[發(fā)明專利]有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的兩級滑閥式電液伺服閥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410564115.3
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104405709A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣大偉;姜昆鵬;劉健;陳萬榮
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江四聯(lián)機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的二級滑閥式電液伺服閥。

背景技術(shù)

電液伺服閥是集機(jī)電液和控制技術(shù)于一體的復(fù)雜元件。在電液伺服閥系統(tǒng)中，電液伺服閥是將系統(tǒng)的電氣部分和液壓部分聯(lián)系起來的接口元件，它能夠?qū)⑤斎氲奈⑿‰姎庑盘栟D(zhuǎn)換為大功率的液壓信號(流量和壓力)輸出。電液伺服閥集中了電信號具有的傳遞快、線路連接方便、便于遙控、容易檢測、反饋、比較、校正等優(yōu)點(diǎn)，以及液壓動(dòng)力具有的輸出功率大、慣性小、反應(yīng)快的諸多優(yōu)點(diǎn)，作為電液伺服控制系統(tǒng)的一種關(guān)鍵控制元件，電液伺服閥的性能優(yōu)劣直接決定著控制系統(tǒng)系能的好壞。正是由于電液伺服閥具有輸入功率小、功率放大比高、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、化工和冶金等領(lǐng)域。隨著電液伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍的拓展，許多工程機(jī)械、大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及國防工業(yè)領(lǐng)域等對電液伺服閥提出了更高的要求。在目前的液壓系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的兩級滑閥式電液伺服閥，雖然具有可靠性高、功率放大系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于滑閥閥芯摩擦力大、滯環(huán)大和動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，所以這樣的指標(biāo)已很難滿足快速電液伺服系統(tǒng)的要求，因此，這就需要使用高響應(yīng)的兩級電液伺服閥。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用發(fā)明的目的在于提供一種有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的二級滑閥式電液伺服閥以及其伺服系統(tǒng)的控制方法，該裝置可以廣泛用于要求高精度、快響應(yīng)等復(fù)雜情況下的場合。

設(shè)計(jì)由有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的兩級滑閥式電液伺服閥主要包括兩部分。第一部分是設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)在有限轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能夠有效實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)態(tài)性能、定位精度以及穩(wěn)定性。第二部分是設(shè)計(jì)與有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)相結(jié)合的兩級滑閥式電液伺服閥，滿足實(shí)際應(yīng)用過程中的性能要求。對于第一部分，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是將計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令傳送給控制電路，控制電路再將驅(qū)動(dòng)信號傳送給有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)。有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)收到驅(qū)動(dòng)信號后，通過傳動(dòng)桿，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗欧y閥芯的直線運(yùn)動(dòng)。為了能夠精確控制閥芯的位移和位置，傳動(dòng)桿上安裝有位置傳感器。位置傳感器將伺服閥閥芯的位置時(shí)刻反饋給控制電路，對計(jì)算機(jī)指令作出修正，從而對伺服閥進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

對于第二部分設(shè)計(jì)與有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)相結(jié)合的兩級滑閥式電液伺服閥，在電液伺服閥的各個(gè)環(huán)節(jié)中，由于磁滯性等原因，電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)速度最低，通常是整個(gè)電液伺服閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的主要延遲環(huán)節(jié)。電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器性能的好壞將直接影響到電液伺服閥以及電液伺服系統(tǒng)的性能，有些指標(biāo)甚至關(guān)系到伺服系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)，特別是快速性指標(biāo)。而傳統(tǒng)的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器很難滿足現(xiàn)代工業(yè)對電液伺服閥的要求，成為制約電液伺服閥進(jìn)一步發(fā)展的障礙。

本實(shí)發(fā)明的有益效果：通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)，利用閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制有限轉(zhuǎn)角電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以有效提高系統(tǒng)在有限轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)的良好的動(dòng)態(tài)性能、定位精度及穩(wěn)定性。通過有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)兩級滑閥式電液伺服閥的發(fā)明設(shè)計(jì)，可以拓寬伺服閥的工作頻率范圍，提高響應(yīng)速度。傳統(tǒng)的二級滑閥式電液伺服閥是利用電磁感應(yīng)原理將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號后，再驅(qū)動(dòng)前置級閥芯從而帶動(dòng)伺服閥工作，但由于滑閥閥芯摩擦力大、滯環(huán)大和動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢等原因，使電液伺服閥的工作頻寬較低。而有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)具有輸出力矩大、能夠在限定角度內(nèi)精確定位、可靠性高頻帶寬等特點(diǎn)，用其直接驅(qū)動(dòng)二級滑閥式電液伺服閥，可有效提高伺服閥的頻率響應(yīng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明有限轉(zhuǎn)角力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的二級滑閥式電液伺服閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)控制示意圖。

具體實(shí)施方式