双电机驱动的电反馈伺服液压马达的制作方法
【专利摘要】本发明公开了双电机驱动的电反馈伺服液压马达，它包括液压马达，它还包括先导阀和下滑阀，先导阀包括先导阀阀体，在先导阀阀体内装有先导阀阀芯，在先导阀阀体上从左至右依次开有先导阀第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，先导阀阀芯能够在主动电机和反馈电机的驱动下通过滑移机构沿先导阀阀芯轴线方向左右移动；下滑阀包括下滑阀阀体、装配在下滑阀阀体中的下滑阀阀芯、与下滑阀阀体左端配合相连的左阀盖、与下滑阀阀体右端配合相连的右阀盖，安装在下滑阀阀芯左端的左弹簧和安装在下滑阀阀芯右端的右弹簧，在下滑阀阀体上从左至右依次开有下滑阀第四油口、第一油口、第二油口、第三油口和第五油口。采用本装置易于量化控制。
【专利说明】双电机驱动的电反馈伺服液压马达
【技术领域】
[0001]本发明属于流体传动与控制领域，具体涉及一种双电机驱动的电反馈伺服液压马达。
【背景技术】
[0002]传统的液压伺服与比例控制系统控制复杂，需要D/A — A/D转换，不能实现直接控制。现有技术下，比例阀控制精度低；电液伺服阀死区小，滞环小，频响高，控制精度高，但是结构复杂，制造成本高，使用复杂。现在的液压马达伺服控制系统，对于容积式，具有低速不稳定、动态特性较差的缺陷；对于节流式，动态特性较好，但是效率太低。由于传统的伺服控制系统控制的不稳定，导致液压马达不能稳定工作，尤其是在液压马达处于重载的工作状态时，可能出现液压马达抖动、逆转等现象。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种结构简单，加工制造相对容易，内部受力均匀，控制精度高的双电机驱动的电反馈伺服液压马达。
[0004]本发明的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，它包括液压马达，它还包括先导阀和下滑阀，所述的先导阀包括先导阀阀体，在所述的先导阀阀体内装有先导阀阀芯，在所述的先导阀阀芯上设置有四个先导阀凸台，左侧两个先导阀凸台之间构成先导阀左腔，右侧两个先导阀凸台之间构成先导阀右腔，在所述的先导阀阀体上从左至右依次开有先导阀第一油口、先导阀第二油口、先导阀第三油口和先导阀第四油口，四个凸台中的中间两个凸台能够同时封闭先导阀第一油口和先导阀第三油口设置，在所述的先导阀阀体上设置有连通先导阀左腔和先导阀右腔的内置第一开孔通道，所述的先导阀阀芯左端与安装在先导阀阀体上的反馈电机相连，所述的先导阀阀芯右端与安装在先导阀阀体上的主动电机相连，所述的先导阀阀芯能够在主动电机和反馈电机的驱动下通过滑移机构沿先导阀阀芯轴线方向左右移动；所述的下滑阀包括下滑阀阀体、装配在下滑阀阀体中的下滑阀阀芯、与下滑阀阀体左端配合相连的左阀盖、与下滑阀阀体右端配合相连的右阀盖，安装在下滑阀阀芯左端的左弹簧和安装在下滑阀阀芯右端的右弹簧，在所述的下滑阀阀芯上设置有四个下滑阀凸台，左侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀左腔，右侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀右腔，下滑阀阀芯左端以及左阀盖内壁之间构成左侧弹簧腔，下滑阀阀芯右端以及右阀盖内壁之间构成右侧弹簧腔，在所述的下滑阀阀体上设置有连通下滑阀左腔和下滑阀右腔的内置第二开孔通道，在所述的下滑阀阀体上从左至右依次开有下滑阀第四油口、下滑阀第一油口、下滑阀第二油口、下滑阀第三油口和下滑阀第五油口，四个下滑阀凸台中的两个中间下滑阀凸台能够同时封闭下滑阀第一油口和下滑阀第三油口设置，左侧弹簧腔与先导阀第一油口通过开在下滑阀阀体上的A 口流道连通，右侧弹簧腔与通过开在下滑阀阀体上的B 口流道与先导阀第三油口连通，下滑阀第二油口通过开在下滑阀阀体上的P 口流道与先导阀第二油口连通，下滑阀第五油口过开在下滑阀阀体上的Y 口流道与先导阀第四油口连通，下滑阀第一油口通过A 口油管与液压马达下油口连接，下滑阀第三油口通过B 口油管与液压马达上油口连接，角度传感器安装在液压马达上，控制模块与主动电机、反馈电机以及角度传感器相连，角度传感器采集液压马达转动角度信号传到控制模块，控制模块将信号处理传送给反馈电机，反馈电机产生与主动电机相反的转动。
[0005]本发明具有的优点和积极效果是:控制模块发脉冲控制主动电机带动先导阀，进而带动下滑阀使液压马达移动，输出大量液体，角度传感器测量出液压马达角度移动量反馈给控制模块，控制模块再控制反馈电机补偿阀芯运动，达到精确的控制，平稳的运行。本发明结构简单，控制简单，易于制造，易于量化控制，更适合于对液压马达要求位置、速度控制精度的工作环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本发明的双电机驱动的电反馈伺服液压马达的主视图；
[0007]图2为图1所示的液压马达中的先导阀的结构示意图；
[0008]图3为图1所示的液压马达中先导阀阀芯与第一联轴器连接的结构示意图；
[0009]图4为图1所示的液压马达中下滑阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0011]参阅图1?图4，本发明的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，它包括液压马达，它还包括先导阀和下滑阀，所述的先导阀包括先导阀阀体4，在所述的先导阀阀体4内装有先导阀阀芯5，在所述的先导阀阀芯5上设置有四个先导阀凸台，左侧两个先导阀凸台之间构成先导阀左腔，右侧两个先导阀凸台之间构成先导阀右腔，在所述的先导阀阀体4上从左至右依次开有先导阀第一油口 A、先导阀第二油口 P、先导阀第三油口 B和先导阀第四油口 T，四个凸台中的中间两个凸台能够同时封闭先导阀第一油口 A和先导阀第三油口 B设置，在所述的先导阀阀体4上设置有连通先导阀左腔和先导阀右腔的内置第一开孔通道15，所述的先导阀阀芯5左端与安装在先导阀阀体上的反馈电机2相连，所述的先导阀阀芯5右端与安装在先导阀阀体上的主动电机7相连，所述的先导阀阀芯5能够在主动电机和反馈电机的驱动下通过滑移机构沿先导阀阀芯5轴线方向左右移动；所述的下滑阀包括下滑阀阀体8、装配在下滑阀阀体8中的下滑阀阀芯11、与下滑阀阀体8左端配合相连的左阀盖
1、与下滑阀阀体8右端配合相连的右阀盖9，安装在下滑阀阀芯左端的左弹簧12和安装在下滑阀阀芯右端的右弹簧10，在所述的下滑阀阀芯11上设置有四个下滑阀凸台，左侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀左腔，右侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀右腔，下滑阀阀芯左端以及左阀盖I内壁之间构成左侧弹簧腔，下滑阀阀芯右端以及右阀盖内壁之间构成右侧弹簧腔，在所述的下滑阀阀体8上设置有连通下滑阀左腔和下滑阀右腔的内置第二开孔通道16，在所述的下滑阀阀体上从左至右依次开有下滑阀第四油口 T、下滑阀第一油口 A、下滑阀第二油口 P、下滑阀第三油口 B和下滑阀第五油口 Y，四个下滑阀凸台中的两个中间下滑阀凸台能够同时封闭下滑阀第一油口 A和下滑阀第三油口 B设置，左侧弹簧腔与先导阀第一油口 A通过开在下滑阀阀体8上的A 口流道连通，右侧弹簧腔与通过开在下滑阀阀体8上的B 口流道与先导阀第三油口 B连通，下滑阀第二油口 P通过开在下滑阀阀体8上的P 口流道与先导阀第二油口 P连通，下滑阀第五油口 Y过开在下滑阀阀体8上的Y 口流道与先导阀第四油口 T连通，下滑阀第一油口通过A 口油管与液压马达下油口连接，下滑阀第三油口通过B 口油管与液压马达上油口连接，角度传感器安装在液压马达上，控制模块14与主动电机7、反馈电机2以及角度传感器相连，角度传感器采集液压马达转动角度信号传到控制模块14，控制模块将信号处理传送给反馈电机2，反馈电机产生与主动电机相反的转动。
[0012]优选的主动电机7与反馈电机2均为步进电机，静扭矩大。
[0013]下滑阀放左弹簧12的左弹簧腔与先导阀阀体4的A油口连通，放右弹簧10的右弹簧腔与先导阀阀体4的B油口连通。下滑阀阀体8的P油口与先导阀阀体4的P油口连通，下滑阀阀体8的第五油口 Y与先导阀阀体4的第一油口 T连通。安装在下滑阀阀芯11上的左阀盖I和右阀盖9分别来固定左弹簧12和右弹簧10，进而固定对中下滑阀阀芯11的静态初始位置。
[0014]所述的滑移机构包括一端与主动电机7的电机轴插接相连的第一联轴器6，作为本发明的一种优选的实施方式，主动电机7轴可以为D型，第一联轴器6 —端开有D型槽，主动电机7轴D型端插在第一联轴器6D型槽中，优点是易加工，装配简单，并且保证电机轴不受轴向力。所述的第一联轴器6另一端插装在先导阀阀芯5右侧的开槽内，所述的第一联轴器6被先导阀阀体4结构限制，不能移动，但是可以带动先导阀阀芯5转动。为了加工方便，先导阀阀芯5右侧的开槽为D型，所述的第一联轴器6另一端为D型端，所述的D型端插在D型开槽中并且D型端能够在D型开槽中移动，所述的反馈电机轴一端与第二联轴器3插接相连，作为本发明的一种优选的实施方式，反馈电机轴可以为D型，第二联轴器
6一端开有D型槽，反馈电机轴的D型端插在第二联轴器6的D型槽中，所述的第二联轴器3另一端开有螺纹孔，在所述的先导阀阀芯5左侧设置有外螺纹端，所述的先导阀阀芯5的外螺纹端与螺纹孔螺纹连接，第二联轴器3装配在先导阀中，只能转动不能移动。
[0015]本发明的工作原理:
[0016]控制模块不给信号时，先导阀阀芯5处于中位时,先导阀第一油口 A和先导阀第二油口 B同时与先导阀第四油口 T油口连通，下滑阀阀芯11左右两端压力相等，下滑阀阀芯11通过左弹簧12和右弹簧10的共同作用处于中位，先导阀第一油口 A、先导阀第二油口 B均无压力油的流动，液压马达不转动。
[0017]控制模块向主动电机7发出正转信号时,主动电机7通过第一联轴器6带动先导阀阀芯5正向转动，由于第一联轴器6、第二联轴器3均不能移动，且反馈电机未得到反馈信号的情况下，因为反馈电机静转矩，第二联轴器3也不会转动，先导阀阀芯5通过螺纹向左移动。先导阀第二油口 P与第一油口 A连通，第三油口 B与第四油口 T连通。压力油由下滑阀第二油口 P流到先导阀第二油口 P，经第一油口 A进入下滑阀的左弹簧推动下滑阀阀芯11向右移动使下滑阀第二油口 P与第三油口 B连通，第一油口 A与第四油口 T连通。压力油由下滑阀第二油口 P经第三油口 B通过油管进入液压马达13上油口，使液压马达逆时针转动，液压马达内腔油从油管经下滑阀第一油口 A，再通过第四油口 T流出。角度传感器采集液压马达转动角度信号传到控制模块14，控制模块14将信号处理传送给反馈电机2，控制反馈电机2转动补偿先导阀阀芯5的移动，控制下滑阀阀芯11移动，进而控制液压马达平稳精确地转动。
[0018]控制模块向主动电机7发出反转信号时，原理同上。
[0019]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.双电机驱动的电反馈伺服液压马达，它包括液压马达，其特征在于:它还包括先导阀和下滑阀，所述的先导阀包括先导阀阀体，在所述的先导阀阀体内装有先导阀阀芯，在所述的先导阀阀芯上设置有四个先导阀凸台，左侧两个先导阀凸台之间构成先导阀左腔，右侧两个先导阀凸台之间构成先导阀右腔，在所述的先导阀阀体上从左至右依次开有先导阀第一油口、先导阀第二油口、先导阀第三油口和先导阀第四油口，四个凸台中的中间两个凸台能够同时封闭先导阀第一油口和先导阀第三油口设置，在所述的先导阀阀体上设置有连通先导阀左腔和先导阀右腔的内置第一开孔通道，所述的先导阀阀芯左端与安装在先导阀阀体上的反馈电机相连，所述的先导阀阀芯右端与安装在先导阀阀体上的主动电机相连，所述的先导阀阀芯能够在主动电机和反馈电机的驱动下通过滑移机构沿先导阀阀芯轴线方向左右移动；所述的下滑阀包括下滑阀阀体、装配在下滑阀阀体中的下滑阀阀芯、与下滑阀阀体左端配合相连的左阀盖、与下滑阀阀体右端配合相连的右阀盖，安装在下滑阀阀芯左端的左弹簧和安装在下滑阀阀芯右端的右弹簧，在所述的下滑阀阀芯上设置有四个下滑阀凸台，左侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀左腔，右侧两个下滑阀凸台之间构成下滑阀右腔，下滑阀阀芯左端以及左阀盖内壁之间构成左侧弹簧腔，下滑阀阀芯右端以及右阀盖内壁之间构成右侧弹簧腔，在所述的下滑阀阀体上设置有连通下滑阀左腔和下滑阀右腔的内置第二开孔通道，在所述的下滑阀阀体上从左至右依次开有下滑阀第四油口、下滑阀第一油口、下滑阀第二油口、下滑阀第三油口和下滑阀第五油口，四个下滑阀凸台中的两个中间下滑阀凸台能够同时封闭下滑阀第一油口和下滑阀第三油口设置，左侧弹簧腔与先导阀第一油口通过开在下滑阀阀体上的A 口流道连通，右侧弹簧腔与通过开在下滑阀阀体上的B 口流道与先导阀第三油口连通，下滑阀第二油口通过开在下滑阀阀体上的P 口流道与先导阀第二油口连通，下滑阀第五油口过开在下滑阀阀体上的Y 口流道与先导阀第四油口连通，下滑阀第一油口通过A 口油管与液压马达下油口连接，下滑阀第三油口通过B 口油管与液压马达上油口连接，角度传感器安装在液压马达上，控制模块与主动电机、反馈电机以及角度传感器相连，角度传感器采集液压马达转动角度信号传到控制模块，控制模块将信号处理传送给反馈电机，反馈电机产生与主动电机相反的转动。
2.根据权利要求1所述的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，其特征在于:所述的滑移机构包括一端与主动电机的电机轴插接相连的第一联轴器，所述的第一联轴器另一端插装在先导阀阀芯右侧的开槽内；所述的反馈电机轴一端与第二联轴器插接相连，所述的第二联轴器另一端开有螺纹孔，在所述的先导阀阀芯左侧设置有外螺纹端，所述的先导阀阀芯的外螺纹端与螺纹孔螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，其特征在于:所述的先导阀阀芯右侧的开槽为D型，所述的第一联轴器另一端为D型端，第一联轴器D型端插在D型开槽中并且D型端能够在D型开槽中移动。
4.根据权利要求3所述的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，其特征在于:主动电机轴为D型，第一联轴器一端开有D型槽，主动电机轴D型端插在第一联轴器D型槽中。
5.根据权利要求3所述的双电机驱动的电反馈伺服液压马达，其特征在于:反馈电机轴为D型，第二联轴器一端开有D型槽，反馈电机轴的D型端插在第二联轴器的D型槽中。
【文档编号】F15B13/043GK103758799SQ201410037908
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】肖聚亮, 宋朋宇, 刘鹏, 王国栋 申请人:天津大学