智能電液壓力控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液壓制動領域，具體涉及一種智能電液壓力控制裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市化進程的不斷擴大，100%低地板輕軌車輛在公共交通領域獲得日益廣泛使用。由于低地板輕軌車輛的底部空間較小，傳統(tǒng)的空氣制動、電制動裝置較大的安裝空間尺寸難以其滿足要求，模塊化液壓制動裝置的的體積小，制動效果平穩(wěn)、快速的特點使其成為低地板輕軌車輛的標準基礎制動配置。
[0003]現(xiàn)有的比例控制液壓制動裝置，壓力源部分的電液栗、溢流閥等部件為制動裝置提供穩(wěn)定液壓壓力，壓力調節(jié)部分的各類閥用于調節(jié)制動缸的作用壓力，控制裝置檢測和控制液壓裝置的工作狀態(tài)，并根據(jù)車輛的制動需求通過壓力調節(jié)部分的比例壓力調節(jié)閥和泄放閥等控制制動缸壓力狀態(tài)實現(xiàn)車輛的制動或緩解。其存在以下幾個問題:
[0004]小體積、高集成度、模塊化的液壓裝置需要小型化的各類液壓元件，模塊結構復雜，閥體和零件的加工難度大，精度要求高，價格昂貴；液壓通路復雜，密封件多，內部泄漏故障不易排查，維修難度大；系統(tǒng)工作時電液栗要始終維持系統(tǒng)壓力，液壓油的不斷循環(huán)，加劇元件的磨損和油液的油質的劣化，保持其高可靠工作狀態(tài)的維護工作量較大，維護周期短；外置的控制裝置增加了車體的布線結構復雜度和布線的工作量。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提出一種提高控制精度、兼顧系統(tǒng)達到一定壓力的速度和輸出壓力范圍、簡化結構、延長使用壽命的智能電液壓力控制裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為:智能電液壓力控制裝置，包括壓力裝置，其特征在于，所述的壓力裝置包括閥體、穿過閥體的可平移串聯(lián)式柱塞，所述的串聯(lián)式柱塞由小柱塞和大柱塞串聯(lián)而成，小柱塞與閥體內壁圍合成小柱塞B腔，大柱塞與閥體內壁圍合成大柱塞A腔，大柱塞A腔的容積大于小柱塞B腔；串聯(lián)式柱塞的一端位于壓力裝置外側，另一端位于壓力裝置的內部，且另一端與閥體內壁圍合成C腔；所述的小柱塞B腔直接連通壓力油出口，所述的大柱塞A腔通過差壓閥與壓力油出口和小柱塞B腔實現(xiàn)連通或不連通；所述的大柱塞A腔通過卸荷閥與儲油腔連通。
[0007]前述的智能電液壓力控制裝置，還包括設置于壓力油出口旁的壓力傳感器；所述的儲油腔與C腔通過節(jié)流孔連通。
[0008]前述的智能電液壓力控制裝置，還包括與所述串聯(lián)式活塞一端連接的螺旋絲桿機構及使螺旋絲桿機構的螺母旋轉的驅動電機、控制驅動電機運轉的控制電路，所述的控制電路接收壓力傳感器檢測的油壓信號。
[0009]前述的智能電液壓力控制裝置，還包括檢測螺旋絲桿機構直線位移的絲桿位移測量裝置以及與絲桿滑動連接的絲桿防轉動裝置。
[0010]前述的智能電液壓力控制裝置，所述的壓力裝置通過壓力油出口與油缸連接，通過油缸實現(xiàn)力的輸出。
[0011]前述的智能電液壓力控制裝置，所述的C腔通過進油閥與大柱塞A腔連通。
[0012]智能電液壓力控制方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0013]當智能電液壓力控制裝置接受的壓力需求信號時控制電路驅動電機旋轉，驅動螺旋絲桿機構的螺母旋轉而使絲桿平移，使與絲桿固定連接的串聯(lián)式柱塞向外平移，將大柱塞A腔和小柱塞B腔的油液通過壓力輸出口同時推入油缸；
[0014]當油缸的壓力達到設定值P1時，由于大柱塞A腔輸出口一端的差壓閥柱塞截面積小于壓力輸出口一端差壓閥柱塞的截面積，差壓閥右端的作用力大于左端的作用力并壓縮彈簧使閥芯左移，關閉大柱塞A腔到壓力油出口的通路，此時大柱塞A腔與小柱塞B腔為兩個獨立的容積空間且只有小柱塞B腔與壓力油出口連通；此時油缸的壓力由B腔的容積變化控制；
[0015]當串聯(lián)式柱塞繼續(xù)向外平移使大柱塞A腔內的壓力上升到P2時，卸荷閥內的閥芯壓縮彈簧打開回油通路使大柱塞A腔內的油液流入儲油腔以卸載多余載荷，小柱塞B腔的容積減小使油缸的壓力繼續(xù)增加，P1值由差壓閥兩端柱塞的面積差和其彈簧力確定，P2值由卸荷閥芯截面積和其彈簧力確定，為保證制動缸壓力值能夠平滑穩(wěn)定的控制，設定的壓力值P2大于P1并有一適當?shù)牟钪担?br>[0016]當串聯(lián)式柱塞向內平移，大柱塞A腔和小柱塞B腔的容積同時增大且壓力減小，當大柱塞A腔的壓力小于P2時卸荷閥芯在彈簧力的作用下右移關閉，若繼續(xù)向內平移且小柱塞B腔的壓力小于P1時，差壓閥在彈簧力的作用下右移使大柱塞A腔和小柱塞B腔聯(lián)通，當串聯(lián)式柱塞向內平移且A腔、B腔內的壓力接近于零壓時，由于大柱塞左端的C腔與儲油箱之間的節(jié)流孔限制，C腔內的油液不能迅速流動到儲油箱，在C腔與大柱塞之間形成壓力P3，當P3大于進油閥的彈簧作用力時進油閥芯壓縮彈簧右移打開進油閥，C腔內的油液進入A腔補充A腔卸荷時流入儲油箱的油量損失，同時防止A腔、B腔在回到零壓狀態(tài)時出現(xiàn)空穴和進入空氣，P3值由進油閥芯的截面積和其彈簧力確定，適當設定的P3值可以保障壓力控制裝置在低壓力狀態(tài)的穩(wěn)定工作，當A、B腔和壓力輸出口壓力均為零壓時油缸在復位彈簧力的作用下復位或制動缸緩解。
[0017]前述的智能電液壓力控制方法，智能電液壓力控制裝置的輸出壓力值P由控制電路根據(jù)壓力傳感器的油壓信號及串聯(lián)式柱塞的微小位移控制。大柱塞和小柱塞為一體化結構且在電機和絲桿機構的驅動下左右同步移動，通過改變A、B的容積實現(xiàn)輸出壓力的增大或減小，利用差壓閥切換不同壓力狀態(tài)下的工作容積。在壓力低于P1的狀態(tài)下，輸出壓力由A、B容積的變化控制，行程與容積的變化率大，執(zhí)行單元可快速行走完空行程，提高壓力響應速度；在壓力大于或等于P1的狀態(tài)下，輸出壓力由B腔的容積變化控制。由于卸荷閥的作用，A腔的工作壓力值不大于P2，B腔的工作截面積較小，只需增加較小的驅動功率就可增加很高的輸出壓力。用容積變化方式直接控制輸出壓力變化，結構簡單，控制環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)響應快，但只適應較小行程的壓力控制。
[0018]用電機絲杠驅動串聯(lián)式柱塞產(chǎn)生并控制壓力具有以下優(yōu)點:
[0019]1.串聯(lián)式柱塞結構提高了系統(tǒng)達到一定壓力的速度，無需用閥和始終保持的壓力源滿足系統(tǒng)壓力相應需求，提高了控制精度；
[0020]2.電機絲桿驅動裝置可靠性高，使用壽命長，維護工作量小，周期長；
[0021]3.液壓元件、液壓通路少、密封件少，按需求工作減少元件的工作頻次，提高了液壓裝置的可靠性和使用壽命；
[0022]4.嵌入式的液壓通路簡化了模塊的結構，模塊的結構簡單、集成度高，體積??；
[0023]5.將液壓裝置、驅動和控制裝置高度集成在一個模塊內，只需連接電源、通訊接口和出口壓力管路即可，安裝調試方便。
[0024]6.故障自診斷和報警功能，通過采集嵌入的內部的壓力傳感器、位移傳感器和電機運行電流等參數(shù)可對系統(tǒng)的故障進行診斷、報警和隔離。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的結構圖；
[0026]圖2為本實用新型的壓力裝置結構示意圖；
[0027]其中，1 一壓力裝置2—壓力傳感器3—控制電路4 一螺旋絲桿機構 5—絲桿防轉動裝置6—驅動電機7—絲