[發明專利]液壓缸式執行機構的等速控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010181962.3
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101865174A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 李天富;費望龍;張期望
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F15B13/044
• 分類號: F15B13/044;F15B13/01
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明主要涉及到機械設備中的執行機構領域，特指一種液壓缸式執行機構。

背景技術

目前，以單出桿雙向液壓缸作為執行機構來實現各種動作的液壓動力控制系統在工程機械領域有著廣泛的應用。液壓缸的活塞桿在進行往復運動時，由于負載差異以及有桿腔和無桿腔活塞面積的差異將會導致活塞桿伸出與縮回的速度不一致，進而使得被活塞桿驅動的作業裝置難于實現精確的自動控制，或造成結構相當復雜、實現成本很高。當設備在工作過程中需根據工作環境變化而頻繁往復微調執行機構的位置時，其定位精度也很低，造成機器作業性能較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、操作方便、適應性強、能夠提高執行機構精度的液壓缸式執行機構的等速控制方法及其裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種液壓缸式執行機構的等速控制方法，其特征在于：液壓缸的活塞桿作為執行機構，液壓缸的無桿腔和有桿腔分別通過油路與電磁換向閥相連，每個油路上均設有一節流螺塞，電磁換向閥與供油單元相連，電磁換向閥與供油單元之間的油路上設有電比例溢流閥以及溢流回路；電控系統根據施工環境變化控制電磁換向閥對活塞桿進行方向控制的同時調節電比例溢流閥的輸入電流，以調整活塞桿的往返速度，使往返速度保持一致。

作為本發明的進一步改進：

當降低電比例溢流閥的輸入電流時，電比例溢流閥的設定壓力將降低，相應增大了溢流回路的流量，降低了節流螺塞進出口的壓力差，使活塞桿的運動速度降低；當升高電比例溢流閥的輸入電流時，電比例溢流閥的設定壓力將升高，相應減小了溢流回路的流量，提高了節流螺塞進出口的壓力差，使活塞桿的運動速度升高。

本發明進一步提供一種液壓缸式執行機構的等速控制裝置，包括電控系統以及通過油路與雙向液壓缸上無桿腔和有桿腔相連通的電磁換向閥，所述電磁換向閥的輸入端與供油單元相連通，其特征在于：所述油路上設有節流螺塞，所述電磁換向閥與供油單元之間串聯有電比例溢流閥及溢流回路。

所述油路上串接有液壓鎖。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明液壓缸式執行機構的等速控制方法及其裝置，采用簡易可行的低成本方法，通過節流螺塞與電比例溢流閥的配合，使單出桿雙向液壓缸的活塞桿運動速度可控，從而能夠保證活塞桿的往返速度一致，且運動平穩性好，進而使執行機構的運動軌跡控制更加精確且更易實現，從而提高設備的施工質量。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖。

圖例說明：

1、雙向液壓缸；2、電磁換向閥；3、電比例溢流閥；4、液壓鎖；5、節流螺塞；6、供油單元；7、油路；8、溢流回路；9、電控系統。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明液壓缸式執行機構的等速控制方法，液壓缸的活塞桿作為執行機構，液壓缸的無桿腔和有桿腔分別通過油路與電磁換向閥相連，每個油路上均設有一節流螺塞，電磁換向閥與供油單元相連，電磁換向閥與供油單元之間的油路上設有電比例溢流閥以及溢流回路；電控系統根據施工環境變化控制電磁換向閥對活塞桿進行方向控制的同時調節電比例溢流閥的輸入電流，以調整活塞桿的往返速度，使往返速度保持一致，進而使得執行機構的運動軌跡控制更加精確且更易實現。

當降低電比例溢流閥的輸入電流時，電比例溢流閥的設定壓力將降低，相應增大了溢流回路的流量，降低了節流螺塞進出口的壓力差，使活塞桿的運動速度降低；當升高電比例溢流閥的輸入電流時，電比例溢流閥的設定壓力將升高，相應減小了溢流回路的流量，提高了節流螺塞進出口的壓力差，使活塞桿的運動速度升高。

一種液壓缸式執行機構的等速控制裝置，包括電控系統9以及通過油路7與雙向液壓缸1上無桿腔和有桿腔相連通的電磁換向閥2，電磁換向閥2的輸入端與供油單元6相連通，油路7上設有節流螺塞5，電磁換向閥2與供油單元6之間串聯有電比例溢流閥3及溢流回路8。節流螺塞5與電比例溢流閥3配合用來調節活塞桿動作的速度，采用節流螺塞5還可起背壓作用，進一步提高活塞桿運動的平穩性。油路7上串接有液壓鎖4，液壓鎖4在電磁換向閥2回中位時用來鎖定液壓缸。

工作原理：參見圖1，當活塞桿伸出時，就只給電磁鐵Y20b電信號，同時給Y10線圈一個適量的輸入電流值，使“P”口過來的液壓油經電磁換向閥2、節流螺塞5、液壓鎖4后進入雙向液壓缸1的無桿腔，活塞桿往外伸出。而其動作速度在P口輸入流量確定后由電比例溢流閥3的線圈中輸入電流以及節流螺塞5來確定。