一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，包括：油源，其连接有液压伺服系统；液压伺服系统包括左侧油缸液压伺服系统和右侧油缸液压伺服系统；左侧油缸液压伺服系统或右侧油缸液压伺服控制系统包括第一级控制单元和第二级控制单元，第一级控制单元包括：并联连接的伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ；伺服控制回路Ⅲ，其与一级缸的有杆腔相连；第二级控制单元包括：并联连接的伺服控制回路Ⅳ和伺服控制回路

【技术实现步骤摘要】
一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统


[0001]本专利技术属于液压驱动控制和机械同步平衡控制
，更具体地说，本专利技术涉及一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统。

技术介绍

[0002]某弯刀支撑机构是模拟被支撑物姿态变化必不可少的重要装置，弯刀支撑机构由上下导轨安装座、全弯刀支板、圆弧导轨副、油缸座、驱动油缸等组成。为了驱动弯刀支撑机构转动，从而使安装在弯刀支撑机构上的被支撑物姿态发生变化，需要相关的油缸提供动力，并且还要有相关的液压控制系统控制油缸伸缩。但是，目前驱动弯刀支撑机构运动还有许多需要解决的问题。比如，弯刀支撑机构的惯性大、载荷大、速度跨度大、需要的定位精度高，同时要求可控性好，抗干扰能力强。因此液压控制系统对油源系统的流量需求大。弯刀支撑机构还有多种转动速度模式，这就需要液压控制系统能够根据弯刀支撑机构的不同速度控制要求，提供相应的驱动模式。目前，常用对称的伺服比例阀驱动非对称的双级缸，对称伺服比例阀的四个控制便是相同的，这就导致对称伺服比例阀两对节流窗口的压降不同，造成活塞杆伸出、缩回两个方向运动时的流量增益不等，因而使系统的静、动态特性出现较大差异、产生严重的非线性变化。更严重的问题是当活塞杆运动方向改变时，液压缸两腔的压力同时发生突变，这种压力突变极易引起油缸腔室的气蚀或超压。因此，为提高非对称油缸的控制性能，伺服比例阀两节流边的面积梯度比与油缸两腔面积比应当尽量接近。为了解决上述问题，亟需一种新的驱动弯刀支撑机构运动的的液压控制系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，驱动弯刀支撑机构转动的油缸为两个双级油缸，两个双级油缸分别为左侧油缸和右侧油缸，所述左侧油缸、右侧油缸各自二级缸的活塞杆通过铰轴分别与弯刀支撑机构转动连接，左侧油缸和右侧油缸同步驱动弯刀支撑机构转动，实现弯刀机构上的被支撑物的姿态变化。
[0005]优选的是，其中，所述左侧油缸和右侧油缸的结构相同，均包括一级缸和二级缸；所述电液伺服系统通过第一级控制单元控制双级油缸的一级缸，通过第二级控制单元控制双级油缸的二级缸；其中，第一级控制单元通过伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ的组合投入使用，实现一级缸不同流量需求状态下的控制，从而满足弯刀支撑机构不同速度的控制需求；其中，伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ为并联连接，且伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ均与一级缸的无杆腔相连。
[0006]优选的是，其中，所述用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统还包括：油源，其包括分别连接油箱的主回路电机泵组和控制油回路电机泵组；
液压伺服系统，其与所述油源相连，所述液压伺服系统包括完全相同的左侧油缸液压伺服系统和右侧油缸液压伺服系统；所述左侧油缸液压伺服系统或右侧油缸液压伺服系统包括：第一级控制单元，其包括：伺服控制回路Ⅰ；伺服控制回路Ⅱ，其与伺服控制回路Ⅰ并联后再与一级缸的无杆腔相连；伺服控制回路Ⅲ，其与一级缸的有杆腔相连；第二级控制单元，其包括：伺服控制回路Ⅳ；伺服控制回路
Ⅴ
，其与伺服控制回路Ⅳ为并联连接，且伺服控制回路Ⅳ、伺服控制回路
Ⅴ
与二级缸的无杆腔之间连接有缸旁安全阀组；伺服控制回路
Ⅵ
，其与二级缸的有杆腔相连。
[0007]优选的是，其中，所述左侧油缸液压伺服系统的第二级控制单元与右侧油缸液压伺服控制系统的第二级控制单元之间设置有联通回路，所述联通回路包括二通插装阀Ⅰ和先导控制油路Ⅰ。
[0008]优选的是，其中，所述油源的主回路电机泵组包括：多台并联连接的电机泵组，每台电机泵组采用恒压式变量油泵，多台电机泵组的先导压力控制油口汇合后，连接有比例溢流阀，每台电机泵组的出口均安装有电磁溢流阀Ⅰ；蓄能器组系统，其经单向阀与多台并联的电机泵组相连；所述油源的控制油回路电机泵组包括：恒压变量泵，其出口依次连接有电磁溢流阀Ⅱ、单向阀；所述控制油回路电机泵组还配置有蓄能器模块。
[0009]优选的是，其中，所述第一级控制单元的伺服控制回路Ⅰ上设置有伺服阀Ⅰ，所述伺服控制回路Ⅱ上设置有伺服阀Ⅱ；所述伺服控制回路Ⅰ的A口与一级缸的无杆腔之间设置有二通插装阀Ⅱ，所述二通插装阀Ⅱ的控制油路上连接有梭阀Ⅰ；所述伺服控制回路Ⅱ的A口与一级缸的无杆腔之间设置有二通插装阀Ⅲ，所述二通插装阀Ⅲ的控制油路上连接有梭阀Ⅱ；所述二通插装阀Ⅱ和二通插装阀Ⅲ采取带主动控制盖板，插装件选用带O形密封圈和阻尼头的锥阀件；所述梭阀Ⅰ的两个入口分别与一级缸的无杆腔A路和X路相连，梭阀Ⅰ的出口连接有电磁提升阀Ⅰ，所述电磁提升阀Ⅰ与二通插装阀Ⅱ相连；所述梭阀Ⅱ的两个入口分别与一级缸的无杆腔A路和X路相连，梭阀Ⅱ的出口连接有电磁提升阀Ⅱ，所述电磁提升阀Ⅱ与二通插装阀Ⅲ相连；所述伺服控制回路Ⅲ上设置有伺服阀Ⅲ，所述伺服阀Ⅲ的B口封堵，A口接入一级缸的有杆腔油路，一级缸的有杆腔油路上还设置有单向补油阀；一级缸的无杆腔油路上设置有安全阀Ⅰ，一级缸的有杆腔油路上设置有安全阀Ⅱ。
[0010]优选的是，其中，所述第二级控制单元的伺服控制回路Ⅳ上设置有伺服阀Ⅳ，所述伺服控制回路
Ⅴ
上设置有伺服阀
Ⅴ
；所述伺服阀Ⅳ连接有二通插装阀Ⅳ，所述伺服阀
Ⅴ
连接有二通插装阀
Ⅴ
；
所述二通插装阀Ⅳ的控制油路上连接有第一两级梭阀，两级梭阀包括梭阀Ⅲ和梭阀Ⅳ，所述梭阀Ⅲ的两个入口分别与二级缸的无杆腔P路和X路相连，梭阀Ⅲ的出口与梭阀Ⅳ的其中一个入口相连，所述梭阀Ⅳ的另一个入口与二通插装阀Ⅳ的控制油路相连，梭阀Ⅳ的出口连接有电磁提升阀Ⅲ，所述电磁提升阀Ⅲ与二通插装阀Ⅳ相连；所述二通插装阀
Ⅴ
的控制油路上连接有第二两级梭阀，两级梭阀包括梭阀
Ⅴ
和梭阀
Ⅵ
，所述梭阀
Ⅴ
的两个入口分别与二级缸的无杆腔P路和X路相连，梭阀
Ⅴ
的出口与梭阀
Ⅵ
的其中一个入口相连，所述梭阀
Ⅵ
的另一个入口与二通插装阀
Ⅴ
的控制油路相连，梭阀
Ⅵ
的出口连接有电磁提升阀Ⅳ，所述电磁提升阀Ⅳ与二通插装阀
Ⅴ
相连；所述伺服控制回路
Ⅵ
上设置有伺服阀
Ⅵ
，所述伺服阀
Ⅵ
的B口封堵，A口接入二级缸的有杆腔油路。
[0011]优选的是，其中，所述缸旁安全阀组包括：锁紧回路，其包括二通插装阀
Ⅵ
和先导控制油路Ⅱ；预起回路，其与所述锁紧回路为并联连接，所述预起回路上设置有电磁球阀和节流孔；所述缸旁安全阀组集成安装在二级缸上，且缸旁安全阀组与伺服控制回路Ⅳ、伺服控制回路
Ⅴ
采用长软管连接。
[0012]优选的是，其中，所述液压系统还设置有电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，驱动弯刀支撑机构转动的油缸为两个双级油缸，两个双级油缸分别为左侧油缸和右侧油缸，所述左侧油缸、右侧油缸各自二级缸的活塞杆通过铰轴分别与弯刀支撑机构转动连接，左侧油缸和右侧油缸同步驱动弯刀支撑机构转动，实现弯刀机构上的被支撑物的姿态变化。2.如权利要求1所述的用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，所述左侧油缸和右侧油缸的结构相同，均包括一级缸和二级缸；所述电液伺服系统通过第一级控制单元控制双级油缸的一级缸，通过第二级控制单元控制双级油缸的二级缸；其中，第一级控制单元通过伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ的组合投入使用，实现一级缸不同流量需求状态下的控制，从而满足弯刀支撑机构不同速度的控制需求；其中，伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ为并联连接，且伺服控制回路Ⅰ和伺服控制回路Ⅱ均与一级缸的无杆腔相连。3.如权利要求2所述的用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，包括：油源，其包括分别连接油箱的主回路电机泵组和控制油回路电机泵组；液压伺服系统，其与所述油源相连，所述液压伺服系统包括完全相同的左侧油缸液压伺服系统和右侧油缸液压伺服系统；所述左侧油缸液压伺服系统或右侧油缸液压伺服系统包括：第一级控制单元，其包括：伺服控制回路Ⅰ；伺服控制回路Ⅱ，其与伺服控制回路Ⅰ并联后再与一级缸的无杆腔相连；伺服控制回路Ⅲ，其与一级缸的有杆腔相连；第二级控制单元，其包括：伺服控制回路Ⅳ；伺服控制回路
Ⅴ
，其与伺服控制回路Ⅳ为并联连接，且伺服控制回路Ⅳ、伺服控制回路
Ⅴ
与二级缸的无杆腔之间连接有缸旁安全阀组；伺服控制回路
Ⅵ
，其与二级缸的有杆腔相连。4.如权利要求3所述的用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，所述左侧油缸液压伺服系统的第二级控制单元与右侧油缸液压伺服控制系统的第二级控制单元之间设置有联通回路，所述联通回路包括二通插装阀Ⅰ和先导控制油路Ⅰ。5.如权利要求3所述的用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，所述油源的主回路电机泵组包括：多台并联连接的电机泵组，每台电机泵组采用恒压式变量油泵，多台电机泵组的先导压力控制油口汇合后，连接有比例溢流阀，每台电机泵组的出口均安装有电磁溢流阀Ⅰ；蓄能器组系统，其经单向阀与多台并联的电机泵组相连；所述油源的控制油回路电机泵组包括：恒压变量泵，其出口依次连接有电磁溢流阀Ⅱ、单向阀；所述控制油回路电机泵组还配置有蓄能器模块。6.如权利要求3所述的用于驱动弯刀支撑机构的电液伺服系统，其特征在于，所述第一级控制单元的伺服控制回路Ⅰ上设置有伺服阀Ⅰ，所述伺服控制回路Ⅱ上设置有伺服阀Ⅱ；所述伺服控制回路Ⅰ的A口与一级缸的无杆腔之间设置有二通插装阀Ⅱ，所述二通插装阀Ⅱ的控制油路上连接有梭阀Ⅰ；所述伺服控制回路Ⅱ的A口与一级缸的无杆腔之间设置有
二通插装阀Ⅲ，所述二通插装阀Ⅲ的控制油路上连接有梭阀Ⅱ；所述二通插装阀Ⅱ和二通插装阀Ⅲ采取带...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海涛，孙常新，李增军，尹永涛，周晓刚，钟志刚，杜宁，张诣，周洪，范长海，孟少飞，张仲志，田奥克，王葳，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：