流體傳動伺服反饋機構及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及伺服反饋機構技術領域，尤其涉及一種流體傳動伺服反饋機構及其控制方法。
【背景技術】
[0002]流體傳動是以流體為工作介質，進行能量的轉換、傳遞和控制的傳動，其包括以氣體為工作介質的流體傳動和以液體為工作介質的流體傳動；而根據工作原理的不同，液體傳動又分為液力傳動與液壓傳動；用在伺服反饋機構中的流體傳動主要采用液壓傳動，在密封的回路中，以液壓油的壓力能進行能量傳遞，與其他機械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具備重量輕、運動慣性小，容易實現直線運動，機械自動化程度高等優點。然而目前使用的伺服反饋機構中，閥芯與閥套位于同一側，影響油路的接通，從而失去通過控制壓力油經伺服控制閥后輸送至變量油缸控制油缸的定點停止位置，起到控制液壓泵排量的作用；同時閥芯與閥套之間的進油通道設置不合理，導致液壓系統不能通過操縱閥芯實現伺服缸沿不同方向運行，僅可單向泵油，且泵輸出排量不能實時改變。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題在于提供一種流體傳動伺服反饋機構及其控制方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0004]本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0005]流體傳動伺服反饋機構，包括機構主體，其中，機構主體安裝于泵體上，機構主體上設置的伺服反饋桿一端安裝于伺服閥套上，另一端安裝于伺服缸體上，且伺服反饋桿與調整螺釘連接，調整螺釘用于支撐伺服反饋桿，伺服反饋桿可圍繞調整螺釘旋轉，伺服閥套套裝于控制閥芯上，并呈錯位安裝布置，伺服閥套可圍繞控制閥芯旋轉；此外，在控制閥芯回轉中心線左右對稱開有左側V型槽和右側V型槽，控制閥芯和伺服閥套組成的控制進油通道設置有輸入端與輸出端，外部壓力油經輸入端流入伺服缸體，經輸出端回油卸荷。
[0006]在本發明中，機構主體上設置有用于安裝緊固螺栓的螺栓孔，機構主體安裝于泵體上，并通過緊固螺栓緊固。
[0007]在本發明中，伺服閥套上設置有用于安裝伺服反饋桿球頭的閥套配合槽。
[0008]在本發明中，伺服缸體上設置有用于安裝伺服反饋桿的缸體配合槽。
[0009]在本發明中，伺服反饋桿上設置有用于安裝調整螺釘的調整螺釘安裝孔。
[0010]在本發明中，伺服閥套上設置有用于傳輸壓力油的左油道和右油道，壓力油輸送至控制閥芯和伺服閥套組成的控制進油通道輸入端處，壓力油一路經左通道及輔助油路輸送至伺服缸體的左側，另一路經右通道及輔助油路輸送至伺服缸體右側，以實現雙向泵油。[0011 ] 流體傳動伺服反饋機構控制方法，具體步驟如下:
[0012]壓力油輸送至控制閥芯和伺服閥套組成的控制進油通道輸入端處，壓力油一路經左通道及輔助油路輸送至伺服缸體的左側，另一路經右通道及輔助油路輸送至伺服缸體右偵牝且當一路輸入壓力油時，另一路則回油，并最終經輸出端回油卸荷；當流體傳動伺服反饋機構無外部操縱時，控制閥芯在其他部件作用下與伺服閥套處于相對常閉狀態，而當控制閥芯受到外部控制操縱時，其與伺服閥套錯開位置，接通油路，壓力油走左路通道，推動伺服缸體右行，此時伺服缸體右側的油經右路返回并由輸出端卸荷排出，同時伺服缸帶動伺服反饋桿圍繞調整螺釘旋轉，而伺服反饋桿撥動伺服閥套圍繞控制閥芯旋轉，促使接通的油路趨向于關閉，伺服缸停留在當前位置，整個液壓系統處于動態平衡中；同樣，壓力油走右路通道，推動伺服缸體左行，此時伺服缸體左側的油經左路返回并由輸出端卸荷排出；通過操縱控制閥芯以實現伺服缸沿不同方向運行，從而實現雙向泵油。
[0013]在本發明中，控制閥芯的可旋轉角度為3°?35°，實際通油推動伺服缸運行角度為3°?35°，液壓系統處于動態平衡的運動方式為:
[0014]當控制閥芯無外部操縱時，控制閥芯上設置的左側V型槽與右側V型槽頂部之間距離大于伺服閥套上設置的輸入端通道直徑尺寸，故油路被隔斷，處于常閉狀態，輸入端壓力油經系統溢流閥卸荷；當伺服閥套上的輸出端通道直徑尺寸大于輸入端通道直徑尺寸，且左側V型槽與右側V型槽的頂部之間的距離小于伺服閥套上設置的輸出端通道直徑尺寸，即左通道通過右側V型槽、右通道通過左側V型槽均與輸出端處于常開狀態；當控制閥芯從復位狀態開始順時針旋轉，且旋轉角度小于3°時，左側V型槽與輸入端從關閉狀態至逐步打開，而此時的左側V型槽與輸出端的開度將逐漸減小，右側V型槽與輸入端依舊呈關閉狀態，右側V型槽與輸出端的開度將逐漸增大，在左側V型槽與輸入端開度小于左側V型槽與輸出端的開度時，輸入端流經到右通道的油直接經輸出端卸荷，此時不足以在右通道建立壓力，伺服缸體在預緊彈簧力的作用下處于零位狀態；當控制閥芯逐步旋轉，促使左側V型槽與輸入端的開度大于左側V型槽與輸出端的開度時，此時在右通道建立壓力，且在右通道所建立的液壓力作用在伺服缸體上的作用力大于預緊彈簧力時，伺服缸體將被推動運行，而此建壓時控制閥芯的臨界旋轉角度為3°，此時左側V型槽即與輸入端接通也與輸出端接通，輸入端輸入的壓力油部分用于彌補伺服缸體系統泄漏，部分經輸出端卸荷；當控制閥芯旋轉過β° (3° <β°〈35° )時，此時瞬間左側V型槽僅與右通道接通，右通道迅速建壓，伺服缸體被推動，與此同時伺服缸體帶動伺服反饋桿撥動伺服閥套做順時針旋轉，逐步促使左側V型槽與輸入端的開度減小，同時促使左側V型槽與輸出端的開度逐漸增大，當左側V型槽與輸入端開度所能通過的壓力油剛好彌補系統泄漏及輸出端卸荷時，伺服缸體停止運行，伺服反饋系統此時處于液壓動態平衡狀態。
[0015]有益效果:本發明中伺服閥套套裝于控制閥芯上，并呈錯位安裝布置，當控制閥芯受到外部控制操縱時，其與伺服閥套錯開位置，接通油路，壓力油開始推動伺服缸體運動，同時在控制閥芯和伺服閥套組成的控制進油通道設置有輸入端與輸出端，通過操縱控制閥芯沿不同方向旋轉，以實現伺服缸沿不同方向運行，從而實現對變量油缸的定點停止位置控制，進而控制泵的排量，雙向泵油，控制精度高，且泵輸出排量實時改變。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的較佳實施例的裝配示意圖。
[0017]圖2為本發明的較佳實施例的伺服反饋示意圖。
[0018]圖3為本發明的較佳實施例的原理示意圖。
[0019]圖4?圖7為本發明的較佳實施例中的伺服反饋系統處于液壓動態平衡時序狀態圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0021]參見圖1?圖7的流體傳動伺服反饋機構，包括控制閥芯1、伺服閥套2、伺服反饋桿3、伺服缸體4、缸體配合槽5、調整螺釘6、閥套配合槽7、緊固螺栓8、泵體9、左側V型槽1-1、右側V型槽1-2、輸入端P、輸出端T、左通道A及右通道B。
[0022]在本實施例中，機構主體部分安裝于泵體9上，并通過緊固螺栓8緊固，伺服反饋桿3通過調整螺釘6支撐并可圍繞調整螺釘6旋轉，伺服反饋桿3 —端球頭安裝于伺服閥套2上設置的閥套配合槽7內，另一端安裝于伺服缸體4上設置的缸體配合槽5內，伺服閥套2套裝于控制閥芯I上，并可圍繞其旋轉，控制閥芯I回轉中心線左右對稱開有左側V型槽1-1和右側V型槽1-2 ；
[0023]外部壓力油輸送至閥芯和閥套組成的輸入端P處，壓力油一路經左通道A及輔助油路輸送至伺服缸體4的左側，另一路經右通道B及輔助油路輸送至伺服缸體4右側，且當一路輸入壓力油時，另一路則反其道成為回油部分，并最終經輸出端T回油卸荷；當機構無外部操縱時控制閥芯I在其他部件作用下與伺服閥套2處于相對常閉狀態，如各狀態圖所示，當控制閥芯I受到外部控制與伺服閥套2錯開位置，接通油路，壓力油走左路通道，推動伺服缸體4右行，此時伺服缸體4右側的油經右路返回并由輸出端T卸荷排出，同時伺服缸帶動伺服反饋桿3圍繞調整螺釘6旋轉，此時伺服反饋桿3將撥動伺服閥套2圍繞控制閥芯I旋轉，促使接通的