[發明專利]液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制裝置及方法

在審

• 申請號: 201810984804.8
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108825596A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 向陽輝;唐蒲華;龐小兵
• 申請（專利權）人: 長沙學院
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制裝置，其特征在于，包括：壓力油源(1)、回轉控制閥(2)、增壓活塞缸(3)、增壓閥(4)、回轉馬達(5)、回轉機構(6)、速度檢測模塊(7)、控制器模塊(8)和蓄能器(9)；

所述壓力油源(1)提供的高壓油連通至所述回轉控制閥(2)的高壓油進油口(201)，所述回轉控制閥(2)的油液回油口(204)與回油路連通，所述回轉控制閥(2)的2個工作油口與所述回轉馬達(5)的2個工作油腔分別連通；

所述壓力油源(1)提供的高壓油也連通至所述蓄能器(9)，所述蓄能器(9)與所述增壓活塞缸(3)的增壓無桿腔(31)連通，所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)與所述增壓閥(4)的增壓進油口(401)連通，所述增壓閥(4)的2個工作油口也與所述回轉馬達(5)的2個工作油腔分別連通，所述增壓閥(4)用于所述回轉馬達(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)連通或切斷，所述增壓活塞缸(3)用于將所述蓄能器(9)的油液壓力進行升高增壓；

所述回轉馬達(5)與所述回轉機構(6)連接，驅動所述回轉機構(6)進行各項作業，所述速度檢測模塊(7)用于檢測所述回轉機構(6)的轉動速度；

所述控制器模塊(8)與所述回轉控制閥(2)、增壓閥(4)和速度檢測模塊(7)連接，所述控制器模塊(8)能夠根據所述回轉控制閥(2)的回轉制動信息和所述速度檢測模塊(7)的轉動速度信息，通過切換所述增壓閥(4)的工作狀態，控制所述回轉馬達(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)連通或切斷，從而實現液壓回轉機構的快速精確定位制動并有效防止快速精確定位制動過程中的反向回擺現象。

2.根據權利要求1所述的液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制裝置，其特征在于，所述蓄能器(9)的油路上設置有手動卸壓球閥(10)和安全溢流閥(11)；所述壓力油源(1)與所述蓄能器(9)之間設置有單向閥(12)，所述單向閥(12)的入口與所述壓力油源(1)連通，所述單向閥(12)的出口與所述蓄能器(9)連通。

3.根據權利要求1、權利要求2所述的液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制裝置，其特征在于，所述增壓閥(4)為三位三通電磁換向閥，所述增壓閥(4)的第一位工作狀態(41)將所述回轉馬達(5)的第一工作油腔(51)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)連通、第二工作油腔(52)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)切斷；所述增壓閥(4)的第二位工作狀態(42)將所述回轉馬達(5)的第二工作油腔(52)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)連通、第一工作油腔(51)與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)切斷；所述增壓閥(4)的中位狀態(43)將所述回轉馬達(5)的第一工作油腔(51)和第二工作油腔(52)都與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)切斷。

4.根據權利要求1、權利要求2所述的液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制裝置，其特征在于，所述回轉控制閥(2)為三位四通電磁換向閥，所述回轉控制閥(2)的第一位工作狀態(21)和第二位工作狀態(22)分別控制所述回轉馬達(5)驅動所述回轉機構(6)進行順時針和逆時針轉動；所述回轉控制閥(2)在中位狀態(23)時，控制所述回轉馬達(5)進行定位制動。

5.一種液壓回轉機構的速度反饋式精確定位防擺控制方法，其特征在于，用于包含有壓力油源(1)、回轉控制閥(2)、增壓活塞缸(3)、增壓閥(4)、回轉馬達(5)、回轉機構(6)、速度檢測模塊(7)、控制器模塊(8)和蓄能器(9)的速度反饋式精確定位防擺裝置；所述壓力油源(1)提供的高壓油連通至所述回轉控制閥(2)的高壓油進油口(201)，所述回轉控制閥(2)的油液回油口(204)與回油路連通，所述回轉控制閥(2)的2個工作油口與所述回轉馬達(5)的2個工作油腔分別連通；所述壓力油源(1)提供的高壓油也連通至所述蓄能器(9)，所述蓄能器(9)與所述增壓活塞缸(3)的增壓無桿腔(31)連通，所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)與所述增壓閥(4)的增壓進油口(401)連通，所述增壓閥(4)的2個工作油口也與所述回轉馬達(5)的2個工作油腔分別連通；所述回轉馬達(5)與所述回轉機構(6)連接，驅動所述回轉機構(6)進行各項作業，所述速度檢測模塊(7)用于檢測所述回轉機構(6)的轉動速度；所述控制器模塊(8)與所述回轉控制閥(2)、增壓閥(4)和速度檢測模塊(7)連接；

所述速度反饋式精確定位防擺控制方法：

在液壓回轉機構進行定位制動過程中，所述回轉控制閥(2)由第一位工作狀態(21)或第二位工作狀態(22)切換到中位狀態(23)時，所述控制器模塊(8)立即控制所述增壓閥(4)將所述回轉馬達(5)的背壓制動油腔與所述增壓活塞缸(3)的增壓有桿腔(32)短時連通，所述增壓活塞缸(3)用于將所述蓄能器(9)的油液壓力進行升高增壓，使得所述回轉馬達(5)背壓制動油腔的油壓立即設定為最高，制動力矩達到最大，實現快速制動；當液壓回轉機構的轉動速度被快速制動到零、即將出現反向轉動的回擺現象時，所述速度檢測模塊(7)立即檢測到所述回轉機構(6)的轉動速度下降到約為0，并將其作為信號傳遞給所述控制器模塊(8)，所述控制器模塊(8)依此信號迅速控制所述增壓閥(4)將所述回轉馬達(5)的另一工作油腔與所述增壓活塞缸(2)的增壓有桿腔(32)短時連通，所述回轉馬達(5)另一工作油腔的油壓也立即設定為最高，所述回轉馬達(5)的2個工作油腔的油壓差瞬間減小到接近于零，使得所述回轉機構(6)在即將出現反向回擺的起始點就大幅度失去了反向轉動的驅動力矩，從而實現了液壓回轉機構的快速精確定位制動并有效防止了快速精確定位制動過程中的反向回擺現象。