液压马达也能精密控制的——数字液压马达

2019-08-14 05:41:18    8138次浏览

在流体传动中，要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高压流体出口 A 和第二高压流体出口 B，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 ：

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，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。