一种阀门伺服液压控制系统的制作方法

本实用新型涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种阀门伺服液压控制系统。

背景技术：

高炉是炼铁的主要设备，其中，炉顶部分是负责把焦炉过来的矿石、焦炭等物料按照相应的比例和量进行布料。因此，在炉顶上设有专门的布料器设备，而布料器设备是由专用的布料器液压装置来驱动和控制的。布料器的作用尤其重要，特别是比较大的高炉，通过控制布料器的角度来控制各种物料的量，对炼出来的钢铁的质量会造成直接影响；因此，对布料器的角度控制要求非常准确，响应要快和稳定。

然而，现有的一些布料器液压控制装置结构非常复杂，体积庞大，存在对布料器的布料角度控制不准确，不稳定，响应不够快等缺陷；从而直接影响了炼铁的产品质量。

技术实现要素：

本实用新型提供一种油液无泄漏，实现阀门的保压功能，同时简化系统，减少故障率的阀门伺服液压控制系统。

本实用新型采用的技术方案为：一种阀门伺服液压控制系统，其包括：伺服电机、油泵、压力传感器、编码器、伺服驱动器、上位机、液压换向阀、液控单向阀、单向背压阀以及油缸；所述伺服电机通过联轴器与所述油泵连接，所述油泵的出油口与所述液压换向阀的第一进油口连通，所述液压换向阀的第一出油口与所述液控单向阀连接，所述液控单向阀与所述单向背压阀的第一进油口连接；所述单向背压阀的第一出油口与所述油缸的进油腔连接；

所述油缸的出油腔与所述单向背压阀的第二进油口连接，所述单向背压阀的第二出油口与所述液控单向阀连接，所述液控单向阀与所述液压换向阀的第二进油口连接，所述液压换向阀的第二出油口连接至一个系统回油区；所述压力传感器设置在所述油泵的出油口处，连接所述油泵与所述伺服驱动器，所述编码器安装于所述伺服电机上，所述上位机连接所述伺服驱动器以及所述油缸。

进一步地，所述油缸上还安装有位移传感器，所述位移传感器与所述上位机连接。

相较于现有技术，本实用新型的阀门伺服液压控制系统通过设置液控单向阀连接在液压换向阀和单向背压阀之间，使得油缸的进油腔和出油腔的油液由液控单向阀隔断，从而实现油液无泄漏，实现阀门的保压功能。此外，通过设置压力传感器和伺服驱动器进行电气闭环控制，以实现压力调整，取消了传统的液压压力阀，使之容易出现压力数字化设定，而且结果精准，简化了液压系统的结构，便于后期液压系统的维护。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中，

图1：本实用新型阀门伺服液压控制系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的阀门伺服液压控制系统包括伺服电机1、油泵2、压力传感器3、编码器4、伺服驱动器5、上位机6、液压换向阀7、液控单向阀8、单向背压阀9以及油缸10；其中，伺服电机1通过联轴器与油泵2连接，通过伺服电机1带动油泵2转动。油泵2的出油口与液压换向阀7的第一进油口a连通，液压换向阀7的第一出油口b与液控单向阀8连接，液控单向阀8与单向背压阀9的第一进油口c连接；单向背压阀9的第一出油口d与油缸10的进油腔e连接。

油缸10的出油腔f与单向背压阀9的第二进油口g连接，单向背压阀9的第二出油口h与液控单向阀8连接，液控单向阀8与液压换向阀7的第二进油口i连接，液压换向阀7的第二出油口j连接至一个系统回油区k。通过单向背压阀9平衡油缸10的负载变化，当油缸10的负载为负时，单向背压阀9产生一个背压，从而保证单向背压阀9的阀门不会产生失速，确保油缸10的动作平稳可控。

压力传感器3设置在油泵2的出油口处，连接油泵2与伺服驱动器5，把液压系统的压力数据传输到伺服驱动器5。编码器4安装于伺服电机1上，用以检测伺服电机1的转速和转向。上位机6连接伺服驱动器5以及油缸10。进一步，油缸10上还安装有位移传感器11，通过位移传感器11将油缸10的位置数据传输到上位机6。

本实用新型的阀门伺服液压控制系统的工作原理如下：

给上位机6输入布料器阀门一个角度(即：油缸10一个动作的压力、方向、速度和位置信号)，伺服电机1带动油泵2转动，输出压力油，液压换向阀7换向，使得液压换向阀7的第一出油口a伸出，第二进油口i缩回出油，油液经过液控单向阀8以及单向背压阀9进入油缸10的进油腔e，使得油缸10的进油腔e伸出，出油腔f缩回，油缸10内的油液经过单向背压阀9以及液控单向阀8，将单向背压阀9内的平衡阀推开，经过液压换向阀7的第二进油口i进入液压换向阀7，最终经过液压换向阀7的第二出油口j回到系统回油区，实现油缸10的伸出或缩回的动作；

在此过程中，油缸10的位置定位是根据位移传感器11的值，对应出油缸10实际的物理位置值，在油缸10移动时，上位机6会实时读取位移传感器11的数值，当位置的数值达到上位机6限定的位置时，液压换向阀7快速复位，停在中位，油缸10就在设定的位置停止；这时，油缸10的进油腔e和出油腔f的油液由液控单向阀8隔断，从而实现油液无泄漏，实现阀门的保压功能；液压换向阀7的阀门的一个角度对应一个油缸行程位置。

液压换向阀7阀门的速度由伺服电机1的转速决定，整个液压系统的压力由上位机6给定伺服驱动器5，伺服驱动器5对应给出一个转速，输出一个流量，这个流量在补充液压系统泄漏的同时使得液压系统的压力达到设定压力，压力传感器3把实时的压力值传输到伺服驱动器5上，同时编码器4把伺服电机1的实时转速信号发送至伺服驱动器5，伺服驱动器5根据该信号进行计算，再调整输出对应转速以达到设定的压力值，实现动态调整，无需使用液压压力阀，而直接使用电气来实现液压压力的调整。

综上，本实用新型的阀门伺服液压控制系统具有以下有益效果：

1、通过伺服电机1控制液压换向阀7阀门的速度，相较于传统的通过流量控制阀来控制速度更为节能，减少热量的产生。

2、通过设置液控单向阀8连接在液压换向阀7和单向背压阀9之间，使得油缸10的进油腔e和出油腔f的油液由液控单向阀8隔断，从而实现油液无泄漏，实现阀门的保压功能。

3、通过设置压力传感器3和伺服驱动器5进行电气闭环控制，以实现压力调整，取消了传统的液压压力阀，使之容易出现压力数字化设定，而且结果精准，简化了液压系统的结构，便于后期液压系统的维护。

只要不违背本实用新型创造的思想，对本实用新型的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本实用新型公开的内容；在本实用新型的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本实用新型创造的思想的任意组合，均应在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种阀门伺服液压控制系统，其特征在于，包括：伺服电机、油泵、压力传感器、编码器、伺服驱动器、上位机、液压换向阀、液控单向阀、单向背压阀以及油缸；所述伺服电机通过联轴器与所述油泵连接，所述油泵的出油口与所述液压换向阀的第一进油口连通，所述液压换向阀的第一出油口与所述液控单向阀连接，所述液控单向阀与所述单向背压阀的第一进油口连接；所述单向背压阀的第一出油口与所述油缸的进油腔连接；

所述油缸的出油腔与所述单向背压阀的第二进油口连接，所述单向背压阀的第二出油口与所述液控单向阀连接，所述液控单向阀与所述液压换向阀的第二进油口连接，所述液压换向阀的第二出油口连接至一个系统回油区；所述压力传感器设置在所述油泵的出油口处，连接所述油泵与所述伺服驱动器，所述编码器安装于所述伺服电机上，所述上位机连接所述伺服驱动器以及所述油缸。

2.如权利要求1所述的阀门伺服液压控制系统，其特征在于：所述油缸上还安装有位移传感器，所述位移传感器与所述上位机连接。

技术总结
本实用新型提供一种阀门伺服液压控制系统，包括：伺服电机、油泵、压力传感器、编码器、伺服驱动器、上位机、液压换向阀、液控单向阀、单向背压阀以及油缸。伺服电机与油泵连接，油泵的与液压换向阀连通，液压换向阀与液控单向阀连接，液控单向阀与单向背压阀连接；单向背压阀与油缸连接。压力传感器设置在油泵的出油口处，编码器安装于伺服电机上，上位机连接伺服驱动器以及油缸。本实用新型的阀门伺服液压控制系统油液无泄漏，实现阀门的保压功能，同时简化系统，减少故障率。

技术研发人员：廉波;亓玉敏;张玮;陈裕银;李振立;赵宗垚;李涛;于亚生
受保护的技术使用者：广州白云液压机械厂有限公司
技术研发日：2020.01.16
技术公布日：2020.10.30