[實用新型]一種機(jī)床液壓卡盤夾緊力控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721495034.8
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN207554470U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高峰;羅瑩瑩;武鵬飛;李艷;段繼豪;張東亞;稅琳棋
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;B23B31/30
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅磊

本實用新型公開的一種機(jī)床液壓卡盤夾緊力控制裝置，包括非對稱缸，非對稱缸內(nèi)配合設(shè)置有活塞和活塞桿，活塞桿的一端伸出于非對稱缸并連接有三爪卡盤，三爪卡盤上連接有第二伺服電機(jī)；非對稱缸上位于有桿腔和無桿腔的位置均通過管道共同連通有三位四通電磁換向閥，且連接管道上均設(shè)置有溫度傳感器，三位四通電磁換向閥還通過管道連通有液壓泵，且連接管道上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器和兩個溫度傳感器共同連接有信號采集儀；液壓泵上連接有第一伺服電機(jī)；信號采集儀、第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)共同連接有控制機(jī)構(gòu)。上述裝置在實現(xiàn)夾緊力可調(diào)的同時還能夠簡單有效地控制電液伺服系統(tǒng)壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于流體傳動與控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)床液壓卡盤夾緊力控制裝置。

背景技術(shù)

電液伺服系統(tǒng)具有反應(yīng)快、剛度大、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、精度高等特點，如今被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械、行走機(jī)械、航空航天、船艦以及海洋開發(fā)工程中。電液伺服系統(tǒng)中，因閥控非對稱缸結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作空間小、承載力大而被廣泛采用。壓力作為電液伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制參數(shù)之一，研究電液伺服系統(tǒng)中的壓力控制方法，對優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高電液伺服系統(tǒng)的可靠性極其重要。

傳統(tǒng)的電液伺服系統(tǒng)壓力控制多以節(jié)流控制為主，其主要有兩種方式：1)定量泵控制系統(tǒng)：由泵外側(cè)的溢流閥來決定系統(tǒng)壓力，當(dāng)定量泵出口壓力達(dá)到溢流閥設(shè)定的壓力后，定量泵輸出的流量部分從溢流閥流出；2)通過蓄能器和定量泵的保壓回路來控制系統(tǒng)壓力。但是，對于定量泵控制系統(tǒng)，存在流量不適應(yīng)和壓力不適應(yīng)等缺點，當(dāng)需要高壓小流量時，系統(tǒng)仍然輸出最大流量，多余的流量從溢流閥流出，使得大部分液壓能轉(zhuǎn)化成熱能，功率消耗極大，不節(jié)能；通過蓄能器和定量泵的保壓回路來控制系統(tǒng)壓力的做法常常會產(chǎn)生較大的液壓沖擊，極易損害系統(tǒng)。近十年來，對電液伺服系統(tǒng)壓力的控制多采用容積控制方法，該方法可分為：泵排量控制方法和泵轉(zhuǎn)速控制方法。其中泵排量控制方法是通過改變泵的排量來改變泵的輸出流量，進(jìn)而控制系統(tǒng)的壓力和流量，此種方法雖然可以提高系統(tǒng)效率，但控制范圍小，且液壓泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、故障率高，故很少使用；泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)采用電機(jī)控制定量泵，此方法用溢流閥作為安全閥，系統(tǒng)工作時根據(jù)執(zhí)行器要求的流量來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此減少甚至消除了因溢流閥開啟而導(dǎo)致的能量損失，可以極大的節(jié)省能源。同時，泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)由于采用電機(jī)控制定量泵，系統(tǒng)的噪聲比采用變量泵的改變泵排量的控制系統(tǒng)低一些。但是，此系統(tǒng)必須在精確建模的基礎(chǔ)上通過位置速度和壓力傳感器構(gòu)成雙閉環(huán)反饋回路才可以達(dá)到控制系統(tǒng)壓力的目的，但液壓系統(tǒng)是典型的非線性、時變系統(tǒng)，系統(tǒng)存在時變參數(shù)以及各種外干擾引起的不確定性，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型。即使液壓部分的結(jié)構(gòu)和參數(shù)確定下來，系統(tǒng)的性能則取決于系統(tǒng)控制部分，這就對系統(tǒng)控制部分提出了很高的要求，如果控制部分出現(xiàn)問題會導(dǎo)致整個電液伺服系統(tǒng)難以正常工作，這給實際工程應(yīng)用帶來了安全隱患與經(jīng)濟(jì)損失。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種機(jī)床液壓卡盤夾緊力控制裝置，在實現(xiàn)夾緊力可調(diào)的同時還能夠簡單有效地控制電液伺服系統(tǒng)壓力。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種機(jī)床液壓卡盤夾緊力控制裝置，包括非對稱缸，非對稱缸內(nèi)配合設(shè)置有活塞，活塞的兩端分別為有桿腔和無桿腔，活塞對應(yīng)有桿腔內(nèi)的一端連接有活塞桿，活塞桿的另一端伸出于非對稱缸，活塞桿伸出于非對稱缸的一端連接有三爪卡盤，三爪卡盤上連接有第二伺服電機(jī)；非對稱缸上位于有桿腔和無桿腔的位置均通過管道共同連通有三位四通電磁換向閥，非對稱缸與三位四通電磁換向閥之間的連接管道上均設(shè)置有溫度傳感器，三位四通電磁換向閥還通過管道連通有液壓泵，液壓泵上連接有第一伺服電機(jī)；液壓泵與三位四通電磁換向閥之間的連接管道上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器和兩個溫度傳感器共同連接有信號采集儀，信號采集儀、第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)共同連接有控制機(jī)構(gòu)。

本實用新型技術(shù)方案的特點還在于，