[发明专利]一种节能式主被动负载的双电液伺服阀控系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体传动与控制技术领域，尤其涉及一种节能式主被动负载的双电液伺服阀控系统及其控制方法。

背景技术

电液伺服阀控缸或电液伺服阀控马达系统中的主动负载，是指液压缸或液压马达在运动过程中受到的负载阻碍其按照设定的运动规律进行运动，而被动负载则刚好相反，液压缸或液压马达受到的负载会加速其按现有的运动趋势进行运动。一般在主动负载下，需要向液压缸或液压马达提供一定的液压能源以克服负载所到来的阻力，而在被动负载下，并不需要向液压缸或液压马达提供液压能源，而是通过液压阀的节流阻力作用抵消一部分负载力，只留下可以维持液压缸或液压马达按设定规律进行运动的那部分负载力即可。

在现有电液伺服阀控系统中，大多采用一个电液伺服阀对液压缸或液压马达进行控制，单个电液伺服阀的控制方式存在一定的缺陷，它的两个负载口是机械固联的，不能进行独立控制，在液压缸或液压马达受到被动负载的情况下仍需要向电液伺服阀提供高压能源才能维持液压缸或液压马达的正常运动，存在较大的能源浪费。另外，单个电液伺服阀的最大流量往往不能满足要求而且当电液伺服阀出现故障后，整个液压系统将无法正常工作，

对于被动负载下浪费液压能源的问题，一些方案提出采用两个伺服阀分别对液压缸或液压马达的两腔进行独立控制，当液压缸或液压马达工作在被动负载下时，其中一个伺服阀通过回油节流的方式对液压缸或液压马达的运动轨迹进行控制，另一个伺服阀只需要向液压缸或液压马达提供低压油即可。现有的双阀独立控制方案中，当液压缸或液压马达的某一腔需要低压供油时，是通过该腔形成的负压从液压油箱内吸油，虽然这种方案比较简单，但是如果液压缸或液压马达受到的被动负载不够大，不足以形成较大的负压，就难以直接从油箱内吸油。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种节能式主被动负载双电液伺服阀控系统及控制方法，通过油路的切换，该系统不但能实现对液压缸或液压马达两腔的独立控制，达到节能目的，而且具有电液伺服阀的冗余备份功能、双阀并联控制功能以及液压缸或液压马达双腔闭锁功能，并且本发明对电液伺服阀的供油方式进行了特殊设计，既可以节省高压能源，又可确保其在任何情况下都能向液压缸或液压马达提供低压油。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种节能式主被动负载的双电液伺服阀控系统，第一伺服阀的一个负载口与第一两位两通电磁阀的A口相连、另一个负载口与第二两位两通电磁阀的A口相连，第二伺服阀的一个负载口与第三两位两通电磁阀的A口相连、另一个负载口与第四两位两通电磁阀的A口相连；第一两位两通电磁阀的B口及第三两位两通电磁阀的B口共同与执行机构的其中一腔连接，并同时连接第一压力阀的入口及第二压力传感器；第二两位两通电磁阀的B口及第四两位两通电磁阀的B口共同与执行机构的另外一腔连接，并同时连接第二压力阀的入口及第三压力传感器；第一压力阀的出口及第二压力阀的出口连接在一起后接入油箱；

液压泵从油箱吸油后输出的液压油经过单向阀及过滤器后接入第一电液伺服阀和第二电液伺服阀的供油口，同时和第一压力阀的入口、减压阀的入口及第一压力传感器相连；第一压力阀的出口接入油箱，减压阀的出口与第一电液伺服阀和第二电液伺服阀的回油口及第二压力阀的入口相连；第二压力阀的出口接入油箱；液压泵通过交流伺服电机驱动。

本发明还提供了一种上述节能式主被动负载的双电液伺服阀控系统的控制方法，设系统的执行机构为液压缸或液压马达；第一两位两通电磁阀的B口及第三两位两通电磁阀的B口共同与执行机构的B腔连接，第二两位两通电磁阀的B口及第四两位两通电磁阀的B口共同与执行机构的A腔连接；

该方法包括四种控制模式：

模式1、双阀独立控制模式

控制第一两位两通电磁阀和第四两位两通电磁阀接通且第二两位两通电磁阀和第三两位两通电磁阀关闭，或者控制第一两位两通电磁阀和第四两位两通电磁阀关闭且第二两位两通电磁阀和第三两位两通电磁阀接通，此时系统处于双阀独立控制模式；

当液压缸伸出或液压马达顺时针旋转过程中受到主动负载时，控制第一电液伺服阀和第二电液伺服阀斜通；

当液压缸伸出或液压马达顺时针旋转过程中受到被动负载时，控制第一电液伺服阀斜通、第二电液伺服阀直通，并且第二电液伺服阀直通时其阀芯开口全部打开至最大；

当液压缸缩回或液压马达逆时针旋转过程中受到主动负载时，控制第一电液伺服阀和第二电液伺服阀直通；