本實(shí)用新型涉及一種基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)的大部分油壓機(jī)是通過異步電動(dòng)機(jī)+定量泵或者變量泵作為液壓動(dòng)力源的，油泵以電機(jī)額定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥溢流，產(chǎn)生大量發(fā)熱，尤其在保壓階段大部分液壓油用于溢流，使得液壓系統(tǒng)產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)，并且還需附帶額外的冷卻器對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，通過異步電機(jī)帶變量泵的系統(tǒng)存在泵噪音大，保壓時(shí)也存在一定的能量損失。并且傳統(tǒng)的小型油壓機(jī)由于滑塊較輕，無法靠自重下掉，需要配置充液閥和快速缸，成本大大增加，并且系統(tǒng)時(shí)有因充液閥的問題而保壓效果不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，在于克服背景技術(shù)中提及的現(xiàn)有技術(shù)中油壓機(jī)的液壓控制存在的技術(shù)缺陷。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是，采用伺服電機(jī)加雙聯(lián)齒輪泵，利用伺服電機(jī)變速，來改變泵的輸出流量。

本實(shí)用新型目的，提出了一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，易于維護(hù)，適應(yīng)負(fù)載各種工況速度的要求，極大限度的減少了溢流損失，大大提高系統(tǒng)效率的基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，包括由伺服電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的A泵與B泵，三位四通電磁換向閥、油缸和油箱；

在A泵出油口與三位四通電磁換向閥P端之間串聯(lián)第一單向閥，在A泵出油口同時(shí)并聯(lián)A泵卸荷油路，A泵卸荷油路回油接入到油箱內(nèi)；在A泵卸荷油路上串聯(lián)接入插裝閥、換向閥和卸荷閥；

在B泵出油口與三位四通電磁換向閥P端之間設(shè)置防止液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力過高的壓力調(diào)節(jié)油路，壓力調(diào)節(jié)油路回油接入油箱內(nèi)；在壓力調(diào)節(jié)油路上串接第二安全閥，同時(shí)并聯(lián)接入壓力傳感器、壓力表和壓力表開關(guān)，用于測(cè)量液壓系統(tǒng)壓力；

A泵出油管路和B泵出油管路匯合后進(jìn)入三位四通電磁換向閥的P端后分為兩路進(jìn)油管路，第一路進(jìn)油管路由三位四通電磁換向閥的A端進(jìn)入油缸的無桿腔，第二路進(jìn)油管路由三位四通電磁換向閥的B端進(jìn)入油缸的有桿腔，油缸有桿腔B端串接第二單向閥后又連接到三位四通電磁換向閥的P端，組成差動(dòng)回路；

在三位四通電磁換向閥的A端進(jìn)入油缸的無桿腔的管路上接入卸荷油路，卸荷油路接入到油箱內(nèi)，在卸荷油路上串接提動(dòng)閥和節(jié)流閥；

在三位四通電磁換向閥的B端進(jìn)入油缸的有桿腔的管路上串接平衡閥。

本實(shí)用新型系統(tǒng)由伺服電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)A泵和B泵組成的速度調(diào)節(jié)回路，通過伺服電機(jī)變速改變液壓系統(tǒng)流量以適應(yīng)工況要求的流量。

本實(shí)用新型系統(tǒng)由三位四通電磁換向閥、油缸和第二單向閥組成差動(dòng)回路，進(jìn)一步提高了油缸快下速度。

本實(shí)用新型系統(tǒng)由插裝閥、換向閥和卸荷閥組成A泵卸荷回路，當(dāng)壓力超過卸荷閥調(diào)定壓力時(shí)，A泵自動(dòng)卸荷，也可通過檢測(cè)系統(tǒng)壓力使得換向閥YV4失電，實(shí)現(xiàn)卸荷。

本實(shí)用新型系統(tǒng)由三位四通電磁換向閥、提動(dòng)閥和節(jié)流閥組成卸荷回路，節(jié)流閥可調(diào)節(jié)卸荷速度。

本實(shí)用新型系統(tǒng)中的第二安全閥調(diào)定系統(tǒng)的壓力，防止液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力過高；同樣第一安全閥即壓力閥對(duì)下腔壓力起安全作用，防止油缸下腔壓力過高。

對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在油箱內(nèi)的液位計(jì)和空氣濾清器。

對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在回油管路上的回油過濾器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型系統(tǒng)采用伺服電機(jī)加雙聯(lián)齒輪泵，利用伺服電機(jī)變速，來改變泵的輸出流量，以適應(yīng)負(fù)載各種工況速度的要求，極大限度的減少了溢流損失，大大提高系統(tǒng)效率。

2、本實(shí)用新型系統(tǒng)通過雙聯(lián)泵加差動(dòng)回路大大提高了油壓機(jī)的快下以及回程速度，省去了充液閥，通過成本較低的活塞缸替代了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的快速缸，通過雙聯(lián)泵回路減少了電機(jī)的裝機(jī)功率。

3、本實(shí)用新型系統(tǒng)在小型油壓機(jī)上特別適用：在壓力較低的快下以及回程過程，大小泵一起給油缸供油，在工進(jìn)階段，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到一定的設(shè)定壓力時(shí)使得大泵卸荷，小泵以高壓工作，電機(jī)扭矩較小，并且由于伺服電機(jī)在短時(shí)間內(nèi)有1.5-2倍的顯著過載能力，因此電機(jī)裝機(jī)功率小，并且伺服電機(jī)帶定量泵噪音低，柔性高，省去了節(jié)流閥、調(diào)速閥等速度控制回路，由于系統(tǒng)同時(shí)采用差動(dòng)回路，在泵排量較小的情況下，大大提高了壓機(jī)的快下速度。

4、本實(shí)用新型系統(tǒng)采用伺服電機(jī)帶雙聯(lián)泵，大大減少了裝機(jī)功率以及節(jié)流損失，并且可以通過伺服泵進(jìn)行保壓。

5、本實(shí)用新型系統(tǒng)采用差動(dòng)回路，增加快下速度，省去了充液閥。

附圖說明

圖1是基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)的控制圖。

其中，1、伺服電機(jī)，2、聯(lián)軸器，3、A泵，4、B泵，5、液位計(jì)，6、回油過濾棒，7、空氣濾清器，8、插裝閥，9、換向閥，10、卸荷閥，11、第一單向閥，12、第二安全閥，13、壓力表開關(guān)，14、壓力表，15、壓力傳感器，16、三位四通電磁換向閥，17、平衡閥，18、第二單向閥，19、第一安全閥，20、提動(dòng)閥，21、節(jié)流閥，22、油缸，A油缸無桿腔，B、油缸有桿腔，P1、A泵出油口，P2、B泵出油口，MT、壓力傳感器接口，M、測(cè)壓口，T、回油口，P、進(jìn)油口，YV1、提動(dòng)閥電磁鐵，YV2、YV3三位四通電磁換向閥電磁鐵，YV4、換向閥電磁鐵。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1和具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

圖1是本實(shí)施例的基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)的系統(tǒng)圖，基于電液伺服型油壓機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，包括由伺服電機(jī)1通過聯(lián)軸器2同時(shí)驅(qū)動(dòng)的A泵3與B泵4，三位四通電磁換向閥16、油缸22、液位計(jì)5、空氣濾清器7、回油過濾器6和油箱。液位計(jì)5和空氣濾清器7設(shè)置在油箱內(nèi)。回油過濾器6設(shè)置在回油管路上。

在A泵出油口P1與三位四通電磁換向閥P端之間串聯(lián)第一單向閥11，在A泵出油口P1同時(shí)并聯(lián)A泵卸荷油路，A泵卸荷油路回油接入到油箱內(nèi)；在A泵卸荷油路上串聯(lián)接入插裝閥8、換向閥9和卸荷閥10。A泵卸荷油路當(dāng)壓力超過卸荷閥調(diào)定壓力時(shí)，A泵自動(dòng)卸荷，也可通過檢測(cè)系統(tǒng)壓力使得換向閥YV4失電，實(shí)現(xiàn)卸荷。

在B泵出油口P2與三位四通電磁換向閥P端之間設(shè)置防止液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力過高的壓力調(diào)節(jié)油路，壓力調(diào)節(jié)油路回油接入油箱內(nèi)；在壓力調(diào)節(jié)油路上串接第二安全閥12，同時(shí)并聯(lián)接入壓力傳感器15、壓力表14和壓力表開關(guān)13，用于測(cè)量液壓系統(tǒng)壓力。第二安全閥12調(diào)定系統(tǒng)的壓力，防止液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力過高。

A泵出油管路和B泵出油管路匯合后進(jìn)入三位四通電磁換向閥的P端后分為兩路進(jìn)油管路，第一路進(jìn)油管路由三位四通電磁換向閥的A端進(jìn)入油缸的無桿腔，第二路進(jìn)油管路由三位四通電磁換向閥的B端進(jìn)入油缸的有桿腔。

在三位四通電磁換向閥的A端進(jìn)入油缸的無桿腔的管路上接入卸荷油路，卸荷油路接入到油箱內(nèi)，在卸荷油路上串接提動(dòng)閥20和節(jié)流閥21。

在三位四通電磁換向閥的B端進(jìn)入油缸的有桿腔的管路上串接平衡閥17。

本方案是這樣來運(yùn)作的，動(dòng)作順序如下表1所示：

表1

電磁鐵動(dòng)作表

原理說明(參照液壓原理圖和動(dòng)作順序圖)

A:壓力控制：?jiǎn)?dòng)油泵電機(jī)，根據(jù)工作階段的不同，伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)帶油泵，并采集壓力傳感器15反饋的壓力，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部做壓力閉環(huán)算法，此壓力閉環(huán)功能可設(shè)定系統(tǒng)各個(gè)階段的最高工作壓力，最高壓力控制精度達(dá)到±1bar，通過第二壓力閥12調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全壓力，以滿足油壓機(jī)壓制力的要求。

B：工作循環(huán)

快下：YV2、YV3、YV4得電，YV1失電，伺服電機(jī)1以較高的速度帶動(dòng)油泵正轉(zhuǎn)，A泵3、B泵4一起給油缸22無桿腔供油，同時(shí)油缸有桿腔的油液通過第一單向閥11、三位四通電磁換向閥16、第二單向閥18，回到壓力油口，形成差動(dòng)回路，使得系統(tǒng)快下時(shí)可獲得較高的速度，快下的速度可由伺服電機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速得到不同的速度，使得系統(tǒng)省略了傳統(tǒng)油壓機(jī)的上置式充液閥，使得系統(tǒng)在較小泵排量的情況下得到較大的快下速度。

工進(jìn)：YV2、YV4得電，YV1、YV3得電，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，由于系統(tǒng)壓力上升到達(dá)平衡閥17的設(shè)定壓力，平衡閥17打開，關(guān)閉差動(dòng)回路，工進(jìn)速度降低，另一方面系統(tǒng)壓力使得卸荷閥10卸荷，從而使得A泵3卸荷，工進(jìn)速度進(jìn)一步降低。第一壓力閥19是下腔安全閥，以防止油缸無桿腔壓力過高。滑塊工進(jìn)速度可通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速而得到不同速度。

保壓：YV2得電，YV1、YV3、YV4失電，控制系統(tǒng)根據(jù)壓力設(shè)定值與實(shí)際值的偏差給伺服電機(jī)正指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，補(bǔ)償液壓系統(tǒng)的泄漏，使得油缸獲得恒定的保壓壓力，保持滑塊停留在下死點(diǎn)進(jìn)行保壓。

卸荷：YV1得電，YV2、YV3、YV4失電，油缸上腔壓力通過提動(dòng)閥20，節(jié)流閥21回到油箱，系統(tǒng)的卸荷時(shí)間可以調(diào)節(jié)節(jié)流閥21的開度來調(diào)整，使上腔壓力卸荷，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0。

快上：YV3、YV4得電，YV1、YV3失電，控制系統(tǒng)給伺服電機(jī)較高轉(zhuǎn)速指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)泵給液壓系統(tǒng)供油?；爻趟俣瓤赏ㄟ^控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢而得到不同速度。

除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。