直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(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。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、易于實現(xiàn)計算機控制等一系列優(yōu)點。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)。其基本原理是通過伺服電機或者變頻電機和定量栗結(jié)合，通過控制電機的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)對系統(tǒng)的方向、位置及力控制。
[0003]液壓機是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、粉末等制品的機械。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。液壓機采用容積調(diào)速，方向控制回路是用來控制液壓系統(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、停止或者換向等一系列動作。當活塞桿快速上升到最頂部后，下部的有桿腔會繼續(xù)充入液油，若不及時溢流會對液壓機造成極大的損傷，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)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)，以解決液壓缸的有桿腔溢流問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)，包括:
[0006]伺服驅(qū)動器；
[0007]伺服電機，伺服電機與伺服驅(qū)動器相連接，伺服驅(qū)動器接收控制器發(fā)出的驅(qū)動信號控制伺服電機的動作；
[0008]雙向液壓栗，雙向液壓栗的一接口通過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第二油路與液壓缸的無桿腔相連接;雙向液壓栗與伺服電機連接，且雙向液壓栗在伺服電機的驅(qū)動下動作；
[0009]密閉壓力油罐，密閉壓力油罐通過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，第一油路通過第一溢流閥與密閉壓力油罐相連通。
[0011]進一步為了對液壓機進行保壓，所述的溢流閥還包括第二溢流閥，第二油路通過第二溢流閥與密閉壓力油罐相連通。
[0012]進一步為了避免無桿腔的壓力過低或無桿腔的壓力過高，所述的直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)還包括液控單向閥，無桿腔通過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，利用液控單向閥對無桿腔補回與回油。
[0013]進一步為了停機時，當執(zhí)行機構(gòu)所帶負載受到外力強烈干擾時，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，兩個鎖用液控單向閥組成雙向液壓閥鎖。
[0014]進一步，所述的伺服電機上設(shè)置有電機轉(zhuǎn)速傳感器，且電機轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端與伺服驅(qū)動器相連接。
[0015]進一步，所述的直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)還具有信號采集系統(tǒng)，信號采集系統(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桿腔所在第二油路的壓力值的無桿腔壓力傳感器；
[0018]用于采集液壓缸的活塞桿位移信號的活塞桿位移傳感器。
[0019]進一步，所述的直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)還具有控制器，
[0020]控制器的信號輸入端與上述信號采集系統(tǒng)的信號輸出端相連，并接收信號采集系統(tǒng)輸出的第一油路壓力信號、第二油路壓力信號以及活塞桿位移信號；
[0021]控制器的信號輸出端與伺服驅(qū)動器的信號輸入端連接，并向伺服驅(qū)動器發(fā)出驅(qū)動指令。
[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)當活塞桿快速上升時，伺服電機反轉(zhuǎn)，第一油路內(nèi)的油液將液控單向閥接通，無桿腔出油，有桿腔進油，無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；當活塞桿上升到頂部后，設(shè)定第一溢流閥的開啟壓力較小，油液從第一溢流閥直接回流至密閉壓力油罐，從而能迅速實現(xiàn)溢流，保證液壓缸不受干擾；
[0024]2)當活塞桿下行時，伺服電機正轉(zhuǎn)，無桿腔進油，有桿腔出油，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計，達到第二溢流閥的溢流壓力，第二溢流閥打開，在保證無桿腔內(nèi)壓力穩(wěn)定的情況下，多余的油液直接通過第二溢流閥回流至密閉壓力油罐，保壓時間較短不會產(chǎn)生較大溫升；
[0025]3)本發(fā)明的控制器根據(jù)信號采集系統(tǒng)的反饋及要求，輸出指令控制伺服驅(qū)動器，接著伺服驅(qū)動器控制伺服電機直接驅(qū)動雙向液壓栗產(chǎn)生液壓能，通過實現(xiàn)對伺服電機的變向、變速、變轉(zhuǎn)矩和限轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的換向、調(diào)速和限壓功能，從而實現(xiàn)液壓機的快速下行、工進、保壓、快速上動作；
[0026]4)本發(fā)明的密閉壓力油罐對油路進行油介質(zhì)的補充，從而彌補液壓缸的有桿腔和無桿腔的容積不等的缺陷，有效地對油路進行回油和補油；
[0027]5)用液控單向閥的控制口連接第一油路，以控制回油量，當活塞桿上升時，無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)進行無動力補油，提高了系統(tǒng)的性能并減少了系統(tǒng)的體積。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(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、信號采集系統(tǒng)，5、控制器，6、密閉壓力油罐，7、伺服驅(qū)動器，8、無桿腔壓力傳感器，9’、第一溢流閥，9”、第二溢流閥，10、雙向液壓栗，11、伺服電機、12、單向閥，13、鎖用液控單向閥，14、有桿腔壓力傳感器。
【具體實施方式】
[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)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0031]如圖1所示，一種直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)，包括:
[0032]伺服驅(qū)動器7;
[0033]伺服電機11，伺服電機11與伺服驅(qū)動器7相連接，伺服驅(qū)動器7根據(jù)接收的驅(qū)動指令控制伺服電機11的動作；
[0034]雙向液壓栗10，雙向液壓栗10的一接口通過第一油路與液壓缸I的有桿腔相連接；雙向液壓栗10的另一接口通過第二油路與液壓缸I的無桿腔相連接;雙向液壓栗10與伺服電機11連接，且雙向液壓栗10在伺服電機11的驅(qū)動下動作；
[0035]密閉壓力油罐6，密閉壓力油罐6通過單向閥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，為了對液壓機進行保壓，溢流閥還包括第二溢流閥9”，第二油路通過第二溢流閥9”與密閉壓力油罐6相連通。
[0038]優(yōu)選地，直驅(qū)式液壓機電液伺服系統(tǒng)還包括液控單向閥3，無桿腔通過該液控單向閥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，以避免無桿腔的