[發(fā)明專利]一種臂架液壓傳動系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111430757.0
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114109936B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏建華;胡惠兵;方錦輝;張強(qiáng);馮瑞琳;張杭軍;楊宇柱;曹震;王添柱;李志新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F15B9/09
• 分類號: F15B9/09;F15B21/08;B66C23/82
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，包括大流量控制回路、小流量控制回路和執(zhí)行單元（5）；所述大流量控制回路包括第一動力單元（1）以及連接在所述第一動力單元（1）與執(zhí)行單元（5）之間的第一控制模塊（2）；所述小流量控制回路包括第二動力單元（3）以及連接在所述第二動力單元（3）與執(zhí)行單元（5）之間的第二控制模塊（4）；所述第一控制模塊（2）包括反饋模塊（20）、比例驅(qū)動模塊（21）和第一平衡閥（22），所述比例驅(qū)動模塊（21）的一端與第一動力單元（1）連接，另一端與第一平衡閥（22）連接，所述第一平衡閥（22）的另一端與執(zhí)行單元（5）連接，所述反饋模塊（20）的一端與第一動力單元（1）連接，另一端與比例驅(qū)動模塊（21）連接；所述第二控制模塊（4）包括第二動力單元切換模塊（40）和伺服驅(qū)動模塊（41），所述伺服驅(qū)動模塊（41）位于第二動力單元切換模塊（40）和執(zhí)行單元（5）之間；所述伺服驅(qū)動模塊（41）與比例驅(qū)動模塊（21）連接，使得大流量控制回路和小流量控制回路單獨(dú)或合并驅(qū)動執(zhí)行單元（5）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一動力單元（1）為排量在120 cc/r 以上的大排量負(fù)載敏感變量泵，所述第二動力單元（3）為排量在以下的80cc/r 小排量恒壓變量泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋模塊（20）包括第一反饋切換閥（201）和與其連接的第一雙向阻尼（202）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述比例驅(qū)動模塊（21）為由多個(gè)功能閥片組成的負(fù)載敏感式多路換向閥組；所述多路換向閥組包括減壓閥、換向閥、單向閥和溢流閥；所述減壓閥設(shè)置于換向閥的進(jìn)油口處；所述溢流閥和單向閥設(shè)置于換向閥的出油口處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)執(zhí)行單元（5）為活塞缸時(shí)，所述小流量控制回路還包括有桿腔比例節(jié)流閥（42）和無桿腔比例節(jié)流閥（43），所述有桿腔比例節(jié)流閥（42）的一端與活塞缸有桿腔連接，另一端與油箱連接；所述無桿腔比例節(jié)流閥（43）的一端通過平衡閥與活塞缸無桿腔連接，另一端與油箱連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服驅(qū)動模塊（41）包括開關(guān)閥（414）、壓力補(bǔ)償器和伺服比例閥（412）；所述壓力補(bǔ)償器包括梭閥和減壓閥；所述伺服比例閥（412）的進(jìn)油口與減壓閥連接，出油口與梭閥連接；所述開關(guān)閥（414）位于梭閥的出油口，用于控制大流量控制回路與小流量控制回路的油液合流切換。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第二動力單元切換模塊（40）包括換向閥、單向閥和溢流閥；所述單向閥連接在第二動力單元（3）和伺服驅(qū)動模塊（41）之間，所述換向閥和溢流閥串聯(lián)于第二動力單元（3）與油箱之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括控制器（52）；所述執(zhí)行單元（5）上設(shè)有位移傳感器（51）；所述控制器（52）接收并解析位移傳感器（51）信號、總線手動或自動控制指令，進(jìn)而控制各開關(guān)閥和比例閥動作，使執(zhí)行單元（5）跟隨總線指令動作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器（52）為可編程單片機(jī)。

10.一種臂架液壓傳動系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求8所述的臂架液壓傳動系統(tǒng)，其特征在于，包括通過總線指令切換的自動工況控制模式和手動工況控制模式；

所述自動工況控制模式具體為：所述控制器（52）接收并解析來自總線的自動控制指令，所述自動控制指令包含使/失能命令信息和位移命令信息；所述位移傳感器（51）檢測執(zhí)行單元（5）位移信號，反饋至控制器（52），所述控制器（52）根據(jù)使/失能命令信息切換開關(guān)閥（414）狀態(tài)，隨后比較總線位移命令值和所述位移傳感器反饋值，通過信號處理和PID控制算法，給出大流量控制回路控制量和小流量控制回路控制量，使執(zhí)行單元跟隨總線位移指令運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的位移閉環(huán)控制；

所述手動工況控制模式具體為：所述控制器（52）接收并解析來自總線的手動控制指令，所述手動控制指令包含使/失能命令信息和速度控制信息；速度控制信息包含快速模式和慢速模式，所述快速模式為大流量控制回路和小流量控制回路合流，或大流量控制回路單獨(dú)驅(qū)動執(zhí)行單元（5）；所述慢速模式為小流量控制回路單獨(dú)驅(qū)動執(zhí)行單元（5）。