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液压马达也能精密控制的——数字液压马达

2019-08-14 05:41:18    1286次浏览

在流体传动中,要精确控制液压马达的方向、速度或者位置,分别采用比例阀或伺服阀来实现。比例阀或伺服阀的价格昂贵,使用条件比较苛刻,调试不方便,且维护难度较大。用高速开关阀控制的液压马达,其结构及原理均十分复杂。给使用者带来了诸多不便,也增加了成本,不便于大规模推广。

大致的控制思路是液压马达通过比例换向阀做加减速控制,加减速曲线可以尽量平稳,定位时间充裕,在基本转动至目标角度时切换至液压马达背压状态制动,此时可以认为速度已经很低。

误差的根源有以下几个:比例阀的控制死区、比例阀的分辨率、齿轮减速箱齿轮之间的游隙及齿的刚度、马达的容积效率、管路是硬管还是软管、马达的摩擦力矩、传感器的精度等因素。

包括马达 1、数字伺服阀 ;数字伺服阀具有驱动电机 13,马达 1 具有双出轴,一端与数字伺服阀的反馈轴连接,另一端与负载连接,构成机械闭环,数字伺服阀经所述电机 13 驱动控制马达 1 转动。

马达 1 本体并无特殊要求,本领域常用的液压油马达均可采用。驱动电机 13 可以是伺服电机或者步进电机等。马达 1 与数字伺服阀之间通过连接轴 3 连接。

数字伺服阀包括阀体 6、阀芯 8、螺母套 5 及驱动电机 13,阀体 6 开有高压流体口 A 和 B,阀芯 8 设于阀体 6 内且设有两个或两个以上用于分隔高压流体口的台阶,阀芯 8 一侧设有螺纹丝扣,该螺纹丝扣与螺母套 5 配合,螺母套 5 轴向固定于阀体 6 上,阀芯 8 与螺母套 5 相对转动带动阀芯 8 轴向移动。驱动电机 13 通过压盖 10 固定与阀体 6 上,并通过联轴器 12 及电机支座 11 驱动阀芯 8 转动,在螺母套 8 和螺纹丝扣的作用下实现轴向转动,压盖 10 与阀体 6 之间通过密封件 9 密封固定。高压流体口包括高压流体入口 P、高压流体出口 A 和 B 以及回油口 O,高压流体通过所述高压流体入口 P 进入阀芯 8 的台阶之间,并随阀芯 8 轴向移动从所述高压流体出口 A 或 B 流至马达 1,从马达 1 返回的油经回油口 O 返回油箱。高压流体出口包括分别与马达入油口连接的第一高压流体出口 A 和第二高压流体出口 B,第一高压流体出口 A 和第二高压流体出口 B 分别控制所述马达 1 正反方向轴向转动。

工作方式为 :

第一高压流体出口 A 通过油路 2 控制马达 1 正向转动,此时第二高压流体出口 B 作为高压液体返回口,驱动电机 13 控制阀芯 8 轴向移动,使得由高压流体入口 P 进入的高压油液由第一高压流体出口 A 流入马达 1,控制马达 1 正向转动,高压油液驱动马达后由第二高压流体出口 B 流回数字伺服阀,然后经回油口 O 返回油箱。马达 1的转速及转角等旋转信号经反馈轴反馈,从而实现马达 1 的数字控制。同样,也可以第二高压流体出口 B 控制马达 1 反向转动,第一高压流体出口 A 作为高压液体返回口。

还可以在马达 1 与数字伺服阀之间加装增量式数字电传感器 4,采集旋转信号并反馈至数字伺服阀,驱动电机 13 改变旋转方向、转速或者转角,控制高压流体的流出方向及流出量,进而控制马达 1 的旋转方向、转速或转角。该增量式数字电传感器 4 还可以加装在马达 1 的负载一端,或者加装在执行机构上等其他地方,以采集旋转信号。

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