[发明专利]一种冗余电液伺服控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电液伺服控制系统，具体来讲是一种采用双流量伺服阀或伺服比例阀控制的电液伺服系统。

技术背景

现有的一个独立的电液伺服系统，其关键控制元件采用一个伺服阀或比例阀。一般情况下，伺服阀或比例阀的设计响应速度大到一定程度后，其设计输出流量逐渐下降，如果实际系统同时需要阀的响应速度高和输出流量大，则现有液压伺服控制技术无法满足其要求，此时必须降低实际系统的指标要求或放弃液压伺服控制方案。虽然国外产品(市场上主要是美国、德国、日本产品)的指标比国内产品的指标要高很多，但仍然无法满足实际系统日益增长的高动态响应需求。在市场上，尤其是国外产品，当伺服阀或比例阀的设计响应速度和设计流量指标很高以后，这些指标再提升微弱的幅度，价格就会大幅上升。无论在技术方面还是经济方面，这种单阀控制方案有明显的不足。

发明人在实际工作中，遇到对控制元件(伺服阀/比例阀)响应速度要求非常高，输出流量很大，同时要求可靠性也非常高的电液伺服系统，仅前面两点，目前国内外市场上没有可以满足要求的产品。采用伺服阀或比例阀双阀并联控制技术方案，可以同时满足系统高响应速度、大输出流量、高可靠性3个方面的要求。

发明内容

基于上述现有电液伺服控制系统的不足，本发明的目的是提供一种冗余电液伺服控制系统，以提高电液伺服控制系统的可靠性，解决电液伺服控制系统在高速情况下流量不足的问题。

本发明的一种冗余电液伺服控制系统，包含有液压泵、电机、溢流阀、蓄能器、伺服阀I、放大器I、液压执行器、位移传感器、压力传感器I、压力传感器II、控制器和负载，构成电液伺服控制系统，其特征在于该电液伺服控制系统中增设有伺服阀II、放大器II、两位两通电磁阀I和两位两通电磁阀II，其中，所述的伺服阀I的进油口经第五液压管路与伺服阀II的进油口连通，伺服阀I的第一出油口经第一液压管路与两位两通电磁阀I的进油口连通，伺服阀I的第二出油口经第二液压管路与两位两通电磁阀II的进油口和液压执行器的容腔II连通，伺服阀I回油口与油箱连通；所述的伺服阀II的第一出油口经第三液压管路与两位两通电磁阀I的出油口和液压执行器的容腔I连通，伺服阀II第二出油口经第四液压管路与两位两通电磁阀II出油口连通，伺服阀II回油口与油箱连通，构成可补偿差动缸面积差或进出口单独控制回路。

本发明上述技术方案电液伺服控制系统中去掉两位两通电磁阀II和第四液压管路后，构成可补偿差动缸面积差或进出口单独控制回路；该电液伺服控制系统中去掉两位两通电磁阀I和两位两通电磁阀II后，伺服阀I的第一出油口经第一液压管路和第三液压管路与伺服阀II的第一出油口连通，伺服阀I的第二出油口经第二液压管路和第四液压管路与伺服阀II的第二出油口连通，构成双阀并联控制回路；该电液伺服控制系统中去掉两位两通电磁阀I、两位两通电磁阀II和第四液压管路后，伺服阀I的第一出油口经第一液压管路和第三液压管路与伺服阀II的第一出油口连通，构成可补偿差动缸面积差的双阀并联控制回路。

本发明上述技术方案电液伺服控制系统中的液压执行器可以是对称液压缸，也可以是非对称液压缸和液压马达；伺服阀I和伺服阀II可以是流量型伺服阀也可以是流量型伺服比例阀。

本发明采用伺服阀或比例阀双阀作为系统的关键控制元件。同现有技术相比，通过采用两个伺服阀提高了输出流量和系统的响应能力；其中一个伺服阀出现故障时，另外一个伺服阀可以继续工作，保证了系统的可靠运行；另外，两个伺服阀可以分别独立控制，灵活地实现多种控制策略，达到降低能耗、增加安全性、提高操控性等多方面的不同目的。目前的市场环境下，一个大流量的伺服阀在其响应速度不低于已有产品的响应速度以及输出流量不低于已有产品的两倍时，其价格远远超过两个现有产品的价格。