專利名稱：一種油缸控制裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備的油缸控制領(lǐng)域，特別是涉及一種油缸控制裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
油缸在現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，一般對油缸的控制都是閉環(huán)式的，SP油缸的出桿上裝有位移傳感器，油缸的控制是通過位移傳感器發(fā)訊號給控制器然后控制器完成對油缸的控制，但是在實(shí)際中有許多需要做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的油缸，在這些油缸上安裝位移傳感器變得很困難，甚至無法安裝，這樣就無法實(shí)現(xiàn)對油缸的精確控制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種油缸控制裝置及其使用方法，結(jié)構(gòu)簡單，能精確控制油缸的位移，效果明顯。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種油缸控制裝置，包括油缸、油泵、馬達(dá)和控制器，所述的油缸的油缸體的中間安裝有活塞，所述的活塞將油缸體分隔為進(jìn)油腔和出油腔，所述的活塞的左側(cè)居中連接有左活塞桿，右側(cè)居中連接有右活塞桿，所述的進(jìn)油腔通過管路與控制閥相連接，所述的控制閥與定量泵相連，所述的定量泵分別與馬達(dá)和油液箱相連，所述的出油腔通過管路與油液箱連通，所述的馬達(dá)的一側(cè)連接安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，所述的馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)編碼器都與控制器相連。所述的定量泵可替換為變量泵，所述的變量泵分別與馬達(dá)和控制器相連。一種使用油缸控制裝置的方法，步驟如下。(a)控制器控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器檢測出馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)并反饋給控制器；(b)馬達(dá)帶動(dòng)定量泵工作，定量泵排出的油液；(C)定量泵排出的油液經(jīng)控制閥后進(jìn)入進(jìn)油腔，油液推動(dòng)活塞向左移動(dòng)。所述的步驟(a)中將馬達(dá)的工作分為M個(gè)時(shí)間段，Tm為馬達(dá)的運(yùn)行時(shí)間，則Tltl=Wt3+. ..+tM, nx為tx時(shí)間段內(nèi)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，Nm為馬達(dá)經(jīng)過M段的時(shí)間累積成最終所需的轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，則. . +nM*tM。如果控制器控制馬達(dá)保持一定的轉(zhuǎn)速n，則NM=n*TM。所述的步驟(b)中定量泵排出的油液體積為V，V=NmWci，其中Vtl為定量泵轉(zhuǎn)一圈所排出的油液量。所述的步驟(C)中進(jìn)油腔的截面積為Sq=Ji* (A2-B2)/4，A為右活塞桿的截面直徑，B為左活塞桿的截面直徑，活塞向左移動(dòng)的距離=L=Vz^=ANmWci/[ * (A2-B2)]。所述的控制器可通過旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋控制馬達(dá)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)NM，活塞的移動(dòng)距離L 可以由公式 L=V/Sq=4NM*VQ/ [ * (A2-B2)]得出。所述的定量泵可以替換為變量泵，所述的控制器可控制變量泵的排量Vx，\為\時(shí)間段內(nèi)變量泵轉(zhuǎn)一圈所排出的量的平均值，Tm為總時(shí)間，Tm時(shí)間內(nèi)的變量泵的總排量為V,V= A V1+A V2+A V3+. . . + A VM=V1*n1*t1+V2*n2*t2+V3*n3*t3+. . . +VM*nM*tM,馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 nx可由控制器來控制，故活塞向左移動(dòng)的距離L=V/Sq就可以精確控制。有益.效果本發(fā)明涉及一種油缸控制裝置及其使用方法，結(jié)構(gòu)簡單，采用控制器對馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制，進(jìn)而控制變量泵或定量泵的輸出量，能精確控制油缸的位移，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低成本。


圖I是本發(fā)明所述的裝置的一種原理圖；圖2是本發(fā)明所述的裝置的另一種原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖1-2所示，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種油缸控制裝置及其使用方法，裝置包括油缸、油泵、馬達(dá)4和控制器6，所述的油缸的油缸體11的中間安裝有活塞12，所述的活塞12將油缸體11分隔為進(jìn)油腔15和出油腔16，所述的活塞12的左側(cè)居中連接有左活塞桿14，右側(cè)居中連接有右活塞桿13，所述的進(jìn)油腔15通過管路與控制閥2相連接，所述的控制閥2與定量泵3相連，所述的定量泵3分別與馬達(dá)4和油液箱I相連，所述的出油腔16通過管路直接與油液箱I連通，所述的馬達(dá)4的一側(cè)連接安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器5，所述的馬達(dá)4和旋轉(zhuǎn)編碼器5都與控制器6相連。實(shí)施例I設(shè)控制器6控制馬達(dá)4的轉(zhuǎn)速是恒定的n，油缸的右側(cè)活塞桿13的直徑B=300mm,活塞12的直徑A=600mm,定量泵3的排量VQ=16000mm3/r,如果要控制油缸在往左移動(dòng)L=IOmm,那么馬達(dá)4轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為N= (A2-B2) n /4*L/V0= (6002-3002)31 /4*10/16000=132. 5，就是說馬達(dá)4要轉(zhuǎn)過132. 5圈，那么控制器6可以控制馬達(dá)4的在恒定轉(zhuǎn)速n為2000r/min，經(jīng)過3. 98秒就完成對油缸的位移控制了。實(shí)施例2油缸的右側(cè)活塞桿13的直徑B=300mm，活塞12的直徑A=600mm，定量泵3的排量Vci=IeOOOmmVr,如果要控制油缸12往左移動(dòng)L=IOmm,只需要控制馬達(dá)轉(zhuǎn)過一定的圈數(shù)就可以使油缸12實(shí)現(xiàn)精確的位移，那么馬達(dá)4需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為N= (A2-B2) /4*L/Vq=(6002-3002) 3i /4*10/16000=132. 5圈，那么控制器6控制馬達(dá)4旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器5會把馬達(dá)4轉(zhuǎn)過的圈數(shù)信息反饋給控制器6，等轉(zhuǎn)過的圈數(shù)達(dá)到所需值時(shí)即完成對油缸位移的控制。
權(quán)利要求
1.一種油缸控制裝置，包括油缸、油泵、馬達(dá)(4)和控制器(6)，所述的油缸的油缸體(11)的中間安裝有活塞(12)，所述的活塞(12)將油缸體(11)分隔為進(jìn)油腔(15)和出油腔(16)，所述的活塞(12)的左側(cè)居中連接有左活塞桿(14)，右側(cè)居中連接有右活塞桿(13)，其特征在于，所述的進(jìn)油腔(15)通過管路與控制閥(2)相連接，所述的控制閥(2)與定量泵(3)相連，所述的定量泵(3)分別與馬達(dá)(4)和油液箱(I)相連，所述的出油腔(16)通過管路與油液箱(I)連通，所述的馬達(dá)(4)的一側(cè)連接安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器(5)，所述的馬達(dá)(4)和旋轉(zhuǎn)編碼器(5)都與控制器(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油缸控制裝置，其特征在于所述的定量泵(3)可替換為變量泵(7)，所述的變量泵(7)分別與馬達(dá)(4)和控制器(6)相連。
3.一種使用如權(quán)利要求I所述的一種油缸控制裝置的方法，包括下列步驟 (a)控制器(6)控制馬達(dá)(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器(5)檢測出馬達(dá)(4)的實(shí)際轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)并反饋給控制器(6)； (b)馬達(dá)(4)帶動(dòng)定量泵(3)工作，定量泵(3)排出的油液； (c)定量泵(3)排出的油液經(jīng)控制閥(2)后進(jìn)入進(jìn)油腔(15)，油液推動(dòng)活塞(12)向左移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于所述的步驟(a)中將馬達(dá)(4)的工作分為M個(gè)時(shí)間段，Tm為馬達(dá)(4)的運(yùn)行時(shí)間，則Tsi=Wt3+. ..+tM，nx為tx時(shí)間段內(nèi)馬達(dá)(4)的平均轉(zhuǎn)速，Nm為馬達(dá)(4)經(jīng)過M段的時(shí)間累積成最終所需的轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，則. . +nM*tM。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于如果控制器(6)控制馬達(dá)(4)保持一定的轉(zhuǎn)速n，則NM=n*TM。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于所述的步驟(b)中定量泵(3)排出的油液體積為V，V=Ns^Vtl，其中Vtl為定量泵(3)轉(zhuǎn)一圈所排出的油液量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于所述的步驟(c)中進(jìn)油腔(15)的截面積為Sq=Ji* (A2-B2)/4，A為右活塞桿(13)的截面直徑，B為左活塞桿(14)的截面直徑，活塞(12)向左移動(dòng)的距離Ji * (A2-B2)]。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于所述的控制器(6)可通過旋轉(zhuǎn)編碼器(5)的反饋控制馬達(dá)(4)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)NM，活塞(12)的移動(dòng)距離L可以由公式 L=V/Sq=4NM*V。/[ * (A2-B2)]得出。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種使用油缸控制裝置的方法，其特征在于所述的定量泵(3)可以替換為變量泵(7)，所述的控制器(6)可控制變量泵(7)的排量Vx，Vx為&時(shí)間段內(nèi)變量泵(7)轉(zhuǎn)一圈所排出的量的平均值，Tm為總時(shí)間，Tm時(shí)間內(nèi)的變量泵(7)的總排量為V, V= A V1+ A V2+ A V3+. . . + A VM=V1*n1*t1+V2*n2*t2+V3*n3*t3+. . . +VM*nM*tM,馬達(dá)(4)的轉(zhuǎn)速 nx可由控制器(6)來控制，故活塞(12)向左移動(dòng)的距離L=V/Sq就可以精確控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油缸控制裝置及其使用方法，包括油缸、油泵、馬達(dá)和控制器，所述的油缸的油缸體的中間安裝有活塞，所述的活塞將油缸體分隔為進(jìn)油腔和出油腔，所述的活塞的左側(cè)居中連接有左活塞桿，右側(cè)居中連接有右活塞桿，所述的進(jìn)油腔通過管路與控制閥相連接，所述的控制閥與定量泵相連，所述的定量泵分別與馬達(dá)和油液箱相連，所述的出油腔通過管路與油液箱連通，所述的馬達(dá)的一側(cè)連接安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器，所述的馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)編碼器都與控制器相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用控制器對馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制，進(jìn)而控制變量泵或定量泵的輸出量，能精確控制油缸的位移，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低成本。
文檔編號F15B11/02GK102797715SQ20121030887
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者劉鎮(zhèn)江 申請人:劉鎮(zhèn)江