[发明专利]一种水下伺服油缸液压系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种水下伺服油缸液压系统及其工作方法，该系统包括油缸、连接于所述油缸的压力补偿装置、以及设置在所述油缸和所述压力补偿装置之间的阀组，所述油缸具有有杆腔和无杆腔；所述阀组用于控制所述油缸和所述压力补偿装置之间的油路的通断，和用于控制所述油缸的动作；所述压力补偿装置包括油缸压力补偿器和阀组压力补偿器，所述油缸压力补偿器的一端能够贯通水下环境且其另一端连接于所述油缸的所述有杆腔和所述无杆腔，以使得所述油缸的所述有杆腔和所述无杆腔的压力与水下环境的压力相等；所述阀组压力补偿器的一端能够贯通水下环境且其另一端连接于所述阀组，以使得所述阀组的压力和水下环境的压力相等。

技术领域

本发明涉及水下伺服液压控制系统技术领域，特别是涉及一种水下伺服油缸液压系统及其工作方法。

背景技术

当前对于水下(包括深海)领域的科学和工程研究越来越多，液压控制技术作为重要的工程技术手段，应用必不可少。其中伺服液压系统因其具备高响应速度和高精密的控制特性而被广泛应用于深海领域。例如深海作业机器人ROV的主推进器的伺服控制，深海机械手各动作的伺服控制，深海AUV的伺服控制等等。在深海领域中，伺服液压系统需要克服高压环境进行工作。现有的深海伺服控制系统在驱动马达时，可以通过马达卸油口连通补偿油箱进行压力补偿，但是由于油缸两腔与补偿油箱隔绝，现有的深海伺服控制系统无法在伺服阀处于中位时进行压力补偿。因此现有的深海伺服控制系统在深海环境下工作时，油缸会承受较高的外压而存在油缸被压坏的风险，甚至有可能导致整个深海伺服控制系统无法正常工作。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种水下伺服油缸液压系统，所述水下伺服油缸液压系统无论在其工作状态还是非工作状态，均可以有效地进行压力补偿，因此可以在深海高压环境下使用。

本发明在一方面提供了一种水下伺服油缸液压系统，包括油缸、连接于所述油缸的压力补偿装置、以及设置在所述油缸和所述压力补偿装置之间的阀组，所述油缸具有有杆腔和无杆腔；所述阀组用于控制所述油缸和所述压力补偿装置之间的油路的通断，和用于控制所述油缸的动作；所述压力补偿装置包括油缸压力补偿器和阀组压力补偿器，所述油缸压力补偿器的一端能够贯通水下环境且其另一端连接于所述油缸的所述有杆腔和所述无杆腔，以使得所述油缸的所述有杆腔和所述无杆腔的压力与水下环境的压力相等；所述阀组压力补偿器的一端能够贯通水下环境且其另一端连接于所述阀组，以使得所述阀组的压力和水下环境的压力相等。

在本发明的一实施例中，所述油缸压力补偿器包括第一弹簧腔和连接于所述第一弹簧腔的第一液压油箱，所述第一弹簧腔具有弹簧和用于贯通水下环境的敞口端，所述第一液压油箱的两侧分别连接于所述有杆腔和所述无杆腔。

在本发明的一实施例中，所述阀组包括第一电磁开关阀和第二电磁开关阀，所述第一电磁开关阀设置在所述有杆腔和所述第一液压油箱之间，用于控制所述有杆腔和所述第一液压油箱之间油路的通断；所述第二电磁开关阀设置在所述无杆腔和所述第一液压油箱之间，用于控制所述无杆腔和所述第一液压油箱之间的油路的通断。

在本发明的一实施例中，所述第一电磁开关阀和所述第二电磁开关阀均为常开开关阀。

在本发明的一实施例中，所述阀组还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在所述第一电磁开关阀和所述第一液压油箱之间，以使得所述第一液压油箱中的液压油仅能够单向自所述第一单向阀流向所述第一电磁开关阀；所述第二单向阀设置在所述第二电磁开关和所述第一液压油箱之间，以使得所述第一液压油箱中的液压油仅能够单向自所述第二单向阀流向所述第二电磁开关阀。

在本发明的一实施例中，所述阀组还包括伺服阀，所述伺服阀具有两个入口和两个出口，所述伺服阀的两个入口均连接于所述第一液压油箱，所述伺服阀的两个出口分别连接于所述油缸的所述有杆腔和所述无杆腔，所述伺服阀基于控制信号控制所述油缸的动作。