[發明專利]單出桿電液直驅伺服缸裝置

有效

• 申請號: 202110006536.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112727821B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 張晟;陳良華;趙伶峽;張東平;皮利華
• 申請（專利權）人: 中冶南方連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: F15B11/16
• 分類號: F15B11/16
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 王迎;袁文婷

本發明提供一種單出桿電液直驅伺服缸裝置，包括伺服電機、與伺服電機連接的閉式泵、與閉式泵連接的單出桿主油缸，以及與單出桿主油缸并聯設置的單出桿副油缸；其中，單出桿主油缸的有桿腔室和無桿腔室的面積比與單出桿副油缸的有桿腔室和無桿腔室的面積比相等；伺服電機用于帶動閉式泵向單出桿主油缸供油，并通過單出桿副油缸回油，以完成油液循環。利用上述發明能夠實現單出桿缸的液壓振動，并通過單出桿副油缸對振動進行上下限位保護。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，更為具體地，涉及一種單出桿電液直驅伺服缸裝置。

背景技術

目前，結晶器振動作為連鑄關鍵核心設備一直倍受關注，為有效控制結晶器的振頻、振幅，現有的振動方式已經由傳統的電機凸輪振動轉變為電動缸/液壓振動，通過設置不同的振動參數實現動態結晶器振動參數在線調整。相對于電動缸振動裝置在驅動力上的不足，液壓振動裝置在響應頻率和單位驅動功率方便具有明顯優勢。但是，傳統液壓振動裝置也存在效率較低、系統發熱大等問題，目前電液直驅伺服缸振動就是在這種環境下提出來的一種解決方案。

具體地，電液直驅伺服缸液壓振動裝置的工作原理是伺服電機帶動液壓泵直接控制液壓缸運動。通過取消中間控制閥組，減少能量損失提高系統效率，為此需要將傳統液壓振動的開式系統，改成閉式系統，取消傳統的液壓站油箱，將回油直接接入液壓泵的吸油口。該方式雖然能大幅提高系統效率，但由于回油直接進入泵的吸油口，沒有中間過渡，泵排油和泵進油在體積上必須一致，否則閉式液壓系統無法正常工作。

對于液壓馬達或者雙作用油缸來說，動作時的進出油量完全一致不存在任何問題，但對于單出桿缸而言，由于油缸的一端有活塞桿，另外一端沒有活塞桿導致腔體積不一樣，普通的閉式回路無法正常工作。由于結晶器振動裝置是垂直負載，結晶器向上運動時裝置出力較大，向下運動時幾乎可以不用出力。因此采用單出桿缸的方案更加適合，但是采用雙作用缸會導致油缸的長度和直徑比單出桿缸大一倍。這對結晶器振動動力裝置的空間設計提出很高的要求，對多流小方坯而言振動裝置的空間很難滿足設計需求。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種單出桿電液直驅伺服缸裝置，以解決目前單出桿缸方案存在的無法實現閉式回路工作，而采用雙杠容易導致體積大，無法滿足特殊場景的設計需求等問題。

本發明提供的單出桿電液直驅伺服缸裝置，包括伺服電機、與伺服電機連接的閉式泵、與閉式泵連接的單出桿主油缸，以及與單出桿主油缸并聯設置的單出桿副油缸；其中，單出桿主油缸的有桿腔室和無桿腔室的面積比與單出桿副油缸的有桿腔室和無桿腔室的面積比相等；伺服電機用于帶動閉式泵向單出桿主油缸供油，并通過單出桿副油缸回油，以完成油液循環。

此外，優選的技術方案是，單出桿主油缸的有桿腔室與單出桿副油缸的有桿腔室通過連接件導通。

此外，優選的技術方案是，閉式泵包括出油口和進油口；單出桿主油缸的無桿腔室通過第一管路與出油口導通，單出桿副油缸的有桿腔室通過第二管路與進油口導通。

此外，優選的技術方案是，當單出桿主油缸與單出桿副油缸處于初始位置時，單出桿主油缸的驅動桿位于單出桿主油缸的中間位置，單出桿副油缸的驅動桿位于單出桿副油缸的中間位置。

此外，優選的技術方案是，還包括設置在單出桿主油缸的驅動桿上并用于檢測單出桿主油缸的驅動桿位置的第一位置傳感器，以及設置在單出桿副油缸的驅動桿上并用于檢測單出桿副油缸的驅動桿位置的第二位置傳感器。

此外，優選的技術方案是，還包括與閉式泵導通的閉式回路加油口和補油接頭。

此外，優選的技術方案是，單出桿主油缸的有桿腔室與副油缸的有桿腔室之間的流量表示為：

Q＝S_B*V＝S_b*V′