[发明专利]一种利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压悬浮技术，尤其涉及一种利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法。

背景技术

液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。液压执行机构具备的特点是动作快、换向迅速，体积和重量远小于相同功率的机电执行机构的体积和重量，随着功率的增加液压执行机构的体积和重量的增加远比机电执行机构增加的慢；传动平稳、抗干扰能力强，特别是低速性能好，而机电系统的传递平稳性较差，而且易受到电磁波等各种外干扰的影响；调速范围广，功率增益高。

本案需要重点指出的是，通常液压伺服的轴类零件在高速旋转或高频前后运动时，都会受到轴套的摩擦作用。速度越高，这种摩擦的危害越大，它成了产品进一步提高速度的难题。为了克服这一困难，需要将轴类同轴套悬空，使它悬浮起来，就没摩擦力。现在已有液压静态悬浮、磁力悬浮、电磁悬浮、气动悬浮等技术，它们因各自的特点，已在轴承、陀螺仪、电动主轴等高科技领域应用，但有的悬浮刚性差仍不能满足更高速的要求，有的如电磁悬浮因造价昂贵，应用的很少；在这些领域，都迫切需求一种悬浮刚性好，易于制造的悬浮技术。因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效创新。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种悬浮性能更好、液压刚性大、可节约制造成本、能够提高控制精度的利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法，以解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法，主要由以下步骤组成：

(1)首先，选择两个结构相同的伺服阀，每个伺服阀进出油口分别连接至外部的轴类零件，在每个伺服阀上方安装磁钢，该磁钢上、下两侧依次分别设置上导磁体、下导磁体，所述的上导磁体与下导磁体之间水平设置衔铁并且在衔铁上装有控制线圈，衔铁中心处安装弹簧管；

(2)用两对单级喷嘴挡板伺服阀对轴进行上、下、左、右的伺服控制，同时，在轴的上、下、左、右分别装有四个微位移传感器；

(3)将轴在高速运动时的位置反馈给控制器，控制器比较出轴的偏差后，再发出指令给伺服阀，通过轴上、下、左、右的四个悬浮点将轴调回到理想零点，轴被这几个伺服悬浮点，闭环控制在理想零点，而始终处在最佳悬浮位置；

(4)由于单级喷嘴挡板伺服阀的固有频率可达几千赫兹，且液压刚性大，该悬浮技术可做出高刚性、高精度的产品，可设定六个或八个更多的悬浮点。

所述弹簧管管壁内部插入挡板。

本发明所述的利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法的有益效果为：

(1)利用两对单级喷嘴挡板伺服阀对轴进行上、下、左、右的伺服控制，同时在轴的上、下、左、右分别装有4个微位移传感器，将轴在高速运动时的位置反馈给控制器，控制器比较出轴的偏差后，再发出指令给伺服阀，通过轴上、下、左、右的4个悬浮点将轴调回到理想零点；这样，轴就被这几个伺服悬浮点，闭环控制在理想零点，而始终处在最佳悬浮位置，由于单级喷嘴挡板伺服阀的固有频率可达几千赫兹，且液压刚性大，所以这种悬浮技术可以做出高刚性、高精度的产品。

(2)也可设定六个、八个等等更多的悬浮点，使产品的悬浮性能更好。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮的油缸连接示意图。

图中：

1、磁钢；2、上导磁体；3、控制线圈；4、衔铁；5、弹簧管；6、挡板；7、下导磁体；8、喷嘴；9、轴类零件；10、悬浮点。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的利用液压伺服原理对轴类零件进行液压悬浮方法，首先，要选择合适的伺服阀结构，此结构包括上导磁体2、下导磁体7、两个伺服阀，所述两个缸体结构相同并且每个缸体进出油口分别连接至外部的轴类零件9并且在轴类零件9外围均匀形成四个悬浮点10；

相应地，在每个缸体上方安装磁钢1，该磁钢1上、下两侧依次分别设置上导磁体2、下导磁体7，所述的上导磁体2与下导磁体7之间水平设置衔铁4并且在衔铁4上装有控制线圈3；所述衔铁4中心处安装弹簧管5并且在弹簧管5管壁内部插入挡板6；同时，所述弹簧管5下部外围的阀体上安装喷嘴8；