[實用新型]一種液壓隨動重力平衡裝置

有效

• 申請號: 201220108611.4
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN202510464U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 吳建雄;張健;朱軍;朱英魁
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

技術領域

????本實用新型涉及一種應用于需要有重力平衡的勢能移動負載中的液壓隨動重力平衡裝置，屬于機械設備技術領域。

背景技術

????在數控機床或伺服電機驅動的設備中，常有一些因為重力引起的勢能負載。目前，克服勢能負載較常用的辦法是：通過滑輪組改變受力方向后，在負載后側加裝平衡配重，或加裝平衡彈簧。但是這兩種方法都有一定的缺陷，加裝配重后會加大負載的慣性，對于要求高速啟停準確定位的設備會有很大影響，為此不得不選用大功率大慣量的伺服電機，不僅增加設備的制造成本還會使設備的體積加大；而加裝平衡彈簧后，由于彈簧的拉力和彈簧的變形尺寸成正比，因此在設備的上下止點，平衡力會發生很大變化。因此，以上的兩種克服勢能負載較常用的方法均不太理想。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在高精度、高速啟停、準確定位有勢能負載的設備中，能夠平衡勢能負載的液壓隨動重力平衡裝置。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種液壓隨動重力平衡裝置，它包括平衡油缸、壓力變送器、比例壓力控制閥、控制儀表、油泵，平衡油缸的活塞推桿與勢能負載相連接，平衡油缸的進油管通過輸油管路與油泵相連通，比例壓力控制閥安裝在輸油管路中，比例壓力控制閥的控制端與控制儀表的信號輸出端相連接，壓力變送器的信號輸入端連接在平衡油缸的進油管路中，壓力變送器的信號輸出端與控制儀表的信號輸入端相連接。

上述液壓隨動重力平衡裝置，所述比例壓力控制閥與油泵之間的輸油管路上分別連接有系統壓力表、第一蓄能器和溢流閥，比例壓力控制閥與平衡油缸之間的輸油管路上分別連接有油缸壓力表和第二蓄能器。

上述液壓隨動重力平衡裝置，所述油泵兩端的輸油管路中分別安裝有進油濾芯和出油濾芯。

本實用新型的有益效果：

????本實用新型通過平衡油缸向勢能負載提供平衡力，壓力變送器、比例壓力控制閥和控制儀表通過控制平衡油缸的進油壓力可以精確調整平衡力的大小，達到滿意的平衡效果。本實用新型所采用的高精度液壓隨動重力平衡設備，不僅避免了加裝配重后會加大負載的慣性，造成伺服電機選用成本增加，還避免了加裝平衡彈簧造成的平衡力不準的現象。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的控制原理框圖。

圖中標記如下：進油濾芯1、油泵2、系統壓力表3、出油濾芯4、第一蓄能器5、比例壓力控制閥6、油缸壓力表7、溢流閥8、壓力變送器9、第二蓄能器10、平衡油缸11、控制儀表12。

具體實施方式

圖中顯示，本實用新型通過平衡油缸向勢能負載提供平衡力，平衡油缸活塞的輸出力等于活塞在移動方向的正投影面積乘以油缸內的壓強，如果很好的控制了油缸內的油壓就可以控制活塞的輸出力。為了高精度的控制油壓，本實用新型的油壓閉環控制系統通過壓力變送器采集壓力數據，控制儀表對數據進行處理，再通過電控比例壓力閥控制油壓，蓄能器的緩沖最終得到較滿意的平衡效果。

圖中顯示，本實用新型包括平衡油缸11、壓力變送器9、比例壓力控制閥6、控制儀表12、油泵2、系統壓力表3、油缸壓力表7、第一蓄能器5、第二蓄能器10、溢流閥8、進油濾芯1、出油濾芯4等部件。

圖中顯示，平衡油缸11的活塞推桿與勢能負載相連接，平衡油缸11的進油管通過輸油管路與油泵2相連通，油泵2將油壓輸送到平衡油缸11中。

圖中顯示，壓力變送器9的信號輸入端連接在平衡油缸11的進油管路中，壓力變送器9的信號輸出端與控制儀表12的信號輸入端相連接。壓力變送器9將平衡油缸11中的壓力數值送到控制儀表12中，控制儀表12對平衡油缸11中壓力數值進行分析后發出控制指令。

圖中顯示，比例壓力控制閥6安裝在輸油管路中，比例壓力控制閥6的控制端與控制儀表12的信號輸出端相連接，接收控制儀表12的指令，對輸送管路的油壓進行控制。

圖中顯示，比例壓力控制閥6與油泵2之間的輸油管路上分別連接有系統壓力表3、第一蓄能器5和溢流閥8。比例壓力控制閥6與平衡油缸11之間的輸油管路上分別連接有油缸壓力表7和第二蓄能器10。油泵2兩端的輸油管路中分別安裝有進油濾芯1和出油濾芯4。

本實用新型的一個實施例如下：

本實施例的勢能負載為普通立車數控側刀架，側刀架本身質量達600公斤，側刀架在機床導軌上下移動。為了平衡側刀架的重力，在側刀架上連接了高精度液壓隨動重力平衡裝置。

當側刀架靜止時，調整控制儀表12的參數使比例壓力控制閥6輸出油壓，當平衡油缸11產生的推力等于側刀架自重時為靜態調整點。當機床側刀架向上移動時平衡油缸11壓力會瞬時降低，此時由壓力變送器9送出信號，控制儀表12會輸出誤差信號由功率放大器放大后帶動比例壓力控制閥6及時調整，當調整至適當壓力時結束調整。當機床側刀架下移，平衡油缸11壓力會瞬時升高，此時由壓力變送器9送出信號，控制儀表12會輸出誤差信號由功率放大器放大后帶動比例壓力控制閥6及時調整，當調整至適當壓力時結束調整。如果調整時間過長（大于0.5秒）要整定控制儀表12的PID參數，直至滿足機床要求。