一种基于容积控制的液压同步系统的制作方法

1.本实用新型涉及液压驱动技术领域，具体地说是一种基于容积控制的液压同步系统。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，各类机械得到了广泛应用,在机械驱动过程中,液压系统起到关键作用,而液压同步控制系统则又是液压系统中十分重要的技术关键,液压同步的精度效果有时候决定了工程质量的好坏。液压同步系统的控制有采用进出端装管式节流阀的方式，采用串联油缸的方式，采用同步阀的方式，采用同步马达的方式，但是这几种控制方式同步精度不高，尤其是在负载不均衡的情况下，不能实现实时的调整，同步效果非常差，同步精度在5%
‑
10%左右；采用伺服阀闭环控制的方式效果好，但是造价高，使用过程中对油液清洁度要求高，后期维护复杂，使用成本高。
3.因此本领域技术人员还应及时解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种主要用于液压传动中的同步控制的基于容积控制的液压同步系统，系统中同步装置设置有接近开关，可以监测并保证同步装置每次都运行到位，设计有主动补油和被动补油回路，保证在每个工作循环中同步回路油液容积相同。系统中设计有主动调整纠偏回路，在运行过程中出现偏差时，会根据执行油缸位移传感器反馈的位置信号，主动进行调整纠偏，保证同步系统正常运行。主要解决液压同步系统可以实现主动补油和被动补油，实时调整，达到理想的同步效果，而且造价低，使用维护简便。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：一种基于容积控制的液压同步系统，结构包括油箱装置（1）一路管道上设置有泵机组（2）及单向阀一（3）作为液压系统的进油管道提供动力源，油箱装置（1）连接的另一路作为回油管路，设置有单向阀二（4）建立起一定的回油阻力，保证回油管路中充满油液，为被动补油回路提供充足油液；进油管路上设置的单向阀一（3）和回油管路上设置的单向阀二（4）之间的管路通过电磁溢流阀（5）相连接，
6.一路管道通过管路上设置的比例换向阀（6）比例电磁铁bl2施加信号，电通断阀一（14）、电通断阀二（15）得电，压力油进入同步装置（11），同步装置（11）伸出，v0腔的油液分别通过电通断阀一（14）、电通断阀二（15）以及管路进入左侧执行油缸（17）v1腔、右侧执行油缸（18）v1腔，
7.另一路管道通过管路上依次设置的电磁换向阀（7）、单向调速阀（10）、电通断阀二（15）与右侧执行油缸连接，设置的电磁换向阀（7）的电磁铁dt2得电，右侧执行油缸（18）管路中的油液通过单向调速阀（10）、电磁换向阀（7）回到油箱装置（1）中；通过管路上依次设置的电磁换向阀（7）、单向调速阀（10）、电通断阀一（14）与左侧执行油缸连接，设置的电磁换向阀（7）的电磁铁dt3得电，右侧执行油缸（17）管路中的油液通过单向调速阀（10）、电磁
换向阀（7）回到油箱装置（1）中；
8.左侧执行油缸（17）和右侧执行油缸（18）之间的回油管路上设置有溢流阀（16），溢流阀（16）通过管路上设置的单向阀五（12）、单向阀六（13）与同步装置（11）连接，同步装置（11）的底端设置有接近开关yj；
9.单向阀一（3）、单向阀二（4）、单向阀三（8）、单向阀四（9）、
10.单向阀五（12）、单向阀六（13）只允许液压油从一个方向流过，完全阻止反向流动；单向阀三（8）、单向阀四（9）构成系统的被动补油回路，单向阀单向阀五（12）、单向阀六（13）与溢流阀（16）构成系统的主动补油回路；单向阀二（4）带有复位弹簧，开启压力为1bar，设置在回油管路中，建立起一定的回油阻力，保证回油管路中充满油液，为被动补油回路提供充足油液。
11.作为优选，所述电磁溢流阀（5）设定系统安全压力；在泵机组（2）启动之前，电磁溢流阀5得电，系统处于不带载状态，泵机组2柔性启动；电磁溢流阀5不得电，系统带载升压，为正常工作做好准备。
12.作为优选，所述左侧执行油缸（17）和右侧执行油缸（18）中设置的v1腔为无杆腔。
13.作为优选，所述同步装置（11）是由结构尺寸相同的液压缸通过通轴活塞杆串联而成，其每节腔体结构尺寸相同，各腔的容积相同，皆为v0，在运动过程中，出口流量相同；同步装置（11）v0的容积大于执行油缸v1腔的容积，保证在同步装置（11）的油液排出时，左侧执行油缸（17）和右侧执行油缸（18）可以伸出到工作位置；同步装置（11）底端设置的接近开关yj，当其完全缩回时，可以触发信号。
14.作为优选，所述溢流阀（16）设定压力，在执行油缸正常工作时，溢流阀处于关闭状态；当执行油缸完全缩回时，系统压力升高，打开溢流阀（16），油液通过单向阀五（12）、单向阀六（13）进入同步装置（11），从而保证在每个工作节拍中，同步装置（11）都可以缩回到位，保证同步装置（11）及管路中充满油液，保持容积的一致性。
15.作为优选，所述油箱装置（1）作为液压系统传动介质的存储装置，主要储油、散热、沉淀油液中的杂志及逸出混入油液中的空气；油箱装置集成了空滤器、液位计、温度传感器、过滤器和加热器及液压附件。
16.作为优选，所述泵机组（2）主要由电机和柱塞泵组成，为液压系统提供动力源。
17.作为优选，所述比例换向阀（6）配置放大器，通过采集执行油缸位移信号，实现对执行油缸的方向、速度和加速度的控制。
18.作为优选，所述调速阀（10）是压力和温度补偿型阀，控制并维持液压回路中的流量不随系统压力负载和温度油液黏度的变化而变化；其与电磁换向阀（7）组成了系统的同步调整纠偏回路。
19.作为优选，所述电通断阀一（14）和电通断阀二（15）控制油液的开启、停止和切换，为无泄漏关闭功能，可实现执行油缸的位置保持。
20.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的技术方案结构设计简单合理、工作可靠，系统中设计有主动补油和被动补油回路，为容积控制方式提供有利条件；实现了液压同步系统中，执行油缸在负载不均衡的情况下，可以实时主动调整纠偏，实现执行油缸的同步，同步精度控制在0.5%以内；同时本实用新型结构设计由于合理且简单，因此易于实现，适合推广应用。
附图说明
21.图1是本实用新型系统连接关系原理示意图；
22.图2是本实用新型执行油缸同步伸出及调整纠偏示意图；
23.图3是本实用新型执行油缸同步缩回示意图；
24.图4是本实用新型系统主动补油示意图；
25.附图标记说明：
[0026]1‑
油箱装置；2
‑
泵机组；3
‑
单向阀一；4
‑
单向阀二；5
‑
电磁溢流阀；6
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比例换向阀；7
‑
电磁换向阀；8
‑
单向阀三；9
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单向阀四；10
‑
单向调速阀；11
‑
同步装置；12
‑
单向阀五；13
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单向阀六；14
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电通断阀一；15
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电通断阀二；16
‑
溢流阀；17
‑
左侧执行油缸；18
‑
右侧执行油缸。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0028]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]
如图所示，所述一种基于容积控制的液压同步系统，油箱装置1一路管道上设置有泵机组2及单向阀一3作为液压系统的进油管道提供动力源，油箱装置1连接的另一路作为回油管路，设置有单向阀二4建立起一定的回油阻力，保证回油管路中充满油液，为被动补油回路提供充足油液；进油管路上设置的单向阀一3和回油管路上设置的单向阀二4之间的管路通过电磁溢流阀5相连接，
[0030]
一路管道通过管路上设置的比例换向阀6比例电磁铁bl2施加信号，电通断阀一14、电通断阀二15得电，压力油进入同步装置11，同步装置11伸出，v0腔的油液分别通过电通断阀一14、电通断阀二15以及管路进入左侧执行油缸17v1腔、右侧执行油缸18v1腔，
[0031]
另一路管道通过管路上依次设置的电磁换向阀7、单向调速阀10、电通断阀二15与右侧执行油缸连接，设置的电磁换向阀7的电磁铁dt2得电，右侧执行油缸18管路中的油液通过单向调速阀10、电磁换向阀7回到油箱装置1中；通过管路上依次设置的电磁换向阀7、单向调速阀10、电通断阀一14与左侧执行油缸连接，设置的电磁换向阀7的电磁铁dt3得电，右侧执行油缸17管路中的油液通过单向调速阀10、电磁换向阀7回到油箱装置1中；
[0032]
左侧执行油缸17和右侧执行油缸18之间的回油管路上设置有溢流阀16，溢流阀16通过管路上设置的单向阀五12、单向阀六13与同步装置11连接，同步装置11的底端设置有接近开关yj；
[0033]
单向阀一3、单向阀二4、单向阀三8、单向阀四9、单向阀五12、单向阀六13均允许液压油从一个方向流过，完全阻止反向流动；单向阀三8、单向阀四9构成系统的被动补油回路，单向阀单向阀五12、单向阀六13与溢流阀16构成系统的主动补油回路；单向阀二4带有复位弹簧，开启压力为1bar，设置在回油管路中，建立起一定的回油阻力，保证回油管路中充满油液，为被动补油回路提供充足油液。
[0034]
具体实施过程中，电磁溢流阀5设定系统安全压力；在泵机组2启动之前，电磁溢流阀5得电，系统处于不带载状态，泵机组2柔性启动；电磁溢流阀5不得电，系统带载升压，为
正常工作做好准备。
[0035]
具体实施过程中，左侧执行油缸17和右侧执行油缸18中设置的v1腔为无杆腔。
[0036]
具体实施过程中，同步装置11是由结构尺寸相同的液压缸通过通轴活塞杆串联而成，其每节腔体结构尺寸相同，各腔的容积相同，皆为v0，在运动过程中，出口流量相同；同步装置11 中v0的容积大于执行油缸v1腔的容积，保证在同步装置11的油液排出时，左侧执行油缸17和右侧执行油缸18可以伸出到工作位置；同步装置11底端设置的接近开关yj，当其完全缩回时，可以触发信号。
[0037]
具体实施过程中，溢流阀16设定压力，在执行油缸正常工作时，溢流阀处于关闭状态；当执行油缸完全缩回时，系统压力升高，打开溢流阀16，油液通过单向阀五12、单向阀六13进入同步装置11，从而保证在每个工作节拍中，同步装置11都可以缩回到位，保证同步装置11及管路中充满油液，保持容积的一致性。
[0038]
具体实施过程中，油箱装置1作为液压系统传动介质的存储装置，主要储油、散热、沉淀油液中的杂志及逸出混入油液中的空气；油箱装置集成了空滤器、液位计、温度传感器、过滤器和加热器及液压附件。
[0039]
具体实施过程中，泵机组2主要由电机和柱塞泵组成，为液压系统提供动力源。
[0040]
具体实施过程中，比例换向阀6配置放大器，通过采集执行油缸位移信号，实现对执行油缸的方向、速度和加速度的控制。
[0041]
具体实施过程中，调速阀10是压力和温度补偿型阀，控制并维持液压回路中的流量不随系统压力负载和温度油液黏度的变化而变化；其与电磁换向阀7组成了系统的同步调整纠偏回路。
[0042]
具体实施过程中，电通断阀一14和电通断阀二15控制油液的开启、停止和切换，为无泄漏关闭功能，可实现执行油缸的位置保持。
[0043]
具体实施过程中，泵机组2提供油源，电磁溢流阀5不得电，液压系统建立压力。当比例换向阀6比例电磁铁bl2施加信号，电通断阀14、15得电，压力油进入同步装置，同步装置伸出，v0腔的油液通过电通断阀一14和电通断阀二15以及管路进入执行油缸v1腔，由于同步装置11排出的油流量相同，执行油缸同步伸出，执行油缸有杆腔的油液通过比例换向阀回到油箱，执行油缸的位移传感器实时监测位置；在执行油缸负载不均衡，运动过程中出现不同步现象时，电磁换向阀7开始工作。
[0044]
具体实施过程中，如右侧执行油缸负载较轻，则右侧执行油缸伸出较快，此时电磁换向阀7的电磁铁dt3得电，右侧执行油缸管路中的油液通过调速阀10、电磁换向阀7回到油箱（如图2所示）。待执行油缸调整同步后，电磁换向阀回到中位。如左侧执行油缸伸出较快时，电磁换向阀dt2得电，重复上述动作，这样实时调整纠偏，保证执行油缸的真正同步。
[0045]
具体实施过程中，当比例换向阀6比例电磁铁bl1施加信号，电通断阀一14和电通断阀二15得电，压力油液通过管路进入执行油缸有杆腔，执行油缸v1腔无杆腔的油液经过电通断阀一14和电通断阀二15及管路进入同步装置11，同步装置11缩回，此时执行油缸同步缩回，执行油缸的位移传感器实时监测位置（如图3所示）。在执行油缸负载不均衡，运动过程中出现不同步现象时，同步调整纠偏回路中电磁换向阀7开始工作。
[0046]
具体实施过程中，当执行油缸缩回到位后电通断阀一14和电通断阀二15失电，执行油缸位置保持，这时压力油打开溢流阀16，分别通过单向阀五12、单向阀六13及管路进入
同步装置11，使得同步装置11缩回到位，保证同步装置11及管路中充满油液，保持容积的一致性，接近开关yj发出信号，为下一个工作节拍做好准备。（如图4所示）
[0047]
具体实施过程中，执行油缸在加速运动时，管路中容易形成空腔，这时回油管路中的油液通过单向阀三8、单向阀四9分别进入执行油缸运动管路，补充油液，避免空腔的发生，从而进一步保证同步效果。
[0048]
本实用新型中同步装置设置有接近开关，可以监测并保证同步装置每次都运行到位；系统设计有补油回路，被动补油回路在执行油缸加减速运动过程中防止出现真空；主动补油回路在每个工作循环中都向同步装置补油，保证同步装置及管路中充满油液，保持容积的一致性。系统设计有同步调整纠偏回路，在运行过程中出现偏差时，会根据执行油缸位移传感器反馈位置，主动进行纠偏，保证同步系统正常运行。
[0049]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。