阀向油箱卸油，所述双作用液压缸的活塞杆向里缩回；
所述主动型负载活塞杆伸出工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀处于右位，第一二位二通比例电磁阀和第二二位二通比例电磁阀输入电流比例开启，电机正转，电机输出动力带动双向泵转动，液压油从双作用液压缸的有杆腔经过所述所述第二二位二通比例电磁阀流向所述所述双向泵，所述双向泵输出的压力油通过所述第一二位二通比例电磁阀，进入到所述双作用液压缸的无杆腔内，同时所述双作用液压缸有杆腔内的液压油通过处于右位的所述三位三通比例电磁阀直接回流入所述双作用液压缸无杆腔内，且所述油箱通过单向阀向所述双向泵补油，所述双作用液压缸的活塞杆向外伸出。
本发明的一种基于负载口独立控制的电液作动器的有益效果是：
1、本发明采用两个二位二通比例电磁阀阀、一个三位三通比例电磁阀、一个单向阀和一个补充油的油箱，实现了当液压缸活塞杆处于被动型负载工况时，通过调节两个二位二通阀的开口度，可以实现进、出口阀的独立控制，从而有效降低了阀口节流损失，同时，当液压缸活塞杆处于主动型负载工况时，通过对三位三通阀的进行逻辑控制，从而实现了流量再生功能，并且通过调整进出口二位二通阀的阀口开度，可以实现液压缸进油腔防吸空的目的。
2、本发明采用了三位三通阀、单向阀和油箱的组合，解决了非对称单出杆液压缸的进油腔和出油腔容积不等，对大油箱的需求，使整个电液作动器体积小、布局紧凑，以实现本发明的电液作动器的适用广泛性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的立体图；
图2是本发明实施例的工作阀块的安装爆炸图；
图3是本发明实施例的安装机架的爆炸图；
图4是本发明实施例的电机与双向泵的安装爆炸图；
图5是本发明实施例的油箱与安装机架的安装爆炸图；
图6是本发明实施例的双作用液压缸的安装爆炸图；
图7是本发明实施例的支撑板的内部流道图；
图8是本发明实施例的连接阀块的内部流道图；
图9是本发明实施例的工作阀块的内部流道图；
图10是本发明实施例的连接件的内部流道图；
图11是本发明实施例的液压系统的原理图的第一工况图；
图12是本发明实施例的液压系统的原理图的第二工况图；
图13是本发明实施例的液压系统的原理图的第三工况图；
图14是本发明实施例的液压系统的原理图的第四工况图。
图中:1、双向泵，2、第一二位二通比例电磁阀，3、第二二位二通比例电磁阀，4、三位三通比例电磁阀，5、双作用液压缸，6、单向阀，7、油箱，8、安装机架，81、支撑板，82、托板，83、钢制管道，84、连接板，9、电机，10、联轴器，11、钟罩，12、连接阀块，13、工作阀块，14、连接件，15、油箱箍，151、T型扣，152、T型槽，16、堵头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图14所示的本发明的一种基于负载口独立控制的电液作动器的具体实施例，包括双向泵1、第一二位二通比例电磁阀2、第二二位二通比例电磁阀3、三位三通比例电磁阀4、双作用液压缸5、单向阀6以及油箱7，所述双向泵1的出油口T1通过油路与第一二位二通比例电磁阀2的进油口P2连通，所述第一二位二通比例电磁阀2的出油口T2分别通过油路与三位三通比例电磁阀4的工作进油口P4和双作用液压缸5的进油口P5连通，所述三位三通比例电磁阀4的工作油口A4通过油路与所述双作用液压缸5的进油口P5相连通；所述双向泵1的进油口P1通过油路分别与第二二位二通比例电磁阀3的进油口P3和单向阀6的出油口T6连通，所述单向阀6的进油口P6与油箱7通过油路连接；所述第二二位二通比例电磁阀3的出油口T3通过油路分别与三位三通比例电磁阀4的进油口P4和双作用液压缸5的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀4的进油口P4通过油路与所述双作用液压缸5的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀4的油源口O与所述油箱7通过油路连接。
参照图1、图3和图4，还包括安装机架8、安装在安装机架8上的电机9；电机9的输出轴通过联轴器10与双向泵1连接，联轴器10的外侧设置有用于保护联轴器10的钟罩11，钟罩11的一端固定在电机9的外壳上，另一端固定在双向泵1的外壳上。安装机架8包括支撑板81、对称焊接在支撑板81一侧的托板82以及固定安装在支撑板81上的连接板84；托板82的出油口与支撑板81通过钢制管道83相连接；支撑板81上钻设有油口P11、T11、A11、B11。如图7所示，P11为位于支撑板81上表面右侧的总进油口，其通过支撑板81的内部流道，与在下表面的油口P12相连，T11位于支撑板81上表面左侧的总回油口，其通过支撑板81的内部流道，与在下表面的油口T12相连，A11位于支撑板81上表面左下侧的工作油口，其通过支撑板81的内部流道，与下表面的油口A12相连，B11位于支撑板81上表面右下侧的工作油口，其通过支撑板81的内部流道，与下表面上侧的油口B12相连。
如图2所示，本发明实施例还包括通过连接阀块12连接在安装机架8上的工作阀块13；工作阀块13上设置有第一主进油口P31、第一工作进油口A31、第二工作进油口A32、第三工作进油口A33、第一工作回油口B31、第二工作回油口B32、第三工作回油口B33、第一主回油口T31以及第二主回油口T32；第一主进油口P31与连接阀块12上的主进油口P21相连，第一主回油口T31与连接阀块12上的油口T21相连；第一工作进油口A31与双向泵1的进油口相对应连接，第一工作回油口B31与双向泵1的出油口对应连接；第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与三位三通比例电磁阀4的油口对应连接；第三工作进油口A33和连接阀块12上的A21相连，第三工作回油口B33与连接阀块12上的B21相连通；第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与三位三通比例电磁阀4的油口相连；工作阀块13的补油口上安装有用于补油的单向阀6；连接阀块12上钻有P22油口、T22油口、A22油口以及B22油口，分别与支撑板81上的油口P11、T11、A11以及B11一一对应相连。参照图9，P31为工作阀块13的总进油口，T31为工作阀块13的总出油口，其通过工作阀块13的内部流道，与前端面的油口T32相连，A31为工作阀块13位于后端面左侧的工作油口，其通过工作阀块13的内部流道，与前端面的油口A32相连。参照图8，P21为位于连接阀块12上表面中下方的总进油口，其通过连接阀块12的内部流道，与下表面右上方的油口P22相连，T21为位于连接阀块12上表面下侧的总回油口，其通过连接阀块12的内部流道，与下表面左上方的油口T22相连，A21为位于连接阀块12上表面左下方的工作油口，其通过连接阀块12的内部流道，与在下表面的油口A22相连，B21为位于连接阀块12上表面右下方的工作油口，其通过连接阀块12的内部流道，与在下表面的油口B22相连。
参照图2、图8以及图9，连接阀块12连接在安装机架8上的工作阀块13、通过插装阀安装孔安装在工作阀块13上的第一二位二通比例电磁阀2和第二二位二通比例电磁阀3以及通过叠加阀安装在工作阀块13上的三位三通比例电磁阀4；工作阀块13左端面位于上侧的螺纹孔、工作阀块13左端面位于下侧的螺纹孔均与堵头16上的螺纹进行配合安装。
参照图6的支撑板81上通过两个连接件14安装在安装支架上的双作用液压缸5；两连接件14设置在双作用液压缸5的轴肩上，其中一个连接件14的油口A41与支撑板81的工作油口A12对应连接，另一个连接件14的油口B41与支撑板81的工作油口B12对应连接。参照图10其中一个连接件14的油口A41与支撑板81的工作油口A12对应连接，另一个连接件14的油口B41与支撑板81的工作油口B12对应连接。双作用液压缸5的两端设有轴肩，两个连接件14分别外套入双作用液压缸5的两侧，双作用液压缸5的外圆面与连接件14开口环的内圆面接触，两侧的连接件14的内侧抵在轴肩外侧，两个连接件14的工作油口A42分别与双作用液压缸5的A、B油口对应，预紧螺栓与连接件14圆环开口处的螺纹孔进行配合预紧，两个连接件14通过连接螺栓固定在支撑板81上端面的两个凸台上，如图7所示的支撑板81的工作油口A12和B12分别对应固定双作用液压缸5两端的两个连接件14的A41，连接件14上分别钻有油口A41和A42，连接件14的上部为开口的圆环，开环处两侧设有螺纹孔，A41为连接件14的工作油口，位于连接件14的下端面，通过其内部的流道，与圆环内侧面的油口A42相连；两个连接件14上的其他油口均利用堵头16对应连接。
如图5所示，油箱7外侧且安装在支撑板81上设置在的油箱箍15；油箱7上的油口与托板82上的油口通过叠加阀对应安装。油箱7上的油口与托板82上的油口通过叠加阀对应安装。油箱7的加油口、出油口处均安装有堵头16。油箱7在其安装处设有油口，以叠加阀的形式通过连接螺栓与安装机架8的托板82上端面的油口对应安装，本发明实施例的油箱箍15的两端为T型扣151，支撑板81两侧对应设置有与T型扣151相适配的T型槽152。油箱箍15两端的T型扣151，嵌入到安装机架8的支撑板81两侧对应的T型槽152内，油箱7下侧出油口处的螺纹孔、油箱7上侧加油口处均与堵头16螺纹配合安装。通过安装机架8上的进、出油口连接双向泵1的补油口和卸油口，用于针对因非对称单出杆液压缸而产生的进油腔和出油腔容积不等的问题，解决了系统在运行过程中需要补油和卸油的问题。
本发明实施例中堵头16的一端设置有密封圈，另一端设有螺纹与螺纹孔配合连接。
如图11所示为液压系统原理图的第一工况，此工况为被动型负载活塞杆伸出工况，其工作原理为当双作用液压缸5的活塞杆受到向内部的压力，需要向外部伸出时，由于其伸出方向与受力方向相反，此时为被动型负载活塞杆伸出工况，此时三位三通比例电磁阀4处于中位，第一二位二通比例电磁阀2输入电流比例开启，第二二位二通比例电磁阀3输出最大电流值，处于全开状态，直流电机9正转，直流电机9输出动力带动双向泵1转动，液压油从双作用液压缸5的有杆腔经过第二二位二通比例电磁阀3流向双向泵1，双向泵1输出的压力油通过第一二位二通比例电磁阀2，进入到双作用液压缸5的无杆腔内，同时油箱7通过单向阀6向双向泵1补油，双作用液压缸5的活塞杆向外伸出，在此工况中第一二位二通比例电磁阀2根据输入电流的大小成比例开启，从而实现控制双作用液压缸5的活塞杆伸出速度的目的，且由于第二二位二通比例电磁阀3的输出电流为最大值，所以第二二位二通比例电磁阀3处于全开状态，因此，此种控制方式最大程度上降低了出口节流损失，从而实现了节能。
如图12所示为液压系统原理图的第二工况，此工况为主动型负载活塞杆缩回工况，其工作原理为当双作用液压缸5的活塞杆受到向内部的压力，需要向内部缩回时，由于其回缩方向与受力方向一致，此时为主动型负载活塞杆缩回工况，此时三位三通比例电磁阀4处于右位，第一二位二通比例电磁阀2和第二二位二通比例电磁阀3输入电流比例开启，直流电机9反转，直流电机9输出动力带动双向泵1转动，液压油从双作用液压缸5的无杆腔经过第一二位二通比例电磁阀2流向双向泵1，双向泵1输出的压力油通过第二二位二通比例电磁阀3，进入到双作用液压缸5的有杆腔内，同时双作用液压缸5无杆腔内的液压油通过处于右位的三位三通比例电磁阀4直接回流入双作用液压缸5有杆腔内，双作用液压缸5的活塞杆向内缩回，在此工况中三位三通比例电磁阀4处于右位，无杆腔内的液压油直接回流入有杆腔，从而实现流量再生的目的，同时，第一二位二通比例电磁阀2和第二二位二通比例电磁阀3根据输入电流的大小成比例开启，通过调整阀口开度，防止当外负载力突然增大，迫使活塞杆速度增大时，双作用液压缸541有杆腔的容积扩大太快，液压油来不及补充，液压系统的工作压力低于空气分离压力，从而达到了放吸空的目的。
如图13所示为主动型负载活塞杆缩回工况，该工况能够通过调整出口第二二位二通比例电磁阀3的阀口开度，实现液压缸进油腔防吸空的目的，并通过负载力平衡公式①，进而利用公式②，得出两个阀口开度面积比的最小值，从而调整两个二位二通比例电磁阀的阀口开度，使其完成防吸空功能；
F＝PaAa-PbAb ①
上述公式中，Pa、Pb分别为无杆腔压力和有杆腔压力，Aa、Ab分别为无杆腔体工作面面积和有杆腔体工作面面积，F为负载力；
Figure BDA0002931236430000151
上述公式中，Pm为目标压力，ΔP为二位二通阀两端的压差，R为无杆腔工作面面积和有杆腔工作面面积之比。
如图13所示为液压系统原理图的第三工况，此工况为被动型负载活塞杆缩回工况，其工作原理为当双作用液压缸5的活塞杆受到向外部的拉力，需要向内部缩回时，由于其缩回方向与受力方向相反，此时为被动型负载活塞杆缩回工况，此时三位三通比例电磁阀4处于左位，第一二位二通比例电磁阀2输出最大电流值，第二二位二通比例电磁阀3输入电流比例开启，处于全开状态，直流电机9反转，直流电机9输出动力带动双向泵1转动，液压油从双作用液压缸5的无杆腔经过第一二位二通比例电磁阀2流向双向泵1，双向泵1输出的压力油通过第二二位二通比例电磁阀3，进入到双作用液压缸5的有杆腔内，同时双作用液压缸5的无杆腔通过处于左位的三位三通比例电磁阀4向油箱7卸油，双作用液压缸5的活塞杆向里缩回，在此工况中第二二位二通比例电磁阀3根据输入电流的大小成比例开启，从而实现控制双作用液压缸5的活塞杆伸出速度的目的，且由于第一二位二通比例电磁阀2的输出电流为最大值，所以第一二位二通比例电磁阀2处于全开状态，因此，此种控制方式最大程度上降低了出口节流损失，从而实现了节能。
如图14所示为液压系统原理图的第四工况，此工况为主动型负载活塞杆伸出工况，其工作原理为当双作用液压缸5的活塞杆受到向外部的拉力，需要向外部伸出时，由于其伸出方向与受力方向一致，此时为主动型负载活塞杆伸出工况，此时三位三通比例电磁阀4处于右位，第一二位二通比例电磁阀2和第二二位二通比例电磁阀3输入电流比例开启，直流电机9正转，直流电机921输出动力带动双向泵1转动，液压油从双作用液压缸5的有杆腔经过第二二位二通比例电磁阀3流向双向泵1，双向泵1输出的压力油通过第一二位二通比例电磁阀2，进入到双作用液压缸5的无杆腔内，同时双作用液压缸5有杆腔内的液压油通过处于右位的三位三通比例电磁阀4直接回流入双作用液压缸5无杆腔内，且油箱7通过单向阀6向双向泵1补油，双作用液压缸5的活塞杆向外伸出，在此工况中三位三通比例电磁阀4处于右位，有杆腔内的双作用液压油直接回流入无杆腔，从而实现流量再生的目的，同时，第一二位二通比例电磁阀2和第二二位二通比例电磁阀3根据输入电流的大小成比例开启，通过调整阀口开度，防止当外负载力突然增大，迫使活塞杆速度增大时，双作用液压缸5无杆腔的容积扩大太快，液压油来不及补充，液压系统的工作压力低于空气分离压力，从而达到了放吸空的目的。
如图14所示为主动型负载活塞杆伸出工况，该工况能够通过调整出口二位二通阀的阀口开度，实现液压缸进油腔防吸空的目的，并通过负载力平衡公式③，进而利用公式②，得出两个阀口开度面积比的最小值，从而调整两个二位二通比例电磁阀的阀口开度，使完成防吸空功能；
液压泵要产生压力油,就必须从油箱7里面吸油,因此就有吸油路道,当油箱7油量不够或者吸油路道密封性不良的时候,液压泵就会吸进空气,这就是所谓有“吸空”现象。”
F＝PbAb-PaAa ③
式中，Pa、Pb分别为无杆腔压力和有杆腔压力，Aa、Ab分别为无杆腔体工作面面积和有杆腔体工作面面积，F为负载力。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：包括双向泵(1)、第一二位二通比例电磁阀(2)、第二二位二通比例电磁阀(3)、三位三通比例电磁阀(4)、双作用液压缸(5)、单向阀(6)以及油箱(7)，所述双向泵(1)的T1通过油路与第一二位二通比例电磁阀(2)的进油口P2连通，所述第一二位二通比例电磁阀(2)的出油口T2分别通过油路与三位三通比例电磁阀(4)的工作油口A4和双作用液压缸(5)的进油口P5连通，所述三位三通比例电磁阀(4)的工作油口A4通过油路与所述双作用液压缸(5)的进油口P5相连通；所述双向泵(1)的进油口P1通过油路分别与第二二位二通比例电磁阀(3)的进油口P3和单向阀(6)的出油口T6连通，所述单向阀(6)的进油口P6与油箱(7)通过油路连接；所述第二二位二通比例电磁阀(3)的出油口T3通过油路分别与三位三通比例电磁阀(4)的进油口P4和双作用液压缸(5)的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀(4)的进油口P4通过油路与所述双作用液压缸(5)的出油口T5连通；所述三位三通比例电磁阀(4)的油源口O与所述油箱(7)通过油路连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：还包括安装机架(8)、安装在所述安装机架(8)上的电机(9)；所述电机(9)的输出轴通过联轴器(10)与所述双向泵(1)连接，所述联轴器(10)的外侧设置有用于保护联轴器(10)的钟罩(11)，所述钟罩(11)的一端固定在所述电机(9)的外壳上，另一端固定在所述双向泵(1)的外壳上。
3.根据权利要求2所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：所述安装机架(8)包括支撑板(81)、对称焊接在所述支撑板(81)一侧的托板(82)以及固定安装在所述支撑板(81)上的连接板(84)；所述托板(82)的出油口与所述支撑板(81)通过钢制管道(83)相连接；所述支撑板(81)上钻设有油口P11、T11、A11、B11。
4.根据权利要求3所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：还包括通过连接阀块(12)连接在所述安装机架(8)上的工作阀块(13)；所述工作阀块(13)上设置有第一主进油口P31、第一工作进油口A31、第二工作进油口A32、第三工作进油口A33、第一工作回油口B31、第二工作回油口B32、第三工作回油口B33、第一主回油口T31以及第二主回油口T32；所述第一主进油口P31与所述连接阀块(12)上的主进油口P21相连，所述第一主回油口T31与所述连接阀块(12)上的油口T21相连；所述第一工作进油口A31与所述双向泵(1)的进油口相对应连接，所述第一工作回油口B31与所述双向泵(1)的出油口对应连接；所述第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与所述三位三通比例电磁阀(4)的油口对应连接；所述第三工作进油口A33和所述连接阀块(12)上的A21相连，所述第三工作回油口B33与所述连接阀块(12)上的B21相连通；所述第二工作进油口A32、第二工作回油口B32以及第二主回油口T32均与所述三位三通比例电磁阀(4)的油口相连；所述工作阀块(13)的补油口上安装有用于补油的单向阀(6)；所述连接阀块(12)上钻有P22油口、T22油口、A22油口以及B22油口，分别与所述支撑板(81)上的油口P11、T11、A11以及B11一一对应相连。
5.根据权利要求3所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：所述支撑板(81)上通过两个连接件(14)安装在所述安装支架上的双作用液压缸(5)；两所述连接件(14)设置在所述双作用液压缸(5)的轴肩上，其中一个所述连接件(14)的油口A41与所述支撑板(81)的工作油口A12对应连接，另一个所述连接件(14)的油口B41与所述支撑板(81)的工作油口B12对应连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：所述所述油箱(7)外侧且安装在所述支撑板(81)上设置在的油箱箍(15)；所述油箱(7)上的油口与所述托板(82)上的油口通过叠加阀对应安装。
7.根据权利要求5所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：所述油箱箍(15)的两端设置有T型扣(151)，所述支撑板(81)两侧对应设置有与所述T型扣(151)相适配的T型槽(152)。
8.根据权利要求1所述的一种基于负载口独立控制的电液作动器，其特征在于：所述安装机架(8)、油箱(7)以及连接件(14)上均安装有用于密封油路的堵头(16)。
9.一种基于负载口独立控制的电液作动器的使用方法，其特征在于：包括被动型负载活塞杆伸出工况、主动型负载活塞杆缩回工况、被动型负载活塞杆缩回工况以及主动型负载活塞杆伸出工况；
所述被动型负载活塞杆伸出工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀(4)处于中位，第一二位二通比例电磁阀(2)输入电流比例开启，第二二位二通比例电磁阀(3)输出最大电流值，处于全开状态，电机(9)正转，电机(9)输出动力带动双向泵(1)转动，液压油从双作用液压缸(5)的有杆腔经过所述第二二位二通比例电磁阀(3)流向所述双向泵(1)，所述双向泵(1)输出的压力油通过所述第一二位二通比例电磁阀(2)，进入到所述双作用液压缸(5)的无杆腔内，同时油箱(7)通过单向阀(6)向所述双向泵(1)补油，所述双作用液压缸(5)的活塞杆向外伸出；
所述主动型负载活塞杆缩回工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀(4)处于右位，第一二位二通比例电磁阀(2)和第二二位二通比例电磁阀(3)输入电流比例开启，电机(9)反转，电机(9)输出动力带动双向泵(1)转动，液压油从双作用液压缸(5)的无杆腔经过所述第一二位二通比例电磁阀(2)流向所述双向泵(1)，所述双向泵(1)输出的压力油通过所述第二二位二通比例电磁阀(3)，进入到所述双作用液压缸(5)的有杆腔内，同时所述双作用液压缸(5)无杆腔内的液压油通过处于右位的所述三位三通比例电磁阀(4)直接回流入所述双作用液压缸(5)有杆腔内，所述双作用液压缸(5)的活塞杆向内缩回；
所述被动型负载活塞杆缩回工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀(4)处于左位，第一二位二通比例电磁阀(2)输出最大电流值，第二二位二通比例电磁阀(3)输入电流比例开启，处于全开状态，电机(9)反转，电机(9)输出动力带动双向泵(1)转动，液压油从双作用液压缸(5)的无杆腔经过第一二位二通比例电磁阀(2)流向双向泵(1)，所述双向泵(1)输出的压力油通过所述第二二位二通比例电磁阀(3)，进入到所述双作用液压缸(5)的有杆腔内，同时所述双作用液压缸(5)的无杆腔通过处于左位的所述三位三通比例电磁阀(4)向油箱(7)卸油，所述双作用液压缸(5)的活塞杆向里缩回；
所述主动型负载活塞杆伸出工况的工作过程为：三位三通比例电磁阀(4)处于右位，第一二位二通比例电磁阀(2)和第二二位二通比例电磁阀(3)输入电流比例开启，电机(9)正转，电机(9)输出动力带动双向泵(1)转动，液压油从双作用液压缸(5)的有杆腔经过所述所述第二二位二通比例电磁阀(3)流向所述所述双向泵(1)，所述双向泵(1)输出的压力油通过所述第一二位二通比例电磁阀(2)，进入到所述双作用液压缸(5)的无杆腔内，同时所述双作用液压缸(5)有杆腔内的液压油通过处于右位的所述三位三通比例电磁阀(4)直接回流入所述双作用液压缸(5)无杆腔内，且所述油箱(7)通过单向阀(6)向所述双向泵(1)补油，所述双作用液压缸(5)的活塞杆向外伸出。
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