[发明专利]一种基于数字式配流与调速的液压马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压技术领域，特别涉及一种基于数字式配流与调速的液压马达。

背景技术

液压马达的配流机构是决定其性能的关键部件之一，目前均采用径向轴配流机构或端面配流机构。这两种传统的配流机构，不仅机械结构复杂和加工成本高，而且效率低。传统的配流机构功能单一，仅能实现配流功能。在需要调速的场合，另要增加额外的调速元件，比如电液伺服阀或者电液比例阀，因而增大了系统的复杂度和成本。这样的速度控制系统在结构上总是需要两个分开的元件，增加了系统的复杂性。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、体积小、维护方便、控制简单且精度好的数字式配流与调速的液压马达。

实现本发明的技术方案是：一种基于数字式配流与调速的液压马达，包括由电子控制单元ECU控制的电磁开关阀组、液压马达本体，电磁开关阀组包括10个二位二通电磁开关阀，所述的液压马达本体上均布有5个分别由一对二位二通电磁开关阀控制的柱塞腔；所述的电磁开关阀组连接有作为配流与调速本体的双泵供油回路；所述的液压马达本体上设有与控制单元ECU连接并检测马达曲轴位置角度的角度传感器RVBT。

进一步：在上述基于数字式配流与调速的液压马达中，所述的控制单元ECU是基于数字信号处理DSP和现场可编程门阵列FPGA的控制方式，且控制单元ECU是脉宽控制PWM。

与现有技术相比，上述基于数字式配流与调速的液压马达，包括由电子控制单元ECU控制的电磁开关阀组、液压马达本体，电磁开关阀组包括10个二位二通电磁开关阀，所述的液压马达本体上均布有5个分别由一对二位二通电磁开关阀控制的柱塞腔；所述的电磁开关阀组连接有作为配流与调速本体的双泵供油回路；所述的液压马达本体上设有与控制单元ECU连接并检测马达曲轴位置角度的角度传感器RVBT。通过柱塞腔的往复运动，将液压泵提供的液压能转变为机械能。将高速电磁开关阀组与双泵供油回路连接，实现液压马达的数字式配流与调速功能。角度传感器检测柱塞腔内的活塞位置，由电子控制单元ECU进行控制高速电磁开关阀通断，进行调速与配流。双泵供油回路可实现液压马达的能量回收，提高效率。角度传感器RVBT检测曲轴位置角度，为电子控制单元ECU实现脉宽控制PWM控制提供参照。电子控制单元ECU采用DSP+FPGA方式，产生PWM信号进行高速电磁开关阀的通断。它不仅能完成配流功能，还可以实现液压马达的双向速度调节功能。

附图说明

图1为本发明液压系统工作原理简图；

其中1～10电磁开关阀、11～15柱塞腔、16双泵供油回路、17角度传感器RVBT。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明天弹簧进行进一步说明：

如附图1所示：一种基于数字式配流与调速的液压马达，包括由电子控制单元ECU控制的电磁开关阀组、液压马达本体，电磁开关阀组包括10个二位二通电磁开关阀1～10，所述的液压马达本体上均布有5个分别由一对二位二通电磁开关阀控制的柱塞腔11～15；所述的电磁开关阀组连接有作为配流与调速的双泵供油回路16；所述的液压马达本体上设有与控制单元ECU连接并检测马达曲轴位置角度的角度传感器RVBT 17。所述的控制单元ECU是基于数字信号处理DSP和现场可编程门阵列FPGA的控制方式。所述的控制单元ECU是脉宽控制PWM。

当10个二位二通高速电磁开关阀都断电时，液压马达的5个柱塞腔的油路均被切断，此时液压马达的曲轴处于静止自锁状态。当电子控制单元ECU依据与曲轴连接的角度传感器RVBT 17所测出转角，并给相应的二位二通高速电磁开关阀通电和断电，则将使液压马达的5个柱塞腔按规律通高压油或接回油，从而推动液压马达的曲轴旋转而对外输出扭矩。对应图1，此时二位二通高速电磁开关阀1、3、5、8、10通电，其它开电磁关阀断电，液压马达的柱塞腔11、12、13通高压油，柱塞腔14、15直接与油箱相通，在柱塞腔11、12、13的联合作用下，液压马达的曲轴按照逆时针方向旋转而对外输出扭矩。当电子控制单元ECU依据曲轴的转角的不同位置，合理改变相应的二位二通高速电磁开关阀通电和断电的关系，则将通过柱塞腔的运动，也可以驱动液压马达的曲轴反向旋转。所以它实现了实现液压马达的数字式配流与调速功能，还可以实现液压马达的双向速度调节功能。

以上所述为本发明的一个较佳实施例，在不脱离本发明发明构思的情况下，进行的任何显而易见的变形和替换，均属本发明保护范围之内。