专利名称：同步驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械技术领域，涉及一种同步驱动装置，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歩驱动精度的影响。
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步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。多液压缸同歩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，如果将行车动态同步位移误差由10mm减小 到5 mm，其运行速度可以由100 mm/s提高200ram/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同步驱动装置包括机架、负载加载台、导轨、导向轮、活塞杆、液压缸、 电液比例阀、油箱。负载加载台设置在机架的顶部，机架的两侧边对称装有 导向轮，导向轮与导轨滚动配合；机架的后端面设置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，活塞杆与导轨平行；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1为本发明一种实施例结构示意图；图2为电液比例阀和液压缸部分的控制结构示意图；图3为本发明的另一种实施例结构示意图。
具体实施方式
、、 如图1和图2所示，同步驱动装置包括机架1、负载加载台2、导轨11、 导向轮12、活塞杆5、液压缸6、电液比例阀7、油箱IO。负载加载台2设 置在机架1的顶部，机架1的两侧边对称装有导向轮12，导向轮12与导轨 ll滚动配合；机架l的后端面设置一个截面为凹字形的耳环接手3，耳环接 手3与耳环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与导轨11平行；活塞杆5的另一端穿过液压缸阻尼加载 器17、液压缸6的一个端面与液压缸6内的活塞19固定设置，液压缸位移 传感器21穿过液压缸6的另一个端面与活塞19以及活塞杆5滑动配合；活 塞19将液压缸6分为无杆腔20和有杆腔18，无杆腔20和有杆腔18分别通 过管路与电液比例阀7连接，无杆腔20与电液比例阀7之间的管路上设置 有压力传感器22和流量传感器23;电液比例阀7的供油回路和回油回路与 油箱10相接，供油回路上设置有油泵电机组8和油液过滤器9。电液比例阀 7的阀芯上设置有阀芯位移传感器24，阀芯位移传感器24、液压缸位移传感 器21、压力传感器22和流量传感器23与控制单元13的输入端信号连接， 控制单元13的输出端、扰动信号加载器15以及信号放大器16与信号合成器14连接，控制单元13的输出信号与扰动信号加载器15的扰动信号经信
号合成器14合成，并经信号放大器16放大后的输出信号加载至电液比例阀 7。
实施例1的具体工作过程启动油泵电机组，控制单元通过控制电液比 例阀来推进或回拉机架，在此过程中，分别采集压力传感器、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，从而优化 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。 实施例2:
如图3所示，同步驱动装置包括机架1、负载加载台2、导轨11、导向 轮12、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10。负载加载台2设置在机架1顶部，机架1的 两侧对应导轨11处对称装有导向轮12，导向轮12与导轨11滚动配合；机 架1的后端面两端对称设置截面为凹字形耳环接手3，耳环接手3与耳环4 的一端通过销轴活动连接；耳环4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；两个电液比例阀的供油回路并联 后通过油泵电机组、油液过滤器与油箱相接，每个电液比例阀的回油回路直 接与油箱相接。每个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分别加载至两个电液比例阔。
实施例2的具体工作过程启动油泵电机组，控制单元分别控制两个电 液比例阀来推进或回拉机架，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， 并可两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.同步驱动装置，包括机架、负载加载台、导轨、导向轮、活塞杆、液压缸、电液比例阀、油箱，其特征在于负载加载台设置在机架的顶部，机架的两侧边对称装有导向轮，导向轮与导轨滚动配合；机架的后端面设置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，活塞杆与导轨平行；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
本发明涉及一种同步驱动装置。现有的装置控制精度低、同步性能差。本发明包括机架。负载加载台设置在机架的顶部，机架的两侧边对称装有导向轮；机架的后端面设置耳环接手，耳环接手与耳环活动连接；耳环与活塞杆一端固定设置，活塞杆的另一端与活塞固定设置，液压缸位移传感器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，电液比例阀的供油回路和回油回路与油箱相接。电液比例阀的阀芯上设置有阀芯位移传感器，传感器与控制单元的输入端信号连接，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和放大器的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F15B11/00GK101644284SQ200910102079
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