[发明专利]一种用于两自由度摇摆台冗余驱动的液压解耦系统

说明书

本发明公开了一种用于两自由度摇摆台冗余驱动的液压解耦系统，包括两自由度摇摆台两组液压缸、阀组和解耦管路，两自由度摇摆台为横纵摇并联驱动和冗余驱动，横摇驱动的两个液压缸为A1、A2，纵摇驱动的两个液压缸为B1、B2，驱动A1、A2的阀组和解耦管路与驱动B1、B2的阀组和解耦管路相同，驱动A1、A2的阀组包括液压缸A1侧的解耦切换阀A5、液压缸A2侧的解耦切换阀A6、控制液压缸A1、A2的两个伺服阀A8，解耦管路包括管道A3和A4，液压缸A1、A2的两腔均分别连接对应的伺服阀A8的A、B口。本发明通过增加针对冗余驱动特征的液压解耦系统，使一组驱动系统具有不受其他自由度运动影响、输入输出控制简单。

技术领域

本发明涉及运动模拟设备技术领域，尤其是涉及用于两自由度摇摆台冗余驱动的液压解耦系统。

背景技术

对于用于模拟运动实验的摇摆台，其运动精度非常重要，为了保证摇摆台具有高承载能力与高精度，通常采用冗余驱动结构。当摇摆台运动角度范围过大时，单一驱动器存在运动性能差的区域，甚至可能经过死点，导致机构灵巧度降低，而冗余驱动则能够保证机构维持较稳定的运动性能，提高系统运动范围，保证系统高精度、高承载、大范围运动。

虽然摇摆台使用冗余驱动后具有上述优点，但是由于安装位置限制，往往会存在横纵摇两个自由度的运动在驱动器端耦合的现象，即：进行单自由度运动时，必须对其他自由度的驱动器同时进行控制，否则系统将出现驱动器被拉拽的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于两自由度摇摆台冗余驱动的液压解耦系统，通过增加针对冗余驱动特征的液压解耦系统，使一组驱动系统具有不受其他自由度运动影响、输入输出控制简单，尤其适用于是横纵摇互相耦合的大尺寸并联驱动摇摆台。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于两自由度摇摆台冗余驱动的液压解耦系统，包括两自由度摇摆台、驱动两自由度摇摆台的两组液压缸、驱动两组液压缸的阀组和解耦管路，所述两自由度摇摆台为横纵摇并联驱动且各自由度均为冗余驱动，每组液压缸包括工作方向相反的两个冗余液压缸，横摇驱动的两个液压缸分别为A1、A2，纵摇驱动的两个液压缸分别为B1、B2，驱动A1、A2的阀组和解耦管路与驱动B1、B2的阀组和解耦管路相同，驱动A1、A2的阀组包括液压缸A1侧的解耦切换阀A5、液压缸A2侧的解耦切换阀A6、分别控制液压缸A1、A2的两个伺服阀A8，解耦管路包括管道A3和A4，液压缸A1、A2的两腔均分别连接对应的伺服阀A8的A、B口，管道A3的一端连接解耦切换阀A6，管道A3的另一端连接液压缸A1的上腔，解耦切换阀A6的另一端连接液压缸A2的下腔，管道A4的一端连接解耦切换阀A5，管道A4的另一端连接液压缸A2的上腔，解耦切换阀A5的另一端连接液压缸A1的下腔。

驱动A1、A2的阀组还包括保护液压缸A1、A2的溢流阀A7，A1侧的溢流阀A7和A2侧的溢流阀A7均为两个，每侧的两个溢流阀A7分别连接对应的液压缸的两腔。

所述液压缸A1、A2、B1、B2均为单出杆对称式液压缸。

所述两自由度摇摆台包括被驱动的摇摆体、摇摆内轴、摇摆框、摇摆外轴和地面安装平台，所述摇摆体和摇摆内轴通过轴承连接，所述摇摆内轴和摇摆框通过轴承连接，所述摇摆框和摇摆外轴通过轴承连接，所述摇摆外轴和地面安装平台通过轴承连接。

所述液压缸A1、A2关于摇摆内轴对称布置，液压缸B1、B2关于摇摆外轴对称布置，液压缸A1、A2、B1、B2为斜向安装。

每个液压缸上端均通过球铰与摇摆体连接，球铰固定在摇摆体的安装位置，每个液压缸下端均通过虎克铰与地面连接，虎克铰固定在地面的安装位置。

每组两个液压缸的冗余驱动的工作方式为一推一拉。

与液压缸A1、A2相连接的解耦管路的管道A3、A4通过固定卡扣沿壁布置，管道A3、A4通过软管与伺服阀A8的液压管路相连接。