CN206246436U - 一种独立液压伺服系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种独立液压伺服系统，其包括液压缸、双向液压泵、位移传感器和控制器；液压缸内设有活塞杆，并且活塞杆的活塞将液压缸的内部空间分隔成互不连通的第一工作腔和第二工作腔；双向液压泵由交流伺服电机驱动，且双向液压泵的一个油口通过第一油管与上述第一工作腔连通，另一个油口通过第二油管与上述第二工作腔连通；位移传感器用于检测活塞杆的位移；控制器与位移传感器电连接，控制器能够采集位移信号，并能够在比较位移信号和位移传感器的检测信号后通过伺服电机驱动器控制交流伺服电机。该独立液压伺服系统的油路结构简单，且油管长度短、成本低。

Description

一种独立液压伺服系统

技术领域

本实用新型涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种独立液压伺服系统。

背景技术

火力发电厂所采用的电液伺服控制系统主要是用电液伺服控制执行元件来获得伺服动作，液压泵输出的液压能要经过繁琐的电器、机械位移转换，方能最终实现系统所要达到的方向、位置、速度要求。

现有技术中，火力发电厂的电液伺服控制系统包括多个执行机构，其需要配备一个液压油站为整个系统提供清洁、压力稳定、流量能满足液压缸动作需求的可靠液压油来源。在实际应用中，油站和各执行机构之间，以及不同的执行机构之间需布置很长的液压管道，造成管路结构复杂，成本高。

综上所述，如何提供一种管路结构简单、成本低的液压伺服系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种独立液压伺服系统，其油路结构简单，且油管长度短、成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种独立液压伺服系统，包括：

液压缸，所述液压缸内设有活塞杆，并且所述活塞杆的活塞将所述液压缸的内部空间分隔成互不连通的第一工作腔和第二工作腔；

由交流伺服电机驱动的双向液压泵，所述双向液压泵的一个油口通过第一油管与所述第一工作腔连通，另一个油口通过第二油管与所述第二工作腔连通；

用于检测所述活塞杆位移的位移传感器；

与所述位移传感器电连接的控制器，所述控制器能够采集位移信号，并能够在比较所述位移信号和所述位移传感器的检测信号后通过伺服电机驱动器控制所述交流伺服电机。

优选的，上述独立液压伺服系统中，所述第一油管上设有第一液控单向阀，所述第二油管上设有第二液控单向阀；所述第一液控单向阀的控油管与所述第二油管连通，并且所述第一液控单向阀的控油管在所述第二油管上的位置比所述第二液控单向阀靠近所述双向液压泵；所述第二液控单向阀的控油管与所述第一油管连通，并且所述第二液控单向阀的控油管在所述第一油管上的位置比所述第一液控单向阀靠近所述双向液压泵。

优选的，上述独立液压伺服系统中，还包括分别与所述第一油管和所述第二油管连通的遮断电磁阀，所述遮断电磁阀在所述第一油管上的连接点比所述第一液控单向阀靠近所述液压缸；所述遮断电磁阀在所述第二油管上的连接点比所述第二液控单向阀靠近所述液压缸。

优选的，上述独立液压伺服系统中，所述活塞杆的杆上套装有弹簧，所述弹簧具有预紧力，并且所述弹簧用于在所述遮断电磁阀导通时，驱动所述杆完全伸出所述液压缸的缸外并带动负载执行预设操作。

优选的，上述独立液压伺服系统中，还包括两端分别与所述第一油管和所述第二油管连通的安全阀，所述安全阀为两个，并且两者的泄油方向相反。

优选的，上述独立液压伺服系统中，还包括油箱，所述油箱分别与所述第一油管和所述第二油管连通，并且所述油箱与所述第一油管连通的管路上、与所述第二油管连通的管路上分别设有补油单向阀。

优选的，上述独立液压伺服系统中，所述双向液压泵为双向定量液压泵。

本实用新型提供一种独立液压伺服系统，其包括液压缸、双向液压泵、位移传感器和控制器；液压缸内设有活塞杆，并且活塞杆的活塞将液压缸的内部空间分隔成互不连通的第一工作腔和第二工作腔；双向液压泵由交流伺服电机驱动，且双向液压泵的一个油口通过第一油管与上述第一工作腔连通，另一个油口通过第二油管与上述第二工作腔连通；位移传感器用于检测活塞 杆的位移；控制器与位移传感器电连接，控制器能够采集位移信号，并能够在比较位移信号和位移传感器的检测信号后通过伺服电机驱动器控制交流伺服电机。

本实用新型提供的独立液压伺服系统独立于电厂(或水泥厂等)中具有油站的电液伺服控制系统，其仅由液压缸连接负载，液压缸与双向液压泵之间的管路封闭，且可根据应用环境具体布置管路，相比于上述连接有油站的系统，其油路结构简单，且油管长度短、成本低。

另外，本方案中提供的独立液压伺服系统油路结构简单、长度短，能够减少管道安装、焊接、探伤、清洗一系列现场施工中的问题。再者，液压缸与双向液压泵之间的管路封闭，能够确保液压油洁净。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的独立液压伺服系统的结构示意图；

其中，上图1中：

交流伺服电机101；双向液压泵102；安全阀131、132；补油单向阀141、142；油箱105；第一液控单向阀161；第二液控单向阀162；遮断电磁阀107；液压缸108；弹簧109；位移传感器110；控制器111；伺服电机驱动器112；第一油管11；第二油管12。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种独立液压伺服系统，其油路结构简单，且油管长度短、成本低。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种独立液压伺服系统，其包括液压缸108、双向液压泵102、位移传感器110和控制器111；液压缸108内设有活塞杆，并且活塞杆的活塞将液压缸108的内部空间分隔成互不连通的第一工作腔和第二工作腔；双向液压泵102由交流伺服电机101驱动，且双向液压泵102的一个油口通过第一油管11与上述第一工作腔连通，另一个油口通过第二油管12与上述第二工作腔连通；位移传感器110用于检测活塞杆的位移；控制器111与位移传感器110电连接，控制器111能够采集位移信号，并能够在比较上述位移信号和位移传感器110的检测信号后通过伺服电机驱动器112控制交流伺服电机101。上述活塞杆包括活塞和与活塞固定连接的杆，其中，杆用于连接负载，位移传感器110具体检测活塞杆上杆的位移。

本实用新型实施例提供的独立液压伺服系统独立于电厂(或水泥厂等)中具有油站的电液伺服控制系统，其仅由液压缸108连接负载，液压缸108与双向液压泵102之间的管路封闭，且该管路可根据应用环境具体布置，相比于上述连接有油站的系统，其油路结构简单，且油管长度短、成本低。

另外，本方案提供的独立液压伺服系统中油路结构简单、长度短，能够减少管道安装、焊接、探伤、清洗一系列现场施工中的问题。再者，液压缸108与双向液压泵102之间的管路封闭，能够确保液压油洁净。

上述独立液压伺服系统采用交流伺服电机101直接驱动双向液压泵102，通过控制器111控制交流伺服电机101的转速即可实现负载的位置、速度、加速度等的闭环控制。该系统充分发挥了交流伺服电机101的特性而不用电液伺服阀，因此克服了电液伺服阀给伺服系统带来的诸如节流损失大、抗污染能力差、制造成本高等弊端，使本实用新型提供的独立液压伺服系统的效率可 以达到80～90％。而且本实用新型提供独立液压伺服系统采用闭式回路不易产生外泄漏点，制造成本和使用成本均大幅度下降。

具体的，上述独立液压伺服系统中，第一油管11上设有第一液控单向阀161，第二油管12上设有第二液控单向阀162；第一液控单向阀161的控油管与第二油管12连通，并且第一液控单向阀161的控油管在第二油管12上的位置比第二液控单向阀162靠近双向液压泵102；第二液控单向阀162的控油管与第一油管11连通，并且第二液控单向阀162的控油管在第一油管11上的位置比第一液控单向阀161靠近双向液压泵102。应用时，独立液压伺服系统使负载达到与负载高度要求值时，交流伺服电机101停机，两液控单向阀分别可靠地截止液压缸108中第一工作腔和第二工作腔内的液压油，防止活塞杆在外力作用下发生窜动，维持系统稳定；当交流伺服电机101驱动双向液压泵102转动时，第一油管11和第二油管12中一个油管内液压油压力升高，液压油经过该油管上的液控单向阀进入液压缸108间的一个工作腔，同时，液压油进入另一个油管上液控单向阀的控油管，使该液控单向阀反向导通，液压缸108的另一个工作腔内的液压油通过该另一个油管返回液压泵，直至交流伺服电机101停机。

上述独立液压伺服系统中，还包括分别与第一油管11和第二油管12连通的遮断电磁阀107，遮断电磁阀107在第一油管11上的连接点比第一液控单向阀161靠近液压缸108；遮断电磁阀107在第二油管12上的连接点比第二液控单向阀162靠近所述液压缸108。

进一步的，上述独立液压伺服系统中，活塞杆的杆上套装有弹簧109，弹簧109具有预紧力，并且弹簧109用于在遮断电磁阀107导通时，驱动活塞杆的杆完全伸出液压缸108的缸体外并带动负载执行预设操作。

该独立液压伺服系统在应用中，若发电厂(或水泥厂等)的机组有快速关闭的遮断信号时，遮断电磁阀107通电并导通液压缸108两侧的油管，使第一工作腔和第二工作腔连通，之后弹簧109释放预紧力并驱动活塞杆完全伸出液压缸108的缸体外，活塞杆带动负载执行预设操作(如负载为阀门，活塞杆带动阀门进行关闭)。

为了保护管路和双向液压泵102安全，上述独立液压伺服系统还包括两端分别与第一油管11和第二油管12连通的安全阀，安全阀为两个，包括安全阀131和安全阀132，安全阀131和安全阀132的泄油方向相反，以使两者在双向液压泵102由不同油口输出液压油时分别实现泄油限压的功能。

上述安全阀131在第一油管11以及第二油管12上的位置位于液控单向阀和双向液压泵102之间。

由于独立液压伺服系统在应用中难免产生泄油点，所以上述独立液压伺服系统还包括油箱105，油箱105分别与第一油管11和第二油管12连通，并且油箱105与第一油管11连通的管路上、与第二油管12连通的管路上分别设有补油单向阀141和补油单向阀142。

在液压油发生泄漏时双向液压泵102的进油侧油压降低，使得油箱105内的油被吸入与该进油侧对应的第一油管11或第二油管12中，实现为整个独立液压伺服系统补油。

上述油箱105在第一油管11和第二油管12上的连接点分别位于安全阀在第一油管11和第二油管12上的连接点以及两个液控单向阀的控油管在第一油管11和第二油管12上的连接点之间。

具体的，上述独立液压伺服系统中，双向液压泵102为双向定量液压泵，其输出流量与输入转速成正比，能精确控制液压缸108中活塞杆的位移。

本实用新型实施例提供的独立液压伺服系统在工作时，控制器111比较其采集的位移信号与位移传感器110的反馈信号，然后控制器111根据比较结果经伺服电机驱动器112输出转速指令到交流伺服电机101，交流伺服电机101驱动双向定量液压泵转动，之后的步骤以双向定量液压泵向第一油管11输出液压油为例介绍：

压力油经过第一液控单向阀161，进入液压缸108的第一工作腔，同时第二液控单向阀162的控油管处压力升高并使第二液控单向阀162打开，液压油在整个封闭回路内流动，活塞杆向下移动；当活塞杆到达指定位置，控制器111得到的比较结果为零，其控制伺服交流电机的输出转速为零，双向液压泵 102不再提供液压油，两个液控单向阀6对液压缸108进行锁定，保证液压缸108的活塞杆不会在外力的作用下发生窜动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种独立液压伺服系统，其特征在于，包括：

液压缸，所述液压缸内设有活塞杆，并且所述活塞杆的活塞将所述液压缸的内部空间分隔成互不连通的第一工作腔和第二工作腔；

由交流伺服电机驱动的双向液压泵，所述双向液压泵的一个油口通过第一油管与所述第一工作腔连通，另一个油口通过第二油管与所述第二工作腔连通；

用于检测所述活塞杆位移的位移传感器；

与所述位移传感器电连接的控制器，所述控制器能够采集位移信号，并能够在比较所述位移信号和所述位移传感器的检测信号后通过伺服电机驱动器控制所述交流伺服电机。

2.根据权利要求1所述的独立液压伺服系统，其特征在于，所述第一油管上设有第一液控单向阀，所述第二油管上设有第二液控单向阀；所述第一液控单向阀的控油管与所述第二油管连通，并且所述第一液控单向阀的控油管在所述第二油管上的位置比所述第二液控单向阀靠近所述双向液压泵；所述第二液控单向阀的控油管与所述第一油管连通，并且所述第二液控单向阀的控油管在所述第一油管上的位置比所述第一液控单向阀靠近所述双向液压泵。

3.根据权利要求2所述的独立液压伺服系统，其特征在于，还包括分别与所述第一油管和所述第二油管连通的遮断电磁阀，所述遮断电磁阀在所述第一油管上的连接点比所述第一液控单向阀靠近所述液压缸；所述遮断电磁阀在所述第二油管上的连接点比所述第二液控单向阀靠近所述液压缸。

4.根据权利要求3所述的独立液压伺服系统，其特征在于，所述活塞杆的杆上套装有弹簧，所述弹簧具有预紧力，并且所述弹簧用于在所述遮断电磁阀导通时，驱动所述杆完全伸出所述液压缸的缸外并带动负载执行预设操作。

5.根据权利要求1所述的独立液压伺服系统，其特征在于，还包括两端分别与所述第一油管和所述第二油管连通的安全阀，所述安全阀为两个，并且两者的泄油方向相反。

6.根据权利要求1所述的独立液压伺服系统，其特征在于，还包括油箱，所述油箱分别与所述第一油管和所述第二油管连通，并且所述油箱与所述第一油管连通的管路上、与所述第二油管连通的管路上分别设有补油单向阀。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的独立液压伺服系统，其特征在于，所述双向液压泵为双向定量液压泵。