选择性控制多个工作油缸的数字液压控制装置制造方法及图纸

技术编号:6759428 阅读:364 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
选择性控制多个工作油缸的数字液压控制装置。集成化、控制精度高,成本低的选择性控制多个工作油缸。包括阀壳、阀芯、阀芯旋转驱动机构、阀芯轴向往复运动驱动机构和压力油源;阀壳内设有贯穿所述阀壳的主孔,阀壳上设有一个进油口和多个工作出油口、一个返油口和多个工作返油口;阀芯为具有中孔的圆柱形,柱面上设有多个工作油槽和多个返油油槽;阀芯表面下设工作油道,及返油油道;阀芯旋转驱动机构包括伺服电机一、端盖一、连接件、滑动导向轴和滑动导向键;使得阀芯在驱动下做旋转运动的同时,还能够进行轴向运动;进而能选择性地使阀芯停留在一个固定位置,使多个工作油孔中的一个选择性地联通多个工作出油口中的任一个或多个。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制多个工作油缸的液压系统,尤其涉及一种集成化多工作油缸自动控制系统。
技术介绍
直至目前,在液压传动领域实现传动控制的方式有以下三种1、开关控制系统系统由标准的或开关式液压元件,执行元件运动参数的控制精度较低,且不能实现执行件的在线控制(流量、压力);2、伺服控制系统传动部分或控制部分采用液压伺服机构的系统,执行元件的运动参数能够精确控制,但控制量为模拟量,结构复杂,高成本;且只能在闭环控制系统中使用。3、比例控制系统传动部分或控制部分采用电液比例元件的系统,但控制量为模拟量,结构复杂,高成本。
技术实现思路
本技术针对以上问题,提供了一种集成化、控制精度高,成本低的选择性控制多个工作油缸的数字液压控制装置。本技术的技术方案是包括阀壳、阀芯、阀芯旋转驱动机构、阀芯轴向往复运动驱动机构和压力油源;所述阀壳内设有贯穿所述阀壳的主孔,所述阀壳上设有用于连通压力油源压力油的一个进油口和用于连通多个工作油缸的多个工作出油口、用于连通压力油源油箱的一个返油口和用于连通多个工作油缸的多个工作返油口;所述阀芯为具有中孔的圆柱形,所述阀芯的圆柱面与所述阀壳的主孔液密封连接,所述圆柱面上设有多个工作油槽和多个返油油槽;阀芯表面下设有使所述工作油槽连通所述工作出油口的工作油道,以及使所述返油油槽连通所述工作返油口的返油油道;工作油道与返油油道的出口设在阀芯表面上;所述阀芯旋转驱动机构包括伺服电机一、端盖一、连接件、滑动导向轴和滑动导向键,伺服电机一通过所述端盖一固定连接在所述阀壳主孔的一端,伺服电机一的驱动轴通过所述连接件固定连接所述滑动导向轴,所述滑动导向轴通过所述滑动导向键与所述阀芯的中孔相连;所述阀芯轴向往复运动驱动机构包括伺服电机二、端盖二、丝杆和丝母,所述伺服电机二通过所述端盖二固定连接在所述阀壳的主孔的另一端,伺服电机二的驱动轴通过同轴联轴器固定连接所述丝杆,所述丝母通过轴承固定连接在所述阀芯中孔朝向所述伺服电机二的一端,所述丝杆连接所述丝母;使得所述阀芯在阀芯旋转驱动机构的驱动下做旋转运动的同时,还能够在阀芯轴向往复运动驱动机构的驱动下进行轴向运动;进而能选择性地使阀芯停留在一个固定位置,使多个工作油孔中的一个选择性地联通多个工作出油口中的任一个或多个,同时使多个返油油槽对应地联通多个工作返油口中的任一个或多个。还包括压力油源调压装置,所述压力油源调压装置包括伺服电机三、阀壳二、先导阀、溢流阀、控制先导阀阀芯的调节杆;所述阀壳二上设有压力油进口、压力油出口、回油进口和回油出口,所述压力油进口与所述压力油源压力油相连,所述压力油出口连接所述进油口,所述回油进口连接所述返油口,所述回油出口连接所述压力油源油箱;所述伺服电机三连接所述调节杆。用于连接两个油缸的所述工作油槽的宽度小于连通所述两个油缸的工作出油口之间的最大距离、大于连通所述两个油缸的工作出油口之间的最小距离;使得阀芯能通过旋转调节两所述工作出油口的工作面积。本技术的结构能将数字控制系统引入液压控制系统;将泵(齿轮泵、叶片泵、 柱塞泵),阀(方向阀、流量阀、压力阀)在空间上最大限度的集成化,在控制上全面的数字化。这样在方向、流量、压力三大参数上实现在线的、无级的、可根据工况实际要求的变化进行实时的控制。由伺服系统或经济型数控系统使伺服电机或步进电机根据工况需求程序化的带动主阀芯进行多工位的轴向线位移和角位移;随着主阀芯位移的变动即对应上阀壳上的进出口和开口度,进而改变油路通道和流量,使执行件的输出速度和方向按工作需求进行变化成为可能。同时,以一受控电机(伺服电机/步进电机)带动溢流阀先导阀芯的轴向进退即控制了进油压力,再以主伺服电机与泵(齿轮泵、叶片泵、柱塞泵)直联,即控制了泵的输出量。如此就使整个应用系统成为受控系统,各执行件成为数控执行件。本技术的优点是1)、高可靠性;数控系统已广泛应用于各机床控制之中,其高可靠性,高抗干扰性已成为现实。2)、高密封性;主阀芯与阀体的配合为5级精度,配合间隙< 0.01mm,其内泄漏量达到国家标准。阀体为球墨铸铁,阀芯表面采用高频淬火工艺,可保证阀体与阀芯之间的相对运动在200万次内其泄漏不超标,即耐磨耐用。3)、多执行件性;一个数控应用中心可控制多达20个执行件(油缸、马达)的运动。这是阀芯直径的大小和它表面的槽/孔多路性决定的。4)、在线控制性;数控系统的执行件是伺服电机,伺服电机的旋转角度是按程序执行的。液压油缸(马达)的运动过程(输出力、速度、方向、位置)都可在线变化和确定。5)、高度集成化;一个数控应用中心使各由路的方向阀和流量阀集合为一个主阀体和主阀芯;使分列式阀组得到最大限度的集成。附图说明图1是本技术的结构示意图图中1是丝杆连接座,2是丝杆,3是轴承,4是孔腔,5是丝母,6是导向杆,7是进油口,71是工作出油口,8是阀芯,81是工作油槽,82是工作油道,83是工作油道出口,9是阀壳,10是返油口,101是返油油槽,102是返油油道,103是工作返油口,11是端盖一,12是伺服电机一,13是滑动导向键,14是滑动导向轴,15是连接件,16是端盖二,17是伺服电机二,18是工作油缸,19是压力油源,20是伺服电机三,21是阀壳二,22是调节杆,23是回油进口,230是回油出口,24是压力油进口,240是压力油出口,251是先导阀;图2是图1中A-A剖视图图中252是溢流阀;图3是图1中B-B剖面的工作原理示意图图4是本技术阀壳一和阀壳二组装后的结构示意图图5是本技术的工作原理图图6是本技术的一种优化实施方式的原理示意图图中71A是连通A号油缸的工作出油口,71B是连通B号油缸的工作出油口,103A 是连通A号油缸的工作返油口,103B是连通B号油缸的工作返油口。图7-1 7-10是本技术第一种实施方式的工作形式参考图图8-1 8-9是本技术第二种实施方式的工作形式参考图图9-1 9-10是本技术第三种实施方式的工作形式参考图所有附图中的双点划线表示液压油通路。具体实施方式本技术如图1-5所示包括阀壳9、阀芯8、阀芯旋转驱动机构、阀芯轴向往复运动驱动机构和压力油源19 ;所述阀壳9内设有贯穿所述阀壳9的主孔,所述阀壳9上设有用于连通压力油源 19压力油的一个进油口 7和用于连通多个工作油缸18的多个工作出油口 71、用于连通压力油源19油箱的一个返油口 10和用于连通多个工作油缸18的多个工作返油口 103 ;所述阀芯8为具有中孔的圆柱形,所述阀芯8的圆柱面与所述阀壳9的主孔液密封配合连接,所述圆柱面上设有多个工作油槽81和多个返油油槽101 ;阀芯8表面下设有使所述工作油槽81连通所述工作出油口 71的工作油道82,以及使所述返油油槽101连通所述工作返油口 10的返油油道102 ;工作油道82与返油油道102的出口设在阀芯8表面上;所述阀芯旋转驱动机构包括伺服电机一 12、端盖一 11、连接件15、滑动导向轴14 和滑动导向键13,伺服电机一 12通过所述端盖一 11固定连接在所述阀壳9主孔的一端,伺服电机一 12的驱动轴通过所述连接件15固定连接所述滑动导向轴14,所述滑动导向轴14 通过所述滑动导向键13与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.选择性控制多个工作油缸的数字液压控制装置,其特征在于,包括阀壳、阀芯、阀芯旋转驱动机构、阀芯轴向往复运动驱动机构和压力油源;所述阀壳内设有贯穿所述阀壳的主孔,所述阀壳上设有用于连通压力油源压力油的一个进油口和用于连通多个工作油缸的多个工作出油口、用于连通压力油源油箱的一个返油口和用于连通多个工作油缸的多个工作返油口;所述阀芯为具有中孔的圆柱形,所述阀芯的圆柱面与所述阀壳的主孔液密封连接,所述圆柱面上设有多个工作油槽和多个返油油槽;阀芯表面下设有使所述工作油槽连通所述工作出油口的工作油道,以及使所述返油油槽连通所述工作返油口的返油油道;工作油道与返油油道的出口设在阀芯表面上;所述阀芯旋转驱动机构包括伺服电机一、端盖一、连接件、滑动导向轴和滑动导向键,伺服电机一通过所述端盖一固定连接在所述阀壳主孔的一端,伺服电机一的驱动轴通过所述连接件固定连接所述滑动导向轴,所述滑动导向轴通过所述滑动导向键与所述阀芯的中孔相连;所述阀芯轴向往复运动驱动机构包括伺服电机二、端盖二、丝杆和丝母,所述伺服电机二通过所述端盖二固定连接在所述阀壳的主孔的另一端,伺服电机二的驱动轴通过同轴联轴器固定连接所述丝杆,所述丝母通过轴承固定连接在所述阀芯中孔朝向所述伺服电机二的一端,所述丝杆连接所述丝母;使得所述阀芯在阀芯旋转驱动机构的驱动下做旋转运动的同时,还能够在阀芯轴向往复运动驱动机构的驱动下进行轴向运动;进而能选择性地使阀芯停留在一个固定位置,使多个工作油孔中的一个选择性地联通多个工作出油口中的任一个或多个,同时使多个返油油槽对应地联通多个工作返油口中的任一个或多个。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:龚万选江正庆方伟
申请(专利权)人:扬州瘦西湖仪表有限公司
类型:实用新型
国别省市:32

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