[发明专利]一种用于过盈内锁紧液压缸的控制系统

说明书

本发明公开了一种用于过盈内锁紧液压缸的控制系统，包括控制器、调压阀和交互设备；调压阀安装在过盈内锁紧液压缸的解锁油管路中，解锁油管路连通过盈内锁紧液压缸活塞表面的油槽或者锁紧套内表面的油槽；交互设备用于向控制器输入设备参数和控制参数，控制器依据公式计算解锁油管路所需要的目标油压p并控制调压阀将解锁油管路的油压调节至p；本发明的控制系统确定了液压缸内间隙与解锁油油压的关系，用户输入所需要的间隙大小后控制系统即可自动计算油压并调整调压阀，并且本发明设置了油压反馈系统和形变反馈系统，实现了过盈内锁紧液压缸的自动化精确控制。

技术领域

本发明涉及液压设备领域，尤其涉及一种用于过盈内锁紧液压缸的控制系统。

背景技术

过盈内锁紧液压缸一般包括两种形式：1.液压缸包括活塞和缸筒，活塞的表面设置有油槽，活塞与缸筒过盈配合；2.液压缸包括活塞、缸筒和锁紧套，锁紧套的内表面设置有油槽，活塞与锁紧套过盈配合。两种过盈内锁紧液压缸的原理都是控制油槽内解锁油的油压，进而控制活塞与缸筒的间隙或者活塞与锁紧套的间隙，使得活塞能够根据需要随时锁紧或者位移。现有技术的过盈内锁紧液压缸的缺陷在于缺乏有效的控制系统，活塞解锁所需的油压一般依据经验和试验确定，每一款液压缸的解锁油压都是单独的，这使得液压缸的解锁控制不够精确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术的过盈内锁紧液压缸缺乏有效的解锁控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于过盈内锁紧液压缸的控制系统，包括控制器、调压阀和交互设备；

调压阀安装在过盈内锁紧液压缸的解锁油管路中，解锁油管路连通过盈内锁紧液压缸活塞表面的油槽或者锁紧套内表面的油槽；

交互设备用于向控制器输入设备参数和控制参数，所述设备参数包括外筒的材料弹性模量E₁、内筒的材料弹性模量E₂、外筒的材料泊松比μ₁、内筒的材料泊松比μ₂、内筒内半径a、内筒外半径及外筒内半径b、外筒外半径c；控制参数包括内筒和外筒的间隙δ；

控制器依据公式

计算解锁油管路所需要的目标油压p并控制调压阀将解锁油管路的油压调节至p；

上述内筒是指活塞，外筒是指缸筒或者锁紧套，具体应根据过盈内锁紧液压缸的形式确定；以活塞与缸筒过盈配合的内锁紧的液压缸为例：

当解锁油的油压为p时，

缸筒的径向变形量δ₂：

活塞的径向变形量δ₁：

缸筒与活塞的间隙大小δ：

δ＝|δ₁|+|δ₂|

将上式变形后即可得到油压p与间隙大小δ的关系：

本发明将过盈内锁紧液压缸的解锁油压与间隙的关系使用公式进行确定，用户只需要根据需求输入所需的间隙大小即可完成对液压缸的控制操作，不仅操作方便，而且控制精确。

为了精确控制解锁油的油压，本发明还设置了第一压力传感器，所述第一压力传感器安装在解锁油管路中，第一压力传感器将测量的解锁油管路的实际油压p_实传递至控制器，控制器根据实际油压p_实与目标油压p之间的差值控制调压阀直至实际油压p_实与目标油压p之间的差值小于设定的油压误差值；这种解锁油油压反馈调节设计能够增加控制系统对液压缸解锁油油压控制精度。