CN210218265U - 一种用于液压缸的行程动态控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于液压缸的行程动态控制系统，涉及伺服马达系统技术领域，该系统包括液压缸结构、位移传感器、电动换向阀、控制器、油泵和油箱，其中液压缸结构包括第一气缸、第一气缸活塞、第二气缸、第二气缸活塞、油缸、油缸活塞、活塞杆和支撑隔板，气缸油缸同轴相连，活塞杆的两端连接气缸活塞，中部设置油缸活塞，位移传感器设置在气缸内，位移传感器将信号传递至控制器，控制器控制电动换向阀工作，电动换向阀连接油缸的两个液压油孔，还连接着油泵和油箱。该系统解决了液压缸活塞速度变化时实际换向点与设定位置之间存在偏差，控制精度不够的技术问题，另外还具有结构简单，控制灵活等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及伺服马达系统技术领域，尤其是一种用于液压缸的行程动态控制系统。
背景技术
液压缸的行程控制即对进入液压缸内流量的控制，目前常用控制换向阀从而控制油缸行程的方法来进行控制，当采用固定行程时，通常采用接近开关或触电开关作为换向动作信号的采集器，控制电磁阀或其他执行元件实现换向动作；当活塞行程可变时，需要采用线性信号采集器，并通过控制系统设置换向点数值实现换向控制。当活塞和活塞杆执行换向动作时，由于动量的关系，往往实际换向点与给定数值存在偏差。尤其当活塞和活塞杆运动速度变化时，实际换向点与设定数值偏差不一，无法精准控制。为解决这一问题，需要对享有的液压缸行程控制系统做进一步的改进。
实用新型内容
为了解决液压缸活塞速度变化时实际换向点与设定位置之间存在偏差，控制精度不够的技术问题，本实用新型提供了一种用于液压缸的行程动态控制系统，具体技术方案如下。
一种用于液压缸的行程动态控制系统，包括液压缸结构、位移传感器、电动换向阀、控制器、油泵和油箱，液压缸结构包括第一气缸、第一气缸活塞、第二气缸、第二气缸活塞、油缸、油缸活塞、活塞杆和支撑隔板，第一气缸和第二气缸分别通过支撑隔板和油缸同轴相连，所述活塞杆的两端分别设置有第一气缸活塞和第二气缸活塞，活塞杆中部设置有油缸活塞，油缸活塞带动第一气缸活塞和第二气缸活塞在气缸内运动；位移传感器设置在第一气缸或第二气缸内，位移传感器将信号传递至控制器；控制器控制电动换向阀工作；电动换向阀连接油缸的两个液压油孔，电动换向阀还连接油泵和油箱。
优选的是，第一气缸内和第二气缸内均设置有位移传感器。
进一步优选的是，油泵和油箱之间设置有过滤器。
还优选的是，位移传感器为磁致伸缩位移传感器，包括探杆和磁环，所述探杆沿第一气缸或第二气缸的轴线安装，所述磁环固定在第一气缸活塞或第二气缸活塞的端部，并套在探杆上。
还进一步的，油缸两端分别连接有支撑隔板，支撑隔板与第一气缸和第二气缸同轴心线布置，活塞杆沿所述轴心线布置。
还进一步的，油缸两端的支撑隔板上还设置有连通油缸内腔的液压油孔，电动换向阀连接两个液压油孔。
还进一步的，活塞杆与支撑隔板之间、第一气缸活塞与第一气缸之间、以及第二气缸活塞与第二气缸之间使用无油润滑密封。
本实用新型的有益效果有，通过在气缸内设置位移传感器，从而线性采集活塞杆的位移信号，气缸活塞和油缸活塞同轴布置，从而可以准确的确定各个活塞的位移量；在两侧的两个气缸内均设置活塞杆，进一步保证位移测量的准确性；使用磁致伸缩位移传感器，磁环安装在活塞运动部件上，可以线性采集位移信号；控制器还可以顶梁设置位移目标值，从而对电动换向阀输出控制信号；另外该系统还具有结构简单维修方便，控制灵活等优点。
附图说明
图1是用于液压缸的行程动态控制系统结构示意图；
图2是活塞杆和活塞的结构示意图；
图3是液压缸结构示意图；
图4是换向阀结构示意图；
图5是磁致伸缩位移传感器结构示意图；
图中：1-液压缸结构；11-第一气缸；12-第一气缸活塞；13-第二气缸；14-第二气缸活塞；15-油缸；16-油缸活塞；17-活塞杆；18-支撑隔板；2-位移传感器；21-探杆；22-磁环；3-电动换向阀；4-控制器；5-油泵；6-油箱；7-过滤器。
具体实施方式
结合图1至图5所示，本实用新型提供的一种用于液压缸的行程动态控制系统具体实施方式如下。
一种用于液压缸的行程动态控制系统其结构包括液压缸结构1、位移传感器2、电动换向阀3、控制器4、油泵5和油箱6，通过在液压缸结构1的气缸内设置位移传感器2，从而线性采集活塞杆的位移信号，气缸活塞和油缸活塞同轴布置，从而可以准确的确定各个活塞的位移量，解决了液压缸活塞速度变化时实际换向点与设定位置之间存在偏差，控制精度不够的技术问题。
其中液压缸结构包括第一气缸11、第一气缸活塞12、第二气缸13、第二气缸活塞14、油缸15、油缸活塞16、活塞杆17和支撑隔板18，第一气缸11和第二气缸13分别通过支撑隔板18和油缸15同轴相连，活塞杆17的两端分别设置有第一气缸活塞12和第二气缸活塞14，活塞杆17中部设置有油缸活塞16，油缸活塞16带动第一气缸活塞12和第二气缸活塞14在气缸内运动。位移传感器2设置在第一气缸11或第二气缸13内，位移传感器2将信号传递至控制器，控制器控制电动换向阀的工作，电动换向阀连接油缸的两个液压油通道，电动换向阀还连接油泵和油箱，油泵和油箱之间设置有过滤器。
第一气缸内和第二气缸内均设置有位移传感器2，位移传感器2具体可以为磁致伸缩位移传感器，包括探杆21和磁环22，探杆21沿第一气缸11或第二气缸13的轴线安装，磁环22固定在第一气缸活塞或第二气缸活塞的端部，并套在探杆上；磁环22随着活塞移动，同时沿探杆移动，通过磁环确定活塞的位移及移动距离。
油缸15两端分别连接有支撑隔板18，支撑隔板18与第一气缸11和第二气缸13同轴心线布置，活塞杆17沿所述轴心线布置。油缸15两端的支撑隔板18上还设置有连通油缸内腔的液压油孔，电动换向阀连接两个液压油孔。
活塞杆17与支撑隔板之间、第一气缸活塞与第一气缸之间、以及第二气缸活塞与第二气缸之间使用无油润滑密封，能够保证在压缩过程中压缩介质不会被污染，可以适用于高纯度气体压缩用的压缩缸。
为进一步的说明用于液压缸的行程动态控制系统的结构及功能，对其工作方式做进一步的说明。以在第一气缸内设置位移传感器为例，设定第一气缸活塞的往复行程为L，其中上极值为0，下极值为L；设置油缸活塞运动的目标上极限值A0和目标下极限值B0。首先通过控制器设置上换向点A1和初始换向点B1，其中A1＝0+L1、B1＝L-L2，其中L1和L2的取值保证活塞往复运动时不撞缸即可。然后启动液压系统，运行稳定后得到活塞上下往复过程中实际的上极限值A2和下极限值B2；设置换向点递增量P1和P2，该值一般较小。液压系统继续运行，加入增量，下一循环的换向点变为上换向点A1+P1，下换向点变为B1-P2，一个循环后，读取新的实际换向点上极限值A3和下极限值B3；同时对比A3与A0，B3与B0。当A3＞A0，B3＜B0时，继续执行换向点递增量P1和P2；直至达到A3＝A0，B3＝B0，动态换向调整完毕。若运行过程中工况变化，出现A3＜A0,或B3＞B0时，说明行程超限，系统自动复位，重复以上动态调整流程。该系统通过调整目标上下极限值，可控制液压换向系统的上下行程。当活塞和活塞杆往复速度变化时，系统可自动保持实际行程与目标值相等。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，包括液压缸结构、位移传感器、电动换向阀、控制器、油泵和油箱，所述液压缸结构包括第一气缸、第一气缸活塞、第二气缸、第二气缸活塞、油缸、油缸活塞、活塞杆和支撑隔板，第一气缸和第二气缸分别通过支撑隔板和油缸同轴相连，所述活塞杆的两端分别设置有第一气缸活塞和第二气缸活塞，活塞杆中部设置有油缸活塞，油缸活塞带动第一气缸活塞和第二气缸活塞在气缸内运动；
所述位移传感器设置在第一气缸或第二气缸内，位移传感器将信号传递至控制器；所述控制器控制电动换向阀工作；所述电动换向阀连接油缸的两个液压油孔，电动换向阀还连接油泵和油箱。
2.根据权利要求1所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述第一气缸内和第二气缸内均设置有位移传感器。
3.根据权利要求1所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述油泵和油箱之间设置有过滤器。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述位移传感器为磁致伸缩位移传感器，包括探杆和磁环，所述探杆沿第一气缸或第二气缸的轴线安装，所述磁环固定在第一气缸活塞或第二气缸活塞的端部，并套在探杆上。
5.根据权利要求4所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述油缸两端分别连接有支撑隔板，支撑隔板与第一气缸和第二气缸同轴心线布置，活塞杆沿所述轴心线布置。
6.根据权利要求4所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述油缸两端的支撑隔板上还设置有连通油缸内腔的液压油孔，所述电动换向阀连接两个液压油孔。
7.根据权利要求4所述的一种用于液压缸的行程动态控制系统，其特征在于，所述活塞杆与支撑隔板之间、第一气缸活塞与第一气缸之间、以及第二气缸活塞与第二气缸之间使用无油润滑密封。
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