一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，包括：压力油源、方向控制阀、增压活塞缸、增压阀、执行油缸、油压检测模块、控制器模块和蓄能器；压力油源与方向控制阀、蓄能器连接，执行油缸与方向控制阀、增压阀连接，增压活塞缸与增压阀、蓄能器连接；油压检测模块与执行油缸的2个油腔连接，分别检测其油压变化情况；控制器模块根据实际作业工况，控制增压阀实现执行油缸第一工作油腔或第二工作油腔增压。本发明专利技术提供的技术方案能够实现液压执行油缸的快速精确定位并有效防止精确定位过程中的反向抖动现象。同时，本发明专利技术还提供了包括有该油压反馈式精确定位防抖控制装置的一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置及方法
本专利技术涉及机械设备液压缸控制
，更具体地，涉及一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置及方法。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，机械设备行业发展迅猛，而执行机构运行性能的好环直接影响到机械设备的性能和安全。目前，大量的机械设备都采用了液压执行油缸驱动执行机构进行工作，即利用液压油的压力驱动液压执行油缸去实现执行机构的各项作业活动。在现有技术中，机械设备液压缸执行机构的定位制动过程主要是通过方向控制阀回中位时，液压执行油缸的回油腔油路关闭，执行机构由于惯性还会继续顺势运动，使得液压执行油缸的回油腔油压升高而产生了反向制动力，从而实现了执行机构的定位制动。也就是说，执行机构是利用液压执行油缸回油腔的背压进行制动，背压是由液压执行油缸继续运动而产生，背压值从小增长到大需要时间，从而导致液压缸执行机构的定位不精确、制动不及时。同时，当执行机构的运行速度被制动到零时，此时液压执行油缸的两工作油腔之间的油压差仍很大，使得液压缸执行机构不能立即停止运动，而是进行了反向抖动。在液压缸执行机构的定位制动过程中，这一反向抖动现象一般会重复出现多次，从而导致执行机构在定位制动过程中运行不平稳，严重影响了设备的性能和作业效率，也给设备运行和工程建设施工带来了很大的安全隐患。因此，针对液压缸执行机构的定位不精确、制动不及时，并在定位制动过程中存在反向抖动的现象，迫切需要找到一种技术能够实现液压执行油缸的快速定位制动并有效防止快速定位制动过程中的反向抖动现象。
技术实现思路
为了解决现有液压缸执行机构定位制动过程中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置及方法，旨在实现液压执行油缸的快速定位制动并有效防止快速定位制动过程中的反向抖动现象。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：机械设备液压执行油缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置及方法，包括：压力油源、方向控制阀、增压活塞缸、增压阀、执行油缸、油压检测模块、控制器模块和蓄能器等；其中，所述压力油源提供的高压油连通至所述方向控制阀的高压油进油口，所述方向控制阀的油液回油口与回油路连通，所述方向控制阀的2个工作油口与所述执行油缸的2个工作油腔分别连通；所述压力油源提供的高压油也连通至所述蓄能器，所述蓄能器与所述增压活塞缸的增压无杆腔连通，所述增压活塞缸的增压有杆腔与所述增压阀的增压进油口连通，所述增压阀的2个工作油口也与所述执行油缸的2个工作油腔分别连通，所述增压阀用于所述执行油缸的第一工作油腔或第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通或切断，所述增压活塞缸用于将所述蓄能器的油液压力进行升高增压；所述油压检测模块与所述执行油缸的2个工作油腔分别连接，所述油压检测模块用于分别检测所述执行油缸的2个工作油腔的油压情况；所述控制器模块与所述方向控制阀、增压阀和油压检测模块连接，所述控制器模块能够根据所述方向控制阀的制动控制信息和所述油压检测模块的油压变化信息，通过切换所述增压阀的工作状态，控制所述执行油缸的第一工作油腔或第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通或切断，从而实现液压缸执行机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向抖动现象。在上述技术方案中，优选地，所述蓄能器的油路上还设置有手动卸压球阀和安全溢流阀，所述手动卸压球阀用来对该油路进行手动卸压，所述安全溢流阀用来设定该油路的安全压力；所述压力油源与所述蓄能器之间还设置有单向阀，所述单向阀的入口与所述压力油源连通，所述单向阀的出口与所述蓄能器连通。在上述技术方案中，优选地，所述油压检测模块包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置于所述执行油缸的第一工作油腔和第二工作油腔。在上述技术方案中，优选地，所述增压阀为三位三通电磁换向阀，所述增压阀的第一位工作状态将所述执行油缸的第一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通、第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断；所述增压阀的第二位工作状态将所述执行油缸的第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通、第一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断；所述增压阀的中位状态将所述执行油缸的第一工作油腔和第二工作油腔都与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断。在上述技术方案中，优选地，所述方向控制阀为三位四通电磁换向阀，所述方向控制阀的第一位工作状态和第二位工作状态分别控制所述执行油缸驱动执行机构进行向右和向左运动；所述方向控制阀在中位状态时，控制所述执行油缸进行定位制动。在上述技术方案中，优选地，所述控制器模块在液压缸执行机构的定位制动过程中根据所述方向控制阀由第一位工作状态或第二位工作状态切换到中位状态的制动信号立即控制所述增压阀将所述执行油缸的背压制动油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通增压到最高油压，使得液压缸执行机构的制动力矩达到最大，实现快速制动；当液压缸执行机构的运动速度被快速定位制动到零、即将出现反向运动的抖动现象时，所述控制器模块立即根据所述油压检测模块检测到的所述执行油缸背压制动油腔的油压下降作为信号来控制所述增压阀将所述执行油缸的另一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔也短时连通增压到最高油压，使得所述执行油缸的2个工作油腔的油压差瞬间减小到接近于零，所述执行油缸反向运动的驱动力矩大幅减小，从而实现液压缸执行机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向抖动现象。本专利技术所提供的技术方案具有的显著有益效果：在液压缸执行机构进行定位制动的过程中，当液压缸执行机构由运行状态切换到进行制动的起始点，所述控制器模块立即控制所述增压阀将所述执行油缸的背压制动油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通，所述增压活塞缸用于将所述蓄能器的油液压力进行升高增压，使得所述执行油缸背压制动油腔的油压立即设定为最高，制动力矩达到最大，有效实现了液压缸执行机构的快速定位制动；当液压缸执行机构的运动速度被快速制动到零、即将出现反向运动的抖动现象时，所述油压检测模块立即检测到所述执行油缸背压制动油腔的油压在下降，并将其作为信号传递给所述控制器模块，所述控制器模块依此信号迅速控制所述增压阀将所述执行油缸的另一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通，所述执行油缸另一工作油腔的油压也立即设定为最高，所述执行油缸的2个工作油腔的油压差瞬间减小到接近于零，使得该液压缸执行机构在出现反向抖动的初始阶段就大幅度失去了反向运动的驱动力矩，从而实现了液压缸执行机构的快速精确定位制动并有效防止了快速精确定位制动过程中的反向抖动现象。附图说明图1为本专利技术所述液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置结构简图。图2为本专利技术所述液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置控制框图。图中附图标记与部件名称之间的对应关系为：1-压力油源；2-方向控制阀，201-高压油进油口，202-第一工作油口，203-第二工作油口，204-油液回油口，21-第一位工作状态，22-第二位工作状态，23-中位状态；3-增压活塞缸，31-增压无杆腔，32-增压有杆腔；4-增压阀，401-增压进油口，402-第一工作油口，403-第二工作油口，41-第一位工作状态，42-第二位工作状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，其特征在于，包括：压力油源(1)、方向控制阀(2)、增压活塞缸(3)、增压阀(4)、执行油缸(5)、油压检测模块(6)、控制器模块(7)和蓄能器(8)；所述压力油源(1)提供的高压油连通至所述方向控制阀(2)的高压油进油口(201)，所述方向控制阀(2)的油液回油口(204)与回油路连通，所述方向控制阀(2)的2个工作油口与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连通；所述压力油源(1)提供的高压油也连通至所述蓄能器(8)，所述蓄能器(8)与所述增压活塞缸(3)的增压无杆腔(31)连通，所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)与所述增压阀(4)的增压进油口(401)连通，所述增压阀(4)的2个工作油口也与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连通，所述增压阀(4)用于所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，所述增压活塞缸(3)用于将所述蓄能器(8)的油液压力进行升高增压；所述油压检测模块(6)与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连接，所述油压检测模块(6)用于分别检测所述执行油缸(5)的2个工作油腔的油压情况；所述控制器模块(7)与所述方向控制阀(2)、增压阀(4)和油压检测模块(6)连接，所述控制器模块(7)能够根据所述方向控制阀(2)的制动控制信息和所述油压检测模块(6)的油压变化信息，通过切换所述增压阀(4)的工作状态，控制所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，从而实现液压缸执行机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向抖动现象。...

【技术特征摘要】
1.一种液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，其特征在于，包括：压力油源(1)、方向控制阀(2)、增压活塞缸(3)、增压阀(4)、执行油缸(5)、油压检测模块(6)、控制器模块(7)和蓄能器(8)；所述压力油源(1)提供的高压油连通至所述方向控制阀(2)的高压油进油口(201)，所述方向控制阀(2)的油液回油口(204)与回油路连通，所述方向控制阀(2)的2个工作油口与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连通；所述压力油源(1)提供的高压油也连通至所述蓄能器(8)，所述蓄能器(8)与所述增压活塞缸(3)的增压无杆腔(31)连通，所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)与所述增压阀(4)的增压进油口(401)连通，所述增压阀(4)的2个工作油口也与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连通，所述增压阀(4)用于所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，所述增压活塞缸(3)用于将所述蓄能器(8)的油液压力进行升高增压；所述油压检测模块(6)与所述执行油缸(5)的2个工作油腔分别连接，所述油压检测模块(6)用于分别检测所述执行油缸(5)的2个工作油腔的油压情况；所述控制器模块(7)与所述方向控制阀(2)、增压阀(4)和油压检测模块(6)连接，所述控制器模块(7)能够根据所述方向控制阀(2)的制动控制信息和所述油压检测模块(6)的油压变化信息，通过切换所述增压阀(4)的工作状态，控制所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，从而实现液压缸执行机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向抖动现象。2.根据权利要求1所述的液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，其特征在于，所述蓄能器(8)的油路上设置有手动卸压球阀(9)和安全溢流阀(10)；所述压力油源(1)与所述蓄能器(8)之间设置有单向阀(11)，所述单向阀(11)的入口与所述压力油源(1)连通，所述单向阀(11)的出口与所述蓄能器(8)连通。3.根据权利要求1、权利要求2所述的液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，其特征在于，所述油压检测模块(6)包括第一压力传感器(61)和第二压力传感器(62)，所述第一压力传感器(61)和第二压力传感器(62)分别设置于所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)和第二工作油腔(52)。4.根据权利要求1、权利要求2所述的液压缸的油压反馈式精确定位防抖控制装置，其特征在于，所述增压阀(4)为三位三通电磁换向阀，所述增压阀(4)的第一位工作状态(41)将所述执行油缸(5)的第一工作油腔(51)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通、第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)切断；所述增压阀(4)的第二位工作状态(42)将所述执行油缸(5)的第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)...

【专利技术属性】
技术研发人员：向阳辉，蔺代永，李国锋，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43