[發(fā)明專利]一種具有油缸防護(hù)的液壓軋輥伺服系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011116772.3
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112228419A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建英;謝寅凱
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B21/02;F15B15/14;F15B13/08;F16J15/52;B21B31/32;B21B37/62;B21B35/00;B21B35/14
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• 代理人: 暫無信息

1.本發(fā)明的一種具有油缸防護(hù)的液壓軋輥伺服系統(tǒng)，其特征是：液壓缸(101)、液壓缸(102)、活塞桿(201)、活塞桿(202)、活塞桿防護(hù)套(301)、活塞桿防護(hù)套(302)、電液伺服閥(401)、電液伺服閥(402)、位置傳感器(501)、位置傳感器(502)、控制器(6)、油箱(7)、壓力表(8)、溢流閥(9)、油泵(10)、活塞桿連接調(diào)整裝置(111)、活塞桿連接調(diào)整裝置(112)、軋輥(12)、水平輥(13)、聯(lián)接軸(141)、聯(lián)接軸(142)、聯(lián)接軸(143)、聯(lián)接軸(144)、限位移動塊(151)、限位移動塊(152)、移動通槽(161)、移動通槽(162)、豎直固定板(171)、豎直固定板(172)、支撐底板(18)、電機(jī)(19)；

活塞桿(201)位于液壓缸(101)中，活塞桿(202)位于液壓缸(102)中；液壓缸(101)和液壓缸(102)豎直固定在支撐地板(18)上；位移傳感器(501)位于活塞桿(201)上，位移傳感器(502)位于活塞桿(202)上；活塞桿連接調(diào)整裝置(111)與活塞桿(201)相連，活塞桿連接調(diào)整裝置(112)與活塞桿(202)相連；油泵(10)的抽油端將油管接入油箱(7)中，將所述油箱(7)中的液壓油作為輸入液壓油抽送至電液伺服閥(401)、電液伺服閥(402)中；

當(dāng)位移傳感器(501)和位移傳感器(502)分別檢測到活塞桿(201)和活塞桿(202)的位移后將反饋信號傳輸給控制器(6)，控制器(6)進(jìn)而控制電液伺服閥(401)和電液伺服閥(402)的輸入信號；電液伺服閥(401)的輸出液壓油作為液壓缸(101)的液壓油輸入端，電液伺服閥(402)的輸出液壓油作為液壓缸(102)的液壓油輸入端；

液壓缸(101)進(jìn)油后推動活塞桿(201)進(jìn)行位移，液壓缸(102)進(jìn)油后推動活塞桿(202)進(jìn)行位移；活塞桿(201)與活塞桿連接調(diào)整裝置(111)相連接，活塞桿(202)與活塞桿鏈接調(diào)整裝置(112)相連接；活塞桿防護(hù)套(301)包裹住活塞桿(201)與位移傳感器(501)以及活塞桿連接調(diào)整裝置(111)，活塞桿防護(hù)套(302)包裹住活塞桿(202)與位移傳感器(502)以及活塞桿連接調(diào)整裝置(112)；

活塞桿連接調(diào)整裝置(111)與聯(lián)接軸(141)一端相連，活塞桿連接調(diào)整裝置(112)與聯(lián)接軸(142)一端相連；聯(lián)接軸(141)另一端與水平輥(13)相互鉸接，聯(lián)接軸(142)另一端與水平輥(13)相互鉸接，固定不轉(zhuǎn)動；聯(lián)接軸(141)與限位移動塊(151)固定相連，聯(lián)接軸(142)與限位移動塊(152)固定相連；

限位移動塊(151)鑲嵌在移動通槽(161)中，限位移動塊(151)鑲嵌在移動通槽(161)中，只進(jìn)行上下移動；移動通槽(161)和移動通槽(162)在豎直固定板(17)上；扎輥(12)兩端與聯(lián)接軸(143)和聯(lián)接軸(144)相連，聯(lián)接軸(143)和聯(lián)接軸(144)固定在豎直固定板(17)上，且電機(jī)(19)與扎輥(12)一端相連，可驅(qū)動扎輥(12)和聯(lián)接軸(143)和聯(lián)接軸(144)一同轉(zhuǎn)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種具有油缸防護(hù)的液壓軋輥伺服系統(tǒng)，其特征在于，與之前的位置伺服系統(tǒng)不同，考慮了液壓缸(1)推動水平輥(13)時多柔度因素對系統(tǒng)的影響。其公式如下所示：

公式一：ΔI＝K_a(U_r-U_f)

公式二：X_v＝ΔIK_xvG_sv(s)

公式三：Q_L＝K_qX_v-K_cp_L

公式四：

公式五：F_g＝A_pp_L＝m_ps²X_p+B_psX_p+F_e

公式六：X_L＝X_pK_s2/(m_Ls²+B_Ls+K_s1+K_s2)

公式七：F_e＝K_s2(X_p-X_L)

公式八：ΔU_f＝K_f(X_L1-X_L2)/2

其中，公式一中，ΔI為控制電流，K_a為伺服放大器的增益，U_r為輸入電壓，U_f為反饋電壓；公式二中，X_v為電液伺服閥閥芯位移量，K_xv為伺服閥增益，G_xv(s)為伺服閥傳遞函數(shù)；公式三中，Q_L為伺服閥流量，K_q為伺服閥流量增益，K_c為伺服閥壓增益，p_L為負(fù)載壓力；公式四中，A_p為液壓缸活塞有效面積，s為拉普拉斯變換的數(shù)學(xué)算子，X_p為活塞位移，C_tp為液壓缸總泄漏系數(shù)，V_t為液壓缸容腔，βe為有效體積彈性模量；公式五中，F(xiàn)_g為液壓缸輸出力，m_p為活塞桿質(zhì)量，B_p為活塞桿粘性阻尼系數(shù)，F(xiàn)_e為驅(qū)動系統(tǒng)輸出力；公式六中，K_s2為液壓缸與壓力傳感器之間的聯(lián)接剛度系數(shù)，X_L為負(fù)載位移，m_L為負(fù)載質(zhì)量，B_L為負(fù)載粘性阻尼系數(shù)，K_s1為負(fù)載彈性剛度系數(shù)。公式七負(fù)載力關(guān)于多柔度環(huán)節(jié)的表達(dá)式；公式八中，K_f為位移傳感器增益，ΔU_f為兩負(fù)載位移的差值一半轉(zhuǎn)換成的壓力差，將兩位移差值進(jìn)行反饋補(bǔ)償，提升位置同步控制精度。