CN201972978U

CN201972978U - 液压系统的闭环控制装置

Info

Publication number: CN201972978U
Application number: CN2011200752306U
Authority: CN
Inventors: 何育才
Original assignee: ZHEJIANG GOLDEN EAGLE PLASTIC MACHINERY CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG GOLDEN EAGLE PLASTIC MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-03-22

Abstract

本实用新型提供的液压系统的闭环控制装置，在液压缸[8]的给压口经一给压控制阀[1]连接液压泵[11]，液压缸的压力腔连接一压力传感器[10]，所说压力传感器与一控制器[C]作电信号连接，控制器的指令输出端与一快速反应比例压力控制阀[4]的电磁铁驱动电路连接，快速反应比例压力控制阀的进口连接一压力源并有一支路与一插装阀[5]的控制端连接，插装阀的主通道连接给油控制阀进口与回流装置。与现有技术相比，本实用新型的调节对象是给压回流，因此可以安装在液压缸旁边，克服了管路压力损失等缺陷，还可减小快速调节时的液压冲击。同时由于使用了快速反应比例压力控制阀和插装阀作为控制元件，使反应灵敏、控制速度快。

Description

液压系统的闭环控制装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种液压系统的闭环控制装置，属机械工程中一般工程之流体工作系统技术领域。

背景技术

液压系统的闭环控制装置主要是通过检测注入液压缸的流体的压力、流量来控制流体流道中的液体的压力、流量的液压系统，即控制是根据控制对象的反馈信息进行的。这种控制装置如中国实用新型专利ZL200420082572“注塑机液压系统闭环反馈控制装置”所介绍的，用压力流量反馈闭环控制油泵出口的压力和流量。而目前，控制装置采用的是全电子控制闭环变量泵液压系统和可变转速的伺服电机驱动定量泵液压系统。但上述控制手段存在如下缺点：一是当工作油缸离泵源较远时，由于存在管路的压力损失，压力调节的反映灵敏度将大大受影响，无法精确控制压力。二是当工作油缸活塞杆处于高速或超高速状态时，必须增加比例阀或伺服阀来控制速度，否则将带来大的液压冲击。

发明内容

针对上述不足，本实用新型就是要提供一种直接控制流体流道中的压力流量而不是通过调节流体供应泵来实现控制的液压系统的闭环控制装置。

本实用新型提供的液压系统的闭环控制装置，在液压缸8的给压口经一给压控制阀1连接液压泵11，液压缸的压力腔连接一压力传感器10，所说压力传感器与一控制器C作电信号连接，控制器的指令输出端与一快速反应比例压力控制阀4的电磁铁驱动电路连接，快速反应比例压力控制阀的进口连接一压力源并有一支路与一插装阀5的控制端连接，插装阀的主通道连接给油控制阀进口与回流装置。

本实用新型提供的液压系统的闭环控制装置，用控制器将压力传感器的信号转换为对具备快速反应功能的快速反应比例压力控制阀的控制信号，又通过快速反应比例压力控制阀所控制的对压力源的导通量对插装阀的导通量进行控制。插装阀的导通量的大小使通过给压控制阀进入液压缸的液体压力和流量得到调节，其中插装阀具有上压及卸压快的特点。压力传感器可实时反馈负载实际压力至控制器，控制器则根据实际值与标准值的偏差修正电信号大小实时控制快速反应比例压力控制阀，从而实现压力闭环控制。与现有技术相比，本实用新型由于是通过调节给压回流来控制的，可以安装在控制对象的液压缸旁边，克服了管路压力损失等缺陷，还可减小快速调节时的液压冲击。同时由于使用了快速反应比例压力控制阀和插装阀作为控制元件，使反应灵敏、控制速度快。

所说快速反应比例压力控制阀的进口经阻尼孔连接给压控制阀的进口，即快速反应比例压力控制阀的连接的压力源是系统压力源的限压分流。

所说给压控制阀1是比例方向阀，由于比例方向阀中有主阀芯通过位移传感器及阀芯位移控制装置，因此可实时反馈实际阀芯位置从而实现流量的闭环控制。使用比例方向阀相对于伺服阀具有节约成本，以及耐污染可靠性更高等特点。

所说液压缸8的给压口，是分别连接活塞两侧压力腔的前给压口A和后给压口B，经一两位三通电磁阀2和一差压阀3连接插装阀5的进口，也是给压控制阀的进口，所说电磁阀的两个位分别将两个给压口与给压控制阀的进口导通，使无论活塞是进给还是后退都能实现负载压力与液压泵压力的定压差，从而可节省电力消耗。

本实用新型提供的液压系统的闭环控制装置包括一两位三通电磁阀6和一插装阀7，其中电磁阀的两个位将插装阀的控制端分别与液压泵出口和回流装置导通。当电磁阀将插装阀的控制端与液压泵出口导通时，该插装阀截止，使所控制的液压系统停止工作，液压泵输出的压力则输往其他液压系统Y。当电磁阀将插装阀的控制端与回流装置导通时，该插装阀打开，使所控制的液压系统开始工作。这一结构使本实用新型装置还可根据实际工况跟其它普通开环控制液压系统同时并存或切换。

附图说明

附图为本实用新型一实施例的结构示意图，图中：1-比例方向阀，2-电磁阀，3-差压阀，4-快速反应比例压力控制阀（是一种响应更快的比例压力阀），5-插装阀，6-电磁阀，7-插装阀，8-液压缸，9-压力表，10-压力传感器，11-液压泵，A、B-1分别与8活塞两侧压力腔连接的给压口，C-控制器，P-1的进口，T-1的回流口，Y-其它液压系统。

具体实施方式

一液压系统的闭环控制装置，是高速精密注塑机的液压系统，工作介质为油，则本例中将液压缸称为油缸，液压泵称作油泵。其结构如附图所示，有油缸8，活塞有活塞杆的一侧为前，则缸体内前后腔分别与一比例方向阀1的两个给压口连接，其中连接前腔的是前给压口A，连接后腔的是后给压口B。比例方向阀的进口P经一插装阀7连接到油泵11的输出口，其回流口T连接回流槽，油泵11的输出口还连接有其他液压系统Y。插装阀控制端经一两位三通电磁阀6与油泵的输出口连接，该电磁阀的两个位中通电位是连通控制端与回流槽，断电位是连通控制端与油泵输出口。比例方向阀的进口还经另一插装阀5与一回流槽连接，而该插装阀的控制端经一阻尼孔和一快速反应比例压力控制阀4与一回流槽连接，快速反应比例压力控制阀的进口还经一阻尼孔与比例方向阀的进口连接。快速反应比例压力控制阀的电磁铁驱动电路连接在控制器C信号输出端上，而控制器的信号输入端则与一压力传感器10连接，压力传感器与油缸压力腔连通，同时有压力表9也与该油缸压力腔连通。还有一两位三通电磁阀2，三通分别连接一差压阀3出口、前给压口和后给压口，该电磁阀的通电位导通后给压口和差压阀出口，断电位导通前给压口和差压阀出口。差压阀进口与比例方向阀的进口连接。

本例工作状态有：

1、动作过程：

对电磁阀6通电使插装阀7的控制端与回流槽导通，同时对比例方向阀1加载负电压使后给压口B与进口P导通、前给压口A与回流口T导通（图中右位导通）。这时油泵11输出的压力油经插装阀7、比例方向阀1进入油缸8的后腔，推动活塞向左前进。这时，对电磁阀2通电使后给压口B和差压阀3导通，以实现负载压力与液压泵压力的定压差。

对电磁阀6通电使插装阀7的控制端与回流槽导通，同时对比例方向阀1加载正电压使前给压口A与进口P导通、后给压口B与回流口导通（图中左位导通）。这时油泵11输出的压力油经插装阀7、比例方向阀1进入油缸8的前腔，推动活塞向右前进。这时，对电磁阀2断电使后给压口A和差压阀3导通，以实现负载压力与液压泵压力的定压差。

对电磁阀6断电，则油泵11输出的压力油进入插装阀7的控制端，由于控制端面积大，压力油将插装阀7阀芯封闭，此时油泵输出的油不能进入所控制的液压系统而只能到其它液压系统Y，油缸8停止工作（意外停电时可迫使其停机）。

2、压力调节：

油泵中的压力油到达插装阀5时，压力油同时经阻尼孔到达快速比例压力阀4的进口，快速比例压力阀根据控制器电脑输入的模拟量大小来调节通量大小，快速比例压力阀进口是通过阻尼孔与插装阀5的控制端相连的，因此可以控制其控制端压力大小，进而可以控制插装阀阀芯的开启度，从而控制油缸给压大小。油缸8压力腔连接有压力传感器10，压力传感器将实际压力值的电信号反馈给控制器C，控制器再比较反馈的实际压力值与指令值（标准值）的差值，控制器根据差值修正输出给快速比例压力阀的模拟量大小，这种负反馈闭环控制系统能保证压力的实时精确。油缸8前后腔的压力通过电磁阀2及阻尼孔与差压阀3相连，无论活塞杆是进给还是后退都能实现负载压力与油泵压力的定压差。

3、流量调节：

流量调节是通过比例方向阀1阀芯的开启度来调节的，阀芯通过位移传感器与内置的电子放大器相连，实时反馈实际阀芯位置，电子放大器将反馈值与指令值比较并产生调节电流，电流在电磁铁内感应电磁力，传递到电磁铁推杆并推动控制阀芯，阀芯一直运动直到实际值与指令值相等，阀芯处于平衡状态。阀芯的开启度与指令值成比例，因此比例方向阀不仅具有换向功能，还能闭环精确控制流量的大小，减小系统流量因负载速度变化而产生的流量波动，油缸不但能实现精密定位功能，而且能减小高速时油液冲击。

Claims

1.一种液压系统的闭环控制装置，在液压缸[8]的给压口经一给压控制阀[1]连接液压泵[11]，液压缸的压力腔连接一压力传感器[10]，其特征是所说压力传感器与一控制器[C]作电信号连接，控制器的指令输出端与一快速反应比例压力控制阀[4]的电磁铁驱动电路连接，快速反应比例压力控制阀的进口连接一压力源并有一支路与一插装阀[5]的控制端连接，插装阀的主通道连接给油控制阀进口与回流装置。

2.如权利要求1所述的液压系统的闭环控制装置，其特征是所说快速反应比例压力控制阀[4]的进口经阻尼孔连接给压控制阀[1]的进口。

3.如权利要求1或2所述的液压系统的闭环控制装置，其特征是所说给压控制阀[1]是比例方向阀。

4.如权利要求1所述的液压系统的闭环控制装置，其特征是所说液压缸[8]的给压口，是分别连接活塞两侧压力腔的前给压口[A]和后给压口[B]，经一两位三通电磁阀[2]和一差压阀[3]连接插装阀[5]的进口，也是给压控制阀[1]的进口，所说电磁阀的两个位分别将两个给压口与给压控制阀的进口导通。

5.如权利要求1所述的液压系统的闭环控制装置，其特征是还包括一两位三通电磁阀[6]和一插装阀[7]，其中电磁阀的两个位将插装阀的控制端分别与液压泵[11]出口和回流装置导通。