[发明专利]一种液压助力电动缸及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压控制，具体说是一种液压助力电动缸及其控制方法。

背景技术

电动缸的特点是定位精度高、控制方便，但由于电动缸依靠滚珠丝杠传动，在负载比较大时，不但要增加滚珠丝杆的尺寸，而且滚珠丝杠长期在大载荷下工作寿命会降低。液压传动的特点是具有足够大的力，但其位置和速度控制非常复杂，目前液压缸主要采用的有阀控和泵控。阀控有节流，损失大、噪声大；泵控却难以达到控制精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对电动缸和液压缸各自的优缺点，提供一种液压助力电动缸及其控制方法，充分利用电动缸的控制优势和液压缸的力量优势，利用滚珠丝杠和液压共同驱动负载，使之具有控制简单、定位精度高、效率高、噪声小等特点。

所述液压助力电动缸，包括带有活塞和活塞杆的缸体、控制端与控制器连接的驱动电机、丝杆、与所述丝杆配套的丝杆螺母，所述驱动电机的输出轴带动所述丝杆转动，所述丝杆嵌套于所述丝杆螺母中，所述丝杆螺母与所述活塞固定一体，所述活塞杆中空且与所述丝杆螺母的螺孔连通，使得所述驱动电机带动所述丝杆向不同方向的旋转推动丝杆螺母、以及与丝杆螺母固定的活塞和活塞杆沿所述缸体的轴向的相应方向往返移动，其特征是：在所述缸体的活塞两侧分别设有活塞杆侧油孔和活塞侧油孔，所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔分别通过管道与压力调节装置连通，用于通过所述油缸的活塞两侧压力差提供液压的压力助力，所述压力调节装置设有控制压力调节的启动控制端以及与控制器连接的换向控制端。

作为一种实施例，所述压力调节装置带有一个截止阀，所述截止阀的两端分别与所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔连通；所述驱动电机的输出轴和所述缸体的丝杆螺母之间的连接装置上串接有一个离合器。

作为一种实施例，所述压力调节装置设有一个由液压泵电机驱动的变量泵，所述变量泵的两输出端分别与所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔连通。

作为优化方案，所述变量泵是斜盘式变量泵。

作为一种实施例，所述压力调节装置包括一个三位四通换向阀、一个由液压泵电机驱动的液压泵，所述液压泵的两输出端分别与所述三位四通换向阀的P、O端连通，所述三位四通换向阀的A、B端分别与所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔连通。

作为另一种实施例，所述压力调节装置包括一个三位四通换向阀和一个减压阀，所述三位四通换向阀的P端口与所述减压阀的A端口连通，三位四通换向阀的A、B端口分别与所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔连通。

一种对上述的液压助力电动缸的控制方法，其特征是：通过所述控制器检测所连接控制的驱动电机的转动方向和驱动电机的驱动电流，当所检测的电流大于液压启动调节上限或者所检测的电流小于液压启动调节下限时，即在所述压力调节装置的启动控制端发送信号启动液压调节，并向所述压力调节装置的换向控制端发送信号，控制进入缸体内液压的压力和方向使得所述驱动电机的驱动电流值控制在规定的范围内；当所检测的电流小于液压启动调节上限并且所检测的电流大于液压启动调节下限时，即通过所述控制器向所述压力调节装置的启动控制端发送信号停止液压压力调节。

作为一种实施例，所述压力值调节通过由所述控制器控制推动装置驱动所述压力调节装置内的变量泵斜盘，调节变量泵的两输出端所连通的所述缸体的活塞两侧压力，以调节斜盘的方向改变进入活塞两侧液压油的方向。

作为另一种实施例，所述压力值调节通过由所述控制器控制变频器驱动所述压力调节装置内的液压泵电机，以变频方式调节进入缸体内液压的压力；由所述液压泵电机驱动液压泵，并连通所述液压泵的两输出端到位于所述压力调节装置内的一个三位四通换向阀的P、O端，将所述三位四通换向阀的A、B端分别与所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔连通，由所述控制器控制所述三位四通换向阀的连通状态，控制进入缸体液压的方向。即由所述活塞杆侧油孔进油或活塞侧油孔进油。

作为又一种实施例，所述压力值调节通过由所述控制器控制所述压力调节装置内的减压阀，调节进入缸体液压的压力；所述减压阀的A端口与所述压力调节装置内的一个三位四通换向阀的P端口连接，将所述三位四通换向阀的O端口与所述减压阀的Y端口接入回流，将所述活塞杆侧油孔和活塞侧油孔与所述三位四通换向阀的A、B端口分别连通，由所述控制器控制所述三位四通换向阀的连通状态，控制进入缸体液压的方向。即由所述活塞杆侧油孔进油或活塞侧油孔进油）。