一种基于电磁阀的新型AC伺服泵控油缸系统

技术领域

本发明设计机械控制技术领域，具体涉及一种基于电磁阀的新型AC伺服泵控油缸系统。

背景技术

电液控制技术主要有泵控和阀控两种。目前阀控被广泛应用，最大的缺点是节流与溢流损失，能效较低。低能效不但增加了系统的装机功率，还会引起系统的发热，从而带来一系列的问题。

由此可见，为了从根本上解决问题，如何能够直接控制液压缸运动且能够解决内部压力匹配问题为本领域需解决的问题。

发明内容

针对于现有伺服电机存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于电磁阀的新型AC伺服泵控油缸系统，其可直接控制液压缸运动并采用电磁球阀作为系统流量补偿阀，以达到节能的效果。

为了达到上述目的，本发明提供的一种基于电磁阀的新型AC伺服泵控油缸系统，包括液压缸，液压泵，液压阀块组件，伺服电机，伺服驱动器，控制器；所述控制器，伺服驱动器，伺服电机，液压泵，依次控制连接；所述液压泵通过阀块组件与液压缸进行连通；所述阀块组件基于电磁阀构成，位于液压泵与液压缸之间，用于对液压泵进行控制并对液压缸内部运行状态进行检测；所述液压阀块组件与控制器连接，液压阀块组件将液压缸内部检测数据反馈给控制器。

进一步地，所述液压缸一端连接有接行程传感器。

进一步地，所述行程传感器连接控制器，用于将感受的位移值反馈给控制器。

进一步地，所述液压泵为高压双向马达液压泵，在液压缸内分为两条油路。

进一步地，所述阀块组件包括阀块，温度传感器，若干个安全阀，若干个压力传感器，蓄能器，若干电磁球阀；所述温度传感器，若干个安全阀，若干个压力传感器，蓄能器，若干电磁球阀集成在阀块的安装基面上；所述若干个压力传感器和若干个安全阀分别对称串联在两条油路上；所述若干电磁球阀对称设置在两条油路上。

进一步地，所述阀块上的安装基面上设有若干个管接口；所述阀块内部设有若干与管接口相对应的若干管道；所述若干管道相互接通。

进一步地，所述行程传感器为磁致伸缩式内置传感器。

本发明提供的新型AC伺服泵控油缸系统，其通过采用泵控技术，伺服电机直接带动定量泵，不经过节流元件，直接控制液压缸运动，并且采用电磁球阀作为系统流量补偿阀，可以避免液压补偿各个液压元件的压力匹配问题，以达到节能的效果。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本方案中AC伺服泵控油缸的结构示意图；

图2为本方案中阀块装配件结构示意图；

图3为本方案中阀块的内部结构示意图；

图4为本方案中AC伺服泵控油缸系统的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，其所示为本方案中AC伺服泵控油缸系统的结构示意图，由图可知，本AC伺服泵控油缸主要是由液压泵500，液压缸200，液压阀块组件100和行程传感器300组成。

其中液压阀块组件100安装在液压缸200上方的一端，通过螺栓与液压缸200连接；行程传感器300采用磁致伸缩式内置传感器，通过螺纹连接的方式集成到液压缸200上。

具体的，参见图2-图4，本方案中液压阀块组件100是由阀块110，温度传感器120，第一安全阀130a，第二安全阀130b，第一压力传感器140a，第二压力传感器140b，第一电磁球阀150a，第二电磁球阀150b，加油口160和蓄能器170组成。上述部件安装在阀块110的安装基面上，通过与阀块110上的接口连接固定在阀块110上；

具体的，阀块110为安装体，通过螺栓与液压缸200经常连接。其有5个安装基面，分别为上端面111，第一侧面112，第二侧面113，第三侧面(图中未标出)与第四侧面(图中未标出)，每个端面上均设有多个管接头，内部对应端面上的管接头设有若干相互接通的孔道，用于液压油的传输。

这里阀块110的构成结构为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述。

进一步地，阀块上端面111设有油口160，用于注入液压油；蓄能器170安装于阀块的上端面111。

这里的蓄能器170在该系统中主要有几个作用：

(1)当液压缸200活塞杆伸出时释放蓄能器中的油液补充到系统中，当液压缸活塞杆缩回时回收系统中的多余油液到蓄能器中，具有储存油箱的作用。

(2)由于液压阀块110中液压回路复杂，整个系统存在一定的压力损失，易造成液压泵吸空，油缸爬行，产生噪音，蓄能器提供系统中正压力，解决油泵吸空问题。

(3)液压泵500泄漏油储存在蓄能器170中。

进一步地，温度传感器120用于检测阀块内部温度，其设置在阀块110第一侧面112；第一安全阀130a，第二安全阀130b分别对称设置在阀块110第一侧面112，其用于控制阀块110内部液压力，对设备运行起到重要保护作用。

这里温度传感器120，安全阀的构成为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述；其次，安全阀的数量不做限定，可根据实际情况而定。

第一电磁球阀150a和第二电磁球阀150b对称设置在阀块的第二侧面113，其通过电磁得电来进行油路的通断。第一压力传感器140a，第二压力传感器140b分别对称设置在阀块的第二侧面113与第四侧面，其用于检测阀块110中的压力值。

这里电磁球阀和压力传感器的构成为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述；其次电磁球阀和压力传感器的数量不做限定，可根据实际情况而定。

上述部件所安装的安装基面不做限定，可根据实际情况而定；其次上述部件的尺寸根据所需情况而定，在安装时应互不干扰。

行程传感器300用于检测位移值，本方案优选为磁致伸缩式内置传感器，其不易损坏且性能可靠，通过螺纹连接的方式集成在液压缸200的一端。

行程传感器300的构成为本方案技术人员所熟知，这里就不加以赘述。

液压泵500与液压缸200进行相互配合，液压泵500的旋转可以带动液压缸200进行伸缩。作为优选，本方案中液压泵500采用高压双向马达液压泵，在液压缸200内分为两条油路，其中第一压力传感器140a，第二压力传感器140b和第一安全阀130a，第二安全阀130b分别对称串联在两条油路上；第一电磁球阀150a与第二电磁球阀150b对称设置在两条油路上。

液压泵500与液压缸200的构成为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述。

通过第二电磁球阀15b得电向液压缸内部补油，当液压油分别通过两条油路时，经过第一压力传感器140a或第二压力传感器140b时，经检测，若液压油压力过大，此时第一安全阀130a或第二安全阀130b则开启，此时液压油会通过回流回到液压泵500内；若压力在正常范围内，则继续传输，最后通过第一电磁球阀15a将多余的液压油回收到蓄能器170中。

本方案在伺服泵控油缸基础上还配套设备伺服驱动器700，控制器600，伺服电机400；其中控制器600用于发送指令和接收信号，其一端连接行程传感器300，另一端与伺服驱动器700连接。

伺服驱动器700的另一端与伺服电机400连接；伺服电机400与液压泵500进行连接。伺服电机400按照控制器输入的指令通过伺服驱动器700带动液压泵500进行旋转，液压缸200通过液压泵500的旋转进行伸出。

下面举例说明其在应用时的工作过程。

本方案给出的一种基于液压补偿对的新型AC伺服泵控油缸，其在具体应用时，控制器600发送指令，伺服电机400接收到指令后通过伺服驱动器700带动液压泵500进行转动，此时液压缸200伸出。

此时，通过控制器600指令伺服电机400按照规定顺时针转动，则第二电磁球阀15b得电，其将蓄能器170内部的液压油注入系统进行补油，阀块110上的温度传感器120，行程传感器300以及压力传感器会将运作时感受的信号反馈到控制器600，控制器600通过放大，比较，来对电机的转速进行校正。

当液压缸缩回时，过控制器600指令伺服电机400按照规定逆时针转动，则第一电磁球阀15a得电，将多余的液压油重新回收到蓄能器170中，内部安全阀会控制液压力，起到安全的作用。

由上述方案构成的AC伺服泵控油缸系统，通过采用泵控技术，伺服电机直接带动定量泵，不经过节流元件，直接控制液压缸运动。其具有以下优点：

(1)其高度集成，将压力，温度及行程传感器集成到阀块及液压缸上，结构简单，易于布置。

(2)蓄能器既有油箱的功能又可以给系统进行增压作用，减少阻尼过大造成的油缸爬行，系统噪音等问题。

(3)液压油泵采用高压双向柱塞马达，提高系统的额定电压，提高了工作效率。

(4)采用电磁球阀作为系统流量补偿阀，可以避免液压补偿各个液压元件的压力匹配问题，以达到节能的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。