[发明专利]一种基于不平衡力矩自适应补偿的液压系统

权利要求书

1.一种基于不平衡力矩自适应补偿的液压系统，其特征在于，包括油箱(1)、油泵(2)、油滤器(3)、回油油滤器(4)、先导式溢流阀(6)、系统减压阀(7)、三位四通比例电磁阀(8)、可调电磁节流阀(9)、控制器(10)、压力传感器(11)、作动油缸(12)；

所述油泵(2)一端与油箱(1)相连，另一端与油滤器(3)相连，用于从油箱(1)中抽取液压油传输给油滤器(3)；所述油滤器(3)的出油口与先导式溢流阀(6)的进油口相连；所述先导式溢流阀(6)的出油口与回油油滤器(4)的进油口相连，回油油滤器(4)的出油口连接油箱(1)；所述油滤器(3)的出油口与系统减压阀(7)的进油口相连；所述系统减压阀(7)的出油口与三位四通比例电磁阀(8)的进油口P相连；所述三位四通比例电磁阀(8)的出油口T与回油油滤器(4)的进油口以及先导式溢流阀(6)的出油口相连，三位四通比例电磁阀(8)的第一油口A与作动油缸(12)的有杆腔相连，三位四通比例电磁阀(8)的第二油口B与可调电磁节流阀(9)的E口相连；所述可调电磁节流阀(9)的电磁控制口K与控制器(10)的信号输出口J口相连，可调电磁节流阀(9)的D油口和作动油缸(12)的无杆腔相连；所述压力传感器(11)与作动油缸(12)的无杆腔A腔相连，用于测试无杆腔的压力；所述压力传感器(11)的信号输出口H与控制器(10)的信号输入口H口相连；作动油缸(12)伸出时负载向上运动时，所述可调电磁节流阀(9)处于完全打开状态；作动油缸(12)不动作时，所述可调电磁节流阀(9)处于完全关闭状态；作动油缸(12)收回时负载向下运动时，所述压力传感器(11)所测得的作动油缸(12)无杆腔压力反馈给控制器(10)，控制器(10)控制阀芯位移使可调电磁节流阀(9)的孔径减小，依靠可调电磁节流阀(9)产生的液压阻力平衡重力矩；

所述控制器(10)控制阀芯位移x_v的调节公式为：

其中C_d为流量系数，ω为可调电磁节流阀(9)阀芯的面积梯度；A₁为作动油缸(12)的无杆腔有效面积；ρ为油液密度；T为待平衡的重力矩；v为作动油缸(12)收回的速度。

2.根据权利要求1所述的基于不平衡力矩自适应补偿的液压系统，其特征在于，所述先导式溢流阀(6)的出油口、三位四通比例电磁阀(8)的出油口T均通过回油风冷器(5)与回油油滤器(4)的进油口相连。

3.根据权利要求1所述的基于不平衡力矩自适应补偿的液压系统，其特征在于，所述油泵(2)采用齿轮泵。

4.根据权利要求1所述的基于不平衡力矩自适应补偿的液压系统，其特征在于，其工作过程为：

作动油缸(12)伸出时：油泵(2)从油箱(1)中吸取液压油，液压油通过滤油器(3)进入系统减压阀(7)，系统进油油压通过系统减压阀(7)减压后从统减压阀(7)的出油口进入三位四通比例电磁阀(8)的进油口P，三位四通比例电磁阀(8)得电处于左侧工作位，液压油从三位四通比例电磁阀(8)的进油口P流入三位四通比例电磁阀(8)的第二油口B，液压油从三位四通比例电磁阀(8)的B口流出，流入可调电磁节流阀(9)的E口，液压油流过可调电磁节流阀(9)的可变节流孔后，流入作动油缸(12)的无杆腔，可调电磁节流阀(9)的开口完全打开；液压油从作动油缸(12)的有杆腔流出，流入三位四通比例电磁阀(8)的第一油口A口，之后通过管路进入三位四通比例电磁阀(8)的出油口T、回油油滤器(4)，流入油箱(1)；

作动油缸(12)收回时：油泵(2)从油箱(1)中吸取液压油，液压油通过油滤器(3)进入系统减压阀(7)的进油口，系统液压油从系统减压阀(7)的出油口进入三位四通比例电磁阀(8)的进油口P，三位四通比例电磁阀(8)得电处于右侧工作位，液压油从三位四通比例电磁阀(8)的进油口P流入三位四通比例电磁阀(8)的第一油口A，液压油从三位四通比例电磁阀(8)的A口流入作动油缸(12)的有杆腔，作动油缸(12)无杆腔中的液压油因为油缸的收回运动，流入可调电磁节流阀(9)的D口，压力传感器(11)采集作动油缸(12)无杆腔中的压力参数传输给控制器(10)，控制器(10)接收到压力信号输出一个让可调电磁节流阀(9)孔径减小的电压信号；液压油从可调电磁节流阀(9)的E口流出，流入三位四通比例电磁阀(8)的第二油口B口，依次通过三位四通比例电磁阀(8)的出油口T、回油油滤器(4)，流入油箱(1)。