[发明专利]一种非对称缸液压动力装置

权利要求书

1.一种非对称缸液压动力装置，包括：

液压缸(10)，所述液压缸的内部设有用于连接负载的活塞杆，且在所述液压缸内形成有无杆腔(11)和有杆腔(12)；

油箱(20)；

分别与所述油箱连通的第一双向变量泵(31)和第二双向变量泵(41)，且所述第一双向变量泵与所述无杆腔连通，所述第二双向变量泵与所述有杆腔连通；

用于提供输出转矩的电机(50)，所述电机与所述第一变量泵和所述第二变量泵同轴串联；以及

分别用于对应调节所述第一双向变量泵和所述第二双向流量泵的排量的第一控制器(33)和第二控制器(43)；

其中，所述第一控制器和所述第二控制器单独地调节控制所述第一双向变量泵和所述第二双向流量泵的排量，从而控制所述活塞杆伸出或缩回的速度。

2.根据权利要求1所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述液压缸包括阻抗伸出模式状态和阻抗缩回模式状态，

在阻抗伸出模式状态下，所述无杆腔为进液腔，所述有杆腔为排液腔，

在阻抗缩回模式状态下，所述有杆腔为进液腔，所述无杆腔为排液腔，

其中，所述电机的输出转矩T₁＝T₂-T₃，

T₁为所述电机的输出转矩，T₂为与进液腔连通的所述第一双向变量泵或所述第二双向变量泵的转矩，T₃为与排液腔连通的所述第一双向变量泵或所述第二双向变量泵的转矩。

3.根据权利要求1或2所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一双向变量泵的高压油口和低压油口分别与所述无杆腔和所述油箱连通，且在第一双向变量泵的高压油口与所述油箱之间设有第一溢流阀(32)。

4.根据权利要求1或2所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第二双向变量泵的高压油口和低压油口分别与所述无杆腔和所述油箱连通，且在第二双向变量泵的高压油口与所述油箱之间设有第二溢流阀(42)。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一双向变量泵与所述第二双向变量泵的功率不同。

6.根据权利要求5所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一双向变量泵与所述第二双向变量泵的功率比与所述无杆腔和所述有杆腔的排量比相等。

7.根据权利要求2所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一双向变量泵和所述第一控制器形成第一闭环控制回路(30)，所述第二双向变量泵和所述第二控制器形成第二闭环控制回路(40)，所述第一闭环控制回路和所述第二闭环控制回路分别单独地控制所述第一双向变量泵与所述第二双向变量泵的排量。

8.根据权利要求1或7所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器均采用PID控制器。

9.根据权利要求7所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第一闭环控制回路在阻抗伸出模式状态下为位置闭环控制回路，在所述位置闭环控制回路中设有位移传感器(34)，所述位移传感器检测所述活塞杆的位移并反馈给所述第一控制器，所述第一控制器将接收的位移信号与设定位移进行比较而得到位移偏差信号，从而控制所述第一双向变量泵的排量，

所述第一闭环控制回路在阻抗缩回模式状态下为压力闭环控制回路，在所述压力闭环控制回路中设有压力传感器(44)，所述压力传感器检测所述液压缸的排液腔的压力并反馈给所述第一控制器，所述第一控制器将接收的压力信号与设定压力进行比较而得到压力偏差信号，从而控制所述第一双向变量泵的排量。

10.根据权利要求9所述的非对称缸液压动力装置，其特征在于，所述第二闭环控制回路在阻抗伸出模式状态下为压力闭环控制回路，且所述压力传感器连接在所述第二闭环控制回路中，所述压力传感器检测所述液压缸的排液腔的压力并反馈给所述第二控制器，所述第二控制器将接收的压力信号与设定压力进行比较而得到压力偏差信号，从而控制所述第二双向变量泵的排量，

所述第二闭环控制回路在阻抗缩回模式状态下为位置闭环控制回路，且所述位置传感器连接在所述第二闭环控制回路中，所述位移传感器检测所述活塞杆的位移并反馈给所述第二控制器，所述第二控制器将接收的位移信号与设定位移进行比较而得到位移偏差信号，从而控制所述第二双向变量泵的排量。