伺服作動器功能閥組的製作方法

2023-05-11 14:15:51

專利名稱：伺服作動器功能閥組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以適用伺服馬達的控制為特徵的流體分配或供給裝置，特別是一種由電控裝置操作的閥組。
背景技術：
在機械、化工、礦山等等諸多行業中，很多需要大功率、高力/扭矩輸出的自動設備，廣泛採用液壓速度伺服系統，常見的速度控制迴路是用比例流量閥調速的迴路，包括有進油節流調速、回油節流調速和旁路節流調速等，即系統的基本工作原理是節流實現調速，迴路中包括作動器、比例流量閥和其他相應附件，其結構比較簡單，還可以實現對速度的自動控制和遙控調速等；但上述結構存在下列問題1、能量損失大，系統溫升較高，前者涉及運行經濟效益下降，後者會使系統各組件的故障率明顯增加，形成這些缺陷是因為系統需要一個穩定的恆壓源，泵的壓力輸出與負載的變化無關，當運行於低負載時，會產生較大的節流及溢流損失，並隨之系統的溫升加劇；此外在待機狀態，也同樣存在較大節流換失和較高的溫升。
2、現有液壓速度伺服系統的速度穩定性較低，從而降低作動器的輸出品質。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題，提供一種改進的伺服作動器功能閥組，它能減少液壓速度伺服系統的節流及溢流損失，降低系統的溫升，提高液壓速度伺服系統的速度穩定性，改善系統調速特性。
本實用新型解決上述技術問題採用的技術方案是伺服作動器功能閥組內設置一溢流閥，該溢流閥分別連接有電磁換向閥、梭閥、比例方向閥和作動器，在溢流閥一側並聯有另一溢流閥，該溢流閥分別連接有電磁換向閥、梭閥、比例方向閥和作動器，一壓力補償器分別連接有電磁換向閥和進、回油口，一梭閥連接溢流閥的一端還分別連接有比例方向閥的出油口和作動器的工作腔，梭閥的另一端分別連接有比例方向閥的另一出油口和作動器的另工作腔。電磁換向閥和壓力補償器配合，可實現低壓全流量卸荷，組合兩個溢流閥可將壓力補償器設定為兩種補償壓力值，使系統具有不同流量增益，同時二溢流閥分別限定比例方向閥前後壓差並使之穩定。
本實用新型能使系統在待機狀態下實現低壓全流量卸荷，減少溢流的能量損失，也降低系統溫升。在工作狀態下，比例方向閥壓力損失可調節且穩定，因此泵輸出壓力和負載壓力適應，可減少節流損失和降低溫升，改善系統調速特性，系統多餘流量以壓力補償器設定壓力回油箱，也可降低能耗和溫升，由於穩定了比例方向閥前後壓差，作動器運動速度只和比例方向閥的給定電信號有關，可提高速度伺服系統的速度穩定性，調整壓力補償器的壓力，可改變系統的流量增益，同時通過選擇設定壓力不同的溢流閥，以實現在相同給定電信號的情況下的不同負載流量輸出，從而可採用較廉價的比例換向閥實現較高的速度控制精度。


圖1是本實用新型伺服作動器功能閥組示意圖(一)。
圖2是本實用新型伺服作動器功能閥組示意圖(二)。
圖3是本實用新型系統流量一電壓曲線圖。
具體實施方式
參照圖1，伺服作動器功能閥組是一組合閥塊1，由各閥塊12、13、14、15、組成，各閥塊12、13、14、15、用螺栓固定呈一體，其內部設置有可連接各閥件的流道，可減少管路效應對系統頻響的不利影響。
在閥塊12上設置有電磁換向閥2，電磁換向閥2分別連接有三溢流閥3、3』、4、壓力補償器5和回油口6』，電磁換向閥2是系統的卸荷閥和補償壓力選擇閥，當閥失電處中位時，系統的全部流量通過壓力補償器回油箱，如圖2虛線箭頭所示，從而實現低壓全流量卸荷，使系統在待機狀態時，減少系統溢流損失，系統的發熱量也大大減小。
在閥塊12內設有二溢流閥3、3』，溢流閥3分別連接有電磁換向閥2、梭閥7、比例方向閥8和作動器9；溢流閥3』是並聯在溢流閥3的一側，溢流閥3』分別連接有電磁換向閥2、梭閥7、比例方向閥8和作動器9，溢流閥3或溢流閥3』和壓力補償器5共同構成壓力可調式壓力補償器，調節溢流閥3或溢流閥3』可使系統補償壓力發生改變。
在閥塊13內設置有一溢流閥4，溢流閥4分別連接電磁換向閥2、壓力補償器5、進油口6、回油口6』，溢流閥4用於設定系統的安全閥壓力。
在閥塊14內設置有壓力補償器5，壓力補償器5分別連接有電磁換向閥2、溢流閥4、進油口6和回油口6』，閥塊14上設置有連接蓄能器61的螺紋接口，用以安裝螺紋管接頭，另設有進油口6，回油口6』和連接作動器二工作腔的二接口，上述接口均可為螺紋接口。
在閥塊15內設置有梭閥7，梭閥7一端連接二溢流閥3、3』、比例方向閥8的出油口81、作動器9的工作腔91，梭閥7的另一端分別連接比例方向閥8的另一出油口82、作動器9另一工作腔92，梭閥7是壓力信號檢測元件，用於檢測來自作動器9的工作腔91或92的壓力。
在閥塊15上設置有比例方向閥8，該閥分別連接進油口6、回油口6』、作動器9的二作腔91、92、梭閥7、壓力補償器5，比例方向閥8是系統的控制元件，當給定的電信號大小不同時，其閥開口度的大小也隨之改變，從而作動器的速度也隨之而變。
系統工作時，可選擇將梭閥7取自作動器9工作腔91或92的壓力油反饋到壓力補償器5，當電磁換向左側得電時，溢流閥3處於工作狀態，此時系統的流量增益較大(假設溢流閥3設立壓力較高)，如圖3所示，此時圖中的流量(Q)-電壓(υ)曲線I表示，在相同的比例方向閥8給定信號下，可獲得較高的流量；當電磁換向閥右側得電時，溢流閥3』處於工作狀態，此時系統的流量增益較小，如圖3中曲線II表示，在相同的比例方向閥8給定信號下，可獲得相對較低的流量；採用上述雙溢流閥3、3』並聯結構，可根據負載流量不同需要進行選擇，可明顯地改善系統的調速範圍及特性。
系統工作時，壓力補償器5和壓力可調的溢流閥3或3』共同限定比例方向閥8前後的壓差，從而使比例方向閥8前後的壓差保持穩定，使負載的流量和比例方向閥8的給定電信號有關，即作動器9的運動速度只和比例方向閥的給定電信號有關，因而，可明顯提高速度伺服系統的速度穩定性。
權利要求1.一種伺服作動器功能閥組，包括有作動器、蓄能器和組合閥塊，其特徵在於a、一溢流閥(3)分別連接有電磁換向閥(2)、梭閥(7)、比例方向閥(8)和作動器(9)；b、在溢流閥(3)一側並聯有另一溢流閥(3』)，該溢流閥(3』)分別連接有電磁換向閥(2)、梭閥(7)、比例方向閥(8)和作動器(9)；c、壓力補嘗器(5)分別連接有電磁換向閥(2)和進、回油口(6)、(6』)；d、梭閥(7)連接溢流閥(3)、(3』)的一端還分別連接有比例方向閥(8)的出油口(81)和作動器(9)的工作腔(91)，梭閥(7)的另一端分別連接有比例方向閥(8)的另一出油口(82)和作動器(9)的另一工作腔(92)。
2.根據權利要求1所述的伺服作動器功能閥組，其特徵是組合閥塊(1)包括有各閥塊(12、13、14、15、)，各閥塊(12、13、14、15、)固定呈一體，其內部設置有連接各閥件的流道，在閥塊(14)上設置有壓力補償器(5)、進油口(6)、回油口(6』)、蓄能器(61)及作動器(9)的接口。
專利摘要一種伺服作動器功能閥組，主要解決減少能耗和降低溫升等技術問題，其採用技術方案是，一溢流閥連接有電磁換向閥、梭閥、比例方向閥和作動器，在該溢流閥一側並聯有另一溢流閥，一壓力補償器連接有電磁換向閥和進、回油口，一梭閥一端連接有比例方向閥的出油口和作動器的工作腔，梭閥另一端連接有比例向閥另一出油口和作動器的另一工作腔，適用於液壓速度伺服系統。
文檔編號F15B11/04GK2786334SQ200520040928
公開日2006年6月7日 申請日期2005年4月18日 優先權日2005年4月18日
發明者陳忠強, 芮豐, 馮曉迪, 邱士浩 申請人:煤炭科學研究總院上海分院