CN115573974A - 一种集成化可移动的机载液压伺服背包 - Google Patents

一种集成化可移动的机载液压伺服背包 Download PDF

Info

Publication number
CN115573974A
CN115573974A CN202211166153.4A CN202211166153A CN115573974A CN 115573974 A CN115573974 A CN 115573974A CN 202211166153 A CN202211166153 A CN 202211166153A CN 115573974 A CN115573974 A CN 115573974A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
pressure
motor
backpack
power unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211166153.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115573974B (zh
Inventor
付宜利
李旭
封海波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202211166153.4A priority Critical patent/CN115573974B/zh
Publication of CN115573974A publication Critical patent/CN115573974A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115573974B publication Critical patent/CN115573974B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/021Installations or systems with accumulators used for damping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26Supply reservoir or sump assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/042Controlling the temperature of the fluid
    • F15B21/0423Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20507Type of prime mover
    • F15B2211/20515Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20576Systems with pumps with multiple pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction

Abstract

一种集成化可移动的机载液压伺服背包,属于机载液压油源技术领域,本发明为解决现有的液压油源限制机器运动范围、运载能力和活动能力,集成度低、能量效率低的问题。本发明包括油箱组件、高压阀块、动力单元、系统感知模块、驱动控制模块、能源管理模块和液压部;液压部集成安装在油箱组件和高压阀块连通的管路上;系统感知模块用于采集伺服背包不同位置的压力、温度、转速信息并传给驱动控制模块;所述驱动控制模块用于接收系统感知模块反馈的信息并发送给中央控制器,还用于接收中央控制器下达的指令给动力单元,通过控制动力单元来调节输出油液的流量和压力;能源管理模块用于给伺服背包提供工作电源。

Description

一种集成化可移动的机载液压伺服背包
技术领域
本发明涉及一种集成化可移动的机载液压油源,并具有良好的伺服控制性能,属于机载液压油源技术领域。
背景技术
现有移动液压机器通过液压油源获得动力,按照安装位置分为外置液压油源和机载液压油源两种。第一种外置液压油源虽然油箱容积大、散热好,但是整个液压系统的沿程损失大,造成了资源的浪费,并且移动液压机器不能脱离油源独立行动,限制了自身的活动范围。第二种机载液压油源虽然不限制移动液压机器的活动范围,但是由于机载液压油源集成度低、伺服控制性能差、自身的体积和重量占比过大,限制了移动液压机器的运载能力和活动能力,从而使移动液压机器的续航能力受限,并且由于不能准确的控制其动力单元的输出流量和压力,导致其液压系统能量效率低下。
发明内容
针对现有的液压油源限制机器运动范围、运载能力和活动能力,集成度低、能量效率低的问题,本发明提供一种集成化可移动的机载液压伺服背包。
本发明所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,包括油箱组件101、高压阀块102、动力单元103、系统感知模块104、驱动控制模块105、能源管理模块108和液压部;
液压部集成安装在油箱组件101和高压阀块102连通的管路上;
系统感知模块104用于采集伺服背包不同位置的压力、温度、转速信息并传给驱动控制模块105;
所述驱动控制模块105用于接收系统感知模块104反馈的信息并发送给中央控制器111,还用于接收中央控制器111下达的指令给动力单元103,通过控制动力单元103来调节输出油液的流量和压力;
能源管理模块108用于给伺服背包提供工作电源。
优选地,油箱组件101包括第二回油管路302,高压阀块102包括第一回油管路402、出油管路405、低压油快换接头221和高压油快换接头216,第一回油管路402、第二回油管路302、动力单元103和出油管路405依次连通,且第一回油管路402通过低压油快换接头221连接到负载的低压输出口109,高压阀块102的出油管路输出端407通过高压油快换接头216连接负载的高压输入口110。
优选地,所述液压部包括多个第一元件106和多个第二元件107;所述多个第一元件106设置在油液的高压阀块102的出油管路405上,对油液的输出进行控制;所述多个第二元件107设置在油箱组件101的第一回油管路402上,对油液的输入进行控制。
优选地,多个第一元件106包括二号溢流阀211、三号溢流阀212、一号单向阀209、二号单向阀210、高压过滤器213和高压蓄能器214;
其中,二号溢流阀211、三号溢流阀212、一号单向阀209和二号单向阀210用于,当出油管路405的油压高于设定值时,使油液流入油箱组件101进行泄压,当出油管路405的油压小于设定值时,使油液流入负载的高压输入口110;
其中,高压过滤器213用于对出油管路405的油液进行过滤,以清除油液中的固体污染物。
其中,高压蓄能器214用于消除出油管路405中油液的压力脉动。
优选地,多个第二元件107包括一号溢流阀220、散热冷却模块219和消泡217;
其中,当第二回油管路302中的油压高于设定值时,一号溢流阀220对其进行泄压;
其中,散热冷却模块219采用散热片加风扇组成,当油液温度低于设定值时,散热方式为散热片散热,当油液温度超过设定值时,驱动控制模块105驱动风扇启动,散热方式为散热片散热加风冷散热,加速散热冷却模块219冷却回油的速度;
其中,消泡217用于对第二回油管路302的油液进行过滤,以清除油液中的固体污染物。
优选地,动力单元103采用双电机泵组并联驱动方案,包括一号电机泵组305和二号电机泵组306,所述一号电机泵组305包括一号电机203、一号柱塞泵201和连接板501,连接板501与高压阀块102固定连接,一号电机203固定在连接板501上,一号电机203的输出轴与一号柱塞泵201的输入轴通过联轴器连接,驱动控制模块105通过驱动一号电机203带动一号柱塞泵201启动;
二号电机泵组306与一号电机泵组305结构相同,包括二号电机204、二号柱塞泵202和另一个连接板501;
一号柱塞泵201和二号柱塞泵202将油液从负载低压输出口109,经过低压油快换接头221、第一回油管路402和第二回油管路402泵入到出油管路405中,再经一号单向阀209、高压油快换接头216进入负载高压输入口110。
优选地,驱动控制模块105对动力单元103的控制规则为:当液压系统需要低流量工作时,驱动控制模块105只驱动一号电机泵组305或二号电机泵组306运转,另一个泵组备用;当液压系统需要高流量工作时,驱动控制模块105同时驱动一号电机泵组305和二号电机泵组306运转,液压系统输出的流量加倍。
优选地,系统感知模块104分为三部分,其中第一部分用于采集第二回油管路302油液压力信息,第二部分用于采集动力单元103油液压力、温度信息,第三部分用于采集动力单元103转速信息;
其中,系统感知模块104的第一部分包括一号压力传感器218,用于采集第二回油管路302的油液压力信息;
其中,系统感知模块104的第二部分包括二号压力传感器207、三号压力传感器208、四号压力传感器215,一号温度传感器205和二号温度传感器206;二号压力传感器207和三号压力传感器208用于分别采集动力单元103中一号柱塞泵201、二号柱塞泵202输出的油液压力信息;四号压力传感器215用于采集出油管路405的油液压力信息;一号温度传感器205和二号温度传感器206用于分别采集动力单元中一号柱塞泵201、二号柱塞泵201输出的油液温度信息;
其中,系统感知模块104的第三部分包括增量式编码器502,增量式编码器502固定在连接板501上,增量式编码器502用于采集一号电机203和二号电机204的转速信息。
优选地,所述能源管理模块108包括72V电池组和24V电池组,72V电池组为动力单元103提供动力电,24V电池组为驱动控制模块105、系统感知模块104和液压部提供电力。
优选地,第一回油管路402、出油管路405设置于高压阀块壳体401内部,且采用3D打印一体成型;将第二回油管路302设置于油箱组件壳体301中,且采用3D打印一体成型。
本发明的有益效果:
1、本发明将液压元件集成安装在油箱组件和高压阀块上,并通过3D打印技术将第一回油管路、出油管路、高压阀块壳体一体成型,将第二回油管路、油箱组件壳体一体成型,具有高集成度、重量轻、体积小的特点,提高了移动液压机器的承载能力和活动能力,便于安装在狭小空间,特别适合于对重量和体积要求严格的应用场合。
2、本发明集成了系统感知模块的多种传感器和驱动控制模块的多种控制器,便于实现伺服背包控制输出流量和压力,以匹配液压系统负载压力和流量,从而提高液压系统的能量效率。
3、本发明采用双电机泵组并联驱动方案,即可单电机泵组工作另一电机泵组备用,也可双电机泵组工作满足液压油源机器的大功率需求,提高了液压动力系统的可靠性,为移动液压机器提供稳定的动力来源。
附图说明
图1是本发明所述集成化可移动的机载液压伺服背包的工作原理图;
图2是本发明所述集成化可移动的机载液压伺服背包的液压系统原理示意图;
图3是本发明所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包的总体结构示意图;
图4是本发明所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包的油箱组件结构示意图;
图5是本发明所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包的高压阀块结构示意图;
图6是本发明所述集成化可移动的机载液压伺服背包的一号电机泵组结构示意图。
附图中:
101.油箱组件,102.高压阀块,103.动力单元,104.系统感知模块,105.驱动控制模块,106.多个第一元件,107.多个第二元件,108.能源管理模块,109.负载低压输出口,110.负载高压输入口,111.中央控制器;
201.一号柱塞泵,202.二号柱塞泵,203.一号电机,204.二号电机,205.一号温度传感器,206.二号温度传感器,207.二号压力传感器,208.三号压力传感器,209.一号单向阀,210.二号单向阀,211.二号溢流阀,212.三号溢流阀,213.高压过滤器,214.高压蓄能器,215.四号压力传感器,216.高压油快换接头,217.消泡,218.一号压力传感器,219.散热冷却模块,220.一号溢流阀,221.低压油快换接头;
301.油箱组件壳体,302.第二回油管路,303.第二回油管路输入端,304.第二回油管路输出端,305.一号电机泵组,306.二号电机泵组;
401.高压阀块壳体,402.第一回油管路,403.第一回油管路输入端,404.第一回油管路输出端,405.出油管路,406.出油管路输入端,407.出油管路输出端,408.M5螺纹孔;
501.连接板,502.增量式编码器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是物理连接或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
具体实施方式一:下面结合图1至6说明本实施方式,本实施方式所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,参见图1,伺服背包为集成能源的体积小巧的设备,伺服背包包括油箱组件101、高压阀块102、动力单元103、系统感知模块104、驱动控制模块105、能源管理模块108和液压部;能源管理模块108用于给伺服背包提供工作电源。
参见图2至5,对伺服背包内的输油管路沿线进行说明:所述油箱组件101中设置第二回油管路302,高压阀块102中设置第一回油管路402、出油管路405、低压油快换接头221和高压油快换接头216;所述油箱组件101的第二回油管路输入端303与高压阀块102的第一回油管路输出端404连接,高压阀块102的第一回油管路输入端403与负载的低压输出口109连接,油箱组件101的第二回油管路输出端304与动力单元103的输入端连接;所述动力单元103的输出端与高压阀块102的出油管路输入端406连接,出油管路的输出端407与负载的高压输入口110连接。
在输油管路沿线设置液压部和系统感知模块104,对输油管路中的油液进行液压控制及参数采集,具体为:
液压部包括多个第一元件106和多个第二元件107,其中,所述多个第一元件106设置在油液的高压阀块102的出油管路405上,对油液的输出进行控制;所述多个第二元件107设置在油箱组件101的第一回油管路402上,对油液的输入进行控制。
参见图2所示,在出油管路405上设置多个第一元件106,分别为二号溢流阀211、三号溢流阀212、一号单向阀209、二号单向阀210、高压过滤器213、高压蓄能器214。二号溢流阀211、三号溢流阀212、一号单向阀209、二号单向阀210的作用,是当出油管路405的油压高于设定值时,使油液流入油箱组件101进行泄压,当出油管路405的油压小于设定值时,使油液流入负载的高压输入口110;高压过滤器213对出油管路405的油液起到过滤作用,能清除油液中的固体污染物;高压蓄能器214用于消除出油管路405中油液的压力脉动。
参见图2所示,在第二回油管路402上设置多个第二元件107,分别为一号溢流阀220、散热冷却模块219、消泡217。当第二回油管路402中的油压高于设定值时,一号溢流阀220对其进行泄压;散热冷却模块219采用散热片加风扇组成,当油液温度低于设定值时,散热方式为散热片散热,当油液温度超过设定值时,驱动控制模块105驱动风扇启动,散热方式为散热片散热加风冷散热,加速散热冷却模块219冷却回油的速度;消泡217对第二回油管路402的油液起到过滤作用,能清除油液中的固体污染物,消除油液中的气泡。
参见图2、6所示,系统感知模块104分为三部分,其中第一部分用于采集第二回油管路302油液压力信息,第二部分用于采集动力单元103油液压力、温度信息,第三部分用于采集动力单元103转速信息;系统感知模块104集成了多种传感器,用于采集伺服背包不同位置的压力、温度、转速信息并传给驱动控制模块105;
其中,系统感知模块104的第一部分包括一号压力传感器218,用于采集第二回油管路302的油液压力信息;
其中,系统感知模块104的第二部分包括二号压力传感器207、三号压力传感器208、四号压力传感器215,一号温度传感器205和二号温度传感器206;二号压力传感器207和三号压力传感器208用于分别采集动力单元103中一号柱塞泵201、二号柱塞泵202输出的油液压力信息;四号压力传感器215用于采集出油管路405的油液压力信息;一号温度传感器205和二号温度传感器206用于分别采集动力单元中一号柱塞泵201、二号柱塞泵201输出的油液温度信息;
其中,系统感知模块104的第三部分包括增量式编码器502,增量式编码器502固定在连接板501上,增量式编码器502用于采集一号电机203和二号电机204的转速信息。
所述驱动控制模块105集成了多种控制器,驱动控制模块105接收所述系统感知模块104采集的信息,如动力单元103中一号电机203和二号电机204的转速、高压阀块102上出油管路405的油液压力和油液温度、油箱组件101上第二回油管路302的油液压力等,所述驱动控制模块105将反馈信息发送给中央控制器111,再接收中央控制器111下达的指令给动力单元103,通过控制动力单元103来调节输出油液的流量和压力,
参见图3、6所示,动力单元103采用双电机泵组并联驱动方案,包括一号电机泵组305和二号电机泵组306,所述一号电机泵组305包括一号电机203、一号柱塞泵201和连接板501,连接板501与高压阀块102固定连接,一号电机203固定在连接板501上,一号电机203的输出轴与一号柱塞泵201的输入轴通过联轴器连接,驱动控制模块105通过驱动一号电机203带动一号柱塞泵201启动;
二号电机泵组306与一号电机泵组305结构相同,包括二号电机204、二号柱塞泵202和另一个连接板501;
一号柱塞泵201和二号柱塞泵202将油液从负载低压输出口109,经过低压油快换接头221、第一回油管路402和第二回油管路402泵入到出油管路405中,再经一号单向阀209、高压油快换接头216进入负载高压输入口110。
驱动控制模块105驱动动力单元103的过程为:驱动控制模块105驱动一号电机203和二号电机204运转,一号电机203带动一号柱塞泵201启动,二号电机204带动二号柱塞泵202启动,将油液从负载低压输出口109,经过低压油快换接头221、第一回油管路402、第二回油管路402泵入到出油管路405中,在经一号单向阀209、高压油快换接头216,进入负载高压输入口110。
驱动控制模块105对动力单元103的控制规则为:当液压系统需要低流量工作时,驱动控制模块105只驱动一号电机泵组305或二号电机泵组306运转,另一个泵组备用;当液压系统需要高流量工作时,驱动控制模块105同时驱动一号电机泵组305和二号电机泵组306运转,液压系统输出的流量加倍。
下面结合具体实施例对本发明所述伺服背包中各部件的结构及相对位置关系进行简要说明:
图3是伺服背包的总体结构示意图。油箱组件101通过螺钉固定在高压阀块102的下方,动力单元103通过螺钉固定在高压阀块102的后方,将螺钉穿过移动液压机器的过孔,拧入高压阀块102的上部的螺纹孔内,可以使其固定在移动液压机器上。
图4是伺服背包的油箱组件101结构示意图。第二回油管路302位于油箱组件壳体301内部,为3D打印一体成型,第二回油管路输入端303和第二回油管路输出端304分别位于油箱组件壳体301内部的两侧,一号溢流阀位于第二回油管路输入端303附近,散热冷却模块219在油箱组件壳体301的后方,通过螺钉固定到油箱组件壳体301,消泡217和一号压力传感器218安装在第二回油管路输出端304附近。
图5是伺服背包的高压阀块102结构示意图。第一回油管路402、出油管路405位于高压阀块壳体401内部,为3D打印一体成型;第一回油管路输入端403位于高压阀块102的上部,通过低压油快换接头221连接到负载的低压输出口109,第一回油管路输出端404连接油箱组件101的第二回油管路输入端303;出油管路输入端406位于高压阀块102的中部,连接动力单元103的输出端,出油管路输出端407通过高压油快换接头216连接负载的高压输入口110。
如图5所示,高压过滤器213、高压蓄能器214安装在高压阀块102的中间位置;一号单向阀209、二号单向阀210、二号溢流阀211、三号溢流阀212安装在出油管路输入端406附近。
如图5所示,二号压力传感器207、三号压力传感器208安装在出油管路输入端406附近;四号压力传感器215安装在出油管路输出端407附近;一号温度传感器205、二号温度传感器206位于出油管路输入端406附近,通过螺钉固定到高压阀块壳体401上。
图6是伺服背包的一号电机泵组305示意图。一号电机203通过螺钉固定在连接板501上,连接板501通过螺钉固定在高压阀块壳体401上,一号电机203的输出轴与一号柱塞泵201的输入轴通过联轴器连接,增量式编码器502通过螺钉固定在连接板501上,用于采集一号电机203转速信息,二号电机泵组306与一号电机泵组305的结构一致。
具体实施方式二:本实施方式对实施方式一进一步限定,所述能源管理模块108包括72V电池组和24V电池组,72V电池组为动力单元103提供动力电,24V电池组为驱动控制模块105、系统感知模块104和液压部中的散热冷却模块219提供电力。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (10)

1.一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,包括油箱组件(101)、高压阀块(102)、动力单元(103)、系统感知模块(104)、驱动控制模块(105)、能源管理模块(108)和液压部;
液压部集成安装在油箱组件(101)和高压阀块(102)连通的管路上;
系统感知模块(104)用于采集伺服背包不同位置的压力、温度、转速信息并传给驱动控制模块(105);
所述驱动控制模块(105)用于接收系统感知模块(104)反馈的信息并发送给中央控制器(111),还用于接收中央控制器(111)下达的指令给动力单元(103),通过控制动力单元(103)来调节输出油液的流量和压力;
能源管理模块(108)用于给伺服背包提供工作电源。
2.根据权利要求1所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,油箱组件(101)包括第二回油管路(302),高压阀块(102)包括第一回油管路(402)、出油管路(405)、低压油快换接头(221)和高压油快换接头(216),第一回油管路(402)、第二回油管路(302)、动力单元(103)和出油管路(405)依次连通,且第一回油管路(402)通过低压油快换接头(221)连接到负载的低压输出口(109),高压阀块(102)的出油管路输出端(407)通过高压油快换接头(216)连接负载的高压输入口(110)。
3.根据权利要求2所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,所述液压部包括多个第一元件(106)和多个第二元件(107);所述多个第一元件(106)设置在油液的高压阀块(102)的出油管路(405)上,对油液的输出进行控制;所述多个第二元件(107)设置在油箱组件(101)的第一回油管路(402)上,对油液的输入进行控制。
4.根据权利要求3所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,多个第一元件(106)包括二号溢流阀(211)、三号溢流阀(212)、一号单向阀(209)、二号单向阀(210)、高压过滤器(213)和高压蓄能器(214);
其中,二号溢流阀(211)、三号溢流阀(212)、一号单向阀(209)和二号单向阀(210)用于,当出油管路(405)的油压高于设定值时,使油液流入油箱组件(101)进行泄压,当出油管路(405)的油压小于设定值时,使油液流入负载的高压输入口(110);
其中,高压过滤器(213)用于对出油管路(405)的油液进行过滤,以清除油液中的固体污染物。
其中,高压蓄能器(214)用于消除出油管路(405)中油液的压力脉动。
5.根据权利要求3所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,多个第二元件(107)包括一号溢流阀(220)、散热冷却模块(219)和消泡(217);
其中,当第二回油管路(302)中的油压高于设定值时,一号溢流阀(220)对其进行泄压;
其中,散热冷却模块(219)采用散热片加风扇组成,当油液温度低于设定值时,散热方式为散热片散热,当油液温度超过设定值时,驱动控制模块(105)驱动风扇启动,散热方式为散热片散热加风冷散热,加速散热冷却模块(219)冷却回油的速度;
其中,消泡(217)用于对第二回油管路(302)的油液进行过滤,以清除油液中的固体污染物。
6.根据权利要求4或5所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,动力单元(103)采用双电机泵组并联驱动方案,包括一号电机泵组(305)和二号电机泵组(306),所述一号电机泵组(305)包括一号电机(203)、一号柱塞泵(201)和连接板(501),连接板(501)与高压阀块(102)固定连接,一号电机(203)固定在连接板(501)上,一号电机(203)的输出轴与一号柱塞泵(201)的输入轴通过联轴器连接,驱动控制模块(105)通过驱动一号电机(203)带动一号柱塞泵(201)启动;
二号电机泵组(306)与一号电机泵组(305)结构相同,包括二号电机(204)、二号柱塞泵(202)和另一个连接板(501);
一号柱塞泵(201)和二号柱塞泵(202)将油液从负载低压输出口(109),经过低压油快换接头(221)、第一回油管路(402)和第二回油管路(402)泵入到出油管路(405)中,再经一号单向阀(209)、高压油快换接头(216)进入负载高压输入口(110)。
7.根据权利要求6所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,驱动控制模块(105)对动力单元(103)的控制规则为:当液压系统需要低流量工作时,驱动控制模块(105)只驱动一号电机泵组(305)或二号电机泵组(306)运转,另一个泵组备用;当液压系统需要高流量工作时,驱动控制模块(105)同时驱动一号电机泵组(305)和二号电机泵组(306)运转,液压系统输出的流量加倍。
8.根据权利要求6所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,系统感知模块(104)分为三部分,其中第一部分用于采集第二回油管路(302)油液压力信息,第二部分用于采集动力单元(103)油液压力、温度信息,第三部分用于采集动力单元(103)转速信息;
其中,系统感知模块(104)的第一部分包括一号压力传感器(218),用于采集第二回油管路(302)的油液压力信息;
其中,系统感知模块(104)的第二部分包括二号压力传感器(207)、三号压力传感器(208)、四号压力传感器(215),一号温度传感器(205)和二号温度传感器(206);二号压力传感器(207)和三号压力传感器(208)用于分别采集动力单元(103)中一号柱塞泵(201)、二号柱塞泵(202)输出的油液压力信息;四号压力传感器(215)用于采集出油管路(405)的油液压力信息;一号温度传感器(205)和二号温度传感器(206)用于分别采集动力单元中一号柱塞泵(201)、二号柱塞泵(201)输出的油液温度信息;
其中,系统感知模块(104)的第三部分包括增量式编码器(502),增量式编码器(502)固定在连接板(501)上,增量式编码器(502)用于采集一号电机(203)和二号电机(204)的转速信息。
9.根据权利要求1所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,所述能源管理模块(108)包括72V电池组和24V电池组,72V电池组为动力单元(103)提供动力电,24V电池组为驱动控制模块(105)、系统感知模块(104)和液压部提供电力。
10.根据权利要求2所述一种集成化可移动的机载液压伺服背包,其特征在于,第一回油管路(402)、出油管路(405)设置于高压阀块壳体(401)内部,且采用3D打印一体成型;将第二回油管路(302)设置于油箱组件壳体(301)中,且采用3D打印一体成型。
CN202211166153.4A 2022-09-23 2022-09-23 一种集成化可移动的机载液压伺服背包 Active CN115573974B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211166153.4A CN115573974B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种集成化可移动的机载液压伺服背包

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211166153.4A CN115573974B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种集成化可移动的机载液压伺服背包

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115573974A true CN115573974A (zh) 2023-01-06
CN115573974B CN115573974B (zh) 2023-06-06

Family

ID=84580882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211166153.4A Active CN115573974B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种集成化可移动的机载液压伺服背包

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115573974B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180259940A1 (en) * 2016-10-28 2018-09-13 UBERTECH Robotics Corp. Servo control system and robot
CN110273877A (zh) * 2019-07-10 2019-09-24 哈尔滨工业大学 一种小型化机载液压伺服背包
CN110685975A (zh) * 2019-09-24 2020-01-14 华中科技大学 一种高功率密度的移动机器人液压动力输出系统
US20200103856A1 (en) * 2018-09-10 2020-04-02 Guangdong Polytechnic Of Industry And Commerce Motion control system
CN111765131A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 北京航空航天大学 一种用于坦克炮的集成化电静液伺服作动器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180259940A1 (en) * 2016-10-28 2018-09-13 UBERTECH Robotics Corp. Servo control system and robot
US20200103856A1 (en) * 2018-09-10 2020-04-02 Guangdong Polytechnic Of Industry And Commerce Motion control system
CN110273877A (zh) * 2019-07-10 2019-09-24 哈尔滨工业大学 一种小型化机载液压伺服背包
CN110685975A (zh) * 2019-09-24 2020-01-14 华中科技大学 一种高功率密度的移动机器人液压动力输出系统
CN111765131A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 北京航空航天大学 一种用于坦克炮的集成化电静液伺服作动器

Also Published As

Publication number Publication date
CN115573974B (zh) 2023-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102155464A (zh) 一种液压泵站的新型变量泵系统
CN215111965U (zh) 压裂设备
CN107762996B (zh) 一种自动变速器用液压控制阀块
CN202646195U (zh) 一种液压增压系统
CN110273877B (zh) 一种小型化机载液压伺服背包
CN115573974A (zh) 一种集成化可移动的机载液压伺服背包
CN109681620B (zh) 一种集散热润滑电控制动于一体的电驱动变速装置
CN202971072U (zh) 一种反比例电控负载敏感型变量柱塞泵
CN207621091U (zh) 一种轧机液压系统
CN201723524U (zh) 一种高动态伺服节能变速泵模块系统
CN214306421U (zh) 采用自循环冷却油箱的联合油站
CN212899190U (zh) 一种磨煤机液压加载系统及磨煤机
CN211174606U (zh) 一种具有轴承齿轮润滑冷却的双螺杆泵
CN210153011U (zh) 大型折弯机双油泵系统
CN215293098U (zh) 一种液压系统油路冷却结构
CN214306419U (zh) 采用风机比例控制调节与润滑一体的油站
CN215830836U (zh) 一种先导式电比例调压安全阀组
CN207830124U (zh) 叶片齿轮组合双联泵
CN218235635U (zh) 闭式液压系统及工程车辆
CN215058542U (zh) 一种高速恒压集成化变量泵
CN210770048U (zh) 一种工业车辆电动油泵总成系统
CN218021197U (zh) 冷却模块
CN217107698U (zh) 一种液压动力制动充液风扇驱动系统集成阀
CN212028239U (zh) 一种伺服阀组油源液压站
CN203202555U (zh) 机电结构一体化低压稀油润滑装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant