[发明专利]闭式泵控单出杆液压缸静动态流量实时匹配系统

说明书

闭式泵控单出杆液压缸静动态流量实时匹配系统，属于电液控制系统，伺服电机与变排量非对称齿轮泵同轴连接，变排量非对称齿轮泵的第一工作油口与单出杆液压缸的无杆腔连接，变排量非对称齿轮泵的第二工作油口与单出杆液压缸的有杆腔连接，变排量非对称齿轮泵的第三工作油口与蓄能器连接；蓄能器与第一、第二单向阀的进油口、第一、二过载阀的出油口连通，第一单向阀的出油口与单出杆液压缸的无杆腔连通，第二单向阀的出油口与单出杆液压缸有杆腔连通，第一过载阀的进油口与单出杆液压缸无杆腔连通，第二过载阀的进油口与单出杆液压缸有杆腔连通。本发明能够补偿差动缸面积差产生的不对称流量，实现单出杆液压缸与非对称齿轮泵之间的流量动态匹配。

技术领域

本发明涉及一种闭式泵控单出杆液压缸的控制回路，属于电液控制系统。

背景技术

电液控制技术有阀控和泵控两大类。目前阀控应用广泛，但存在较大的节流损失，能量效率低，引起系统发热，若附加冷却装置，进一步增大系统装机功率和成本，且发热还可能造成故障。阀控系统都是开式回路，油液使用量大，处理废油时还会产生污染。

采用无阀的泵直接控技术，需像阀控原理一样对液压缸两腔预压紧，解决好平衡差动缸不对称流量的问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明旨在提供一种结构简单、设置方便的单出杆液压缸非对称流量的动态实时匹配系统。

为此，本发明提供一种闭式泵控单出杆液压缸静动态流量实时匹配回路，用于实现单出杆液压缸非对称流量的动态实时匹配。

本发明是采用以下技术方案实现的。

一种闭式泵控单出杆液压缸静动态流量实时匹配回路，包括伺服电机、蓄能器、溢流阀、单向阀、单杆液压缸；伺服电机与变量齿轮泵和定量齿轮泵同轴连接，非对称齿轮泵的第一油口A与单出杆液压缸的无杆腔连接，第二油口B与单出杆液压缸的有杆腔连接，第三油口C与蓄能器连接；蓄能器通过单向阀与液压缸的无杆腔和有杆腔连通；两个溢流阀的进油口分别与液压缸无杆腔和有杆腔连通，出油口蓄能器连接。

其特征是增设有变排量非对称齿轮泵，所述的非对称齿轮泵由一个定量齿轮泵和一个变量齿轮泵组成，通过变量齿轮排量的变化，可以匹配单出杆液压缸有杆腔和无杆腔任意横截面积比。所述的非对称齿轮泵具有三个配流窗口，分别为第一油口、第二油口和第三油口。

本发明的具体控制方法如下：

控制器采集单出杆液压缸的位置信号，经处理后输出调节信号来控制伺服电机转速和泵的排量；当伺服电机顺时针旋转时，非对称齿轮泵通过第一油口排油，第二油口吸油，第三油口从蓄能器吸油以补偿液压缸两腔的流量差，控制液压缸活塞杆伸出；当伺服电机逆时针旋转时，非对称齿轮泵通过第一油口吸油，第二油口排油，多余油液经第三油口排入蓄能器，液压缸活塞杆收回。

与现有技术相比，本发明的优点与积极效果如下。

本发明能够补偿差动缸面积差产生的不对称流量，实现了单出杆液压缸与非对称齿轮泵之间的流量动态匹配，得到对称的伸出和收回速度，简化控制结构，使系统获得良好的动态特性。

目前单出杆液压缸的面积比较为固定，定量齿轮泵与变量齿轮泵组合，使用这种结构形式，可使非对称泵具有一定的通用性。一个非对称泵可实现两个独立泵的功能，更扩展了其使用范围。既可控制静态流量，也可控制动态流量脉动的调节，减少了泄露损失。

由于非对称齿轮泵具有四象限工作特性，在不同负载作用下，非对称齿轮泵会出现泵工况、马达工况、泵—马达复合工况，存在较为频繁的内部能量转换，通过解决系统能量传递途径及作用规律，实现系统动势能自动转换及高效利用。

附图说明

图1是本发明非对称泵控单杆液压缸的系统结构原理图。

图2是非对称齿轮泵的三维爆炸视图。