一种变转速泵控电液作动器制造技术

一种变转速泵控电液作动器，包括油箱、内啮合齿轮泵、液压缸、以及用于驱动内啮合齿轮泵的伺服电机，油箱分别通过第一管路和第二管路连接内啮合齿轮泵的两个出油口，第一管路和第二管路上均设有单向补油阀；内啮合齿轮泵的两个油口分别通过第一油路和第二油路连通液压缸的有杆腔和无杆腔，第一油路和第二油路上分别设有比例换向阀。本实用新型专利技术的电液作动器具有变转速泵控与回油节流结合的液压回路，能够避免液压缸吸空，保证了液压缸执行器在负负载下的轨迹跟踪性能。载下的轨迹跟踪性能。载下的轨迹跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种变转速泵控电液作动器


[0001]本技术涉及工业界对惯性负载的运动/力实施控制的液压作动应用领域，具体涉及一种变转速泵控电液作动器。

技术介绍

[0002]电液作动器具有液压系统出力大、功率重量比大等核心优势，在工程机械、航空航天、机械装备制造、高端工业机床、机器人等众多重要领域得以广泛应用。传统阀控电液作动器在面对高精度控制需求时，往往使用价格高昂的伺服阀实现高控制精度，而其不可避免的节流能量损失使得系统能效降低；与之相比闭式电液作动器采用容积控制方式，没有节能损失，可以从电液系统动力源头匹配功率实现高效能，同时避免了管路布置复杂、易泄漏、油液易污染等缺点。
[0003]但是传统的闭式泵控电液作动器有着自身的局限性：一是需要复杂的配套系统，包括补油泵来完成补油或低压油路的预加压；二是负载产生的油液波动直接作用在动力元件上，这使得设备对负载波动敏感；三是当负载对执行元件有做功趋势时，其受力称为负负载，在此工况下系统没有足够的回油阻尼，可能引发吸空、执行元件振动甚至动作失控。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种变转速泵控电液作动器，其具有变转速泵控与回油节流结合的液压回路，能够避免液压缸吸空，保证了液压缸执行器在负负载下的轨迹跟踪性能。
[0005]本技术为了达到上述目的所采用的技术方案是：
[0006]一种变转速泵控电液作动器，包括油箱、内啮合齿轮泵、液压缸、以及用于驱动内啮合齿轮泵的伺服电机：
[0007]油箱分别通过第一管路和第二管路连接内啮合齿轮泵的两个出油口，第一管路和第二管路上均设有单向补油阀；
[0008]内啮合齿轮泵的两个油口分别通过第一油路和第二油路连通液压缸的有杆腔和无杆腔，第一油路和第二油路上分别设有比例换向阀。
[0009]作为本技术的一种优选方案，所述比例换向阀为插装式二位二通比例换向阀。
[0010]作为本技术的一种优选方案，所述单向补油阀为插装式单向阀。
[0011]作为本技术的一种优选方案，所述油箱为闭式油箱。
[0012]作为本技术的一种优选方案，所述伺服电机为永磁同步交流伺服电机。
[0013]作为本技术的一种优选方案，所述液压缸为单出杆液压缸。
[0014]作为本技术的一种优选方案，还包括控制器，控制器通过伺服电机驱动器连接伺服电机。
[0015]作为本技术的一种优选方案，控制器电性连接单向补油阀和比例换向阀。
[0016]本技术有益效果：
[0017]1.本技术的电液作动器设置有内啮合齿轮泵、比例换向阀和单向补油阀，形成变转速泵控执行器运动与比例阀控制回油压力相互协作的液压回路，变转速泵驱动充分发挥了泵控调速的节能优势，回油压力由比例阀控制，避免了液压缸吸空，保证了液压缸执行器在负负载下的轨迹跟踪性能。
[0018]2.本技术的电液作动器摒弃了普通闭式泵控回路复杂的配套系统，设计冲压型闭式压力油罐，解决了闭式泵控回路无动力补油问题。
[0019]3.本技术的电液作动器系统进油回油回路上分别设置了插装式二位二通比例换向阀，即采用了负载口独立电液控制技术，可对作动器系统中每一个节流口进行独立控制，具备更多的控制自由度，并降低了耦合节流产生的能量损失，在实现调速控制的同时提升了节能效果。
[0020]4.本技术的电液作动器集成度高、控制性能好，结构简单、体积小、可靠性高，有着广阔的应用场景，例如高端数控机床、智能注塑机、外骨骼机器人等领域。
附图说明
[0021]图1为实施例所提供变转速泵控电液作动器的直驱式变转速泵控电液作动器原理图；
[0022]图2为实施例所提供变转速泵控电液作动器的结构示意图。
[0023]图中标记：1、油箱，2、单向补油阀，201、第一单向补油阀，202、第二单向补油阀，3、内啮合齿轮泵，4、伺服电机，5、伺服电机驱动器，6、比例换向阀，601、第一比例换向阀，602、第二比例换向阀，7、液压缸，8、控制器，9、阀块，10、管接头，11、联轴器，12、管道。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]本技术提供一种变转速泵控电液作动器的具体实施例：
[0026]结合图1和图2所示，本实施例的直驱式变转速泵控电液作动器包括油箱1、内啮合齿轮泵3、液压缸7、以及用于驱动内啮合齿轮泵3的伺服电机4，其中，油箱1采用闭式油箱，其设有内置气囊，在工作之前预先在气囊中充入空气，保证油箱油液压力大于一个大气压，内啮合齿轮泵3为变转速泵，液压缸7可采用单出杆液压缸7，伺服电机4可采用永磁同步交流伺服电机，伺服电机4的输出轴通过联轴器11同轴串联内啮合齿轮泵3。
[0027]油箱1分别通过第一管路和第二管路连接内啮合齿轮泵3的两个出油口，第一管路和第二管路上均设有单向补油阀2，单向补油阀2可以采用插装式单向阀，内啮合齿轮泵3的两个油口分别通过第一油路和第二油路连通液压缸7的有杆腔和无杆腔，第一油路和第二
油路上分别设有比例换向阀6，比例换向阀6为插装式二位二通比例换向阀，以图1所示为例，内啮合齿轮泵3的一个出油口通过第一油路连接液压缸7的无杆腔，第一油路上设有第一比例换向阀601，内啮合齿轮泵3的另一个出油口通过第二油路连接液压缸7的有杆腔，第二油路上设有第二比例换向阀602，油箱1通过第一管路连接内啮合齿轮泵3的第二油路，在第一管路上设有第一单向补油阀201，油箱1通过第二管路连接内啮合齿轮泵3的第一油路，在第二管路上设有第二单向补油阀202。
[0028]本实施例在应用时，还包括控制器8，控制器8通过伺服电机驱动器6连接伺服电机4，并可电性连接单向补油阀2和比例换向阀6，实现整个作动器的自动控制。
[0029]结合图2所示，液压缸7在缸筒上有安装座，油箱1、内啮合齿轮泵3、联轴器11、伺服电机4均通过螺栓安装在液压缸7的安装座上，其中还设有阀块9，阀块9内部有设计好的油道，将第一比例换向阀601和第二比例换向阀602以及第一单向补油阀201和第二单向补油阀202均安装在阀块9上，在阀块9开有油口，在油口上安装有管接头10，以便连接所用管道12，管接头10和管道12将直驱式变转速泵控电液作动器系统结合在一起，内啮合齿轮泵3与伺服电机4通过联轴器11连接在一起，并通过螺栓相互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变转速泵控电液作动器，其特征在于，包括油箱（1）、内啮合齿轮泵（3）、液压缸（7）、以及用于驱动内啮合齿轮泵（3）的伺服电机（4）：油箱（1）分别通过第一管路和第二管路连接内啮合齿轮泵（3）的两个出油口，第一管路和第二管路上均设有单向补油阀（2）；内啮合齿轮泵（3）的两个油口分别通过第一油路和第二油路连通液压缸（7）的有杆腔和无杆腔，第一油路和第二油路上分别设有比例换向阀（6）。2.如权利要求1所述的一种变转速泵控电液作动器，其特征在于，所述比例换向阀（6）为插装式二位二通比例换向阀。3.如权利要求1所述的一种变转速泵控电液作动器，其特征在于，所述单向补油...

【专利技术属性】
技术研发人员：许增健，李阁强，董振乐，王帅，张政，陈智浩，杨英浩，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：新型
国别省市：