具有过压补偿的液压致动器制造技术

本发明专利技术涉及液压致动器，其包括：可变输送正排量泵(12)；构件(20)，该构件允许泵(12)的输送量被连续改变，构件(20)由液压缸(40)致动，液压缸由根据控制致动器(10)运动的命令工作的第一方向控制阀(48)反馈。根据发明专利技术，致动器(10)包括根据泵(12)的输出压力(P)被控制的第二方向控制阀(60)，第二方向控制阀(60)包括两个位置，其中一者(60a)被称为静止位置，只要泵(12)的输出压力(P)低于预定压力就获得该静止位置，在该静止位置，来自第一方向控制阀(48)的输出被直接传递到双动式液压缸(40)，且另一者(60b)被称为工作位置，在该工作位置，泵(12)的输出压力(P)被传递到液压缸(40)而不经过第一方向控制阀(48)，以减小泵(12)的输出压力(P)。力(P)。力(P)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有过压补偿的液压致动器
[0001]本专利技术涉及一种液压致动器。这种类型的致动器广泛地用于操纵移动元件。液压能的使用提供了优于电能的优点，因为液压能在输送的功率与致动器的质量之间具有非常好的比率。另一优点同样在于输送的功率与致动器的体积之间的非常好的比率。
[0002]另外，采用电动马达的致动器仅非常适合于高速和低扭矩。在特定的应用中，特别是在机器人领域，经常遇到相反的情况：低速和高扭矩。在低速下使用电动马达需要显著的减速比，因此在固定的且有限的减速比下实现该减速比是复杂的。
[0003]此外，在使用任何致动器时，无论是液压的还是电动的，通常都必须限制致动器施加的负载或速度。可以借助致动器控制回路来实现限制，该致动器控制回路包括测量负载或速度的传感器，该传感器与控制器相关联，该控制器允许根据来自该传感器的输出信号以及不得超过的负载或速度设定点来调制致动器的命令。
[0004]这种类型的限制通常与致动器的操作安全性关联，并且与不期望的事件相关联，特别是用于保护致动器的周围环境。这种类型的限制还允许保护致动器免受外部攻击。
[0005]可以将这种类型的限制结合到操作控制回路中。例如，当致动器的操作需要对致动器的转子的角位置进行反馈控制时，可以受益于操作反馈控制回路的存在，以在其中结合安全限制，例如以便限制由致动器输送的力。然而，操作参数和安全参数通常是不同的，在响应时间、稳定性等方面具有不同的要求，因此需要提供两个传感器，每个传感器用于一个参数。
[0006]此外，在开环操作的情况下，必须提供单独用于控制安全参数的控制回路。
[0007]通常，操作和/或安全控制回路具有许多缺点。首先，连接要测量的量和致动器的命令的序列很长，并且这具有增加响应时间的趋势。这可以证明在响应于诸如碰撞之类的不可预见和瞬时负载时是有问题的。此外，产生控制回路所需的部件数量经常导致致动器可靠性恶化。另外，在设计成防止碰撞的安全回路的情况下，有必要使碰撞传感器尽可能靠近易于受到碰撞的区域。该区域通常远离致动器，从而延长了传感器与致动器之间的信息所采用的路径。这种延长减小了致动器面对碰撞时的响应性。另外，路径的长度具有降低安全回路的可靠性的趋势。
[0008]本专利技术试图通过提出一种液压致动器来克服上文提及的所有或一些问题，该液压致动器能够省去用以防止所产生的过压的影响的控制回路，过压通常与过高的力相关联，例如与碰撞相关联。
[0009]本专利技术使得在异常操作的情况下减少致动器的响应时间成为可能，而不损害其可靠性。
[0010]为此，本专利技术的主题是一种液压致动器，该液压致动器包括：可变输送正排量泵；第一方向控制阀，该第一方向控制阀基于致动器运动指令而被命令；以及液压缸，该液压缸由第一方向控制阀供应，泵包括移动构件，该移动构件的运动允许泵的输送量被连续地改变，该构件能够被液压缸移动，第一方向控制阀能够经由构件在其移动时的位置来应用将运动指令与泵的输送量关联的连续函数(function)。根据本专利技术，致动器包括基于泵的输出压力而被命令的第二方向控制阀，第二方向控制阀包括两个位置，两个位置中的一个位
置被称为静止位置，只要泵的所述输出压力低于预定压力就获得静止位置，在该静止位置，来自第一方向控制阀的输出被直接传递到双动式液压缸，由此允许泵遵循连续函数，并且另一位置被称为工作位置，当泵的输出压力大于或等于预定压力时获得工作位置，在该工作位置，泵的输出压力被传递到液压缸而不经过第一方向控制阀并且不遵循连续函数，以便减小泵的输出压力。
[0011]有利地，预定压力是可调节的。
[0012]该构件可以被配置成允许该泵反转其输送方向。
[0013]有利地，液压缸包括两个腔室。致动器因而包括第三方向控制阀，该第三方向控制阀被配置成根据泵的输送方向将泵的输出压力传递到两个腔室中的一个腔室或另一腔室。
[0014]液压致动器有利地还包括一组阀，所述一组阀被配置成借助于泵的最高输出压力来命令第二方向控制阀。
[0015]液压缸有利地包括连接到第一方向控制阀的主体的移动杆。
[0016]该移动杆可以借助端部固定连接而连接至该第一方向控制阀的主体。
[0017]泵可以是具有轴向活塞的活塞泵，允许输送量被改变的构件是旋转斜盘，该旋转斜盘具有可变倾角，活塞压靠在旋转斜盘上，改变旋转斜盘的倾角允许改变活塞的行程，只要泵的输出压力低于预定压力，旋转斜盘的倾角就通过由微致动器驱动的液压缸来调节，微致动器定义通过第一方向控制阀的致动器指令。
[0018]液压致动器有利地包括壳体，在该壳体内部布置有：泵；马达，该马达允许泵的致动；构件，该构件允许泵的输送量连续改变；液压缸，该液压缸致动所述构件；第一方向控制阀，该第一方向控制阀供应液压缸；微致动器，该微致动器操纵第一方向控制阀和第二方向控制阀。液压致动器还包括：至少一个电连接器，所述电连接器穿过壳体并允许致动器接收向马达供电的电能和驱动微致动器的电信号；和液压连接器，所述液压连接器穿过壳体并允许致动器输送液压能。
[0019]另选地，液压致动器有利地包括壳体，在该壳体内部布置有：泵；马达，该马达允许泵的致动；构件，该构件允许泵的输送量连续改变；液压缸，该液压缸致动所述构件；第一方向控制阀，该第一方向控制阀供应液压缸；微致动器，该微致动器操纵第一方向控制阀和第二方向控制阀。液压致动器还包括：至少一个电连接器，所述电连接器穿过壳体并允许致动器接收向马达供电的电能和驱动微致动器的电信号；和机械输出部，所述机械输出部穿过壳体并允许致动器输送机械能。
[0020]电连接器有利地允许致动器接收第二电信号以驱动预定压力的调节。
[0021]第一方向控制阀可以包括空挡位置和两个工作位置，在所述空挡位置中，所述构件是不动的，从而不使泵的输送量改变，在所述两个工作位置中，所述构件移动，从而使泵的输送量发生改变。方向控制阀有利地被以以下方式配置，即：使得在空挡位置与工作位置中的一个工作位置之间的变换是连续地进行的。
[0022]通过阅读仅通过示例的方式给出的一个实施方式的详细描述，将更好地理解本专利技术，并且进一步的优点将变得显而易见，该描述由附图例示，在附图中：
[0023]图1以液压图的形式示出了根据本专利技术的致动器的一个示例；
[0024]图2示出了图1的致动器，其中方向控制阀的细节是可见的；
[0025]图3示意性地示出了致动器的主要元件。
[0026]为了清楚起见，在多个附图中相同的元件将具有相同的附图标记。
[0027]在根据本专利技术的致动器中可以采用不同类型的可变输送正排量泵。
[0028]第一种类型的泵(被称为径向活塞泵)包括围绕轴线旋转驱动的轴、具有圆柱形孔的轮毂和能够在轴中形成的径向气缸中移动的活塞。活塞在孔的内表面上滑动。轴的轴线与孔的轴线之间的偏心度允许活塞在其气缸中移动。在这种类型的泵中，活塞在其气缸中的运动驱动流体。可以通过调节偏心度来改变泵的输送量。
[0029]第二种类型的泵(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液压致动器(10)，所述液压致动器(10)包括：可变输送正排量泵(12)；第一方向控制阀(48)，所述第一方向控制阀(48)基于致动器(10)的运动指令而被命令；以及液压缸(40)，所述液压缸(40)由所述第一方向控制阀(48)供应，所述泵包括移动构件(20)，所述移动构件(20)的运动允许所述泵(12)的输送量被连续地改变，所述移动构件(20)能够被所述液压缸(40)移动，所述第一方向控制阀(48)能够在所述移动构件移动时经由所述移动构件(20)的位置来应用将所述运动指令与所述泵的输送量关联的连续函数，其特征在于，所述致动器(10)包括基于所述泵(12)的输出压力(P)而被命令的第二方向控制阀(60)，所述第二方向控制阀(60)包括两个位置，所述两个位置中的一个位置(60a)被称为静止位置，只要所述泵(12)的所述输出压力(P)低于预定压力就获得所述静止位置，在该静止位置，来自所述第一方向控制阀(48)的输出被直接传递到双动式液压缸(40)，由此允许所述泵(12)遵循所述连续函数，所述两个位置中的另一位置(60b)被称为工作位置，当所述泵(12)的所述输出压力(P)大于或等于所述预定压力时获得所述工作位置，在该工作位置，所述泵(12)的所述输出压力(P)被传递到所述液压缸(40)而不经过所述第一方向控制阀(48)并且不遵循所述连续函数，以便减小所述泵(12)的所述输出压力(P)。2.根据权利要求1所述的液压致动器，其特征在于，所述预定压力是可调节的。3.根据前述权利要求中任一项所述的液压致动器，其特征在于，所述移动构件(20)被配置成允许所述泵(12)反转其输送方向。4.根据权利要求3所述的液压致动器，其特征在于，所述液压缸(40)包括两个腔室(42、44)，并且所述致动器(10)包括第三方向控制阀(68)，所述第三方向控制阀(68)被配置成根据所述泵(12)的所述输送方向将所述泵(12)的所述输出压力(P)传递到所述两个腔室(42、44)中的一个腔室或另一腔室。5.根据权利要求3和4中任一项所述的液压致动器，其特征在于，所述液压致动器还包括一组阀(52)，所述一组阀被配置成借助于所述泵(12)的最高输出压力来命令所述第二方向控制阀(60)。6.根据前述权利要求中任一项所述的液压致动器，其特征在于，所述液压缸(40)包括连接至所述第一方向控制阀(48)的主体(80)的移动杆(46)。7.根据前述权利要求中任一项所述的液压致动器，其特征在于，所述移动杆(46)借助端部固定连接而连接到所述第一方向控制阀(48)的所述主体(80)。8.根据前述权利要求中任一项所述的液压致动器，其特征在于，所述泵(12)是具有轴向活塞(24)的活塞泵，允许改变输送量的所述移动构件是旋转斜盘(20)，所述旋转斜盘(20)具有可变倾角(α)，所述活塞(24)压靠在所述旋转斜盘上，改变所述旋转斜盘(20)的所述倾角(α)允许改变所述活塞(24)的行程，只要...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：圣康丁昂伊夫利纳凡尔赛大学，
类型：发明
国别省市：