专利名称：一种闭环式液压伺服装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压传动设备，确切地说，涉及一种闭环式液压伺服装置。
液压传动技术因其具有工作平稳、噪音低、控制容易、驱动力大、适应性强而在国民经济的许多领域中得到广泛应用，例如在机床、农机、起重机械、动力机械和石油、冶金、纺织、煤炭、船舶、航空航天等许多行业中都使用了各式各样的液压传动技术和装备。而如何使液压传动系统与近年来发展迅猛的数字电子控制系统相结合，也成了一项新的技术课题引起许多技术人员的钻研。
本实用新型的目的就是提供一种使传统的液压传动技术能够与数字控制的电子技术相结合的一种闭环式液压伺服装置。
本实用新型包括有被驱动体、用来驱动被驱动体的液压驱动单元、机械式液压伺服阀和线轮组四部分组成，其中线轮呈圆筒形，被支撑在一个轴上并可自由回转；线轮筒身上固定着一条具有可挠性的测线的一端，该测线的中间部分均绕在线轮筒身上，另外一端则固定在机械式液压伺服阀控制心轴的直线位移接收装置上；机械式液压伺服阀的阀体内有一个可接收外部传送进来的直线位移信号并将其转变为液压化信号的可移动的控制心轴；该伺服阀被固定在由其驱动的液压驱动单元上，线轮则固定在被驱动体上，当液压驱动单元启动后，测线就会被自动拉伸，如果有一角位移信号被输入到线轮时，线轮会依此信号转动而收放测线，再由测线牵引液压伺服阀心轴把信号转变为液压式信号，再驱动液压驱动单元驱动被驱动体，然后固定在被驱动体上的线轮连同测线再把被驱动体的移动状况反馈给液压伺服阀的控制心轴，直到该控制心轴又回复到中间位置，由此完成一个闭环控制循环。
本实用新型可以使传统的液压传动技术与电子技术的数字控制系统结合起来，除了保留原来液压传动的常规优点外，更能使液压系统的位移，速度、定位等动作都在数字控制系统下实现，更加便利于动作精确无误和控制灵活自如，使液压传动技术能在更广阔的领域内驰骋。
以下结合附图具体介绍本实用新型。
图1是本实用新型中线轮组的结构示意图。
图2是线轮组中几种测线的不同断面形状示意图。
图3、图4是线轮组的两种不同实施例结构图。
图5是本实用新型遥控传统式液压伺服阀面驱动被驱动体的应用实例结构示意图。
图6、图7、图8都是本实用新型的另外几种实施例结构示意图。
先介绍附图中编号及名称对照1是线轮组，1－1螺旋沟，1－2分离器，1－3小孔，1－4记忆轮，1－5防叠器固定盘，1－6测线防叠器，1－7防叠器轴，1－8附着式压缩弹簧，1－9弹簧式防叠器组，1－10传感器。2是测线，2－1六种不同的测线截面，2－2分离器形状两种。4是伺服阀，4－1测线固定螺帽，4－2弹簧，4－3测线张力调整螺帽，4－5伺服阀心轴，4－6、4－7工作液压出入口，4－8压力油入口，4－9回油口，4－10、4－11液压缸出入口，4－12液压缸杆，4－13油封，4－14液压缸，4－15、4－16油管。5是线轮驱动轴，5－1线轮支架，5－2线轮轴轴承部。6是活动被驱动体(上滑座)，6－1液压缸固定座，6－2基座。7是转向惰轮。8是步进、伺服或变速电机及减速机组。9是角度解析器。10是转轴。
如
图1所示，线轮组1是一个外径、真园度及同心度都很精密加工而得到的圆筒，其上设有防止测线2重叠的分离器1－2，分离器则是镶在螺旋沟1－1中。小孔1－3是用来钩扣或配合外物辅助固定测线2使用的。记忆轮1－4和线轮1同轴且同步旋转，其外径设有凹突或颜色或电磁记忆符号，以便用肉眼或传感器辨识、记忆、判读和传送角度变化的。
图2中的2－1表示几种变通的测线断面形状，2－2是与上述变通测线相配合的线轮分离器(沟)的断面形状。
图3和图4是两种不设分离器，而以不同的一个测线防叠器来取代之的线轮变通设计实施例。1－5是一个独立不动的物体，用作防叠器固定盘，测线防叠器1－6就固定在1－5上。防叠器1－6是一个小滑轮，它与线轮1之间的高度距离设定在测线厚度的1倍半之内，便可防止测线在卷取时发生重叠。图4介绍的则在防叠器支轴1－7上装置一个附着式压缩弹簧1－8，藉著弹簧的尾部可将测线推靠在一侧，使测线的卷收更趋紧密。
在图5中，主控源由线轮轴5输入，驱动线轮1同时收放测线2和连在一起的伺服阀心轴4－5，再靠心轴4－5的动作变化来控制液压油从液压油缸4－14的出入口4－10、4－11进行流动工作，从而达到操作驱动体6的目的。另外，测线的张力是靠弹簧4－2来维系和绷紧的，并可通过螺帽4－3来微调张力的大小。图5所示的是该系统保持在一平衡中立的位置，也就是上滑座6及线轮1都静止不动时的位置。如线轮1逆时针转动带动测线，当张力超过弹簧4－2预压量时才可能驱使伺服阀心轴4－5左移，此时测线张力是绷紧的。但是如果线轮顺时针转动使测线放松及张力减小时，弹簧4－2则瞬时相对伸张以保持平衡，同时驱动伺服阀心轴4－5向图5右侧移动，于是经由伺服阀的动作，使上滑座6也向右移动。如线轮施放测线的速度不大于伺服阀的反应速度，测线也是随时保持拉伸而不致松散的。假如测线被过度放松表示系统中有误动作发生，可另设传感装置敏感而防止之，因不在本实用新型中申请案的范围内而省略之。
图6、图7是另外一种和图5所述的原理相同、功能相同，但位置安排不同的实施例。图6的安排可使主控源和伺服阀都能固定在一个基准面上不动，其工作原理如下主控源由线轮轴5输入、驱动线轮1，同时收放测线2，再经由转向惰轮7的转向而达到遥控伺服阀心轴4－5的目的。图7中线轮组1的心轴5，是用伺服、步进或变速电机及减速机组8、配合角度解析器9来驱动的。因此，当驱动源8输入线轮1使之转动某一小角度时，相对地使测线收放某一小段长度，连带着也驱动伺服阀心轴动作而达到控制目的。而转动角度的大小则可通过角度解析器9而敏感获知，这样就可以很简单地用小动力的数字控制而获得大功率的液压输出。图8则是另一种使用本实用新型的设计实施范例。图示表示本实用新型的伺服控制装置也可以用来驱动被驱动体6做旋转运动。
权利要求一种闭环式液压伺服装置，包括有被驱动体、驱动被驱动体的液压驱动单元、机械式液压伺服阀，其特征在于该装置还包括一个呈圆筒形，被支撑在一个轴上并可自由回转的线轮和一条具有可挠性的测线，该测线的一端固定在线轮筒身上，中间部分则绕在线轮筒身上，另外一端则固定在机械式液压伺服阀控制心轴的直线位移接收装置上；机械式液压伺服阀的阀体内有一个可接收外部传送进来的直线位移信号并将其转变为液压化信号的可移动的控制心轴；该伺服阀被固定在由其驱动的液压驱动单元上，线轮则固定在被驱动体上，当液压驱动单元启动后，测线就会被自动拉伸，如果有一角位移信号被输入到线轮时，线轮会依此信号转动而收放测线，再由测线牵引液压伺服阀心轴把信号转变为液压式信号，再驱动液压驱动单元驱动被驱动体，然后固定在被驱动体上的线轮连同测线再把被驱动体的移动状况反馈给液压伺服阀的控制心轴，直到该控制心轴又回复到中间位置，由此完成一个闭环控制循环。
专利摘要一种闭环式液压伺服装置，是由线轮组、液压伺服阀、液压驱动单元及被驱动体组成的。利用线轮把角位移信号转变为直线位移，并籍此驱动伺服阀，再由伺服阀把直线位移转变为液压式信号而驱使液压驱动单元动作，从而实现驱动被驱动体作所欲之运动。同时，固定在被驱动体上的线轮组可将被驱动体的位移状况反馈给伺服阀，从而构成一个精密可靠的闭环控制的液压伺服装置，使传统的液压传动技术与先进的数字控制电子技术能够结合起来。
文档编号F15B9/00GK2081009SQ90222298
公开日1991年7月17日 申请日期1990年10月20日 优先权日1990年10月20日
发明者张伏荣 申请人:张伏荣