專利名稱:智能液動機的制作方法
本發(fā)明有關電控液壓技術，特別是機電一體化的液動機。
公知的液動機通常由液壓回路或帶電腦的電液回路進行控制，控制部分與液動機分開。當用戶買下液動機后，還需設計相應的控制回路才能使用，由此給用戶帶來困難;液動機不能隨買即用;用戶單位還須配備液壓專業(yè)或液壓電子專業(yè)方面的技術人員，可謂費時費力。
在現(xiàn)今的微電腦時代，工業(yè)上普遍使用微電腦控制是必然的趨勢。如果工業(yè)不能及時吸收微電腦技術，即不能及時開發(fā)同生產網絡聯(lián)系在一起的硬件和軟件的話，工業(yè)就得不到先進的微電腦技術的武裝，同時由于工業(yè)不能及時吸收微電腦技術，將使迅速發(fā)展著的微電腦事業(yè)出現(xiàn)衰退，這種現(xiàn)象目前已在某些國家出現(xiàn)。
本發(fā)明的目的之一是使用戶購買了液動機后，不需另外制作控制液動機動作的控制回路，排除用戶制作微電腦控制電液回路的困難，使微電腦技術在液壓技術領域：
中得到普遍使用。
本發(fā)明的目的之二是使用液動機的動作商品化，即用戶可用金錢直接買到液動機的動作。
本發(fā)明的要點在于電液集成塊和具有EPROM(或PROM)的微電腦集成電路封裝在一起，作為液動機的電液控制部分，附在液動機上，與液動機構成一體。控制液動機作某種動作的程序被寫入EPROM(或PROM)中，當啟動微電腦之后，EPROM(或PROM)中的程序被執(zhí)行，其信息通過印刷電路板傳到電液轉換元件。電液轉換元件將弱電信號轉換成小功率液壓信號，通過液控二通閥放大后，推動液動機作某種動作。液動機的實際動作(位移)通過傳感器反饋到微電腦。傳感器和反饋回路可與液動機做成一體，也可以與液動機分開。存放著控制液動機動作程序的EPROM(或PROM)按液動機的動作要求形成系列，供用戶選用。要改變液動機的動作，只要從該系列中選取相應的EPROM換上即可。
電液集成塊是由液控二通閥、回路套、液阻和電液轉換元件組成。沿園柱形套狀的液控二通閥閥體的軸向，在閥體的壁上開有若干通孔。每個通孔內裝有一個液控二通閥的閥芯，其二端面與閥體間圍成的二個密封腔內，各裝一個彈性元件，構成一個液控二通閥。在閥體通孔的孔壁中部開有一環(huán)槽，環(huán)槽棱邊和閥芯上的控制邊構成液控二通閥的通油口，液控二通閥閥芯二端的彈性元件，使液控二通閥中部的通油口是關閉的。裝有彈性元件的二密封腔構成液控二通閥的控制端。在液控二通閥閥體的內園柱面上開有若干排徑向孔，每排四個中二個孔分別與液控二通閥控制端的二密封腔相通，成為液控二通閥控制端的引出油口;另外的兩個孔分別與液控二通閥通油口的二端相通，成為液控二通閥通油口的引出油口。閥體內壓入數(shù)層直徑不一的回路套，液控二通閥引出油口之間的連接油路和液控二通閥引出油口與電液轉換元件引出油口之間的連接油路均開在回路套的外園柱面上?；芈诽咨弦查_有徑向的孔，以實現(xiàn)各回路套之間的油路連接?；芈诽咨系挠吐吠ㄟ^智能液動機殼體上的油道與液動機的兩油腔相連，另外還通過殼體上的外接油口與液源相通。液控二通閥閥體的二端各裝有電液轉換元件。電液轉換元件是在電磁線圈的中心穿一鐵芯，鐵芯與電磁線圈之間設置一個控制線圈?；瑒娱y芯位于鐵芯的一端。在鐵芯和閥芯之間設有一個園周被固定的彈性膜片。彈性膜片的中心部分同閥芯固連。二個電液轉換元件的閥芯都裝在最內層的回路套內的園柱面內，并可作軸向滑動。在最內層的回路套的內園柱面上開有二個環(huán)槽，一個環(huán)槽與一個閥芯的控制邊構成一個電液轉換元件的通油口;另一個環(huán)槽與另一個閥芯的控制邊構成另一個電液轉換元件的通油口。在最內層的回路套的內園柱面上開有四個徑向的孔，其中的二個孔分別與一個電液轉換元件通油口的二端相通，成為一個電液轉換元件引出油口;另外的二個孔分別與另一個電液轉換元件通油口的二端相通，成為另一個電液轉換元件的引出油口。二個電液轉換元件的四個引出油口，同最內層回路套外園柱表面上的油路相通。液阻設在回路套上。在電磁線圈上通以穩(wěn)定直流電流，電液轉換元件的通油口就關閉，這時在控制線圈上加上控制電信號后，電液轉換元件的通油口就打開，其開口之大小與加在控制線圈上的電壓成正比。就這樣電液轉換元件將控制電信號轉換成小功率液壓信號。此小功率液壓信號通過回路套上的油路被送到液控二通閥的控制端，經液控二通閥放大后，去推動液動機作動作。
微電腦集成電路，由EPROM(或PROM)、CPU數(shù)模和模數(shù)轉換元件、邏輯電路和印刷電路板組成。電液轉換元件的控制線圈的四根引線(每個電液轉換元件有二根)連接到微電腦集成電路的輸出端，以便實現(xiàn)CPU對電液控制回路的控制?？刂埔簞訖C動作的程序被存放在EPROM(或PROM)中。CPU執(zhí)行存放在EPROM(或PROM)中的程序時，微電腦集成電路就輸出電控制信號，此電控制信號被加到電液轉換元件的控制線圈上，就可以實現(xiàn)對液動機的自動控制。
由上述可知，本發(fā)明使用和操作都很方便，這使微電腦技術能普遍地應用于液壓系統(tǒng)中，由此自動化能在工業(yè)中普遍地推廣，使整個工業(yè)的面貌有所改觀。
附圖1，表示智能液動機的剖面圖附圖2，表示液控二通閥閥體的側視圖附圖3，表示液控二通閥的剖面圖附圖4，表示液控二通閥的符號附圖5，表示電液轉換元件的符號附圖6，表示智能液動機的回路圖沿園柱形套狀的液控二通閥體〔1〕的軸向，在閥體的壁上開有6個通孔〔2〕。每個通孔內裝有一個液控二通閥的閥芯〔3〕，在液控二通閥閥芯的二端與閥體間圍成的二個密封腔〔4〕內，各裝有一個波紋彈簧〔5〕。在閥體通孔〔2〕的孔壁中部開有一個環(huán)槽〔6〕，環(huán)槽棱邊和閥芯上的控制邊構成液控二通閥的通油口〔7〕。在液控二通閥閥體的內園柱面上開有四個徑向孔，其中二個孔分別與液控二通閥控制端的二個密封腔相通，成為液控二通閥控制端的引出油口〔8〕;另外的二個孔分別與液控二通閥通油口〔7〕的二端相通，成為液控二通閥通油口的引出油口〔9〕。閥體內壓入數(shù)層直徑不一的回路套〔10〕。液控二通閥引出油口之間的連接油路〔11〕和液控二通閥引出油口與電液轉換元件引出油口之間的連接油路〔11〕均開在回路套〔10〕的外園柱面上。在回路套上可開有徑向的孔〔13〕，以便實現(xiàn)各回路套之間的油路連接?；芈诽咨系挠吐吠ㄟ^智能液動機殼體〔14〕上的油道〔15〕與油缸〔16〕的兩油腔相連，另外還通過殼體上的外接油口〔17〕可與液源相通。液控二通閥閥體〔1〕的二端各裝有一個電液轉換元件。電液轉換元件是在電磁線圈〔18〕的中心穿一鐵芯〔19〕，鐵芯與電磁線圈之間設置一個控制線圈〔20〕。閥芯位于鐵芯的一端。在鐵芯和閥芯之間設有一個園周被固定的彈性膜片，其中心部分同閥芯固連。二個電液轉換元件的閥芯〔22〕和〔23〕都裝在最內層的回路套的園柱面內，并可作軸向滑動。在最內層的回路套的內園柱面上開有二個環(huán)槽〔24〕和〔25〕。環(huán)槽〔24〕與閥芯〔22〕的控制邊構成一個電液轉換元件的通油口;環(huán)槽〔25〕與閥芯〔23〕的控制邊構成另一個電液轉換元件的通油口。在最內層的回路套的內園柱面上開有四個徑向的孔，其中的二個孔分別與一個電液轉換元件通油口的二端相連，成為一個電液轉換元件的引出油口〔26〕和〔27〕;另外的二個孔分別與另一個電液轉換元件通油口的二端相通，成為另一個電液轉換元件的引出油口〔28〕和〔29〕。二個電液轉換元件的四個引出油口，同最內層回路套外園柱表面上的油路〔11〕相通。液阻是設在回路套上。
在圖4中，P和O是液控二通閥通油口的二個引出油口，h、e為液控二通閥控制端的二個引出油口。當h端的壓力大于e端的壓力時，液控二通閥的通油口被打開，其開口的大小與h端對e端的壓力差成正比;若h端的壓力小于或等于e端的壓力時，通油口關閉。
在圖5中，P和O為電液轉換元件通油口的二個引出油口。aa為電液轉換元件控制線圈的二根引出線，bb為電液轉換元件電磁線圈的二根引出線。bb端通電時，電液轉換元件的通油口關閉。再給aa端通反向電流時，電液轉換元件的通油口打開，其開口大小與通向aa端反向電流的大小成正比。
圖6中液控二通閥V1和液阻R2構成壓力放大器。
當穩(wěn)壓電源ee端的電壓加到電液轉換元件〔2〕的電磁線圈上后，其通油口關閉。起動微電腦集成電路后，CPU執(zhí)行存放在EPROM中的程序，輸出電控制信號。該信號直接傳給電液轉換元件的控制線圈，電液轉換元件將電控制信號轉換成弱小的液壓信號，送入液控二通閥V1和液阻R2組成的壓力放大器放大，放大后的液壓信號被輸入到液控二通閥V4的控制端，從而控制液動機(油缸)的速度。液動機的位移，通過傳感器30檢測，檢測結果直接反饋給微電腦電路中的模數(shù)轉換元件。模數(shù)轉換元件將電模擬量轉換成數(shù)字代碼，爾后輸進CPU。CPU將液動機位移的數(shù)字代碼對時間求導，得出液動機速度的數(shù)字代碼。CPU對此位移數(shù)字代碼和速度數(shù)字代碼進行判斷，如果二者都符合要求，微電腦電回路保持原輸出電壓信號不變，若速度不符合要求，則微電腦電路就向電液轉換元件〔2〕的控制線圈輸出速度控制電信號，校正液動機的速度，若位移不符合要求，微電腦電路就把位置控制電信號輸送到電液轉換元件〔3〕的控制線圈上，電液轉換元件〔3〕將此位置控制電信號轉換成液壓信號，經液控二通閥V2和V3放大后，控制液控二通閥V5和V6。當V5關閉時，V6打開，油缸活塞左移;若V5打開，V6關閉，油缸活塞右移，直到其位置符合要求為止。
權利要求
1.一種由微電腦電路、電液集成塊和液動機組成的電液控制液動機，其特征是微電腦電路、電液集成塊和液動機做成一體，控制液動機動作的程序存放于微電腦電路EPROM中，只要更換一塊EPROM就可使液動機改變動作。
2.如權利要求
1所述的液動機，其電液集成塊包括液控二通閥閥體、電液轉換元件、數(shù)層直徑不一且開有回路的回路套，液控二通閥閥體采用園柱形套狀結構，沿套壁軸向開有若干通孔，通孔內表面中部開一環(huán)槽，閥體的內園柱面上開有若干排每排四個的徑向孔，徑向孔與通孔貫通。
3.如權利要求
1、2所述的液動機，其電液集成塊中的電液轉換元件是以電磁線圈中心穿一鐵芯，鐵芯與電磁線圈之間設置一控制線圈。
4.如權利要求
1所述的液動機，其微電腦電路中的EPROM將形成系列向市場提供。
專利摘要
一種可供工業(yè)上廣泛應用的智能液動機。液動機的控制部分與液動機做成一體，控制液動機動作的程序存放于EPROM系列中。這種EPROM系列將隨時向市場提供，排除用戶自行設計液動機控制部分的困難。該液動機具有操作簡單，使用方便等特點。
文檔編號F15B9/00GK86102585SQ86102585
公開日1987年10月21日 申請日期1986年4月10日
發(fā)明者陳城書 申請人:武漢工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan