[發(fā)明專利]液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111358343.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113790184B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)龍;喬舒斐;郝云曉;葛磊;王波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B11/16
• 分類號(hào): F15B11/16;F15B15/08;F15B1/02;F15B13/02;F15B13/06;F15B21/02;F15B21/14;F15B15/20;F16H25/20;F16H25/24;H02J7/34;H02K7/10;E02F9/20;E02F9/22
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛(ài)濤

本發(fā)明涉及一種液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)及控制方法，屬于液壓傳動(dòng)和電機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)液電混驅(qū)執(zhí)行器；與液電混驅(qū)執(zhí)行器數(shù)量一致的第一逆變器及控制閥；各液電混驅(qū)執(zhí)行器對(duì)應(yīng)連接一個(gè)第一逆變器及一個(gè)控制閥；集中式液壓?jiǎn)卧?，與各控制閥連接，用于為各液電混驅(qū)執(zhí)行器供油并進(jìn)行功率補(bǔ)償；控制單元，分別與各液電混驅(qū)執(zhí)行器連接，用于根據(jù)各液電混驅(qū)執(zhí)行器的壓力信息，控制對(duì)應(yīng)的液電混驅(qū)執(zhí)行器電機(jī)的輸出扭矩，使各液電混驅(qū)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)腔壓力相等，極大地降低了由于各執(zhí)行器的負(fù)載差異而導(dǎo)致的節(jié)流損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)和電機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

液壓系統(tǒng)因具有功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在航空航天、深海裝備、工程機(jī)械、筑路機(jī)械、礦山機(jī)械、林業(yè)機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械等各類非道路移動(dòng)裝備中。目前，對(duì)于多執(zhí)行器液壓系統(tǒng)，普遍采用集中動(dòng)力源供能、多路閥分配動(dòng)力的方式，泵輸出壓力與最高負(fù)載聯(lián)相匹配，其余各聯(lián)通過(guò)各自壓力補(bǔ)償器補(bǔ)償負(fù)載差異的影響，導(dǎo)致低負(fù)載聯(lián)的壓力補(bǔ)償器和各控制閥上存在較大的節(jié)流損失，系統(tǒng)整體能效較低。此外，具有舉升裝置的裝備還存在嚴(yán)重的動(dòng)勢(shì)能浪費(fèi)問(wèn)題。

電機(jī)械執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的技術(shù)，相比于液壓驅(qū)動(dòng)，電機(jī)械執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)具有節(jié)能環(huán)保、易于控制和控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，但電機(jī)械執(zhí)行器功率密度較低，承載能力差。而且目前多電機(jī)械執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是單電機(jī)械執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單疊加，系統(tǒng)整體裝機(jī)功率較大。

基于上述問(wèn)題，亟需一種新的多執(zhí)行器控制系統(tǒng)以降低節(jié)流損失和裝機(jī)功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)及控制方法，可降低節(jié)流損失及裝機(jī)功率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)，所述液電耦合驅(qū)動(dòng)多執(zhí)行器系統(tǒng)包括：

一個(gè)或多個(gè)液電混驅(qū)執(zhí)行器；

與所述液電混驅(qū)執(zhí)行器數(shù)量一致的第一逆變器、控制閥、壓力傳感器組；

各液電混驅(qū)執(zhí)行器對(duì)應(yīng)連接一個(gè)第一逆變器、一個(gè)控制閥、一個(gè)壓力傳感器組；所述壓力傳感器組用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)的液電混驅(qū)執(zhí)行器的壓力信息；

集中式液壓?jiǎn)卧?，與各控制閥連接，用于為各液電混驅(qū)執(zhí)行器供油并進(jìn)行功率補(bǔ)償；

控制單元，分別與各液電混驅(qū)執(zhí)行器及各壓力傳感器連接，用于根據(jù)各液電混驅(qū)執(zhí)行器的壓力信息，控制對(duì)應(yīng)的液電混驅(qū)執(zhí)行器電機(jī)的輸出扭矩，使各液電混驅(qū)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)腔壓力相等。

可選地，所述液電混驅(qū)執(zhí)行器包括：

電機(jī)；

減速器，與所述電機(jī)連接；

缸筒，與所述減速器固定連接；

推桿，設(shè)置在所述缸筒內(nèi)，且與所述缸筒活動(dòng)連接；

絲杠，設(shè)置在所述缸筒內(nèi)，且一端與所述減速器連接，另一端與所述推桿通過(guò)螺旋傳動(dòng)副連接；所述絲杠在所述電機(jī)和所述減速器的控制下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步通過(guò)螺旋傳動(dòng)副帶動(dòng)推桿產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)；

所述推桿與所述缸筒之間設(shè)置有密封件；所述密封件將所述缸筒分成兩個(gè)腔，所述缸筒靠近所述減速器的一側(cè)為無(wú)桿腔，靠近推桿的一側(cè)為有桿腔；

所述控制閥的工作油口分別與對(duì)應(yīng)的液電混驅(qū)執(zhí)行器的兩腔連通；所述控制閥用于根據(jù)所述液電混驅(qū)執(zhí)行器電機(jī)輸出扭矩信息，通過(guò)工作油口為對(duì)應(yīng)的液電混驅(qū)執(zhí)行器提供功率補(bǔ)償；所述控制閥的回油口與油箱連通。

可選地，所述壓力傳感器組包括：