专利名称：低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种数字式电液伺服驱动装置，特别是涉及一种用于数控机床低速大
扭矩旋转坐标加工件转台的驱动或低速大推力直线坐标的低速大扭矩大推力数字式电液 伺服驱动装置。
背景技术：
近三十年，数控机床在我国获得了快速发展和普及，一台数控机床的加工运动，已 由二轴的数控车床和三轴的数控铣床向五轴联动机床的五轴，向具有复合功能的多轴发 展。当前虽然已有直线电机用于数控机床的直线坐标驱动，有大扭矩力矩电机用于数控机 床的旋转坐标直驱，但是由于直线电机和力矩电机价格昂贵，直驱的力和力矩不足等缺点， 还不能广泛使用。对于直线运动，当前采用较多的是使用伺服电机通过滚珠丝杠直联驱动， 当直联驱动力矩不足，转动惯量不匹配时，使用齿形带或低背隙精密齿轮减速机减速。对于 需要数控化的工件主轴和刀具主轴的连续旋转和分度定位运动，大多采用伺服电机并通过 大速比精密减速机驱动。当采用大减速比减速机驱动时，由于减速机的反向间隙和传动误 差，大大降低了传动精度，同时由于传动链的过长，而降低了传动的刚度，这将造成机床振 动，影响加工的效率和质量，也会降低刀具和机床的寿命。另外，当直线驱动力达到几十吨， 旋转驱动的力矩达到数万N m时，机械减速机太大太重造成无法安装，在运动学上惯量太 大，造成运动的动态品质太低而无法使用。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于数控机床低速大扭矩 旋转坐标加工件转台的驱动或低速大推力直线坐标的低速大扭矩大推力数字式电液伺服 驱动装置。。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种低速大扭矩
大推力数字式电液伺服驱动装置，包括有工作台，还设置有伺服电机和由伺服电机驱动的
双向液压泵，所述的双向液压泵的两个液压输出端连接工作台驱动装置，所述的工作台驱
动装置连接工作台用于驱动工作台的动作，在双向液压泵的两个液压输出端之间还分别并
联设置有第一安全阀和第二安全阀，所述的工作台驱动装置的一个液压驱动端连接第一液
控单向阀，另一个液压驱动端连接第二液控单向阀，所述的第一液控单向阀的另一端与第
二液控单向阀的另一端共同连接补油油箱，对应着工作台还设置有反馈光栅，所述的伺服
电机的信号输入端所接收的信号是，将控制部分所发出的控制信号与反馈光栅所反馈的工
作台的位置信号经比较器进行比较后，又经放大器进行放大的信号。 所述的工作台驱动装置是采用双向直线驱动液压缸或是采用液压马达。 所述的工作台是双向直线运动的工作台。 所述的工作台是双向旋转运动的工作台。 所述的第一安全阀与第二安全阀的液体流向相反。
所述的第一液控单向阀与第二液控单向阀的液体流向相反。
所述的反馈光栅为直线型光栅，或是圆型光栅。 本发明具有的优点和积极效果是本发明的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，具有如下的特点 1、传动链短，体积小，重量轻，惯量小，传动精度高，传动刚性高，动态品质好，抗冲击振动，成本较低； 2、将纯电伺服电机与液压泵和液压驱动装置有机结合，形成数字式大扭矩大推力
电液伺服驱动装置，使伺服电机的控制方便和液压执行机构的高刚性大推力大扭矩相结
合，大大提高了液压执行机构的可控性，扩大了液压传动机构的使用范围，适用于数控机床
低速大扭矩(1 10万N m)旋转坐标驱动和低速大推力直线坐标的驱动； 3、与传统的使用电液伺服阀的电液伺服驱动装置相比，具有更高的传动效率和更
高的可靠性，节能且不发热。
图1是本发明的第一实施方式的结构示意 图2是本发明的第二实施方式的结构示意图。
图中的标号分别是 1-工作台；2_伺服电机；3_双向液压泵；4_工作台驱动装置；5_反馈光栅；6_比
较器；7-放大器；8-第一安全阀；9-第二安全阀；10-第一液控单向阀；ll-第二液控单向阀；12-补油油箱。
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本发明的如下 如图1、图2所示，本发明的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，包括有工作台l，还设置有伺服电机2和由伺服电机2驱动的双向液压泵3，所述的双向液压泵3的两个液压输出端连接工作台驱动装置4，所述的工作台驱动装置4连接工作台1用于驱动工作台1的动作，在双向液压泵3的两个液压输出端之间还分别并联设置有第一安全阀8和第二安全阀9，所述的第一安全阀8与第二安全阀9的液体流向相反。所述的第一安全阀8和第二安全阀9所起的作用是在伺服电机急停时，起到缓冲降压的作用，减少因压力脉冲造成管路的损坏。所述的工作台驱动装置4的一个液压驱动端连接第一液控单向阀10，另一个液压驱动端连接第二液控单向阀ll，所述的第一液控单向阀10的另一端与第二液控单向阀ll的另一端共同连接补油油箱12。所述的第一液控单向阀10与第二液控单向阀11的液体流向相反。对应着工作台1还设置有反馈光栅5，所述的伺服电机2的信号输入端所接收的信号是，将控制部分所发出的控制信号与反馈光栅5所反馈的工作台1的位置信号经比较器6进行比较后，又经放大器7进行放大的信号。 本发明的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，均采用伺服电机直接驱动双向液压泵，从而形成数字式电液伺服泵，当电液伺服泵与大推力液压缸构成大推力数字式电液伺服油缸时，用其完成低速大推力直线坐标驱动；当电液伺服泵与大扭矩液压马达
4构成低速大扭矩数字式电液伺服马达时，可以用于低速大扭矩旋转轴的驱动。 如图1所示，所述的工作台驱动装置4是采用双向直线驱动的液压缸，所述的工作
台1是双向直线运动的工作台，所述的反馈光栅5为直线型光栅 如图2所示，所述的工作台驱动装置4是采用液压马达，所述的工作台l是双向旋 转运动的工作台，所述的反馈光栅5为圆型光栅。 本发明的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置的工作过程是，当工作台工 作时，比较器首先将计算机发出的控制指令信号a与光栅反馈的工作台当前的移动状态信 号b进行比较，当反馈的移动状态信号b大于计算机所发出的控制指令信号a，伺服电机进 行反转；当反馈的工作台当前的移动状态信号b小于计算机所发出的控制指令信号a，伺服 电机进行正常工作；当反馈的工作台当前的移动状态信号b等于计算机所发出的控制指令 信号a，伺服电机停止工作。
权利要求
一种低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，包括有工作台(1)，其特征是还设置有伺服电机(2)和由伺服电机(2)驱动的双向液压泵(3)，所述的双向液压泵(3)的两个液压输出端连接工作台驱动装置(4)，所述的工作台驱动装置(4)连接工作台(1)用于驱动工作台(1)的动作，在双向液压泵(3)的两个液压输出端之间还分别并联设置有第一安全阀(8)和第二安全阀(9)，所述的工作台驱动装置(4)的一个液压驱动端连接第一液控单向阀(10)，另一个液压驱动端连接第二液控单向阀(11)，所述的第一液控单向阀(10)的另一端与第二液控单向阀(11)的另一端共同连接补油油箱(12)，对应着工作台(1)还设置有反馈光栅(5)，所述的伺服电机(2)的信号输入端所接收的信号是，将控制部分所发出的控制信号与反馈光栅(5)所反馈的工作台(1)的位置信号经比较器(6)进行比较后，又经放大器(7)进行放大的信号。
2. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所 述的工作台驱动装置(4)是采用双向直线驱动液压缸或是采用液压马达。
3. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所 述的工作台(1)是双向直线运动的工作台。
4. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所 述的工作台(1)是双向旋转运动的工作台。
5. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所述的第一安全阀(8)与第二安全阀(9)的液体流向相反。
6. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所述的第一液控单向阀(10)与第二液控单向阀(11)的液体流向相反。
7. 根据权利要求1所述的低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其特征是所述的反馈光栅(5)为直线型光栅，或是圆型光栅。
全文摘要
一种低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置，其结构是双向液压泵的两个液压输出端连接工作台驱动装置，工作台驱动装置连接工作台，在双向液压泵的两个液压输出端之间还分别并联设置有第一安全阀和第二安全阀，工作台驱动装置的一个液压驱动端连接第一液控单向阀，另一个液压驱动端连接第二液控单向阀，第一液控单向阀的另一端与第二液控单向阀的另一端共同连接补油油箱，对应着工作台还设置有反馈光栅，伺服电机的信号输入端所接收的信号是，将控制部分所发出的控制信号与反馈光栅所反馈的工作台的位置信号经比较器进行比较后，经放大器进行放大的信号。本发明传动链短，体积小，重量轻，惯量小，传动精度高，传动刚性高，动态品质好，抗冲击振动，成本较低。
文档编号F15B15/00GK101695816SQ20091007085
公开日2010年4月21日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者路文忠 申请人:路文忠;