專利名稱：基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體傳動(dòng)與控制領(lǐng)域，涉及一種電液伺服振動(dòng)裝置及控制方法，適用于液壓系統(tǒng)中采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)負(fù)載做正弦或周期性運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
在液壓振動(dòng)臺(tái)、線性摩擦焊機(jī)等液壓振動(dòng)裝置中，液壓缸的位置和速度被要求按一定頻率的正弦曲線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一般采用由伺服閥驅(qū)動(dòng)液壓缸的電液伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述功能。伺服閥的開口根據(jù)控制系統(tǒng)的指令信號(hào)按正弦曲線變化，液壓缸的速度和位置也將按同樣的頻率做正弦曲線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)指令信號(hào)的直流偏置和幅值可以控制液壓缸運(yùn)動(dòng)的零位和幅值。隨著設(shè)備對(duì)振動(dòng)裝置的振幅和頻率的要求不斷提高，對(duì)伺服閥的流量和頻響的需求同時(shí)隨之上升。為了滿足這種需求，傳統(tǒng)的電液振動(dòng)裝置有以下幾種結(jié)構(gòu)形式一是仍然采用單個(gè)伺服閥驅(qū)動(dòng)液壓油缸，并盡量提高該伺服閥的流量和頻響，比如增加先導(dǎo)級(jí)的級(jí)數(shù)，或采用并聯(lián)式先導(dǎo)級(jí)，或采用新技術(shù)新設(shè)計(jì)以提高電機(jī)械轉(zhuǎn)換器的頻響。但其缺陷在于，一方面由于各種條件的限制使得上述方式所起的效果有限，單獨(dú)一個(gè)伺服閥，隨著額定流量的增加，其頻率響應(yīng)會(huì)隨之大幅降低，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)大流量和高頻響。另一方面，即使存在滿足大流量和高頻響要求的伺服閥產(chǎn)品，其價(jià)格一般也高得難以接受。二是采用多個(gè)液壓缸并聯(lián)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的方式。這樣單個(gè)油缸及其驅(qū)動(dòng)它的伺服閥所需的流量可以不變或者增加不大，伺服閥只要滿足高頻響要求即可，而多缸并聯(lián)后又能顯著提高其驅(qū)動(dòng)力。但這種方法也存在諸多缺點(diǎn)，如油缸和伺服閥都需要配置多套、多個(gè)油缸并聯(lián)涉及到復(fù)雜的解耦控制問(wèn)題、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、在一些場(chǎng)合由于安裝空間的限制不允許采用多執(zhí)行器并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電液振動(dòng)裝置中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置及對(duì)該電液振動(dòng)裝置的伺服閥進(jìn)行同步控制的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)手段是其基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置包括油源、回油箱、兩個(gè)以上伺服閥、雙出桿對(duì)稱液壓缸、控制器和位移傳感器；所述各伺服閥的進(jìn)油口均與油源相連接，各伺服閥的回油口均與回油箱相連接，各伺服閥的第一工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第一油口相連接，各伺服閥的第二工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第二油口相連接；所述位移傳感器與雙出桿對(duì)稱液壓缸的活塞桿連接；所述位移傳感器和各伺服閥均與所述控制器電連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述伺服閥為兩個(gè)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括加速度傳感器，所述加速度傳感器與雙出桿對(duì)稱液壓缸的活塞桿連接。
進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第一油口相連接，所述第二壓力傳感器與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第二油口相連接。本發(fā)明對(duì)電液振動(dòng)裝置的伺服閥進(jìn)行同步控制的方法包括如下步驟(1)根據(jù)所述電液振動(dòng)裝置的目標(biāo)振動(dòng)頻率、振幅、負(fù)載和供油壓力分別計(jì)算第一伺服閥和第二伺服閥的指令信號(hào)的頻率和初始幅值；(2)根據(jù)所述第一伺服閥和第二伺服閥的指令信號(hào)的頻率和初始幅值，利用公式 (I)分別得到第一伺服閥和第二伺服閥的初始指令信號(hào)，
權(quán)利要求
1.一種基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置，其特征在于包括包括油源(I)、回油箱O)、兩個(gè)以上伺服閥、雙出桿對(duì)稱液壓缸(5)、控制器(11)和位移傳感器(7)； 所述各伺服閥的進(jìn)油口均與油源(1)相連接，各伺服閥的回油口均與回油箱(2)相連接，各伺服閥的第一工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸(5)的第一油口相連接，各伺服閥的第二工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸(5)的第二油口相連接；所述位移傳感器(7)與雙出桿對(duì)稱液壓缸(5)的活塞桿連接；所述位移傳感器(7)和各伺服閥均與所述控制器(11)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置，其特征在于所述伺服閥為兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置，其特征在于還包括加速度傳感器(8)，所述加速度傳感器(8)與雙出桿對(duì)稱液壓缸( 的活塞桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置，其特征在于還包括第一壓力傳感器(9)和第二壓力傳感器(10)，所述第一壓力傳感器(9)與雙出桿對(duì)稱液壓缸(5)的第一油口相連接，所述第二壓力傳感器(10)與雙出桿對(duì)稱液壓缸(5) 的第二油口相連接。
5.一種對(duì)權(quán)利要求2的電液振動(dòng)裝置的伺服閥進(jìn)行同步控制的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)根據(jù)所述電液振動(dòng)裝置的目標(biāo)振動(dòng)頻率、振幅、負(fù)載和供油壓力分別計(jì)算第一伺服閥(3)和第二伺服閥的指令信號(hào)的頻率和初始幅值；(2)根據(jù)所述第一伺服閥(3)和第二伺服閥(4)的指令信號(hào)的頻率和初始幅值，利用公式(I)分別得到第一伺服閥(3)和第二伺服閥的初始指令信號(hào)，
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于伺服閥并聯(lián)的大流量高頻響電液振動(dòng)裝置及控制方法。電液振動(dòng)裝置有兩個(gè)以上伺服閥，各伺服閥的進(jìn)油口均與油源相連接，各伺服閥的回油口均與回油箱相連接，各伺服閥的第一工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第一油口相連接，各伺服閥的第二工作油口均與雙出桿對(duì)稱液壓缸的第二油口相連接；位移傳感器與雙出桿對(duì)稱液壓缸的活塞桿連接；位移傳感器和各伺服閥均與控制器電連接。本發(fā)明通過(guò)采取對(duì)伺服閥的指令信號(hào)進(jìn)行移相和變幅相結(jié)合的同步控制方法，解決了閥芯運(yùn)動(dòng)的不同步問(wèn)題，使雙出桿對(duì)稱液壓缸在各個(gè)伺服閥的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的振動(dòng)振幅達(dá)到最大。
文檔編號(hào)F15B21/12GK102182729SQ201110127418
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月15日
發(fā)明者孔曉武, 方錦輝, 魏建華 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)