[發(fā)明專利]一種閉式油路的驅(qū)動控制系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111852996A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 商鐵虎
• 申請（專利權）人: 寧波埃科思注塑科技有限公司
• 主分類號: F15B21/02
• 分類號: F15B21/02;F15B21/08;F15B13/044;F15B13/02;F15B1/02;F15B20/00;B29C45/82
• 代理公司: 重慶強大凱創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 文怡然

本發(fā)明涉及流體工作系統(tǒng)的技術領域，具體為一種閉式油路的驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括油泵、油缸、電機和控制子系統(tǒng)，所述電機與所述油泵傳動，所述油泵和油缸之間形成閉式油路，還包括主傳感器，所述主傳感器用于獲取能夠反映負載移動情況的移動信息，控制子系統(tǒng)根據(jù)移動信息生成控制指令對電機進行實時閉環(huán)控制；還包括從傳感器，從傳感器用于獲取能夠反映油缸活塞推力的壓力信息，控制子系統(tǒng)用于根據(jù)壓力信息調(diào)整控制指令。采用本方案能夠提高控制精度、節(jié)能環(huán)保、延長液壓元件使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及流體工作系統(tǒng)的技術領域，具體為一種閉式油路的驅(qū)動控制系統(tǒng)。

背景技術

對于各種機械設備而言，核心在于驅(qū)動控制系統(tǒng)，現(xiàn)有的驅(qū)動方式主要包括通過動力元件直接驅(qū)動的電動驅(qū)動方式，以及通過液壓元件進行驅(qū)動的液壓驅(qū)動方式，由于電動驅(qū)動方式的驅(qū)動控制技術及主要控制元件基本為歐美日所控制壟斷，而進口昂貴，導致電動驅(qū)動方式所采用的零部件及高負載滾珠絲杠等零部件對國外的技術依賴較大且造價較高，同時設備部件損壞后也需進口，設備的維修成本也非常高昂。相對而言，國內(nèi)的液壓元件和伺服電機的相關技術比較成熟，因此國內(nèi)更多的是采用液壓驅(qū)動方式。

早期的液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)通過電機直接驅(qū)動油泵，但是這樣的控制方式，由于油路會發(fā)生溢流、漏油等情況，導致油泵抽吸的油量與驅(qū)動油缸的油量不等，最終使得液壓控制的精度降低。為了改善液壓驅(qū)動系統(tǒng)的控制精度，現(xiàn)有技術對液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)進行改進，使用同步伺服電機替換普通電機，并設置節(jié)流元件對油路的液壓進行調(diào)節(jié)，采用這樣的方式，能夠有效改善因油路發(fā)生溢流、漏油等影響控制精度的問題。但現(xiàn)有技術仍存在以下問題：

1、控制精度方面，(1)有些設備的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，采用開環(huán)油路，開環(huán)油路需采用大容量的開放式油箱，容積較大，占地面積較大，因此開放式油箱是遠離執(zhí)行元件設置的，油泵位于開放式油箱處，因此油泵連接到油缸的管路很長，進油管路和回油管路的總長可達3-20米不等，并且有些部件是可移動的，這些部件需要通過軟管連接，由于液壓油的可壓縮特性，軟管連接具有的彈性，以及管路過長的原因，容易出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，導致控制系統(tǒng)的控制精度較低。(2)同時在實際應用時動態(tài)負載變化較大，也會導致控制系統(tǒng)的控制精度較低。(3)采用開環(huán)油路的情況下，要做到在遠離負載的情況下做閉環(huán)控制，幾乎是不可能的，所以現(xiàn)有油路通常是開環(huán)控制，但由于油泵的內(nèi)泄量與工作速度、壓力、油溫、粘度等有關，長時間運轉，油泵難免會存在內(nèi)泄問題，因此開環(huán)控制的精度有限。(4)現(xiàn)有技術中，液壓控制系統(tǒng)的驅(qū)動器接收模擬信號，進行模數(shù)轉換后，輸出數(shù)字信號控制伺服電機工作，模擬信號存在容易受干擾，信號容易失真，響應慢等問題，同樣會導致液壓控制系統(tǒng)的控制精度低。

2、節(jié)能環(huán)保方面，開環(huán)油路需采用大容量的開放式油箱，而開放式油箱需要使用較多的裝機液壓油，以市面常見的150噸鎖模注塑機為例，裝機容量為200升抗磨液壓油，根據(jù)注塑機的使用環(huán)境且是開放式油箱，要求每4000-6000小時更換液壓油，以連續(xù)80％時間工作的工況下，12年的工作周期就需要更換2400升液壓油，目前中國保有的注塑機超過十萬臺以上，目前抗磨液壓油單價在10-15元/升，換油對用戶是一筆不小的成本，處置費油也需要成本，廢油處理對環(huán)境帶來的影響，同樣是個非常嚴重的社會問題。

3、使用壽命方面，由于采用了開放式油箱，隨著液位變化、溫度變化及油液的高速流動，空氣中的氣體、灰塵、水分容易進入液壓油，導致液壓油容易乳化和氧化，液壓元件容易氣蝕，降低液壓元件的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明意在提供一種能夠提高控制精度、節(jié)能環(huán)保、延長液壓元件使用壽命的閉式油路的驅(qū)動控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提供基礎方案是：一種閉式油路的驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括油泵、油缸、電機和控制子系統(tǒng)，所述電機與所述油泵傳動，所述油泵和油缸之間形成閉式油路，還包括主傳感器，所述主傳感器用于獲取能夠反映負載移動情況的移動信息，控制子系統(tǒng)根據(jù)移動信息生成控制指令對電機進行實時閉環(huán)控制。

基礎方案的有益效果：