专利名称：用于研究同步驱动性能的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械技术领域，涉及一种用于研究多液压缸同步驱动系统中 不同驱动机构和控制方法对同步驱动精度影响的装置。
技术背景多液压缸同步驱动技术，如自行火炮快速位置调整、高精密数控机床进 给位置控制和轧机的压下系统等，往往是重大机电装备中一项核心技术和关 键配置，因同步驱动过程中各通道以及各通道间的性能异动因素繁杂，不易 被实时检测和补偿， 一直是机电控制实现中的难点，如何探索同步驱动机构、 控制策略设计与同步驱动精度之间的相关性，更有效地提高同步驱动效率 (速度和精度)是机电控制行业中急待解决的问题之一。多液压缸同步驱动中的同歩驱动机构设计和同步控制策略设计又可统称为同步驱动模式设计；同步驱动精度则包括同步驱动速度和位移等参数的 动态和静态跟踪精度。多液压缸同步驱动模式与同步驱动精度之间的相关性 描述由于会受到机构设计多样性、负载扰动和耦合作用、阀控缸电液伺服系 统本质非线性等因素影响，在理论上很难给出相应的具体描述。同时，在工 程实际应用中由于受到系统运行安全、可靠性等因素的影响，只能给出基于 实际运行情况的一种较好的解决方案，也不能给出特定同步驱动模式与驱动 精度相关性的具体定性和定量描述，例如有人曾对跨距为15m，负载5t的 双缸驱动液压行车进行过实验，如果将行车动态同歩位移误差由10mm减小 到5薩，其运行速度可以由100 mm/s提高200mm/s，然而却无法给出所能 达到的最优驱动精度和驱动模式的组合。因此，研究多液压缸同步驱动中同 步驱动模式设计和驱动精度的相关性具有重要的理论价值和实际意义。 发明内容本发明的目的就是提供一种用于研究多液压缸同步驱动性能的装置。 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是用于研究同步驱动性能的装置包括机架、负载加载台、耳环接手、耳环、 活塞杆、液压缸、电液比例阀、油泵电机组、油液过滤器、油箱。机架所形 成的矩形平面底部靠近四个顶角的位置对称设置有截面为凹字形的耳环接手，耳环接手与耳环的一端通过销轴活动连接；耳环的另一端与活塞杆一端 固定设置；活塞杆的另一端穿过液压缸阻尼加载器、液压缸的一个端面与液压缸内的活塞固定设置，液压缸位移传感器穿过液压缸的另一个端面与活塞以及活塞杆滑动配合；活塞将液压缸分为无杆腔和有杆腔，无杆腔和有杆腔 分别通过管路与电液比例阀连接，无杆腔与电液比例阀之间的管路上设置有 压力传感器和流量传感器；电液比例阀的供油回路和回油回路与油箱相接， 供油回路上设置有油泵电机组和油液过滤器。电液比例阀的阀芯上设置有阀 芯位移传感器，阀芯位移传感器、液压缸位移传感器、压力传感器和流量传 感器与控制单元的输入端信号连接，控制单元的输出端、扰动信号加载器以及信号放大器与信号合成器连接，控制单元的输出信号与扰动信号加载器的 扰动信号经信号合成器合成，并经信号放大器放大后的输出信号加载至电液 比例阀。本发明的有益效果可用于多液压缸同步驱动机构、控制策略设计与驱动精度相关性的建模与仿真研究，详细描述多液压缸同步驱动模式对驱动精 度的影响，以应对和指导多液压缸同步驱动系统在工程实际领域的高效合理 应用。
图l为本发明的结构示意图；图2为电液比例阀和液压缸部分的控制结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，用于研究同步驱动性能的装置包括机架1、负载加 载台2、耳环接手3、耳环4、活塞杆5、液压缸6、电液比例阀7、油泵电 机组8、油液过滤器9、油箱IO。机架l的底面为矩形平面，机架l底面上 设置有截面为凹字形的耳环接手3，耳环接手3靠近矩形顶角并且呈对称设 置，每个耳环接手3与对应的耳环4的一端通过销轴活动连接；耳环4的另 一端与活塞杆5 —端固定设置;活塞杆5的另一端穿过液压缸阻尼加载器15、 液压缸6的一个端面与液压缸内的活塞17固定设置，活塞杆5与机架1底 面基本保持垂直，液压缸位移传感器19穿过液压缸6的另一个端面与活塞 17以及活塞杆5滑动配合；活塞17将液压缸分为无杆腔18和有杆腔16， 无杆腔18和有杆腔16分别通过管路与电液比例阀7连接，无杆腔18与电 液比例阀7之间的管路上设置有压力传感器20和流量传感器21;四个电液比例阀7的供油回路并联后与油箱10相接，回油回路也两两并联后与油箱IO相接，供油回路上设置有一套油泵电机组8和油液过滤器9。每个电液比 例阀7的阀芯上设置有阀芯位移传感器22，阀芯位移传感器22、液压缸位 移传感器19、压力传感器20和流量传感器21与控制单元11的输入端信号 连接，控制单元11的输出端、扰动信号加载器13以及信号放大器14与信 号合成器12连接，控制单元11的输出信号与扰动信号加载器13的扰动信 号经信号合成器12合成，并经信号放大器14放大后的输出信号加载至电液 比例阀。该装置的具体工作过程是启动油泵电机组，控制单元分别控制四个电 液比例阀来提升或降低机架，在此过程中，分别采集每个压力传感器、流量 传感器、阀芯位移传感器、液压缸位移传感器的信号得到相关的数据比对， 并可对每个电液比例阀采取不同的控制策略，从而得到在特定参数下的最优 控制模式。该装置还可以通过扰动信号加载器模拟阀芯控制信号受扰情况下 的同步驱动实验；通过液压缸阻尼加载器模拟液压缸阻尼不一致情况下的同 步驱动实验。通过负载加载台模拟液压缸驱动负载不对称情况下的同步驱动 实验。
权利要求
1.用于研究同步驱动性能的装置，包括机架、负载加载台、耳环接手、耳环、活塞杆、液压缸、电液比例阀、油泵电机组、油液过滤器、油箱，其特征在于机架所形成的矩形平面底部靠近四个顶角的位置对称设置有截面为凹字形的耳环接手，耳环接手与耳环的一端通过销轴活动连接；耳环的另一端与活塞杆一端固定设置；活塞杆的另一端穿过液压缸阻尼加载器、液压缸的一个端面与液压缸内的活塞固定设置，液压缸位移传感器穿过液压缸的另一个端面与活塞以及活塞杆滑动配合；活塞将液压缸分为无杆腔和有杆腔，无杆腔和有杆腔分别通过管路与电液比例阀连接，无杆腔与电液比例阀之间的管路上设置有压力传感器和流量传感器；电液比例阀的供油回路和回油回路与油箱相接，供油回路上设置有油泵电机组和油液过滤器；电液比例阀的阀芯上设置有阀芯位移传感器，阀芯位移传感器、液压缸位移传感器、压力传感器和流量传感器与控制单元的输入端信号连接，控制单元的输出端、扰动信号加载器以及信号放大器与信号合成器连接，控制单元的输出信号与扰动信号加载器的扰动信号经信号合成器合成，并经信号放大器放大后的输出信号加载至电液比例阀。
全文摘要
本发明涉及一种用于研究同步驱动性能的装置。现有的装置控制精度低、同步性能差。本发明包括机架，机架底部设置耳环接手，耳环接手与耳环连接；耳环的一端与活塞杆一端固定设置；活塞杆的另一端与液压缸内的活塞固定设置，液压缸位移传感器穿过液压缸与活塞、活塞杆滑动配合；活塞将液压缸分为无杆腔和有杆腔，无杆腔与电液比例阀之间的管路上设置有压力传感器和流量传感器；电液比例阀的供油回路通过油泵电机组、油液过滤器与油箱相接，电液比例阀上设置有阀芯位移传感器，控制单元的输出端与扰动信号加载器经信号合成器和信号放大器后输出信号加载至电液比例阀。本发明提高了同步驱动精度，能很好地指导同步驱动系统在工程实际领域的应用。
文档编号F15B11/22GK101644283SQ20091010207
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者敬 倪 申请人:杭州电子科技大学