[发明专利]适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法

权利要求书

1.一种适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征在于，采用适用多工况的冗余伺服机构，连接控制器，以液压为工作动力，根据控制信号输出相应的直线运动，包括致动单元以及执行单元；

所述致动单元包括伺服电机、双向定量泵以及电磁阀，所述电磁阀为二位四通电磁阀，所述执行单元包括双活塞杆液压缸，所述双活塞杆液压缸包括第一腔室、第二腔室、第一活塞杆以及第二活塞杆，第一活塞杆位于第一腔室内，第二活塞杆位于第二腔室内；

所述控制器与所述伺服电机、所述电磁阀分别通过电连接，所述伺服电机与所述双向定量泵为机械连接，所述电磁阀与所述双活塞杆液压缸为液压连接；

所述致动单元包括第一致动单元与第二致动单元，所述第一致动单元与所述第二致动单元为两组配置相同的致动单元，且为并联设置；

所述第一致动单元包含的部件标记为第一伺服电机、第一双向定量泵以及第一电磁阀，所述第二致动单元包含的部件标记为第二伺服电机、第二双向定量泵以及第二电磁阀；

所述电磁阀与所述双活塞杆液压缸之间还设有液压锁，所述液压锁由两组相同的液控单向阀和高压安全阀以对称方式分别连接于所述电磁阀与所述双活塞杆液压缸之间的进、出液压油路中，引用所述电磁阀到液压锁的高压油作为控制油；

所述电磁阀与所述液压锁之间设有溢流阀，所述溢流阀旁接于所述液压锁的进出口液压油路中；

通过所述控制器对并联设置的所述第一致动单元与所述第二致动单元的运行状态调控，实现稳定运行工况、快速运行工况以及高动态特性运行工况的切换；

所述高动态特性运行工况的过程为：

当控制器首先控制第一伺服电机正向或反向旋转，第一电磁阀通电，第二伺服电机与第二电磁阀均不通电，双杆活塞经工作液流的驱动向双活塞杆液压缸的第二腔室移动时，控制器控制第一电磁阀与第一伺服电机停止动作，同时控制器控制第二伺服电机旋转，并且其旋转的方向与第一伺服电机的旋转方向相反，第二电磁阀通电，双杆活塞经工作液流的驱动向双活塞杆液压缸的第二腔室相对的第一腔室内运动，实现伺服机构的快速换向运动；

当控制器首先控制第二伺服电机正向或反向旋转时，其实现伺服机构的快速换向运动同控制器首先控制第一伺服电机正向或反向旋转时相同。

2.根据权利要求1所述的适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征在于，所述稳定运行工况的过程为：所述控制器控制所述第一致动单元与所述第二致动单元其中之一正常工作，另一个作为备份，具有冗余功能：

当所述第二致动单元作为备份时，所述控制器控制所述第一伺服电机正向或反向旋转，所述第一电磁阀通电，所述第一双向定量泵通过第一油口输出工作液流，所述工作液流经所述第一电磁阀打开液压锁后进入双活塞杆液压缸，所述双活塞杆液压缸通过输入或排除工作液流实现双杆活塞的运动；

当所述第一致动单元作为备份时，则是通过所述控制器控制所述第二致动单元实现所述双活塞杆液压缸通过输入或排除工作液流实现双杆活塞的运动。

3.根据权利要求1所述的适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征在于，所述快速运行工况的过程为：所述控制器控制所述第一致动单元与所述第二致动单元同时同向工作，即控制器控制第一伺服电机、第二伺服电机同时正向或反向旋转，第一电磁阀与第二电磁阀均通电，产生的两路工作液流分别经第一双向定量泵上的第一油口和第一电磁阀、第二双向定量泵的第一油口和第二电磁阀汇集成一路工作液流后通过所述液压锁进入双活塞杆液压缸，所述双活塞杆液压缸通过输入或排除工作液流实现双杆活塞的快速运动。

4.根据权利要求3所述的适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征还在于，控制器可调节第一伺服电机与第二伺服电机的运行速度，使第一伺服电机与第二伺服电机的运行速度相同或不同。

5.根据权利要求1所述的适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征在于，所述溢流阀包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀与所述第二溢流阀并联设置。

6.根据权利要求1所述的适用多工况冗余伺服机构切换工况的方法，其特征在于，所述致动单元还包括蓄能器，所述蓄能器通过液压油路连接于所述第一双向定量泵与所述第一电磁阀的进出液压油路之间以及所述第二双向定量泵与所述第二电磁阀的进出液压油路之间，并在与所述蓄能器连接的液压油路上设置单向阀。