CN2412117Y - 一种高精度同步协调阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高精度同步协调阀,包括三位四通电磁阀、两个或多个油缸、位移传感器、差动放大器、力矩马达、喷嘴挡板机构、控制滑阀,为多个大功率液压油缸提供同步协调控制,本实用新型采用电液闭环自动控制,不仅能保证静态时多缸同步协调,且能保证动态多缸同步协调,其可靠性、同步精度能与刚性协调比美,重量方面则能与分流阀竞争,且能应用于多个油缸、远距及任意位置要求的相互协调,且可与计算机联网,实现全自动控制。
Description
本实用新型涉及一种同步协调阀。
众所周知，现代液压***以其高压、大功率、快速响应、高可靠性、高精度及重量轻而著称，是其他型***所难以取代的。因此在航空、航天及现代民用工业体系广泛采用。在应用上某些情况要求多个大功率液压油缸输出同步协调，譬如飞机上的后缘襟翼，变后掠翼机构等。现有技术在同步精度要求较高的情况下，多采用刚性协调同步，其承力构件为拉杆、钢索、摇臂、扭力管等。刚性协调同步精度高，但重量大、工艺复杂，成本也高。另一种为分流阀协调方案，此方案比刚性协调重量轻，但同步精度难以保证。由于同步精度的缺陷，分流阀方案在60年代以后，在国外已很少采用。某些技术资料虽然还有一些其他的同步方案，但都是在重量与可靠性方面顾此失彼。而航空技术对安全与重量两方面都有严格要求。
本实用新型的目的是提供一种新型高精度同步协调阀，其可靠性、同步精度能与刚性协调比美，重量方面则能与分流阀竞争，且能应用于多个油缸、远距及任意位置的协调动作要求的相互协调。
本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种高精度同步协调阀，包括三位四通电磁阀(1)、控制滑阀(2)、两个或多个油缸(5)、位移传感器(6)、差动放大器(7)、力矩马达(4)、喷嘴挡板机构(3)，三位四通电磁阀(1)的一个工作油路接头连接下列油路，一路经两位单向活门(9)连通各个喷嘴挡板机构(3)，其它各路连通各个控制滑阀(2)，经各个控制滑阀(2)的节流孔(A或/和B)连通各个油缸(5)伸出腔，三位四通电磁阀(1)的另一个工作油路接头连接下列油路，一路经两位单向活门(9)另一端连通各个喷嘴挡板机构(3)，其它各路连通各个油缸(5)的收入腔，每个油缸(5)上的活塞杆(10)与各个位移传感器(6)的活动输入端连动连接，各个位移传感器(6)的输出端连接各个差动放大器(7)的一个输入端，差动放大器(7)的另一输入端连接标准讯号发生分配器(8)输出端或者另一油缸(5)连接的位移传感器(6)的输出端，各个差动放大器(7)输出端连接各个力矩马达(4)线圈，力矩马达(4)磁芯(11)中设有挡板(12)，挡板(12)位于两喷嘴(13)之间，两喷嘴(13)的压力腔连通滑阀(2)的两端头。
本实用新型提供一种新型高精度同步协调阀，为多个大功率液压油缸提供同步协调控制，本实用新型采用电液闭环自动控制，不仅能保证静态时(包括负载一定情况下)多缸同步协调，且能保证动态(即在油缸工作过程中，外载突然变化或突加外干扰)多缸同步协调，其可靠性、同步精度能与刚性协调比美，重量方面则能与分流阀竞争，且能应用于多个油缸、远距及任意位置的协调动作要求的相互协调，且可与计算机联网，实现全自动控制。
以下结合附图详细说明本实用新型实施例。
图1为本实用新型左右双油缸协调阀结构原理示意图。
图2为本实用新型多个油缸协调阀结构原理示意图。
图3为差动放大器电路原理图。
图4为标准讯号分配器电路原理图。
图5为位移传感器接线示意图。
左右双油缸协调阀，如图1、3、5所示，包括三位四通电磁阀(1)、控制滑阀(2)、左右两个油缸(5)、位移传感器(6)、差动放大器(7)、力矩马达(4)和喷嘴挡板机构(3)，电磁阀(1)转换至伸出位置，右边电磁线圈接通，压力油PS与右边油道相通，回油路P0与左边油道相通，压力油路PS分成两路，一路经两位单向活门(9)至喷嘴挡板机构(3)的两喷嘴(13)，另一路连通控制滑阀(2)，滑阀(2)的阀芯(14)为三凸缘，阀芯(14)装于阀套(15)中，阀芯(14)两端设有可调弹簧(16)，滑阀(2)底部设有三油孔，中间为来油孔，两边为节流孔(A、B)，调节任一端弹簧(16)的弹力，即可调节两节流孔(A、B)节流截面的大小，从而改变去左右两油缸(5)的流量。控制滑阀(2)上的节流孔(A、B)连通左右两油缸(5)伸出腔，使两油缸(5)伸出，每个油缸(5)上的活塞杆(10)与位移传感器(6)的活动输入端连动连接，左右位移传感器(6)提供电压检测讯号，位移位感器(6)的接线如图5所示，三位四通电磁阀(1)转到伸出位时，电磁阀右边线圈接通，位移传感器(6)线圈上端高电位、下端低电位，三位四通电磁阀(1)转到收入位时，电磁阀左边线圈接通，位移传感器(6)线圈下端高电位、上端低电位，为使油缸由伸出状态转到收入状态，仍能保持两边同步协调，则必须转换传感器线圈的高低电位，否则收入时不能保证同步，位移传感器(6)的输出端连接差动放大器(7)的一个输入端(Es1)，差动放大器(7)的另一输入端(Es2)连接另一油缸(5)连接的位移传感器(6)的输出端，差动放大器采用集成电路5G23，差动放大器(7)将两位移传感器(6)的输出讯号相减，再加以适当放大，差动放大器(7)输出端U0连接力矩马达(4)线圈，力矩马达(4)磁芯(11)中设有挡板(12)，挡板(12)位于两喷嘴(13)之间，两喷嘴(13)的压力腔与滑阀(2)的左右两端头相通。油缸(5)内收入腔回油液经油道连通电磁阀(1)回油路P0到油箱。如果两油缸(5)带动位移传感器(6)输出同步，差动放大器(7)比较后其输出为零，力矩马达(4)便继续保持中立位置，控制滑阀(2)亦处于原位置，流量保持一定。当一油缸(5)外载有突然变化时(如有外干扰发生)，而另一油缸(5)无此突然变化，譬如右边油缸(5)外载突然加大，则右侧节流孔(A)处因压差变小而使流量减小，于是右油缸(5)走慢，左右两油缸(5)不同步，两位移传感器(6)输出电压不等，(右小，左大)，通过差动放大器(7)放大后给力矩马达(4)输入电压(为负值)，力矩马达(4)顺时针转动，左喷嘴(13)背压加大，液压油经左喷嘴(13)压力腔至滑阀(2)左端头，推动控制滑阀(2)向右移动，节流孔(A)开大，节流孔(B)关小，于是右油缸(5)流量加大，左油缸(5)流量减小，以修正误差，使两油缸(5)重新回到同步协调，当滑阀(2)两边的作用力平衡时，滑阀(2)处于新的平衡点，即保持流量一定，使两油缸(5)的位置误差保持在允许范围之内。电磁阀(1)置于收入位置，左面电磁线圈接通，压力油PS经电磁阀(1)后分成三路，一路经二位单向活门(9)另一端去喷嘴挡板机构(3)，另两路去两油缸(5)收入腔，使两油缸(5)收入，同时带动左右位移传感器(6)提供电压检测讯号，经差动放大器(7)比较两讯号并加以放大后接力矩马达(4)线圈。此时两边油缸(5)伸出腔回油经滑阀(2)两节流孔(A、B)连通电磁阀(1)回油路P0到油箱。
多油缸同步协调阀，如图2、4所示，包括三位四通电磁阀(1)、多个油缸(5)、位移传感器(6)、差动放大器(7)、力矩马达(4)、控制滑阀(2)、喷嘴挡板机构(3)，电磁阀(1)转换至伸出位置，右边电磁线圈接通，压力油PS与右边油道相通，回油路P0与左边油道相通，压力油路PS分成下列各路，(现取一个油缸为例)一路经两位单向活门(9)至喷嘴挡板机构(3)的两喷嘴(13)，另一路连通控制滑阀(2)，经控制滑阀(2)上的节流孔(A)连通至油缸(5)伸出腔，使油缸(5)伸出，每个油缸(5)上的活塞杆(10)与位移传感器(6)的活动输入端连动连接，带动位移传感器(6)产生电压检测讯号，位移传感器(6)的输出端连接差动放大器(7)的一个输入端(Es1)，差动放大器(7)的另一输入端(Es2)由标准讯号发生器(8)供给，多个油缸同步问题可用一个形象比喻，如同一队阅兵横队，必须步伐整齐一致，不能超前、落后。要达到这个要求，就需要一个标兵，其他所有成员都必须向标兵看齐。标准讯号发生分配器(8)采用射极跟随器μA741，取第一支油缸(5)的位移传感器(6)输出电讯号作为标准讯号，标准油缸(5)连接的位移传感器(6)的输出讯号连接一路到射极跟随器μA741(8)的输入端，射极跟随器μA741(8)的输出端联接至各差动放大器(7)输入端(Es2)作为同步校正讯号。各差动放大器比较两讯号并加以放大后接力矩马达(4)线圈，力矩马达(4)磁芯(11)中设有挡板(12)，挡板(12)位于两喷嘴(13)之间，两喷嘴(13)的压力腔与滑阀(2)的两端头相通。调节滑阀(2)端头弹簧(16)，即可调节各控制滑阀(2)节流孔(A)流通截面，从而改变去各油缸(5)的流量大小，即可调节多缸使之同步协调。油缸(5)内收入腔回油液经油道连通电磁阀(1)回油路P0到油箱。如果油缸(5)伸出位置与设计要求一致，则其电讯号与标准电讯号一致，此时差动放大器(7)输出为零，力矩马达(4)便继续保持中立位置，控制滑阀(2)亦处于原位置，流量保持一定。当一油缸(5)外载有突然变化时(变大或变小)或外干扰，则其检出讯号与标准讯号产生差值，差动放大后加到力矩马达(4)，力矩马达(4)适当偏转，通过喷嘴(13)压力腔使滑阀(2)产生位移，自动开大或关小节流孔(A)，自动调节流量，以保持油缸(5)输出与设计要求一致(即与标准讯号同步)，达到各油缸(5)输出同步。电磁阀(1)置于收入位置，左面电磁线圈接通，压力油PS经电磁阀(1)后分成下列各路，一路经二位单向活门(9)另一端去喷嘴挡板机构(3)，其他各路去油缸(5)收入腔，使油缸(5)收入，同时带动位移传感器(6)，提供电压检测讯号，经差动放大器(7)与标准讯号比较并加以放大后接力矩马达(4)线圈。此时油缸(5)伸出腔回油经滑阀(2)节流孔(A)连通电磁阀(1)回油路P0到油箱。
Claims (1)
1、一种高精度同步协调阀，包括三位四通电磁阀(1)、控制滑阀(2)、两个或多个油缸(5)、位移传感器(6)、差动放大器(7)、力矩马达(4)、喷嘴挡板机构(3)，其特征在于：三位四通电磁阀(1)的一个工作油路接头连接下列油路，一路经两位单向活门(9)连通各个喷嘴挡板机构(3)，其它各路连通各个控制滑阀(2)，经各个控制滑阀(2)的节流孔(A或/和B)连通各个油缸(5)伸出腔，三位四通电磁阀(1)的另一个工作油路接头连接下列油路，一路经两位单向活门(9)另一端连通各个喷嘴挡板机构(3)，其它各路连通各个油缸(5)的收入腔，每个油缸(5)上的活塞杆(10)与各个位移传感器(6)的活动输入端连动连接，各个位移传感器(6)的输出端连接各个差动放大器(7)的一个输入端，差动放大器(7)的另一输入端连接标准讯号发生分配器(8)输出端或者另一油缸(5)连接的位移传感器(6)的输出端，各个差动放大器(7)输出端连接各个力矩马达(4)线圈，力矩马达(4)磁芯(11)中设有挡板(12)，挡板(12)位于两喷嘴(13)之间，两喷嘴(13)的压力腔连通滑阀(2)的两端头。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN104370251A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-25 | 浙江中力机械有限公司 | 双门架升降装置 |
| CN106704306A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-24 | 中冶华天工程技术有限公司 | 可调喷嘴挡板距离抑制伺服阀自激振荡的装置及方法 |
| CN107605826A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-01-19 | 杭州诺祥科技有限公司 | 滑阀阀芯式平衡阀跑步机驱动控制*** |
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2000
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