专利名称：泵控式电液执行机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双向泵控式电液执行机构，特别是涉及一种通过 液压泵控方式实现位置控制的泵控式电液执行机构，属于电液控制技 术领域。
背景技术：
阀门控制在工业领域应用十分广泛，随着节约型社会的大力倡 导，使得工业领域的各个系统都尽可能地减小体积，降低成本，减小 能耗。电液控制系统有容积控制和节流控制两大类。传统的观点是，在 对动态响应要求高的中小功率系统中采用节流控制技术，而在大功率 系统中采用容积控制技术。节流控制电液系统最大的不足是存在大的 节流损失，系统能量效率低并引起系统发热。所以新的发展方向是不 经过阀，用液压泵直接控制液压缸的运动。当执行器是液压马达和双出杆的等截面液压缸时，因其两腔流量 对称，泵从液压缸吸入的油流量与排出到液压缸的油流量相等，液压 泵的进出油口就可以和液压马达或等截面液压缸的两腔直接相连，并 控制液压缸的运动，液压缸的运动速度与泵的排量和转速成比例。但 是，在液压技术中广泛应用的执行器是单出杆的差动液压缸。其特点 是占用空间小，输出力大，但进出油口排出的油的流量不相等。这样 如仍沿用控制等截面缸的回路原理，系统就无法正常工作。因此泵控 差动缸一直是泵控技术的难点。有文献表明，在回路中设置一液压泵 和马达组成的液压变压器，通过对压力和流量的变换，可适应差动缸的流量差。为了补偿差动缸的流量偏差，德国REXROTH公司发展了 用两台伺服泵复合驱动差动缸的回路原理，用2台泵来补偿差动缸的 流量差，该发明将这一原理应用于变速电机与定量液压泵组成的电液 控制系统。但是，用液压变压器和两台泵组成的系统结构复杂、成本高，不利于推广利用。经德国汉堡工业大学研究，提出了利用单台伺 服泵，配合液控单向阀来平衡差动缸不对称流量的原理。该回路中， 两个液控单向阀的出口分别与液压缸二腔和液压双向泵的进出油口 相连，二液控单向阀的进口连通并连接到补油的油箱或低压蓄能器 上，当液压泵向液压缸的无杆腔供油时，因液压泵从有杆腔吸出的油 流量大于缸运动所提供的油流量，使这一腔压力降低，系统通过单向 阀向有杆腔补油，补充的油量就是液压缸二腔的流量差。当液压缸收 回时，液压缸有杆腔进油，无杆腔排油，这时有杆腔的压力使另一单 向阀打开，将无杆腔多余的油液排回油箱。这种回路存在的主要问题 是在频繁往复的运动过程中，液控单向阀频繁地处于"开-关"状态， 可能会引起液压系统的冲击震荡，不适用于频繁调节的阀门控制系 统；另外，这种回路没有锁定阀门位置的"锁位"功能。发明内容本发明的目的是克服了上述现有技术的不足，提供了一种通过液 压泵控方式实现位置控制的泵控式电液执行机构。本发明的泵控式电液执行机构的技术方案是这样实现的， 一种泵 控式电液执行机构，远端控制室通过信号线与位置控制器相连接，所 述位置控制器通过信号线与位置传感器相连接，所述位置传感器与单 出头式油缸相连接，所述单出头式油缸的两腔分别通过管路与液压锁 两端相连接，所述液压锁的两端连接双向泵，所述双向泵的两端还分 别与左溢流阀和右溢流阀相连接，所述双向泵的两端还分别连接两个 单向阀，所述两个单向阀的另一端连接在一起并与一油滤相连接，所 述油滤安装在油箱内，所述左溢流阀的左面、右溢流阀的右面还通过 管路与油箱相连、空气滤清器安装在油箱顶部、液位温度计安装在油 箱侧壁，远端控制室还通过电源线与电机控制单元相连接，所述双向 泵还与电机相连接，所述电机通过信号线与电机控制单元相连接。本发明的泵控式电液执行机构相对于现有技术具有如下优点1、本发明能有效解决泵控单出杆缸运动时流量变化不平衡的问 题，单出头式油缸动作平稳，油缸运动和换向过程中无冲击噪声。2能耗低，体积小，结构简单，经济实用。
图1为本发明的泵控式电液执行机构部件连接示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明本发明的泵控式电液执行机构的技术方案是这样实现的， 一种泵 控式电液执行机构，远端控制室通过信号线与位置控制器14相连接， 位置控制器14通过信号线与位置传感器1相连接，位置传感器1与单出头式油缸2相连接，单出头式油缸2的两腔分别通过管路与液压 锁3两端相连接，液压锁3的两端连接双向泵6，双向泵6的两端还 分别与左溢流阀4和右溢流阀5相连接，双向泵6的两端还分别连接 单向阀8、单向阀9，单向阀8、单向阀9的另一端连接在一起并与 油滤10相连接，油滤IO安装在油箱12内，左溢流阀4的左面、右 溢流阀5的右面还通过管路与油箱12相连，空气滤清器11安装在油 箱12顶部、液位温度计13安装在油箱12侧壁，远端控制室还通过 电源线与电机控制单元15相连接，双向泵6还与电机7相连接，电 机7通过信号线与电机控制单元15相连接。当位置控制器14接收到控制室发来的位置控制信号时，位置控 制器14将此信号与位置传感器1反馈来的位置信号进行比较，比较 的偏差经过内部控制算法处理后输出给电机控制单元15，电机控制 单元15会输出相应的电机转速信号和转向控制信号，并驱动电机7 旋转，电机7的旋转带动双向泵6同步旋转，输出液压流量并导致双 向泵6的一端输出油口压力升高，打开液压锁3，推动单出头式油缸 2动作，同时位置传感器1会把单出头式油缸2的位置信号实时反馈 给位置控制器14，直到偏差信号小于内部死区范围，电机控制单元 15输出停止信号，使电机7和双向泵6停止运转，单出头式油缸2 即到达平衡位置，双向泵6旋转时排油和吸油会出现流量不平衡现 象，当单出头式油缸2活塞向有杆腔运动时，双向泵6从单出头式油 缸2有杆腔返回双向泵的油量小于向无杆腔排出油量，不足的油量则 由双向泵6从油箱12中吸入补足；当单出头式油缸2活塞向无杆腔运动时，从单出头式油缸2无杆腔返回双向泵6的油量大于向有杆腔排出油量，多余的油量通过左溢流阀4或右溢流阀5返回油箱12。 由于油箱12补油或蓄油的油量是单出头式油缸2运动所需油量的一 部分，所以油箱12的体积不必很大，另外，由于流量平衡问题是通 过从附带的油箱12吸油和蓄油实现，不需要对双向泵6进行任何改 造。液压锁3用于在双向泵6停止运转时，锁住单出头式油缸2两腔， 避免负载力矩引起的负载位置漂移，左溢流阀4、右溢流阀5在双向 泵6出口压力高时打开，以保证系统压力不会超过安全值，单向阀8、 单向阀9用来保证双向泵6的输出流量不会直接返回油箱12，油滤 10用来保证吸入双向泵6的油是洁净的，避免异物对双向泵6造成 损坏。
权利要求
1、一种泵控式电液执行机构，包括位置控制器，其特征在于，所述位置控制器通过信号线与位置传感器相连接，所述位置传感器与单出头式油缸相连接，所述单出头式油缸的两腔分别通过管路与液压锁两端相连接，所述液压锁的两端连接双向泵，所述双向泵的两端还分别与左溢流阀和右溢流阀相连接，所述双向泵的两端还分别连接两个单向阀，所述两个单向阀的另一端连接在一起并与设置在油箱内的油滤相连接，所述左溢流阀的左面、右溢流阀的右面还通过管路与油箱相连、空气滤清器安装在油箱顶部、液位温度计安装在油箱侧壁，远端控制室还通过电源线与电机控制单元相连接，所述双向泵还与电机相连接，所述电机通过信号线与电机控制单元相连接。
全文摘要
一种泵控式电液执行机构，包括通过信号线与位置传感器连接的位置控制器，位置传感器与单出头式油缸相连，单出头式油缸两腔分别通过管路与液压锁两端相连，液压锁的两端连接双向泵、左溢流阀、右溢流阀、单向阀，单向阀另一端相连并与设置在油箱内的油滤连接，左溢流阀、右溢流阀通过管路与油箱相连，空气滤清器、液位温度计分别安装在油箱顶部和侧面，远端控制室通过电线与电机控制单元连接，双向泵与电机连接，电机与电机控制单元相连接。本发明通过位置信号传感器反馈到位置控制器的信号来使控制室调整电机控制单元并调整电机的转速，从而调整双向泵的转速实现油缸两腔的变化，达到位置调整的目的。本发明能耗低、体积小、成本低、控制效果好。
文档编号F15B15/14GK101235836SQ20081000766
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者刘海峰, 张文波, 戴忠义, 赵永洁, 岩 陈, 涛 黄 申请人:岩 陈