[发明专利]一种采用四电磁阀主动独立控制油路的流量自平衡闭式泵控系统

说明书

本发明提供一种采用四电磁阀主动独立控制油路的流量自平衡闭式泵控系统，由四个两位两通电磁开关阀、两个溢流阀、两个单向阀、两个压力传感器、一个不对称液压缸、一个蓄能器、一个过滤器以及一个双向液压泵和一个伺服电机组成；所述压力传感器实时检测不对称液压缸的两腔压力，通过比较两腔压力来控制第三电磁开关阀和第四电磁开关阀的开启和关闭，确保蓄能器始终与低压回路联通，能够消除模式切换时引发的压力振荡，系统的可靠性高，可控性强。

技术领域

本发明涉及一种液压系统，具体说是一种采用四电磁阀主动独立控制油路的流量自平衡闭式泵控系统。

背景技术

泵控系统将液压泵直连到液压缸两腔，通过改变原动机的转速、泵的排量或两者组合来控制执行器的速度，基本消除了传统阀控系统带来的节流损失，具有更高的能量效率，更紧凑的结构，更易实现电动化。泵控系统最早出现在航天领域，其采用对称液压缸作为执行机构，来实现对飞机的飞行控制。在工业上，为了满足更大输出力的需求，通常应用不对称液压缸作为泵控系统的执行机构。然而，泵控不对称液压缸由于进出腔流量不相等，存在流量不平衡问题。现在大多数泵控系统采用液压式方法如液控单向阀或三位三通梭阀等实现对不平衡流量的自动补偿，这种方法存在一个临界负载区域，在此临界负载区域进行模式切换时，蓄能器压力与两腔压力接近，两个液控单向阀都被打开或交替打开，引发压力振荡，从而导致速度振荡，系统失去可控性或处在弱可控性之下。因此，需要设计一种模式切换下能消除压力振荡的泵控系统，维持系统的稳定运行。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种采用四电磁阀主动独立控制油路的流量自平衡闭式泵控系统，通过电磁开关阀来实现蓄能器对不平衡流量的补偿，从而消除模式切换引起的速度振荡，提高系统的可控性。所述系统包括：伺服电机、双向液压泵、不对称液压缸、开关阀、蓄能器、过滤器、单向阀、压力传感器等元件。

伺服电机通过联轴器与双向液压泵相连，双向液压泵的工作油口通过电磁开关阀分别连接到不对称液压缸所对应的工作油口；不对称液压缸的有杆腔和无杆腔所在油路上分别接有第一、第二电磁开关阀起负载保持的作用；第三、第四电磁开关阀分别通过第二、第一电磁开关阀连接到双向液压泵的不同工作油口用以控制系统不平衡流量的补偿和吸收，从而消除系统在模式切换下压力和输出速度的振荡；第一、第二压力传感器压力传感器分别接在不对称液压缸的有杆腔和无杆腔所在油路上对容腔压力进行检测；第一溢流阀和第二溢流阀分别连接到双向液压泵的工作油口，在系统中起安全稳压作用；所述蓄能器和所述过滤器之间存在一组补油单向阀和回油单向阀组成的回路，该结构可去除回油回路油液中的杂质，并起到控制油液流向的作用。

有益效果：1.本发明利用电磁开关阀来实现对不平衡流量的补偿和吸收，通过比较两腔压力来控制第三电磁开关阀和第四电磁开关阀的开启和关闭，确保蓄能器始终与低压侧回路联通，与传统先导油液控制的液控单向阀或三位三通的梭阀相比，能够消除压力振荡，且不引发速度振荡，在模式切换时具有更高的可控性，提高了系统的可靠性和稳定性；2.本发明利用电磁开关阀进行负载保持，具有很高的动态响应，确保油液能够快速锁死，电磁开关阀开启时的压降损失较小，相比传统平衡阀进行负载保持，电磁开关阀产生的节流损失更小，具有更高的能源效率；3.本发明利用过滤器过滤掉回油到蓄能器中的杂质，对蓄能器起到保护作用，延长了蓄能器的使用寿命，利用蓄能器对系统进行补油，相比补油泵补油具有更高的紧凑性。

附图说明

图1为本发明一种采用四电磁阀主动独立控制油路的流量自平衡闭式泵控系统原理图。

图2为本发明根据系统原理所设计的第一模式下的油液流向图。

图3为本发明根据系统原理所设计的第二模式下的油液流向图。

图4为本发明根据系统原理所设计的第三模式下的油液流向图。

图5为本发明根据系统原理所设计的第四模式下的油液流向图。

具体实施方式