[发明专利]一种非对称缸液压动力装置

说明书

本发明提供了一种非对称缸液压动力装置，包括：液压缸，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和有杆腔；油箱；分别与所述油箱连通的第一双向变量泵和第二双向变量泵，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，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和第二控制器；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。

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体地涉及一种非对称缸液压动力装置。

背景技术

近年来，随着泵控技术的不断发展，人们对泵控液压控制系统的控制性能和节能特性的要求也越来越高。传统的泵控非对称缸液压控制系统大都采用闭式系统，但是液压缸的两腔面积不同，从而造成液压缸两腔流量不平衡。此外，在工作周期中，闭式系统中的油液循环使用，这造成系统发热量大，影响系统的正常使用。

负载口独立技术多用于阀控系统中，且在阀控系统中采用两个独立的节流口分别控制一个执行器的进出油口的流量或压力。由此，解决了阀控系统中负载流量匹配不足的问题，且增加了阀控系统的控制自由度，改善了阀控系统的动静态特性。然而，对于负载口独立控制技术的研究主要集中在阀控系统中，这在一定程度上限制了其在节能方面的优势。另外，现有的负载口独立控制技术的动力系统与负载不匹配，能量传递效率低，增加了液压系统的功率损失。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种非对称缸液压动力装置，该非对称缸液压动力装置能够保持液压缸两腔流量的平衡，且其控制精度高，非常有利于提高液压系统的能量传递效率，有利于降低液压系统的功率损失。

为此，根据本发明，提供了一种非对称缸液压动力装置，包括：液压缸，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和有杆腔；油箱；分别与所述油箱连通的第一双向变量泵和第二双向变量泵，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，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和第二控制器；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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，所述第一双向变量泵与所述第二双向变量泵的功率不同。

在一个实施例中，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，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，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。