[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

摘要

本发明公开了一种电液混合驱动式机械臂控制系统及控制方法，本发明设置电动机控制的单向变量叶片泵与液压‑电气二次元件两种动力元件，在不同负载工况下采取不同的负载驱动方式。轻载工况下，供油源处单向变量叶片泵供油，回路实现阀内合流，并联的单杆液压缸快速动作实现快速起升；重载平稳上升工况下，液压‑电气二次元件切换“发动机‑液压泵”模式，发动机输出扭矩驱动液压泵运转，构成泵控缸闭式回路；重力降落工况下，液压‑电气二次元件切换“液压马达‑发电机”模式，机械臂重力下降时释放的能量驱动液压马达输出扭矩。在达到一定系统压力和下降高度情况下，与液压马达同轴的发电机产生电量，为蓄电池充电。

主权项

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)。