本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，具體是一種液體靜壓導軌可以任意比例調節(jié)的流量分配液壓系統(tǒng)，通過控制兩個零開口四邊滑閥閥芯的位移來控制流量的任意分配，屬于流量分配液壓系統(tǒng)
技術領域：
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背景技術：
：目前，控制流量的比例閥通常由閥芯和控制線圈構成，通常對線圈通上直流電流，比例閥閥芯的位移由電信號控制，即僅采用小功率電纜就可將操作臺與比例閥連接起來，通過控制直流電流的大小來改變閥芯的位置，即控制比例閥的開度，從而控制流量。零開口四邊滑閥徑向間隙為零，工作邊銳利，具有線性流量增益，所以性能比較好。理想零開口四邊滑閥的零位流量增益取決于供油壓力和面積梯度，當供油壓力一定時，唯一由面積梯度所決定，因此面積梯度是這種閥的重要參數(shù)。由于供油壓力和面積梯度是很容易控制的量，因而零位流量增益也比較容易計算和控制?，F(xiàn)在一般為了實現(xiàn)某一個特定的流量比例參數(shù)需要專門設計相應的液壓系統(tǒng)，即一個液壓系統(tǒng)只能實現(xiàn)一個特定的流量比例，不能實現(xiàn)其他流量比例，比如雙缸同步液壓系統(tǒng)，只是實現(xiàn)雙缸同步動作，不能完成其他流量比例的動作，若想實現(xiàn)其他流量比例，就需要另外設計其他的液壓系統(tǒng)來滿足，適應范圍窄，成本高，故急需一種可以實現(xiàn)流量的任意比例調節(jié)的液壓系統(tǒng)。技術實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種液體靜壓導軌可以任意比例調節(jié)的流量分配液壓系統(tǒng)，可以實現(xiàn)任意流量的比例分配，適應范圍廣。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種液體靜壓導軌可以任意比例調節(jié)的流量分配液壓系統(tǒng)，包括比例閥調節(jié)系統(tǒng)和零開口四邊滑閥供油系統(tǒng)；所述比例閥調節(jié)系統(tǒng)包括第一供油支路、比例閥和第一雙活塞桿液壓缸，第一供油支路與比例閥的進油口相連，比例閥的兩個換向口與第一雙活塞桿液壓缸左右兩個活塞腔對應連接；所述零開口四邊滑閥供油系統(tǒng)包括第二供油支路、第一零開口四邊滑閥系統(tǒng)和第二零開口四邊滑閥系統(tǒng)；所述第一零開口四邊滑閥系統(tǒng)包括第一零開口四邊滑閥和第二雙活塞桿液壓缸；所述第二零開口四邊滑閥系統(tǒng)包括第二零開口四邊滑閥和第三雙活塞桿液壓缸；第一零開口四邊滑閥、第二零開口四邊滑閥均包含四個節(jié)流閥口；第二供油支路通過第一、二零開口四邊滑閥、與第二、三雙活塞桿液壓缸、相連；第一雙活塞桿液壓缸的左活塞桿與第一零開口四邊滑閥中的第一零開口四邊滑閥閥芯固定連接，第一雙活塞桿液壓缸的右活塞桿與第二零開口四邊滑閥中的第二零開口四邊滑閥閥芯固定連接，第一供油支路、第二供油支路均與油箱相連。優(yōu)選地，所述比例閥閥芯的運動速度可由輸入給比例電磁鐵的電信號決定。優(yōu)選地，所述第一供油支路包括第一定量泵、第一聯(lián)軸器和第一電動機，第一電動機通過第一聯(lián)軸器與第一定量泵連接，第一定量泵與油箱相連。進一步，所述第一定量泵的供油量是恒定不變的。進一步，還包括連接在第一定量泵進油口與油箱之間的第一吸油過濾器以及連接在第一定量泵的出口與油箱之間用于保持系統(tǒng)油液壓力穩(wěn)定的第一溢流閥。優(yōu)選地，所述第二供油支路包括第二定量泵、第二聯(lián)軸器和第二電動機，第二電動機通過第二聯(lián)軸器與第二定量泵連接。進一步，所述第二定量泵的供油量是恒定不變的。進一步，還包括連接在第二定量泵進油口與油箱之間的第二吸油過濾器以及連接在第二定量泵出口與油箱之間用于保持系統(tǒng)油液壓力穩(wěn)定的第二溢流閥。優(yōu)選地，所述第一零開口四邊滑閥的四個節(jié)流閥口分別為第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口、第一零開口四邊滑閥第二節(jié)流閥口、第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口和第一零開口四邊滑閥第四節(jié)流閥口；第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口與第二供油支路相連，第一零開口四邊滑閥第二節(jié)流閥口作為回油口接油箱，第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口、第一零開口四邊滑閥第四節(jié)流閥口與第二雙活塞桿液壓缸的左右兩個活塞腔對應連接；所述第二零開口四邊滑閥的四個節(jié)流閥口分別為第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口、第二零開口四邊滑閥第六節(jié)流閥口、第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口和第二零開口四邊滑閥第八節(jié)流閥口，第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口與第二供油支路相連，第二零開口四邊滑閥第六節(jié)流閥口作為回油口接油箱，第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口、第二零開口四邊滑閥第八節(jié)流閥口與第三雙活塞桿液壓缸的左右兩個活塞腔對應連接。優(yōu)選地，所述油箱上安裝有用于測量油箱內油液含量的液位計。優(yōu)選地，所述油箱上安裝空氣濾清器。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明以第一雙活塞桿液壓缸作為執(zhí)行元件，通過控制電磁力控制比例閥閥芯位移來控制第一雙活塞桿液壓缸活塞桿的位移，進一步控制第一零開口四邊滑閥閥芯和第二零開口四邊滑閥閥芯的位移，從而實現(xiàn)第一零開口四邊滑閥和第二零開口四邊滑閥的液壓系統(tǒng)流量任意分配的目的，并推動第二雙活塞桿液壓缸和第三雙活塞桿液壓缸運動。最終實現(xiàn)了任意流量的比例分配，適應范圍廣。附圖說明圖1為本發(fā)明的原理示意圖。圖中：1、液位計，2、油箱，3、空氣濾清器，4、第一溢流閥，5、第一吸油過濾器，6、第一定量泵、7、第一聯(lián)軸器，8、第一電動機，9、比例閥，10、第二吸油過濾器，11、第二定量泵，12、第二聯(lián)軸器，13、第二電動機，14、第二溢流閥，15、第一雙活塞桿液壓缸，16、第一雙活塞桿液壓缸左活塞桿，17、第一雙活塞桿液壓缸右活塞桿，18、第一零開口四邊滑閥，19、第一零開口四邊滑閥閥芯，20、第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口，21、第一零開口四邊滑閥第二節(jié)流閥口，22、第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口，23、第一零開口四邊滑閥第四節(jié)流閥口，24、第二雙活塞桿液壓缸，25、第二零開口四邊滑閥，26、第二零開口四邊滑閥閥芯，27、第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口，28、第二零開口四邊滑閥第六節(jié)流閥口，29、第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口，30、第二零開口四邊滑閥第八節(jié)流閥口，31、第三雙活塞桿液壓缸。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，一種液體靜壓導軌可以任意比例調節(jié)的流量分配液壓系統(tǒng)，包括比例閥調節(jié)系統(tǒng)和零開口四邊滑閥供油系統(tǒng)；所述比例閥調節(jié)系統(tǒng)包括第一供油支路、比例閥9和第一雙活塞桿液壓缸15，第一供油支路與比例閥9的進油口相連，比例閥9的兩個換向口與第一雙活塞桿液壓缸15左右兩個活塞腔對應連接；所述零開口四邊滑閥供油系統(tǒng)包括第二供油支路、第一零開口四邊滑閥系統(tǒng)和第二零開口四邊滑閥系統(tǒng)；所述第一零開口四邊滑閥系統(tǒng)包括第一零開口四邊滑閥18和第二雙活塞桿液壓缸24；所述第二零開口四邊滑閥系統(tǒng)包括第二零開口四邊滑閥25和第三雙活塞桿液壓缸31；第一零開口四邊滑閥18、第二零開口四邊滑閥25均包含四個節(jié)流閥口；第二供油支路通過第一、二零開口四邊滑閥18、25與第二、三雙活塞桿液壓缸24、31相連；第一雙活塞桿液壓缸15的左活塞桿16與第一零開口四邊滑閥18中的第一零開口四邊滑閥閥芯19固定連接，第一雙活塞桿液壓缸15的右活塞桿17與第二零開口四邊滑閥25中的第二零開口四邊滑閥閥芯26固定連接，第一供油支路、第二供油支路均與油箱2相連。其中，所述第一零開口四邊滑閥18的四個節(jié)流閥口分別為第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口20、第一零開口四邊滑閥第二節(jié)流閥口21、第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22和第一零開口四邊滑閥第四節(jié)流閥口23；第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口20與第二供油支路相連，第一零開口四邊滑閥第二節(jié)流閥口21作為回油口接油箱，第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22、第一零開口四邊滑閥第四節(jié)流閥口23與第二雙活塞桿液壓缸24的左右兩個活塞腔對應連接；所述第二零開口四邊滑閥25的四個節(jié)流閥口分別為第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口27、第二零開口四邊滑閥第六節(jié)流閥口28、第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29和第二零開口四邊滑閥第八節(jié)流閥口30，第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口27與第二供油支路相連，第二零開口四邊滑閥第六節(jié)流閥口28作為回油口接油箱，第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29、第二零開口四邊滑閥第八節(jié)流閥口30與第三雙活塞桿液壓缸31的左右兩個活塞腔對應連接。工作時：第一供油支路將油箱2中的油液供給比例閥9，通過改變線圈電流可以改變比例閥9閥芯的位移，從而實現(xiàn)比例閥9出口流量的控制，進而控制第一雙活塞桿液壓缸15的活塞桿位移。通過第一雙活塞桿液壓缸15活塞桿的位移，進一步控制第一零開口四邊滑閥閥芯19和第二零開口四邊滑閥閥芯26的位移，從而實現(xiàn)第一零開口四邊滑閥19和第二零開口四邊滑閥25的液壓系統(tǒng)流量任意分配的目的，第二供油支路將油箱2中的油液供給第一零開口四邊滑閥18和第二零開口四邊滑閥25，推動第二雙活塞桿液壓缸24和第三雙活塞桿液壓缸31運動。如圖1所示，圖中第一零開口四邊滑閥閥芯19和第二零開口四邊滑閥閥芯26都處于節(jié)流閥口的中位。其節(jié)流閥口為矩形，面積梯度為W。令此時節(jié)流閥口開度為L，設零開口四邊滑閥閥芯移動的距離為xp，當?shù)谝涣汩_口四邊滑閥閥芯19和第二零開口四邊滑閥閥芯26在第一雙活塞桿液壓缸15活塞桿的作用下向左移動時，則第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22和第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29的通流面積分別為A1和A2，如下式所示：A1=W(L+xp)A2=W(L-xp)---(1),]]>第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22和第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29的通流面積之比即比例系數(shù)k，如下式所示：L+xpL-xp=k---(2),]]>可得到零開口四邊滑閥閥芯移動的距離xp與任意流量比例系數(shù)k之間的關系，如下式所示：xp=1-k1+kL---(3),]]>比例閥9輸入電流i與任意流量比例系數(shù)k關系的拉氏變換如下式：I(s)=1-K(s)1+K(s)·L·sAp·(s2wpv2+2ξswpv+1)Kq---(4),]]>式中：Ap—液壓缸活塞有效面積；xp—活塞位移(零開口四邊滑閥閥芯移動的距離)；wpv—比例閥固有頻率，k1—彈簧剛度，m—比例閥閥芯質量；ξ—無因次阻尼比；Kq—流量增益系數(shù)。當?shù)谝浑p活塞桿液壓缸15活塞桿在電磁力的作用下向右移動時，第一零開口四邊滑閥閥芯19和第二零開口四邊滑閥閥芯26向右移動，通過第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口20進入第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22的油液逐漸減少，通過第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口27進入第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29的油液逐漸增加，從而第二雙活塞桿液壓缸24活塞桿的位移減少，第三雙活塞桿液壓缸31活塞桿的位移增加。當?shù)谝涣汩_口四邊滑閥閥芯19移動到將第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22正好堵住的時候，第二雙活塞桿液壓缸24中沒有油液進入，第二雙活塞桿液壓缸24活塞桿保持靜止，此時第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29全開，進入第三雙活塞桿液壓缸31中的油液量達到最大，第三雙活塞桿液壓缸31活塞桿位移最大。同理，當?shù)谝浑p活塞桿液壓缸15活塞桿在電磁力的作用下向左移動到將第二零開口四邊滑閥第七節(jié)流閥口29正好堵住的時候,第三雙活塞桿液壓缸31中沒有油液進入，第三雙活塞桿液壓缸31活塞桿保持靜止，此時第一零開口四邊滑閥第三節(jié)流閥口22全開，進入第二雙活塞桿液壓缸24中的油液量達到最大，第二雙活塞桿液壓缸24活塞桿位移最大。由此可知，當不考慮油液泄漏等因素，第二雙活塞桿液壓缸24和第三雙活塞桿液壓缸31進入油液量之和保持不變，即兩缸活塞桿位移之和保持不變。最終，以第一雙活塞桿液壓缸15作為執(zhí)行元件，通過控制電磁力控制比例閥閥芯位移來控制第一雙活塞桿液壓缸活塞桿15的位移，進一步控制第一零開口四邊滑閥閥芯19和第二零開口四邊滑閥閥芯26的位移，從而實現(xiàn)第一零開口四邊滑閥18和第二零開口四邊滑閥25的液壓系統(tǒng)流量任意分配的目的，并推動第二雙活塞桿液壓缸24和第三雙活塞桿液壓缸31運動。作文本發(fā)明的進一步改進，所述比例閥9閥芯的運動速度可由輸入給比例電磁鐵的電信號決定。閥芯運動速度可控是非常有用的，這主要是因為其可以降低系統(tǒng)中的沖擊，即通過控制執(zhí)行元件的加速度和減加速度來達到此目的。其中，比例閥9通過電信號控制，即僅采用小功率電纜就可將操作臺與比例閥9連接起來?，F(xiàn)在的機器控制通常采用電子控制器來實現(xiàn)，而比例閥9在液壓系統(tǒng)與電子控制器之間可提供一個簡單的接口。輸入給比例電磁鐵的電流需要調節(jié)，而不是簡單的接通或關斷。通常，比例電磁鐵的線圈電流由功率放大器來控制，功率放大器本身需要一個電源和一個輸入信號。比例閥性能可通過嵌入閥芯位移傳感器來提高，這種傳感器將閥芯位移信號反饋給功率放大器，從而實現(xiàn)對閥芯更加準確地定位。增加輸入信號，使閥口逐漸開啟。反饋比例閥中也將產生克服電磁力的液動力，該液動力試圖將閥口開度變小。閥口開度變化現(xiàn)可通過閥芯位移傳感器觀測，并從功率放大器輸出已增大的電流，即采用已增大的電磁力來補償液動力。反饋式通流能力要比無反饋式強，且閥芯定位精度更高。通過增加電磁力，即增加電流可使閥芯一個工作邊打開，通過減小電磁力，即減小電流可使閥芯另一個工作邊打開。優(yōu)選地，所述第一供油支路可由第一定量泵6、第一聯(lián)軸器7和第一電動機8組成，第一電動機8通過第一聯(lián)軸器7與第一定量泵6連接，第一定量泵6與油箱2相連。第一定量泵6在第一電動機8的帶動下將油箱2中的油液供給比例閥9。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一定量泵6的供油量是恒定不變的，可以保證供給比例閥9的油液量恒定不變，從而第一雙活塞桿液壓缸15活塞桿的位移可以通過調節(jié)比例閥9的電磁力來調節(jié)。通過增加電磁力，即增加電流可使閥芯一個工作邊打開，通過減小電磁力，即減小電流可使閥芯另一個工作邊打開。作為本發(fā)明的進一步改進，還可包括包括連接在第一定量泵6進油口與油箱2之間的第一吸油過濾器5以及連接在第一定量泵6的出口與油箱2之間用于保持系統(tǒng)油液壓力穩(wěn)定的第一溢流閥4，第一吸油過濾器5的增設可濾去油液內較大的雜質微粒，保護第一定量泵6。優(yōu)選地，所述第二供油支路可由第二定量泵11、第二聯(lián)軸器12和第二電動機13組成，第二電動機13通過第二聯(lián)軸器12與第二定量泵11連接。第二定量泵11在第二電動機13的帶動下將油箱2中的油液供給第一零開口四邊滑閥18和第二零開口四邊滑閥25，推動第二雙活塞桿液壓缸24和第三雙活塞桿液壓缸31運動。作為本發(fā)明的進一步改進，所述第二定量泵11的供油量是恒定不變的可以保證供給第一零開口四邊滑閥第一節(jié)流閥口20和第二零開口四邊滑閥第五節(jié)流閥口27的油液量之和恒定不變，從而進入第二雙活塞桿液壓缸24和第三雙活塞桿液壓缸31的油液量之和恒定不變，所以第二雙活塞桿液壓缸24活塞桿和第三雙活塞桿液壓缸31活塞桿位移量之和恒定不變。作為本發(fā)明的進一步改進，還可包括連接在第二定量泵11進油口與油箱2之間的第二吸油過濾器10以及連接在第二定量泵11出口與油箱2之間用于保持系統(tǒng)油液壓力穩(wěn)定的第二溢流閥14，第二吸油過濾器10的增設可濾去油液內較大的雜質微粒，保護第二定量泵11。優(yōu)選地，所述油箱2上安裝有用于測量油箱內油液含量的液位計1。優(yōu)選地，所述油箱2上安裝空氣濾清器3。由上述結構可見，本發(fā)明以第一雙活塞桿液壓缸作為執(zhí)行元件，通過控制電磁力控制比例閥閥芯位移來控制第一雙活塞桿液壓缸活塞桿的位移，進一步控制第一零開口四邊滑閥閥芯和第二零開口四邊滑閥閥芯的位移，從而實現(xiàn)第一零開口四邊滑閥和第二零開口四邊滑閥的液壓系統(tǒng)流量任意分配的目的，并推動第二雙活塞桿液壓缸和第三雙活塞桿液壓缸運動。最終實現(xiàn)了任意流量的比例分配，適應范圍廣。當前第1頁1 2 3