直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)，屬于液壓技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]直接驅(qū)動(dòng)容積控制系統(tǒng)(Direct Drive Volume Control)也叫直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)(Direct Drive Electro-hydraulic Servo System)或電液混合(Hybrid)執(zhí)行裝置等。它結(jié)合了交流調(diào)速的靈活性和液壓出力大的雙重優(yōu)點(diǎn)。采用交流變頻和液壓容積調(diào)速組合成的交流變頻容積調(diào)速回路具有調(diào)速范圍寬、分辨率高、節(jié)能性好、抗污能力強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)。在一般技術(shù)性能要求的伺服裝置上，已經(jīng)可以代替使用電液伺服閥的傳統(tǒng)電液伺服系統(tǒng)。其基本原理是通過(guò)伺服電機(jī)或者變頻電機(jī)和定量栗結(jié)合，通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的方向、位置及力控制。
[0003]液壓機(jī)是一種利用液體靜壓力來(lái)加工金屬、塑料、粉末等制品的機(jī)械。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如:鍛壓、沖壓、彎曲、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。液壓機(jī)采用容積調(diào)速，方向控制回路是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)各條油路中液壓油管道的接通、切斷或改變液壓油流向，從而使執(zhí)行元件按照需要相應(yīng)作出啟動(dòng)、停止或者換向等一系列動(dòng)作。當(dāng)活塞桿快速上升到最頂部后，下部的有桿腔會(huì)繼續(xù)充入液油，若不及時(shí)溢流會(huì)對(duì)液壓機(jī)造成極大的損傷，甚至發(fā)生安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)，以解決液壓缸的有桿腔溢流問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)，包括:
[0006]伺服驅(qū)動(dòng)器；
[0007]伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器相連接，伺服驅(qū)動(dòng)器接收控制器發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制伺服電機(jī)的動(dòng)作；
[0008]雙向液壓栗，雙向液壓栗的一接口通過(guò)第一油路與液壓缸的有桿腔相連接;雙向液壓栗的另一接口通過(guò)第二油路與液壓缸的無(wú)桿腔相連接;雙向液壓栗與伺服電機(jī)連接，且雙向液壓栗在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作；
[0009]密閉壓力油罐，密閉壓力油罐通過(guò)單向閥分別與第一油路、第二油路相連通；
[0010]溢流閥，包括第一溢流閥，第一油路通過(guò)第一溢流閥與密閉壓力油罐相連通。
[0011]進(jìn)一步為了對(duì)液壓機(jī)進(jìn)行保壓，所述的溢流閥還包括第二溢流閥，第二油路通過(guò)第二溢流閥與密閉壓力油罐相連通。
[0012]進(jìn)一步為了避免無(wú)桿腔的壓力過(guò)低或無(wú)桿腔的壓力過(guò)高，所述的直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)還包括液控單向閥，無(wú)桿腔通過(guò)該液控單向閥與密閉壓力油罐連通，液控單向閥的控制口與第一油路連通，利用液控單向閥對(duì)無(wú)桿腔補(bǔ)回與回油。
[0013]進(jìn)一步為了停機(jī)時(shí)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所帶負(fù)載受到外力強(qiáng)烈干擾時(shí)，避免油路被干擾，所述的第一油路和第二油路中分別連接有鎖用液控單向閥，兩個(gè)鎖用液控單向閥組成雙向液壓閥鎖。
[0014]進(jìn)一步，所述的伺服電機(jī)上設(shè)置有電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，且電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與伺服驅(qū)動(dòng)器相連接。
[0015]進(jìn)一步，所述的直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)還具有信號(hào)采集系統(tǒng)，信號(hào)采集系統(tǒng)包括:
[0016]用于采集液壓缸的有桿腔所在第一油路的壓力值的有桿腔壓力傳感器；
[0017]用于采集液壓缸的無(wú)桿腔所在第二油路的壓力值的無(wú)桿腔壓力傳感器；
[0018]用于采集液壓缸的活塞桿位移信號(hào)的活塞桿位移傳感器。
[0019]進(jìn)一步，所述的直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)還具有控制器，
[0020]控制器的信號(hào)輸入端與上述信號(hào)采集系統(tǒng)的信號(hào)輸出端相連，并接收信號(hào)采集系統(tǒng)輸出的第一油路壓力信號(hào)、第二油路壓力信號(hào)以及活塞桿位移信號(hào)；
[0021]控制器的信號(hào)輸出端與伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端連接，并向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令。
[0022]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]I)當(dāng)活塞桿快速上升時(shí)，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，第一油路內(nèi)的油液將液控單向閥接通，無(wú)桿腔出油，有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔排出的油量大于有桿腔所需要的油量，在滿足雙向液壓栗所需油量后，多余的油液回流至密閉壓力油罐；當(dāng)活塞桿上升到頂部后，設(shè)定第一溢流閥的開(kāi)啟壓力較小，油液從第一溢流閥直接回流至密閉壓力油罐，從而能迅速實(shí)現(xiàn)溢流，保證液壓缸不受干擾；
[0024]2)當(dāng)活塞桿下行時(shí)，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔出油，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，達(dá)到第二溢流閥的溢流壓力，第二溢流閥打開(kāi)，在保證無(wú)桿腔內(nèi)壓力穩(wěn)定的情況下，多余的油液直接通過(guò)第二溢流閥回流至密閉壓力油罐，保壓時(shí)間較短不會(huì)產(chǎn)生較大溫升；
[0025]3)本發(fā)明的控制器根據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)的反饋及要求，輸出指令控制伺服驅(qū)動(dòng)器，接著伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向液壓栗產(chǎn)生液壓能，通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的變向、變速、變轉(zhuǎn)矩和限轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的換向、調(diào)速和限壓功能，從而實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)的快速下行、工進(jìn)、保壓、快速上動(dòng)作；
[0026]4)本發(fā)明的密閉壓力油罐對(duì)油路進(jìn)行油介質(zhì)的補(bǔ)充，從而彌補(bǔ)液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的容積不等的缺陷，有效地對(duì)油路進(jìn)行回油和補(bǔ)油；
[0027]5)用液控單向閥的控制口連接第一油路，以控制回油量，當(dāng)活塞桿上升時(shí)，無(wú)桿腔的多余油液能經(jīng)液控單向閥直接回流至密閉壓力油罐，采用密閉壓力油罐給系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)動(dòng)力補(bǔ)油，提高了系統(tǒng)的性能并減少了系統(tǒng)的體積。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)的原理框圖；
[0029]圖中，1、液壓缸，2、活塞桿位移傳感器，3、液控單向閥，4、信號(hào)采集系統(tǒng)，5、控制器，6、密閉壓力油罐，7、伺服驅(qū)動(dòng)器，8、無(wú)桿腔壓力傳感器，9’、第一溢流閥，9”、第二溢流閥，10、雙向液壓栗，11、伺服電機(jī)、12、單向閥，13、鎖用液控單向閥，14、有桿腔壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0031]如圖1所示，一種直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)，包括:
[0032]伺服驅(qū)動(dòng)器7;
[0033]伺服電機(jī)11，伺服電機(jī)11與伺服驅(qū)動(dòng)器7相連接，伺服驅(qū)動(dòng)器7根據(jù)接收的驅(qū)動(dòng)指令控制伺服電機(jī)11的動(dòng)作；
[0034]雙向液壓栗10，雙向液壓栗10的一接口通過(guò)第一油路與液壓缸I的有桿腔相連接；雙向液壓栗10的另一接口通過(guò)第二油路與液壓缸I的無(wú)桿腔相連接;雙向液壓栗10與伺服電機(jī)11連接，且雙向液壓栗10在伺服電機(jī)11的驅(qū)動(dòng)下動(dòng)作；
[0035]密閉壓力油罐6，密閉壓力油罐6通過(guò)單向閥12分別與第一油路、第二油路相連通；
[0036]溢流閥，包括第一溢流閥9’，第一油路通過(guò)第一溢流閥9’與密閉壓力油罐6相連通。
[0037]優(yōu)選地，為了對(duì)液壓機(jī)進(jìn)行保壓，溢流閥還包括第二溢流閥9”，第二油路通過(guò)第二溢流閥9”與密閉壓力油罐6相連通。
[0038]優(yōu)選地，直驅(qū)式液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)還包括液控單向閥3，無(wú)桿腔通過(guò)該液控單向閥3與密閉壓力油罐6連通，液控單向閥3的控制口與第一油路連通，以避免無(wú)桿腔的