一種直接閥反饋液壓同步裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種直接閥反饋液壓同步裝置，裝置中包括多套液壓伺服控制系統(tǒng)，每套系統(tǒng)的液壓缸反饋信號(hào)直接作用在數(shù)字液壓閥上，而不是反饋到控制器?？刂破饕韵嗤拿}沖頻率給每套系統(tǒng)的指令電機(jī)發(fā)送相同數(shù)量的脈沖，每套液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)字液壓閥閥芯打開(kāi)相同的開(kāi)度，使每套液壓伺服系統(tǒng)的液壓缸運(yùn)動(dòng)，液壓缸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)輸出與液壓缸位移成比例的脈沖信號(hào)發(fā)送給每套液壓伺服系統(tǒng)的反饋電機(jī)關(guān)閉指令電機(jī)打開(kāi)的閥口，由于每個(gè)閥口的開(kāi)度都是相等的，所以反饋電機(jī)必須接受相同的脈沖才能關(guān)閉相同開(kāi)度的閥口使液壓缸停止運(yùn)動(dòng)，即個(gè)液壓缸的位移必須相同，從而達(dá)到多臺(tái)液壓缸同步的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種直接閥反饋液壓同步裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓控制技術(shù)，特別涉及一種位移信號(hào)直接反饋到數(shù)字液壓閥上的液壓同步裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓同步技術(shù)廣泛應(yīng)用于折彎?rùn)C(jī)、鍛壓機(jī)和啟閉機(jī)等技術(shù)產(chǎn)品的控制和制造過(guò)程。液壓同步是液壓控制領(lǐng)域的難題，使用普通液壓控制方式很難保證多缸同步的精度。當(dāng)前，為了使多個(gè)液壓缸具有較高的同步精度，一種方式是通過(guò)提高剛性固聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛性，強(qiáng)制使多個(gè)液壓缸同步動(dòng)作；利用這種方式不僅成本高，且同步精度很難滿(mǎn)足實(shí)際需要。另一種方式是通過(guò)高精度的電液伺服閥(或比例閥)分別對(duì)控制液壓缸的液壓油供給，通過(guò)控制液壓油流量精確控制各液壓缸的動(dòng)作，保證多個(gè)液壓缸動(dòng)作的同步精度；這種方式要依賴(lài)于電液伺服閥(或比例閥)對(duì)液壓油流量精度控制，要么控制成本過(guò)高，要么同步精度難以滿(mǎn)足實(shí)際需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種直接閥反饋液壓同步裝置，裝置中包括多套直接閥反饋液壓伺服控制系統(tǒng)，每套液壓伺服系統(tǒng)的液壓缸反饋信號(hào)直接作用在數(shù)字液壓閥上，而不是反饋到控制器，控制器以相同的脈沖頻率給每套上述液壓伺服系統(tǒng)的指令電機(jī)發(fā)送相同數(shù)量的脈沖，每套液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)字液壓閥閥芯打開(kāi)相同的開(kāi)度，使每套液壓伺服系統(tǒng)的液壓缸運(yùn)動(dòng)，液壓缸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)輸出與液壓缸位移成比例的脈沖信號(hào)發(fā)送給每套液壓伺服系統(tǒng)的反饋電機(jī)關(guān)閉指令電機(jī)打開(kāi)的閥口，由于每個(gè)閥口的開(kāi)度都是相等的，所以反饋電機(jī)必須接受相同的脈沖才能關(guān)閉相同開(kāi)度的閥口使液壓缸停止運(yùn)動(dòng)，即個(gè)液壓缸的位移必須相同，從而達(dá)到多臺(tái)液壓缸同步的目的。
[0004]本發(fā)明具體是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，包括控制器以及控制器連接的液壓伺服控制系統(tǒng)，液壓伺服控制系統(tǒng)由數(shù)字液壓閥和液壓缸組成:
[0006]數(shù)字液壓閥包括閥體、閥芯、指令電機(jī)和反饋電機(jī)，所述閥芯安裝在閥體的內(nèi)部，所述閥體兩端分別安裝指令電機(jī)和反饋電機(jī)，所述指令電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)換副連接至閥芯的一端，用于接收指令脈沖并根據(jù)指令脈沖信號(hào)控制指令電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述反饋電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)換副連接閥芯的另一端，用于接收反饋脈沖信號(hào)并根據(jù)反饋脈沖信號(hào)控制反饋電機(jī)的轉(zhuǎn)速和角度，使反饋電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與指令電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；
[0007]所述液壓缸包括缸體、空心活塞、旋轉(zhuǎn)編碼器和絲桿，所述絲桿置于缸體的內(nèi)部，且絲桿通過(guò)絲桿螺母與活塞相連，所述旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在所述缸體的一端，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸與絲杠連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器連接所述反饋電機(jī)；所述缸體一側(cè)設(shè)有兩個(gè)液壓缸接口通道，所述數(shù)字液壓閥通過(guò)管道連接液壓缸接口通道，對(duì)液壓缸的空心活塞兩側(cè)提供液壓壓力差并控制活塞的移動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述液壓伺服控制系統(tǒng)至少有兩套，且控制器分別連接每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)，所述控制器給每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)相同頻率和相同數(shù)量的脈沖信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步地，所述閥體兩側(cè)分別設(shè)置有由連通閥體內(nèi)部至外部的通道，該通道形成閥體的外部油路，包括進(jìn)油通道、回油通道和控制通道，所述閥體與所述閥芯形成三位四通換向閥，且所述控制通道連接所述液壓缸接口通道；
[0010]進(jìn)一步地，所述閥芯兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)凸緣結(jié)構(gòu)，所述凸緣結(jié)構(gòu)接觸閥體內(nèi)壁，回油通道和控制通道分別為兩個(gè)，且設(shè)置在閥體的不同側(cè)，進(jìn)油通道分別和控制通道連通進(jìn)行進(jìn)油工作，回油通道分別和液壓缸接口通道連通進(jìn)行回油工作；
[0011]進(jìn)一步地，所述凸緣結(jié)構(gòu)的寬度大于或等于控制通道、進(jìn)油通道、回油通道三者任一通道開(kāi)口的寬度，凸緣結(jié)構(gòu)之間的距離、控制通道之間的距離、進(jìn)油通道和回油通道之間的距離三者之間的距離相等，空心活塞的長(zhǎng)度大于所述液壓缸接口通道之間的距離；
[0012]進(jìn)一步地，所述反饋電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與指令電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反；
[0013]進(jìn)一步地，所述反饋電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)；
[0014]進(jìn)一步地，所述指令電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0015]進(jìn)一步地，所述絲杠編碼器組成的反饋系統(tǒng)也可以更換為光柵尺、磁柵尺或其它位移傳感器。
[0016]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為:本發(fā)明中控制器發(fā)出相同的脈沖信號(hào)給多套液壓伺服控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)多套液壓伺服控制系統(tǒng)中的液壓缸的活塞有相同的位移，從而達(dá)到多臺(tái)液壓缸同步的目的。本發(fā)明對(duì)液壓缸同步精度控制高，而且成本低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1所示一種直接閥反饋液壓同步裝置，包括控制器I以及控制器連接的液壓伺服控制系統(tǒng)，液壓伺服控制系統(tǒng)至少有兩套，且控制器分別連接每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)23，所述控制器(I)給每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)相同頻率和相同數(shù)量的脈沖信號(hào)。
[0021]液壓伺服控制系統(tǒng)由數(shù)字液壓閥2和液壓缸3組成:
[0022]數(shù)字液壓閥2包括閥體21、閥芯24、指令電機(jī)23和反饋電機(jī)22，所述閥芯24安裝在閥體21的內(nèi)部，所述閥體21兩端分別安裝指令電機(jī)23和反饋電機(jī)22，所述指令電機(jī)22通過(guò)轉(zhuǎn)換副26連接至閥芯24的一端，用于接收指令脈沖并根據(jù)指令脈沖信號(hào)控制指令電機(jī)23的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述反饋電機(jī)22通過(guò)轉(zhuǎn)換副25連接閥芯24的另一端，用于接收反饋脈沖信號(hào)并根據(jù)反饋脈沖信號(hào)控制反饋電機(jī)22的轉(zhuǎn)速和角度，使反饋電機(jī)22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與指令電機(jī)23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；所述液壓缸3包括缸體31、空心活塞32、旋轉(zhuǎn)編碼器34和絲桿33，所述絲桿33置于缸體31的內(nèi)部，且絲桿33通過(guò)絲桿螺母35與活塞32相連，所述旋轉(zhuǎn)編碼器34安裝在所述缸體31的一端，所述旋轉(zhuǎn)編碼器34的轉(zhuǎn)軸與絲杠33連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器34連接所述反饋電機(jī)22 ;所述缸體31 —側(cè)設(shè)有兩個(gè)液壓缸接口通道36，所述數(shù)字液壓閥2通過(guò)管道連接液壓缸接口通道36，對(duì)液壓缸的空心活塞32兩側(cè)提供液壓壓力差并控制活塞的移動(dòng)。
[0023]閥芯24兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)凸緣結(jié)構(gòu)，凸緣結(jié)構(gòu)接觸閥體內(nèi)壁，回油通道28和控制通道分別為兩個(gè)，且設(shè)置在閥體21的不同側(cè)，進(jìn)油通道27分別和控制通道29連通進(jìn)行進(jìn)油工作，回油通道28分別和液壓缸接口通道36連通進(jìn)行回油工作。凸緣結(jié)構(gòu)的寬度大于或等于控制通道29、進(jìn)油通道27、回油通道28三者任一通道開(kāi)口的寬度，保證閥芯對(duì)各通道的密封性是完全的。凸緣結(jié)構(gòu)之間的距離、控制通道29之間的距離、進(jìn)油通道27和回油通道28之間的距離三者之間的距離相等，空心活塞32的長(zhǎng)度大于所述液壓缸接口通道36之間的距離，保證了閥芯能夠嚴(yán)格分割各個(gè)通道實(shí)現(xiàn)不同的連通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸的活塞進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的目的。
[0024]該液壓同步裝置至少包括兩套以上的上述液壓伺服控制系統(tǒng)，控制器連接至每個(gè)指令電機(jī)，每個(gè)反饋電機(jī)分別連接每個(gè)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器，且液壓閥接口通道分別一一對(duì)應(yīng)管道連接液壓缸接口通道，系統(tǒng)的控制元件為指令電機(jī)23和反饋電機(jī)22，該指令電機(jī)和反饋電機(jī)一般為步進(jìn)電機(jī)，指令電機(jī)23接收控制器發(fā)出的控制信號(hào)，反饋電機(jī)22用于接收旋轉(zhuǎn)編碼器34發(fā)出的液壓缸位置脈沖信號(hào)。本發(fā)明中控制器I分別對(duì)液壓同步控制裝置的各液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)23發(fā)出相同的頻率和數(shù)量的指令脈沖信號(hào)，指令電機(jī)23旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閥芯24轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度，通過(guò)轉(zhuǎn)換副26使閥芯產(chǎn)生一定的位移形成開(kāi)口，進(jìn)油通道27分別和控制通道29連通進(jìn)行進(jìn)油工作，回油通道28分別和控制通道29連通進(jìn)行回油工作等多種狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行液壓缸的空心活塞上、移動(dòng)。當(dāng)空心活塞上下移動(dòng)時(shí)，亦帶動(dòng)與其連接在一起的絲桿螺母上下移動(dòng)，從而使絲桿33轉(zhuǎn)動(dòng)，處于絲桿一端的旋轉(zhuǎn)編碼器34產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)發(fā)送至反饋電機(jī)22，反饋電機(jī)22接到到這一脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)。反饋電機(jī)22驅(qū)動(dòng)閥芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與指令電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方向相反，當(dāng)反饋脈沖的數(shù)量與控制脈沖的數(shù)量相等時(shí)，數(shù)字閥關(guān)閉液壓缸停止運(yùn)動(dòng)。由于發(fā)送到每套液壓伺服控制系統(tǒng)的脈沖頻率和脈沖數(shù)量都是相同的，所以每套系統(tǒng)必須反饋相同數(shù)量的脈沖信號(hào)才能關(guān)閉數(shù)字液壓閥，而反饋脈沖數(shù)與液壓缸行程成正比，故各液壓缸的位移是相同的，從而實(shí)現(xiàn)液壓同步。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，包括控制器(I)以及控制器連接的液壓伺服控制系統(tǒng)，液壓伺服控制系統(tǒng)由數(shù)字液壓閥(2)和液壓缸(3)組成: 數(shù)字液壓閥⑵包括閥體(21)、閥芯(24)、指令電機(jī)(23)和反饋電機(jī)(22)，所述閥芯(24)安裝在閥體(21)的內(nèi)部，所述閥體(21)兩端分別安裝指令電機(jī)(23)和反饋電機(jī)(22)，所述指令電機(jī)(22)通過(guò)轉(zhuǎn)換副(26)連接至閥芯(24)的一端，用于接收指令脈沖并根據(jù)指令脈沖信號(hào)控制指令電機(jī)(23)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)角度；所述反饋電機(jī)(22)通過(guò)轉(zhuǎn)換副(25)連接閥芯(24)的另一端，用于接收反饋脈沖信號(hào)并根據(jù)反饋脈沖信號(hào)控制反饋電機(jī)(22)的轉(zhuǎn)速和角度，使反饋電機(jī)(22)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與指令電機(jī)(23)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反； 所述液壓缸(3)包括缸體(31)、空心活塞(32)、旋轉(zhuǎn)編碼器(34)和絲桿(33)，所述絲桿(33)置于缸體(31)的內(nèi)部，且絲桿(33)通過(guò)絲桿螺母(35)與活塞(32)相連，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(34)安裝在所述缸體(31)的一端，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(34)的轉(zhuǎn)軸與絲杠(33)連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(34)連接所述反饋電機(jī)(22);所述缸體(31) —側(cè)設(shè)有兩個(gè)液壓缸接口通道(36)，所述數(shù)字液壓閥(2)通過(guò)管道連接液壓缸接口通道(36)，對(duì)液壓缸的空心活塞(32)兩側(cè)提供液壓壓力差并控制活塞的移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述液壓伺服控制系統(tǒng)至少有兩套，且控制器(I)分別連接每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)(23)，所述控制器(I)給每套液壓伺服控制系統(tǒng)的指令電機(jī)相同頻率和相同數(shù)量的脈沖信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述閥體(21)兩側(cè)分別設(shè)置有由連通閥體內(nèi)部至外部的通道，該通道形成閥體的外部油路，包括進(jìn)油通道(27)、回油通道(28)和控制通道(29)，所述閥體與所述閥芯形成三位四通換向閥，且所述控制通道(29)連接所述液壓缸接口通道(36)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述閥芯(24)兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)凸緣結(jié)構(gòu)，所述凸緣結(jié)構(gòu)接觸閥體內(nèi)壁，回油通道(28)和控制通道(29)分別為兩個(gè)，且設(shè)置在閥體的不同側(cè)，進(jìn)油通道(27)分別和控制通道(29)連通進(jìn)行進(jìn)油工作，回油通道(28)分別和液壓缸接口通道(36)連通進(jìn)行回油工作。
5.如權(quán)利要求4所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述凸緣結(jié)構(gòu)的寬度大于或等于控制通道(29)、進(jìn)油通道(27)、回油通道(28)三者任一通道開(kāi)口的寬度，凸緣結(jié)構(gòu)之間的距離、控制通道(29)之間的距離、進(jìn)油通道(27)和回油通道(28)之間的距離三者之間的距離相等，空心活塞(32)的長(zhǎng)度大于所述液壓缸接口通道(36)之間的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述反饋電機(jī)(22)驅(qū)動(dòng)閥芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與指令電機(jī)(23)驅(qū)動(dòng)閥芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。
7.如權(quán)利要求1所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述反饋電機(jī)(22)為步進(jìn)電機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種直接閥反饋液壓同步裝置，其特征在于，所述指令電機(jī)(23)為步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】F15B11/22GK104074818SQ201410319584
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】邢朔, 盛瑋 申請(qǐng)人:武漢海力威機(jī)電科技有限公司