一種電液執(zhí)行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電液執(zhí)行器，包括伺服電機、油泵、三位四通電磁換向閥、油缸、位移傳感器和控制器，還包括比例調速閥，比例調速閥的進口與所述油泵連通，比例調速閥的出口與三位四通換向閥的P口連通，且比例調速閥與控制器電連接。本發(fā)明提供的電液執(zhí)行器在工作時，伺服電機、油泵和比例調速閥共同作用，向油缸中輸送液壓油，由于比例調速閥可以無限小地穩(wěn)定控制系統(tǒng)的輸出流量，能夠使油缸以極低的速度穩(wěn)定運行，克服了油泵因自身因素無法在低速運行下穩(wěn)定輸出液壓油的缺點，從而保證了油缸的定位精度。
【專利說明】一種電液執(zhí)行器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及執(zhí)行器【技術領域】，特別涉及一種電液執(zhí)行器。
【背景技術】
[0002]執(zhí)行器包括電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器和電液執(zhí)行器，一般用于驅動并控制閥門的運行。
[0003]現(xiàn)有電液執(zhí)行器采用單一的伺服電機和油泵共同驅動油缸動作，而這種油缸速度控制系統(tǒng)的油缸動作響應速度與定位精度一直是相互矛盾的，當油缸動作響應速度較快時，則在末段的定位精度較差，而當要求油缸定位精度較高時，需要放慢油缸動作響應速度，而油泵在低速運行的情況下，內部泄露增加，容積率和排量變得不穩(wěn)定，導致實際的油缸定位效果較差。
[0004]另外，電液執(zhí)行器通常還包括蓄能器，為油泵提供液壓油，但是蓄能器使用一段時間后，蓄能器中的壓力油減少，只能人工蓄能，影響了電液執(zhí)行器的正常工作；且蓄能器出現(xiàn)故障后，工作人員不能及時發(fā)現(xiàn)，對電液執(zhí)行器的正常運行造成了不良影響。
[0005]綜上所述，如何解決電液執(zhí)行器的油缸定位精度較差的問題，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電液執(zhí)行器，以提高油缸的定位精度。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案:
[0008]一種電液執(zhí)行器，包括伺服電機、油泵、三位四通電磁換向閥、油缸、位移傳感器和控制器，所述伺服電機與所述油泵連接，所述三位四通電磁換向閥的A 口與油缸的無桿腔連通，所述油缸的有桿腔與所述三位四通電磁換向閥的B 口連通，所述三位四通電磁換向閥的T 口與儲油裝置連通，所述位移傳感器定位在所述油缸的伸縮桿的行進路線中，所述位移傳感器、所述伺服電機和所述三位四通電磁換向閥均與所述控制器電連接；
[0009]還包括比例調速閥，所述比例調速閥的進口與所述油泵連通，所述比例調速閥的出口與所述三位四通換向閥的P 口連通，且所述比例調速閥與所述控制器電連接。
[0010]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括:
[0011]與所述比例調速閥的進口連通的蓄能器；
[0012]設置在所述蓄能器和所述比例調速閥之間的壓力繼電器，所述壓力繼電器與控制器電連接；
[0013]連通所述蓄能器和所述儲油裝置的第一截止閥。
[0014]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括設置在所述比例調速閥和所述三位四通電磁換向閥之間的壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制器電連接。
[0015]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括連通所述蓄能器和所述比例調速閥進口的流量控制閥。[0016]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括連通所述流量控制閥和所述比例調速閥的進口的截止換向閥，所述截止換向閥與所述控制器電連接。
[0017]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括三位四通手動換向閥、手動泵和第二截止閥；
[0018]所述手動泵的出口與所述三位四通手動換向閥的P 口連通；
[0019]所述三位四通手動換向閥的A 口與所述油缸的無桿腔連通；
[0020]所述油缸的有桿腔與所述三位四通手動換向閥的B 口連通；
[0021]所述三位四通手動換向閥的T 口與所述儲油裝置連通；
[0022]所述第二截止閥連通所述手動泵的出口和所述油泵的出口。
[0023]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括安全閥，所述安全閥連通所述油泵的出口和所述儲油裝置。
[0024]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括單向閥，所述單向閥的進口與所述油泵的出口連通，所述單向閥的出口與所述比例調速閥的進口連通。
[0025]優(yōu)選地，上述電液執(zhí)行器中，還包括壓力表和壓力表開關。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]本發(fā)明提供的電液執(zhí)行器，在油泵出口與三位四通電磁換向閥的P 口之間還連接有比例調速閥，比例調速閥與控制器電連接。工作時，伺服電機、油泵和比例調速閥共同作用，向油缸中輸送液壓油，由于比例調速閥可以無限小地穩(wěn)定控制系統(tǒng)的輸出流量，能夠使油缸以極低的速度運動，盡管油泵因自身因素在低速運行的情況下，會出現(xiàn)內部泄露增加，容積效率和排量不穩(wěn)定的問題，但是比例調速閥在控制器的控制作用下可以穩(wěn)定地向油缸提供小流量液壓油，從而保證了油缸低速運行的穩(wěn)定性，進而保證了的油缸的定位精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術中描述所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種電液執(zhí)行器的原理圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種電液執(zhí)行器的油缸速度-位移定位控制圖。
[0031]上述圖1和圖2中，I為油泵、2為伺服電機、3為手動泵、4為單向閥、5為安全閥、6為第二截止閥、7為比例調速閥、8為截止換向閥、9為流量控制閥、10為蓄能器、11為壓力表、12為壓力表開關、13為壓力傳感器、14為壓力繼電器、15為三位四通電磁換向閥、16為三位四通手動換向閥、17為油缸、18為位移傳感器、19為第一截止閥。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明的核心是提供了一種電液執(zhí)行器，提高了油缸的定位精度。
[0033]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0034]請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的一種電液執(zhí)行器的原理圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種電液執(zhí)行器的油缸速度-位移定位控制圖。
[0035]本發(fā)明實施例提供了一種電液執(zhí)行器，包括伺服電機2、油泵1、三位四通電磁換向閥15、油缸17、位移傳感器18、控制器、儲油裝置20和比例調速閥7 ;其中，伺服電機2與油泵I連接，油泵I的進口與儲油裝置20連通，油泵I的出口與比例調速閥7的進口連通，比例調速閥7的出口與三位四通換向閥15的P 口連通，三位四通電磁換向閥15的A 口與油缸17的無桿腔連通，油缸17的有桿腔與三位四通電磁換向閥15的B 口連通，三位四通電磁換向閥15的T 口與儲油裝置20連通，位移傳感器18定位在油缸17的伸縮桿的行進路線中，位移傳感器18、伺服電機2、三位四通電磁換向閥15和比例調速閥7均與控制器電路連接。
[0036]上述電液執(zhí)行器的工作原理和工作過程是:當使油缸17的伸縮桿伸出時，三位四通電磁換向閥15的電磁線圈YVl得電，使得三位四通電磁換向閥15的P 口與A 口連通，T 口與B 口連通，且比例調速閥7處于失電常開狀態(tài)，此時，伺服電機2以額定轉速工作，帶動油泵I供油，液壓油通過比例調速閥7進入三位四通電磁換向閥15的P 口，并由A 口出來，進入油缸17的無桿腔，在液壓油的推動下，伸縮桿伸出，與此同時，油缸17有桿腔中的液壓油經三位四通電磁換向閥15的B 口進入，并從T 口出來，回到儲油裝置20中，液壓油完成循環(huán)。在油缸17的運行過程中，位移傳感器18監(jiān)測伸縮桿的位移情況，并反饋給控制器，當伸縮桿剛開始移動時，控制器控制伺服電機2、油泵I和比例調速閥7迅速響應，使伸縮桿快速移動，當伸縮桿快要到達指定位置時，控制器接收到位移傳感器18發(fā)出的位置信息，控制伺服電機2迅速降低至油泵I最低輸出值，同時調整比例調速閥7，保證油缸17低速運行，最終實現(xiàn)較高的油缸17定位精度。相反地，當時伸縮桿縮回時，三位四通電磁換向閥15的電磁線圈YV2得電，使得三位四通電磁換向閥15的P 口與B 口連通，T 口與A 口連通，則液壓油通過比例調速閥7后，流經三位四通電磁換向閥15的P 口和B 口進入油缸17的有桿腔，推動伸縮桿縮回，而無桿腔中的液壓油經過三位四通電磁換向閥15的A 口和T口回到儲油裝置20中，完成液壓油的循環(huán)。此油缸17伸縮桿縮回的過程中，同樣由位移傳感器18、控制器、比例調速閥7控制油缸的運行速度，控制油缸17的定位精度。
[0037]可以看出，本發(fā)明實施例采用了比例調速閥7與伺服電機I和油泵2 —起控制油缸17的運行，因為比例調速閥7可以無限小地控制液壓油的輸出流量，保證油缸17的運行速度極低，使液壓油在低速和小流量條件下輸出穩(wěn)定，從而實現(xiàn)了對油缸17的準確可靠地定位控制。盡管油泵I在低速運行條件下會出現(xiàn)內部泄露增加，容積率和排量不穩(wěn)定的情況，但是進入油缸17中的液壓油是由比例調速閥7控制輸入的，因此，避免了不穩(wěn)定因素進入油缸17中，提高了油缸17的定位精度。
[0038]進一步優(yōu)化電液執(zhí)行器，在本實施例中，電液執(zhí)行器還包括蓄能器10、壓力繼電器14和第一截止閥19，蓄能器10與比例調速閥7的進口連通，壓力繼電器14設置在蓄能器10和比例調速閥7之間，且壓力繼電器14與控制器電路連接。設置蓄能器10后，可以通過蓄能器10和油泵I共同向油缸17供油，具體過程如圖2所示:a-b段為增速段，蓄能器10中的液壓油和油泵I輸送的液壓油在節(jié)點處匯合，同時通過比例調速閥7和三位四通電磁換向閥15，進入油缸17中，向油缸17供油，保證油缸速度輸出；b-c段為勻速段，在比例調速閥7的控制下，油缸17在最大速度下穩(wěn)定運行；c-d段為均減速段，關閉蓄能器10供油，伺服電機I和油泵2保證最小的流量輸出，比例調速閥7進一步控制油缸17運動速度，保證勻減速到達目標位置。由于增加了蓄能器10，所以使油泵I的排量可以變小，從而降低了伺服電機2的功率。
[0039]并且，本實施例中的蓄能器10采用智能化蓄能控制結構，通過壓力繼電器14檢測油路系統(tǒng)中的壓力，壓力繼電器14設置有兩個壓力限值，一個是低限SP1，另一個是高限SP2，當油路壓力低于SPl的設定值時，壓力繼電器14的低限SPl自動觸發(fā)，SPl發(fā)出信號，控制器控制伺服電機2為蓄能器10補油，液壓油經過油泵I進入蓄能器10中；當油路壓力高于SP2的設定值時，壓力繼電器14的高限SP2自動觸發(fā)，SP2發(fā)出信號，控制器控制伺服電機2停止供油，與此同時，打開第一節(jié)流閥19，將蓄能器10中多余的液壓油排向儲油裝置20中，實現(xiàn)蓄能器10泄壓。由此可以看出，本發(fā)明的電液執(zhí)行器具有蓄能器智能化控制的特點，不需要人工定時定期地檢測蓄能器10的儲能狀況，省去了人工檢測過程，保證了電液執(zhí)行器的穩(wěn)定正常運行。
[0040]更進一步地，本實施例中電液執(zhí)行器還包括壓力傳感器13，壓力傳感器13設置在比例調速閥7和三位四通電磁換向閥15之間，壓力傳感器13與控制器電路連接。壓力傳感器13與壓力繼電器14 一樣，均作為蓄能器10蓄能控制的檢測元件，壓力繼電器14優(yōu)先檢測，兩路信號相互監(jiān)控，當壓力繼電器14發(fā)生故障時，系統(tǒng)暫時將壓力傳感器13的信號傳遞給控制器，作為蓄能器10補油控制信號。從而進一步保證了蓄能器智能化控制的可靠性。
[0041]作為優(yōu)化，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括流量控制閥9，流量控制閥9連通蓄能器10和比例調速閥7的進口，且流量控制器9與第一節(jié)流閥19連通。設置流量控制閥9的目的是為了控制蓄能器10的流量，進一步保證向油缸17供油的穩(wěn)定性。
[0042]進一步優(yōu)化，為了對蓄能器10進行故障檢測和隔離，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括截止換向閥8，截止換向閥8連通流量控制閥9和比例調速閥7的進口，且與控制器電路連接，正常工作時，截止換向閥8處于失電常開狀態(tài)。壓力傳感器13除了可以作為蓄能器10蓄能的檢測元件，還可以作為蓄能器10的故障檢測元件，蓄能器10的失效通常為液壓油泄露，則通過壓力傳感器13對蓄能器10壓力的持續(xù)保壓監(jiān)控，來判斷蓄能器10是否出現(xiàn)故障。當蓄能器10出現(xiàn)故障后，控制器控制截止換向閥5的電磁線圈YV3得電，將截止換向閥5關閉，蓄能器10的液壓油不能與油泵I的液壓油匯合，實現(xiàn)了蓄能器10的自動隔離，保證了電液執(zhí)行器的長時間可靠運行。
[0043]為了應對電液執(zhí)行器掉電的突發(fā)事件，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括三位四通手動換向閥16、手動泵3和第二截止閥6 ;手動泵3的出口與三位四通手動換向閥16的P口連通；三位四通手動換向閥16的A 口與油缸17的無桿腔連通；油缸17的有桿腔與三位四通手動換向閥16的B 口連通；三位四通手動換向閥16的T 口與儲油裝置20連通；第二截止閥6連通手動泵3的出口和油泵I的出口。具體工作過程是:當電液執(zhí)行器不掉電時，第二截止閥6關閉，手動泵3、三位四通手動換向閥16不工作；當電液執(zhí)行器掉電時，伺服電機2和三位四通電磁換向閥15等帶電元件無法工作，此時，打開第二截止閥6，人工操作三位四通手動換向閥16，利用蓄能器10為油缸17供油，或者人工操作手動泵3，由手動泵3為油缸17供油，也可以由蓄能器10和手動泵3共同為油缸17供油，從而保證了電液執(zhí)行器的正常工作。[0044]進一步優(yōu)化，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括安全閥5，安全閥5連通油泵I和儲油裝置20，當油路壓力大于安全壓力值時，安全閥5自動打開，油泵I的供油直接經過安全閥5流回儲油裝置20中，保證了電液執(zhí)行器的安全運行。
[0045]作為優(yōu)化，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括單向閥4，單向閥4的進口與油泵I的出口連通，單向閥4的出口與比例調速閥7的進口連通。通過單向閥4進一步保證了液壓油的流向，防止液壓油回流，當然，只要油泵I的壓力高于油路壓力，則液壓油也不會回流。設置單向閥4進一步保證了電液執(zhí)行器的正常運行。
[0046]為了方便操作人員觀察電液執(zhí)行器的油路壓力，本實施例中的電液執(zhí)行器還包括壓力表11和壓力表開關12,需要觀察壓力時,可以打開壓力表開關12。優(yōu)選地,壓力表11和壓力表開關12設置在壓力繼電器14和截止換向閥8之間。當然，其它位置也可以，在此不做具體限定。
[0047]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0048]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種電液執(zhí)行器，包括伺服電機(2)、油泵(I)、三位四通電磁換向閥(15)、油缸(17)、位移傳感器(18)和控制器，所述伺服電機(2)與所述油泵(I)連通，所述三位四通電磁換向閥(15)的A 口與所述油缸(17)的無桿腔連通，所述油缸(18)的有桿腔與所述三位四通電磁換向閥(15)的B 口連通，所述三位四通電磁換向閥(15)的T 口與儲油裝置(20)連通，所述位移傳感器(18)定位在所述油缸(17)的伸縮桿的行進路線中，所述位移傳感器(18),所述伺服電機(2)和所述三位四通電磁換向閥(15)均與所述控制器電連接； 其特征在于，還包括比例調速閥(7)，所述比例調速閥(7)的進口與所述油泵(I)連通，所述比例調速閥(7 )的出口與所述三位四通換向閥(15 )的P 口連通，且所述比例調速閥(7 )與所述控制器電連接。
2.根據權利要求1所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括: 與所述比例調速閥(7)的進口連通的蓄能器(10)； 設置在所述蓄能器(10)和所述比例調速閥(7)之間的壓力繼電器(14)，所述壓力繼電器(14)與控制器電連接； 連通所述蓄能器(10)和所述儲油裝置(20)的第一截止閥(19)。
3.根據權利要求2所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括設置在所述比例調速閥(7)和所述三位四通電磁換向閥(15)之間的壓力傳感器(13)，所述壓力傳感器(13)與所述控制器電連接。
4.根據權利要求3所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括連通所述蓄能器(10)和所述比例調速閥(7 )進口的流量控制閥(9 )。
5.根據權利要求4所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括連通所述流量控制閥(9)和所述比例調速閥(7)的進口的截止換向閥(8)，所述截止換向閥(8)與所述控制器電連接。
6.根據權利要求1-5任一項所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括三位四通手動換向閥(16)、手動泵(3)和第二截止閥(6)； 所述手動泵(3)的出口與所述三位四通手動換向閥(16)的P 口連通； 所述三位四通手動換向閥(16)的A 口與所述油缸(17)的無桿腔連通； 所述油缸(17)的有桿腔與所述三位四通手動換向閥(16)的B 口連通； 所述三位四通手動換向閥(16)的T 口與所述儲油裝置(20)連通； 所述第二截止閥(6 )連通所述手動泵(16 )的出口和所述油泵(I)的出口。
7.根據權利要求1-5所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括安全閥(5)，所述安全閥(5 )連通所述油泵(I)的出口和所述儲油裝置(20 )。
8.根據權利要求1-5所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括單向閥(4)，所述單向閥(4)的進口與所述油泵(I)的出口連通，所述單向閥(4)的出口與所述比例調速閥(7)的進口連通。
9.根據權利要求8所述的電液執(zhí)行器，其特征在于，還包括壓力表(11)和壓力表開關(12)。
【文檔編號】F15B11/042GK103672126SQ201310730914
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李巧, 向學院, 游軍 申請人:重慶川儀自動化股份有限公司