[發明專利]一種用于過盈內鎖緊液壓缸的控制系統

有效

• 申請號: 202010568023.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111692164B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陸軍;麥志輝;吳平平;李光遠;張靜波;馬振軍;鄧達紘;陳峰;吳韓;徐天殷;劉會濤
• 申請（專利權）人: 廣東精銦海洋工程股份有限公司
• 主分類號: F15B21/00
• 分類號: F15B21/00;F15B19/00;F15B13/02
• 代理公司: 佛山市恒瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 44688
• 代理人: 史亮亮

本發明公開了一種用于過盈內鎖緊液壓缸的控制系統，包括控制器、調壓閥和交互設備；調壓閥安裝在過盈內鎖緊液壓缸的解鎖油管路中，解鎖油管路連通過盈內鎖緊液壓缸活塞表面的油槽或者鎖緊套內表面的油槽；交互設備用于向控制器輸入設備參數和控制參數，控制器依據公式計算解鎖油管路所需要的目標油壓p并控制調壓閥將解鎖油管路的油壓調節至p；本發明的控制系統確定了液壓缸內間隙與解鎖油油壓的關系，用戶輸入所需要的間隙大小后控制系統即可自動計算油壓并調整調壓閥，并且本發明設置了油壓反饋系統和形變反饋系統，實現了過盈內鎖緊液壓缸的自動化精確控制。

技術領域

本發明涉及液壓設備領域，尤其涉及一種用于過盈內鎖緊液壓缸的控制系統。

背景技術

過盈內鎖緊液壓缸一般包括兩種形式：1.液壓缸包括活塞和缸筒，活塞的表面設置有油槽，活塞與缸筒過盈配合；2.液壓缸包括活塞、缸筒和鎖緊套，鎖緊套的內表面設置有油槽，活塞與鎖緊套過盈配合。兩種過盈內鎖緊液壓缸的原理都是控制油槽內解鎖油的油壓，進而控制活塞與缸筒的間隙或者活塞與鎖緊套的間隙，使得活塞能夠根據需要隨時鎖緊或者位移。現有技術的過盈內鎖緊液壓缸的缺陷在于缺乏有效的控制系統，活塞解鎖所需的油壓一般依據經驗和試驗確定，每一款液壓缸的解鎖油壓都是單獨的，這使得液壓缸的解鎖控制不夠精確。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有技術的過盈內鎖緊液壓缸缺乏有效的解鎖控制系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種用于過盈內鎖緊液壓缸的控制系統，包括控制器、調壓閥和交互設備；

調壓閥安裝在過盈內鎖緊液壓缸的解鎖油管路中，解鎖油管路連通過盈內鎖緊液壓缸活塞表面的油槽或者鎖緊套內表面的油槽；

交互設備用于向控制器輸入設備參數和控制參數，所述設備參數包括外筒的材料彈性模量E₁、內筒的材料彈性模量E₂、外筒的材料泊松比μ₁、內筒的材料泊松比μ₂、內筒內半徑a、內筒外半徑及外筒內半徑b、外筒外半徑c；控制參數包括內筒和外筒的間隙δ；

控制器依據公式

計算解鎖油管路所需要的目標油壓p并控制調壓閥將解鎖油管路的油壓調節至p；

上述內筒是指活塞，外筒是指缸筒或者鎖緊套，具體應根據過盈內鎖緊液壓缸的形式確定；以活塞與缸筒過盈配合的內鎖緊的液壓缸為例：

當解鎖油的油壓為p時，

缸筒的徑向變形量δ₂：

活塞的徑向變形量δ₁：

缸筒與活塞的間隙大小δ：

δ＝|δ₁|+|δ₂|

將上式變形后即可得到油壓p與間隙大小δ的關系：

本發明將過盈內鎖緊液壓缸的解鎖油壓與間隙的關系使用公式進行確定，用戶只需要根據需求輸入所需的間隙大小即可完成對液壓缸的控制操作，不僅操作方便，而且控制精確。

為了精確控制解鎖油的油壓，本發明還設置了第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器安裝在解鎖油管路中，第一壓力傳感器將測量的解鎖油管路的實際油壓p_實傳遞至控制器，控制器根據實際油壓p_實與目標油壓p之間的差值控制調壓閥直至實際油壓p_實與目標油壓p之間的差值小于設定的油壓誤差值；這種解鎖油油壓反饋調節設計能夠增加控制系統對液壓缸解鎖油油壓控制精度。