[发明专利]一种电液混合驱动式机械臂控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，包括设置在机械臂上的两个并联的单杆液压缸(1)，两个单杆液压缸(1)下游分别连接两个双向液压锁(2)，双向液压锁(2)下游设置有比例调速阀(3)，两个比例调速阀(3)均连接单向调速阀(4)，单向调速阀(4)连接第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第一二位二通电磁换向阀(19.1)，第一二位二通电磁开关阀(17.1)连接液压-电气二次元件(16)，液压-电气二次元件(16)连接转速测量仪(20)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)，第二二位二通电磁开关阀(17.2)连接第三二位二通电磁开关阀(18)，第三二位二通电磁开关阀(18)连接第一二位二通电磁换向阀(19.1)，第一二位二通电磁开关阀(17.1)连接限压阀(10)，限压阀(10)连接蓄能器(11)和背压式单向阀(12)的输入端，蓄能器(11)连接两个带弹簧液控单向阀的输出端，第一带弹簧液控单向阀(9.1)的输出端连接单向调速阀(4)的输出端，第二带弹簧液控单向阀(9.2)的输出端两个单杆液压缸(1)，背压式单向阀(12)的输出端连接第二二位二通电磁换向阀(19.2)，第一二位二通电磁换向阀(19.1)和第二二位二通电磁换向阀(19.2)连接四位六通电磁换向阀(14)，四位六通电磁换向阀(14)连接单向变量叶片泵(13)，单向变量叶片泵(13)通过电动机驱动，两个单杆液压缸(1)均连接压力传感器(22)，机械臂上设置有电阻式位置传感器(21)，转速测量仪(20)、电阻式位置传感器(21)和压力传感器(22)均连接控制器，控制器连接变频器，变频器连接液压-电气二次元件(16)；

控制器用于采集转速测量仪(20)、电阻式位置传感器(21)、压力传感器(22)分别输出的转速信号、位置信号和压力信号，转换为反馈控制信号，并通过变频器变频后发送至液压-电气二次元件(16)；

液压-电气二次元件(16)包括与变频器连接的控制单元，控制单元连接发动机和液压泵，控制单元用于切换发动机或液压泵连接第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)；

第三二位二通电磁开关阀(18)连接第一位置开关(15.1)；

第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)均连接第二位置开关(15.2)。

2.根据权利要求1所述的一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，液压-电气二次元件(16)连接限压阀(6)，限压阀(6)连接两个第一单向阀(5)的输入端，其中一个第一单向阀(5)输出端连接两个单杆液压缸(1)、第二二位二通电磁开关阀(17.2)、第三二位二通电磁开关阀(18)和第二二位二通电磁换向阀(19.2)，另一个第一单向阀(5)输出端连接单向调速阀(4)的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，液压-电气二次元件(16)连接补油溢流阀(8)，补油溢流阀(8)连接两个第二单向阀(7)的输出端，其中一个第二单向阀(7)的输入端连接两个单杆液压缸(1)、第二二位二通电磁开关阀(17.2)、第三二位二通电磁开关阀(18)和第二二位二通电磁换向阀(19.2)，另一个第二单向阀(7)的输入端连接单向调速阀(4)的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，比例调速阀(3)采用单向阀桥式结构。

5.权利要求1-4中任意一项所述的一种电液混合驱动式机械臂控制系统的控制方法，其特征在于，当处于轻载快速起升工况时，四位六通电磁换向阀(14)切换到左一位，第二位置开关(15.2)接触闭合，第二位置开关(15.2)控制第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)切换左位、第一二位二通电磁换向阀(19.1)和第二二位二通电磁换向阀(19.2)切换上位，液压-电气二次元件(16)的油路被切断不工作，单向变量叶片泵(13)的压力油口直接与液压缸两端油路相通，高压油液在四位六通电磁换向阀(14)阀内合流，形成差动回路，轻载工况下机械臂快速起升。