直驱式液压机电液伺服系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直驱式液压机电液伺服系统，属于液压技术领域。
【背景技术】
[0002]直接驱动容积控制系统(Direct Drive Volume Control)也叫直驱式电液伺服系统(Direct Drive Electro-hydraulic Servo System)或电液混合(Hybrid)执行装置等。它结合了交流调速的灵活性和液压出力大的双重优点。采用交流变频和液压容积调速组合成的交流变频容积调速回路具有调速范围宽、分辨率高、节能性好、抗污能力强、易于实现计算机控制等一系列优点。在一般技术性能要求的伺服装置上，已经可以代替使用电液伺服阀的传统电液伺服系统。其基本原理是通过伺服电机或者变频电机和定量栗结合，通过控制电机的转向、转速及转矩，实现对系统的方向、位置及力控制。
[0003]液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如:锻压、冲压、弯曲、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。液压机采用容积调速，方向控制回路是用来控制液压系统各条油路中液压油管道的接通、切断或改变液压油流向，从而使执行元件按照需要相应作出启动、停止或者换向等一系列动作。当活塞杆快速上升到最顶部后，下部的有杆腔会继续充入液油，若不及时溢流会对液压机造成极大的损伤，甚至发生安全事故。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种直驱式液压机电液伺服系统，以解决液压缸的有杆腔溢流问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种直驱式液压机电液伺服系统，包括:
[0006]伺服驱动器；
[0007]伺服电机，伺服电机与伺服驱动器相连接，伺服驱动器接收控制器发出的驱动信号控制伺服电机的动作；
[0008]双向液压栗，双向液压栗的一接口通过第一油路与液压缸的有杆腔相连接;双向液压栗的另一接口通过第二油路与液压缸的无杆腔相连接;双向液压栗与伺服电机连接，且双向液压栗在伺服电机的驱动下动作；
[0009]密闭压力油罐，密闭压力油罐通过单向阀分别与第一油路、第二油路相连通；
[0010]溢流阀，包括第一溢流阀，第一油路通过第一溢流阀与密闭压力油罐相连通。
[0011]进一步为了对液压机进行保压，所述的溢流阀还包括第二溢流阀，第二油路通过第二溢流阀与密闭压力油罐相连通。
[0012]进一步为了避免无杆腔的压力过低或无杆腔的压力过高，所述的直驱式液压机电液伺服系统还包括液控单向阀，无杆腔通过该液控单向阀与密闭压力油罐连通，液控单向阀的控制口与第一油路连通，利用液控单向阀对无杆腔补回与回油。
[0013]进一步为了停机时，当执行机构所带负载受到外力强烈干扰时，避免油路被干扰，所述的第一油路和第二油路中分别连接有锁用液控单向阀，两个锁用液控单向阀组成双向液压阀锁。
[0014]进一步，所述的伺服电机上设置有电机转速传感器，且电机转速传感器的信号输出端与伺服驱动器相连接。
[0015]进一步，所述的直驱式液压机电液伺服系统还具有信号采集系统，信号采集系统包括:
[0016]用于采集液压缸的有杆腔所在第一油路的压力值的有杆腔压力传感器；
[0017]用于采集液压缸的无杆腔所在第二油路的压力值的无杆腔压力传感器；
[0018]用于采集液压缸的活塞杆位移信号的活塞杆位移传感器。
[0019]进一步，所述的直驱式液压机电液伺服系统还具有控制器，
[0020]控制器的信号输入端与上述信号采集系统的信号输出端相连，并接收信号采集系统输出的第一油路压力信号、第二油路压力信号以及活塞杆位移信号；
[0021]控制器的信号输出端与伺服驱动器的信号输入端连接，并向伺服驱动器发出驱动指令。
[0022]采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果:
[0023]I)当活塞杆快速上升时，伺服电机反转，第一油路内的油液将液控单向阀接通，无杆腔出油，有杆腔进油，无杆腔排出的油量大于有杆腔所需要的油量，在满足双向液压栗所需油量后，多余的油液回流至密闭压力油罐；当活塞杆上升到顶部后，设定第一溢流阀的开启压力较小，油液从第一溢流阀直接回流至密闭压力油罐，从而能迅速实现溢流，保证液压缸不受干扰；
[0024]2)当活塞杆下行时，伺服电机正转，无杆腔进油，有杆腔出油，根据系统设计，达到第二溢流阀的溢流压力，第二溢流阀打开，在保证无杆腔内压力稳定的情况下，多余的油液直接通过第二溢流阀回流至密闭压力油罐，保压时间较短不会产生较大温升；
[0025]3)本发明的控制器根据信号采集系统的反馈及要求，输出指令控制伺服驱动器，接着伺服驱动器控制伺服电机直接驱动双向液压栗产生液压能，通过实现对伺服电机的变向、变速、变转矩和限转矩来实现液压系统的换向、调速和限压功能，从而实现液压机的快速下行、工进、保压、快速上动作；
[0026]4)本发明的密闭压力油罐对油路进行油介质的补充，从而弥补液压缸的有杆腔和无杆腔的容积不等的缺陷，有效地对油路进行回油和补油；
[0027]5)用液控单向阀的控制口连接第一油路，以控制回油量，当活塞杆上升时，无杆腔的多余油液能经液控单向阀直接回流至密闭压力油罐，采用密闭压力油罐给系统进行无动力补油，提高了系统的性能并减少了系统的体积。
【附图说明】
[0028]图1为本发明直驱式液压机电液伺服系统的原理框图；
[0029]图中，1、液压缸，2、活塞杆位移传感器，3、液控单向阀，4、信号采集系统，5、控制器，6、密闭压力油罐，7、伺服驱动器，8、无杆腔压力传感器，9’、第一溢流阀，9”、第二溢流阀，10、双向液压栗，11、伺服电机、12、单向阀，13、锁用液控单向阀，14、有杆腔压力传感器。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
[0031]如图1所示，一种直驱式液压机电液伺服系统，包括:
[0032]伺服驱动器7;
[0033]伺服电机11，伺服电机11与伺服驱动器7相连接，伺服驱动器7根据接收的驱动指令控制伺服电机11的动作；
[0034]双向液压栗10，双向液压栗10的一接口通过第一油路与液压缸I的有杆腔相连接；双向液压栗10的另一接口通过第二油路与液压缸I的无杆腔相连接;双向液压栗10与伺服电机11连接，且双向液压栗10在伺服电机11的驱动下动作；
[0035]密闭压力油罐6，密闭压力油罐6通过单向阀12分别与第一油路、第二油路相连通；
[0036]溢流阀，包括第一溢流阀9’，第一油路通过第一溢流阀9’与密闭压力油罐6相连通。
[0037]优选地，为了对液压机进行保压，溢流阀还包括第二溢流阀9”，第二油路通过第二溢流阀9”与密闭压力油罐6相连通。
[0038]优选地，直驱式液压机电液伺服系统还包括液控单向阀3，无杆腔通过该液控单向阀3与密闭压力油罐6连通，液控单向阀3的控制口与第一油路连通，以避免无杆腔的