專利名稱：一種能實現(xiàn)中途準(zhǔn)確停位的液壓缸控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液壓機械技術(shù)領(lǐng)域，提供是提供了一種能實現(xiàn)中途準(zhǔn)確停位的液壓缸控制裝置，機電液一體化的執(zhí)行元件(液壓缸)，應(yīng)用于需要在三個以上位置停止并穩(wěn)定定位的機械設(shè)備，尤其適合于在上述條件下多缸聯(lián)動的場合?？蓮V泛應(yīng)用于礦山、冶金、機械、 化工、工程、物流等一切使用液壓缸驅(qū)動的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在目前的液壓驅(qū)動系統(tǒng)中，當(dāng)需要液壓缸在中途停止時，一般在相應(yīng)的位置設(shè)置行程開關(guān)(或接近開關(guān))，當(dāng)開關(guān)檢測到信號后，通過PLC控制電磁閥換向，使液壓缸停止運動。定位精度會受到液壓油溫度、壓力、開關(guān)性能等波動的影響。對于要求精度高的場合， 還可以采用磁尺或線性位移傳感器等。但以上方式都容易因為電氣元件的性能不穩(wěn)造成故障，導(dǎo)致使用成本較高。在多缸聯(lián)動的場合，一般在每個液壓缸的兩個進油管路上設(shè)置節(jié)流閥，通過調(diào)節(jié)閥的流量使各個缸的速度大致相同，從而使各個缸停的位置大致準(zhǔn)確。但是由于液壓缸和節(jié)流閥的特性在使用過程中會發(fā)生變化，這樣一來，必須定期對閥進行調(diào)整，以維持設(shè)備的正常使用，但很難完全杜絕事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能實現(xiàn)中途準(zhǔn)確停位的液壓缸控制裝置，完全克服缸的速度變化或檢測元件的性能變化對停止位置的影響。本發(fā)明包括液壓缸1 (為多油口液壓缸)、三位四通主電磁換向閥2、二位二通支電磁換向閥3、液壓管路4和接近開關(guān)5，液壓缸1有3 7個油口，每個油口通過液壓管路4 與二位二通支電磁換向閥3相連，然后與三位四通主電磁換向閥2相連，二位二通支電磁換向閥3控制各油口的通斷，三位四通主電磁換向閥2控制缸的運動方向，接近開關(guān)5設(shè)置在液壓缸各個停止位置。本發(fā)明所述的液壓缸1包括缸體、活塞、活塞桿，在缸體上除兩端的兩個油口外， 在中部與需要停止的位置相對應(yīng)設(shè)計有1 5個油口，活塞有兩道油封，兩道油封間距剛好將中部油口封住。通常情況下，液壓缸1中部油口接出的管路在閥臺附近由兩路匯成，分別通過1個二位二通支電磁換向閥3接至三位四通主電磁換向閥2的兩個輸出油口 ；液壓缸兩端的油口管路也各自通過一個二位二通支電磁換向閥3接至三位四通主電磁換向閥2的兩個輸出油口。所述的接近開關(guān)5設(shè)置在液壓缸上，與設(shè)計要求的活塞各個停止位置對應(yīng)，用于判斷活塞所在的位置。當(dāng)只有一個中間油口時，通過用兩個二位三通支電磁換向閥6代替四個二位二通支電磁換向閥3分別控制中間油口與兩端油口的通斷選擇，實現(xiàn)在中間位置的準(zhǔn)確停位。
在多缸聯(lián)動時，各個液壓缸1采用并聯(lián)聯(lián)接的方式，通過將各個對應(yīng)油口聯(lián)在一起實現(xiàn)每個液壓缸在相同的位置準(zhǔn)確停位。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.能實現(xiàn)在行程中途的準(zhǔn)確停位，不受液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)性能的影響?？梢杂糜谥匾墓ぷ鲌龊虾蛺毫拥墓ぷ鳝h(huán)境，工作可靠，減少事故發(fā)生率。2.在多缸聯(lián)動的場合，由于每個缸都能實現(xiàn)中途的準(zhǔn)確停位，對于它們在速度方面的同步要求就會放寬，即使在工作一段時間后，各缸的速度都發(fā)生了變化，但只要沒達到影響工作節(jié)奏的程度，依然可以正常使用。這樣，既降低了工人的勞動強度，又提高了設(shè)備的使用壽命，大大降低使用維護成本。3.與使用昂貴的線性位移傳感器、同步馬達等相比，本設(shè)計可以節(jié)約設(shè)備購置成本和使用成本。


圖1為單個四油口液壓缸的控制原理圖。由1個液壓缸1、1個三位四通主電磁換向閥2、6個二位二通支電磁換向閥3、1套液壓管路4和4個接近開關(guān)5組成。圖2為單個三油口液壓缸的控制原理圖。由1個液壓缸1、1個三位四通主電磁換向閥2、2個二位三通支電磁換向閥6、1套液壓管路4和3個接近開關(guān)5組成。圖3為3個三油口液壓缸的控制原理圖。由3個(可以更多)液壓缸1、1個三位四通主電磁換向閥2、2個二位三通支電磁換向閥6、1套液壓管路4和3個接近開關(guān)5組成。
具體實施例本發(fā)明包括液壓缸1 (為多油口液壓缸)、三位四通主電磁換向閥2、二位二通支電磁換向閥3、液壓管路4和接近開關(guān)5，其特征在于，液壓缸1有3 7個油口，每個油口通過液壓管路4與二位二通支電磁換向閥3相連，然后與三位四通主電磁換向閥2相連，二位二通支電磁換向閥3控制各油口的通斷，三位四通主電磁換向閥2控制缸的運動方向，接近開關(guān)5設(shè)置在液壓缸各個停止位置。本發(fā)明的液壓缸與一般的液壓缸的不同之處在于，一般的液壓缸只有兩個油口， 一個進油，一個排油，而本發(fā)明的液壓缸1有3 7個油口，中部多出的油口位置與設(shè)備要求的需要中途停止的位置相對應(yīng)，活塞有兩道油封，其間距可以剛好將中部油口覆蓋。中部油口接出的管路在閥臺附近由兩路匯成，分別通過一個二位二通支電磁換向閥3接至三位四通主電磁換向閥2的兩個輸出油口。液壓缸1兩端的油口管路上也各自設(shè)有二位二通支電磁換向閥3。二位二通支電磁換向閥3的數(shù)量由液壓缸中部油口的數(shù)量決定，設(shè)液壓缸1 中部油口的數(shù)量為n，則二位二通支電磁換向閥3的數(shù)量為2n+2。接近開關(guān)5設(shè)置在液壓缸上，與設(shè)計要求的活塞各個停止位置對應(yīng)，用于判斷活塞所在的位置。接近開關(guān)和電磁閥都與PLC相連。工作原理如下如圖1所示，當(dāng)液壓缸1的活塞處于縮回位置時，令與無桿腔連接的中間管路和有桿腔管路上的二位二通支電磁換向閥3處于關(guān)閉狀態(tài)，與有桿腔連接的中間管路和無桿腔管路上的二位二通支電磁換向閥3處于導(dǎo)通狀態(tài)。液壓缸前進時，無桿腔進油，中間管路回油。當(dāng)走到中間位置時，活塞本身封住中間出油口，液壓缸自動停止。返回行程類似。當(dāng)液壓缸1活塞位于中間位置時，令兩個中間管路上的支電磁換向閥3都處于關(guān)閉狀態(tài)，兩端管路上的二位二通支電磁換向閥3處于導(dǎo)通狀態(tài)。液壓缸前進或后退時，兩端油口一個進油，一個回油。當(dāng)走到極限位置時，液壓缸自動停止。所述的多油口液壓缸包括缸體、活塞、活塞桿，在缸體上除兩端的兩個油口外，在中部與需要停止的位置相對應(yīng)也設(shè)計有1 5個油口。以圖1為例進行詳細(xì)說明如圖1所示，當(dāng)液壓缸1的活塞處于縮回位置時，接近開關(guān)5之SO有在位信號，6個二位二通支電磁換向閥3中的Bl和B3處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4 個處于關(guān)閉狀態(tài)。液壓缸1活塞前進時，三位四通主電磁換向閥2動作，無桿腔進油，第一中間管路回油。當(dāng)走到第一中間位置時，活塞本身封住第一中間出油口，液壓缸自動停止， 接近開關(guān)5之S2出現(xiàn)在位信號。液壓缸1需要繼續(xù)前進時，6個二位二通支電磁換向閥3 中的Bl和B5處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4個處于關(guān)閉狀態(tài)。無桿腔進油，第二中間管路回油。當(dāng)走到第二中間位置時，活塞本身封住第二中間出油口，液壓缸自動停止，接近開關(guān)5之S3出現(xiàn)在位信號。液壓缸1需要繼續(xù)前進時，6個二位二通支電磁換向閥3中的Bl和B6處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4個處于關(guān)閉狀態(tài)。無桿腔進油，有桿腔回油。當(dāng)走到伸出極限位置時，液壓缸自動停止，接近開關(guān)5之Sl出現(xiàn)在位信號。返回行程類似，液壓缸1的活塞處于伸出極限位置，接近開關(guān)5之Sl有在位信號，6個二位二通支電磁換向閥3中的B4和B6處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4個處于關(guān)閉狀態(tài)。液壓缸1活塞后退時，三位四通主電磁換向閥2動作，有桿腔進油，第二中間管路回油。當(dāng)走到第二中間位置時，活塞本身封住第二中間出油口，液壓缸自動停止，接近開關(guān)5之S3出現(xiàn)在位信號。液壓缸1需要繼續(xù)后退時，6個二位二通支電磁換向閥3中的B2和B6處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4個處于關(guān)閉狀態(tài)。有桿腔進油，第一中間管路回油。當(dāng)走到第一中間位置時，活塞本身封住第一中間出油口，液壓缸自動停止，接近開關(guān)5之S2出現(xiàn)在位信號。液壓缸1需要繼續(xù)后退時，6個二位二通支電磁換向閥3中的 Bl和B6處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余4個處于關(guān)閉狀態(tài)。有桿腔進油，無桿腔回油。當(dāng)走到縮回位置時，液壓缸自動停止，接近開關(guān)5之SO出現(xiàn)在位信號。。如圖2所示，當(dāng)只有一個中間油口時，用兩個二位三通支電磁換向閥6代替四個二位三通支電磁換向閥3分別控制中間油口與兩端油口的通斷選擇，便可實現(xiàn)。如圖3所示，在多缸聯(lián)動的場合，各個液壓缸采用并聯(lián)聯(lián)接的方式，將各個對應(yīng)油口聯(lián)在一起即可。
權(quán)利要求
1.一種能實現(xiàn)中途準(zhǔn)確停位的液壓缸控制裝置，包括液壓缸(1)、三位四通主電磁換向閥O)、二位二通支電磁換向閥(3)、液壓管路0)、接近開關(guān)(5)；其特征在于，液壓缸 (1)有3 7個油口，每個油口通過液壓管路(4)與二位二通支電磁換向閥(3)相連，然后與三位四通主電磁換向閥( 相連，二位二通支電磁換向閥C3)控制各油口的通斷，三位四通主電磁換向閥( 控制缸的運動方向，接近開關(guān)( 設(shè)置在液壓缸各個停止位置。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓缸控制裝置，其特征在于，所述的液壓缸(1)包括缸體、活塞、活塞桿，在缸體上除兩端的兩個油口外，在中部與需要停止的位置相對應(yīng)設(shè)計有1 5 個油口，活塞有兩道油封，兩道油封間距剛好將中部油口封住。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓缸控制裝置，其特征在于，液壓缸(1)中部油口接出的管路在閥臺附近由兩路匯成，分別通過1個二位二通支電磁換向閥C3)接至三位四通主電磁換向閥O)的兩個輸出油口 ；液壓缸兩端的油口管路也各自通過個二位二通支電磁換向閥 (3)接至三位四通主電磁換向閥O)的兩個輸出油口。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓缸控制裝置，其特征在于，所述的接近開關(guān)(5)與設(shè)計要求的活塞各個停止位置對應(yīng)，用于判斷活塞所在的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓缸控制裝置，當(dāng)只有一個中間油口時，通過用兩個二位三通支電磁換向閥(6)代替四個二位二通支電磁換向閥(3)分別控制中間油口與兩端油口的通斷選擇，實現(xiàn)在中間位置的準(zhǔn)確停位。
6.如權(quán)利要求1所述的液壓缸控制裝置，在多缸聯(lián)動時，各個液壓缸(1)采用并聯(lián)聯(lián)接的方式，通過將各個對應(yīng)油口聯(lián)在一起實現(xiàn)每個液壓缸在相同的位置準(zhǔn)確停位。
全文摘要
一種能實現(xiàn)中途準(zhǔn)確停位的液壓缸控制裝置，屬于液壓機械技術(shù)領(lǐng)域。包括多油口液壓缸(1)、主電磁換向閥(2)、支電磁換向閥(3)、液壓管路(4)和接近開關(guān)(5)，其特征在于，液壓缸(1)有3～7個油口，每個油口通過液壓管路(4)與支電磁換向閥(3)相連，然后與主換向閥(2)相連，支電磁換向閥(3)控制各油口的通斷，主電磁換向閥(2)控制缸的運動方向，接近開關(guān)(5)設(shè)置在液壓缸各個停止位置。優(yōu)點在于，能實現(xiàn)在行程中途的準(zhǔn)確停位，不受液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)性能的影響?？梢杂糜谥匾墓ぷ鲌龊虾蛺毫拥墓ぷ鳝h(huán)境，工作可靠，減少事故發(fā)生率。
文檔編號F15B15/28GK102287418SQ20111017182
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者強需青, 李亮, 楊秀萍, 郝志杰, 韋富強 申請人:北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司