一种电动液压阀的控制装置、电动液压阀及工程机械制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种电动液压阀的控制装置，包括：第一闭环控制单元，在电机运行过程中，获取伺服电机动力轴的实际位置参数，并将所述实际位置参数作为位置反馈参数；根据动力轴的位置反馈参数与动力轴的预定位置参数进行第一闭环控制并生成第一闭环反馈信号以根据调整伺服电机的运行；第二闭环控制单元，在电机运行过程中，获取阀芯的实际位移参数，并将所述阀芯的实际位移参数作为阀芯的位移反馈参数；根据阀芯的位移反馈参数与阀芯的预定位移参数进行第二闭环控制并生成第二闭环反馈信号以调整伺服电机的运行。本实用新型专利技术还提供一种电动液压阀和一种工程机械。本实用新型专利技术中，可以对液压阀的阀口开度进行控制，且结构简单、控制精准。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压阀控制
，具体而言，涉及ー种电动液压阀的控制装置、电动液压阀及工程机械。
技术介绍
目前，液压阀一般通过电磁铁将电信号转换成カ矩信号，然后再转换成液压阀阀芯的位移信号，以控制液压阀的阀ロ开度，从而使得液压阀运行在设定的出ロ压カ/出ロ流量下。但是，由于电磁铁固有特性的限制 ，传统的液压阀存在响应速度较慢、控制精度低、线性度差、抗油污能力差，且控制能力有限的技术缺陷。为此，相关技术中提出了ー种采用电机驱动液压阀的形式，在电机的动カ输出轴连接有減速器，在減速器与液压阀的阀芯之间设置动カ传递装置或动カ转换装置，这样，通过电机驱动液压阀的阀芯动作，以使得液压阀具有设定的阀ロ开度。采用上述液压阀的结构形式及控制方式，电机输出端与液压阀之间设置有机械传动机构，机械传动机构在动力传递过程中的机械磨损、能量损耗等不利因素，会使得液压阀难以达到设定的阀ロ开度，即液压阀无法在设定的出口压カ/出口流量下运动，从而降低了液压阀执行流量、动カ分配的精度。因此，提供ー种液压阀控制技术，可以对阀ロ开度进行更加精确的控制，已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提出一种电动液压阀的控制装置，能够对液压阀的阀ロ开度进行更加精确的控制。本技术还提出了一种应用上述控制装置的电动液压阀及ー种应用上述电动液压阀的工程机械。本技术提供了一种电动液压阀的控制装置，所述电动液压阀包括伺服电机、传动机构和液压阀，所述伺服电机通过传动机构驱动液压阀的阀芯运动，该控制装置包括电机预定控制単元，根据液压阀的预定工作參数获取阀芯的预定位移參数，所述液压阀的预定工作參数为液压阀的预定阀ロ开度、预定出口压カ或预定出口流量；根据阀芯的预定位移參数得到伺服电机动力轴的预定位置參数；根据所述预定位置參数生成伺服电机的预定位置控制指令，控制伺服电机运行；第一闭环控制単元，在电机运行过程中，获取伺服电机动カ轴的实际位置參数，并将所述实际位置參数作为位置反馈參数；根据动カ轴的位置反馈參数与动カ轴的预定位置參数进行第一闭环控制并生成第一闭环反馈信号，以根据该第一闭环反馈信号调整伺服电机的运行。在该技术方案中，电动液压阀包括伺服电机、传动机构和液压阀，根据伺服电机的输出动カ并通过传动机构带动液压阀的阀芯运动，从而控制阀芯的位移以使得液压阀运行在预定的阀ロ开度下；在伺服电机的运行过程中，实时检测伺服电机动カ轴的实际位置參数,例如动カ轴的实际角位移、角速度參数,并通过反馈形成伺服电机的位移环、速度环和电流环的控制，使得伺服电机在上述预定位置參数下运行。这样，通过伺服电机的闭环控制方式，对伺服电机的运行状态进行实时反馈并作出相应的调整，实现了对液压阀的阀ロ开度进行更加精确的控制。优选的，所述控制装置还包括第二闭环控制単元，在电机运行过程中，获取阀芯的实际位移參数，并将所述阀芯的实际位移參数作为阀芯的位移反馈參数；根据阀芯的位移反馈參数与阀芯的预定位移參数进行第二闭环控制并生成第二闭环反馈信号，以根据该第二闭环反馈信号调整伺服电机的运行。在该技术方案中，通过对伺服电机的第一闭环控制过程，伺服电机能够在预定位置參数下运行；为了确保液压阀在伺服电机 的驱动下工作在预定位移參数下，从而使得液压阀具有预定阀ロ开度，因此，可以进一歩对液压阀的阀芯的实际位移參数进行检测并反馈，从而根据阀芯的实际位移參数和阀芯的预定位移參数进行第二闭环控制，当液压阀阀芯的位移出现偏差时可以及时进行检测并作出调整，从而对液压阀的阀ロ开度进行更加精确的控制。通过对液压阀阀芯的闭环控制，使得阀芯具有预定的位移，从而确保了液压阀具有预定的阀ロ开度。这样，通过上述第二闭环控制，补偿了传动机构在动力传递过程中的机械磨损、能量损耗等不利因素对液压阀阀芯位移的影响，液压阀能够在设定的出ロ压カ/出口流量下运动，从而确保了液压阀执行流量、动カ分配的精度。优选的，所述控制装置还包括阀芯位移传感器，与所述第二闭环控制单元连接，用于检测液压阀阀芯的实际位移參数。具体的，可以通过传感器直接检测液压阀阀芯的实际位移參数，并作为阀芯的位移反馈參数进行阀芯的闭环控制。优选的，所述控制装置还包括传动机构位移传感器，与所述第二闭环控制单元连接，用于检测与液压阀阀芯刚性连接的传动机构的实际位移參数，以作为阀芯的实际位移參数。例如，伺服电机通过丝杠螺母机构与液压阀的阀芯连接，丝杠与螺母形成传动副，伺服电机的动カ轴与丝杠刚性连接，螺母与阀芯刚性连接；通过与阀芯刚性连接，使得该传动机构与阀芯产生同步位移，可以准确地反映阀芯的实际位移參数。在实际操作过程中，通过直接检测阀芯的实际位移參数，阀芯位移传感器的安装结构复杂，检测精度难以控制，因此，可以通过检测与阀芯刚性连接的螺母的实际位移參数，以作为阀芯的实际位移參数，其传动机构传感器的安装便捷，可提高检测的精度。优选的，所述控制装置还包括编码器，与所述第一闭环控制单元连接，用于检测伺服电机动カ轴的实际位置參数。优选的，所述编码器设置在所述伺服电机上。通过安装在伺服电机上的编码器，能够获取伺服电机动カ轴的实际位置參数，无需额外安装位置传感器，提高了检测的精度，通用性高并节约了成本。本技术还提供了一种电动液压阀，包括伺服电机、传动机构和液压阀，所述伺服电机通过传动机构驱动液压阀的阀芯运动，还包括如上述权利要求中任一项所述的电动液压阀的控制装置。优选的，所述液压阀的阀芯为滑动式阀芯，所述传动机构连接在伺服电机的动カ轴与液压阀的阀芯之间，能够将伺服电机的转动运动转换为阀芯的直线往复运动，具体的，该传动机构可以是丝杠螺母传动机构、齿轮齿条传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、曲柄滑块传动机构或者凸轮机构等。优选的，所述液压阀的阀芯为转动式阀芯，所述伺服电机的动カ轴通过所述传动机构与液压阀的阀芯刚性连接。伺服电机驱动液压阀的阀芯转动，通过控制阀芯转动的角度以使得液压阀具有预定的阀ロ开度。本技术还提供了 ー种工程机械，包括上述的电动液压阀。综上所述，本技术技术方案中通过对伺服电机动カ轴的实际位置參数进行反馈进行闭环控制，以及通过对阀芯实际位移參数的反馈进行闭环控制，大幅提高了阀ロ开度的控制精度，而且原理简单，易于实现。附图说明图I示出了本技术的一种电动液压阀的结构示意图；图2示出了本技术的一种电动液压阀的控制装置的结构框图；图3示出了图2中的控制装置的控制原理图；图4示出了本技术的另ー种电动液压阀的控制装置的结构框图；图5示出了本技术的又一种电动液压阀的控制装置的结构框图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，以下结合附图和具体实施方式对本技术进行进一歩的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。如图I所示，为本技术提出的一种电动液压阀的结构示意图。參照图1，该电动液压阀包括控制装置I、伺服电机2、传动机构3和液压阀4，其中，控制装置I与伺服电机2连接，用于根据液压阀的预定工作參数控制伺服电机2的运行，伺服电机2通过传动机构3与液压阀4的阀芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动液压阀的控制装置，所述电动液压阀包括伺服电机、传动机构和液压阀，所述伺服电机通过传动机构驱动液压阀的阀芯运动，其特征在于，该控制装置包括 电机预定控制单元，根据液压阀的预定工作参数获取阀芯的预定位移参数，所述液压阀的预定工作参数为液压阀的预定阀口开度、预定出口压力或预定出口流量；根据阀芯的预定位移参数得到伺服电机动力轴的预定位置参数；根据所述预定位置参数生成伺服电机的预定位置控制指令，控制伺服电机运行； 第一闭环控制单元，与所述电机预定控制单元连接，在电机运行过程中，获取伺服电机动力轴的实际位置参数，并将所述实际位置参数作为位置反馈参数；根据动力轴的位置反馈参数与动力轴的预定位置参数进行第一闭环控制并生成第一闭环反馈信号，以根据该第一闭环反馈信号调整伺服电机的运行。2.根据权利要求I所述的电动液压阀的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括 第二闭环控制单元，与所述电机预定控制单元连接，在电机运行过程中，获取阀芯的实际位移参数，并将所述阀芯的实际位移参数作为阀芯的位移反馈参数；根据阀芯的位移反馈参数与阀芯的预定位移参数进行第二闭环控制并生成第二闭环反馈信号，以根据该第二闭环反馈信号调整伺服电机的运行。3.根据权利要求2所述的电动液压阀的控制装置，其特征在于，所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：易小刚，张作良，杨翔磊，李东，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：