在流體傳動(dòng)中,要控制液壓馬達(dá)的方向、速度或者位置,分別采用比例閥或伺服閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。比例閥或伺服閥的價(jià)格昂貴,使用條件比較苛刻,調(diào)試不方便,且維護(hù)難度較大。用高速開(kāi)關(guān)閥控制的液壓馬達(dá),其結(jié)構(gòu)及原理均十分復(fù)雜。給使用者帶來(lái)了諸多不便,也增加了成本,不便于大規(guī)模推廣。
大致的控制思路是液壓馬達(dá)通過(guò)比例換向閥做加減速控制,加減速曲線可以盡量平穩(wěn),定位時(shí)間充裕,在基本轉(zhuǎn)動(dòng)至目標(biāo)角度時(shí)切換至液壓馬達(dá)背壓狀態(tài)制動(dòng),此時(shí)可以認(rèn)為速度已經(jīng)很低。
誤差的根源有以下幾個(gè):比例閥的控制死區(qū)、比例閥的分辨率、齒輪減速箱齒輪之間的游隙及齒的剛度、馬達(dá)的容積效率、管路是硬管還是軟管、馬達(dá)的摩擦力矩、傳感器的精度等因素。
包括馬達(dá) 1、數(shù)字伺服閥 ;數(shù)字伺服閥具有驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13,馬達(dá) 1 具有雙出軸,一端與數(shù)字伺服閥的反饋軸連接,另一端與負(fù)載連接,構(gòu)成機(jī)械閉環(huán),數(shù)字伺服閥經(jīng)所述電機(jī) 13 驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá) 1 轉(zhuǎn)動(dòng)。
馬達(dá) 1 本體并無(wú)特殊要求,本領(lǐng)域常用的液壓油馬達(dá)均可采用。驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13 可以是伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)等。馬達(dá) 1 與數(shù)字伺服閥之間通過(guò)連接軸 3 連接。
數(shù)字伺服閥包括閥體 6、閥芯 8、螺母套 5 及驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13,閥體 6 開(kāi)有高壓流體口 A 和 B,閥芯 8 設(shè)于閥體 6 內(nèi)且設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上用于分隔高壓流體口的臺(tái)階,閥芯 8 一側(cè)設(shè)有螺紋絲扣,該螺紋絲扣與螺母套 5 配合,螺母套 5 軸向固定于閥體 6 上,閥芯 8 與螺母套 5 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥芯 8 軸向移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13 通過(guò)壓蓋 10 固定與閥體 6 上,并通過(guò)聯(lián)軸器 12 及電機(jī)支座 11 驅(qū)動(dòng)閥芯 8 轉(zhuǎn)動(dòng),在螺母套 8 和螺紋絲扣的作用下實(shí)現(xiàn)軸向轉(zhuǎn)動(dòng),壓蓋 10 與閥體 6 之間通過(guò)密封件 9 密封固定。高壓流體口包括高壓流體入口 P、高壓流體出口 A 和 B 以及回油口 O,高壓流體通過(guò)所述高壓流體入口 P 進(jìn)入閥芯 8 的臺(tái)階之間,并隨閥芯 8 軸向移動(dòng)從所述高壓流體出口 A 或 B 流至馬達(dá) 1,從馬達(dá) 1 返回的油經(jīng)回油口 O 返回油箱。高壓流體出口包括分別與馬達(dá)入油口連接的高壓流體出口 A 和第二高壓流體出口 B,高壓流體出口 A 和第二高壓流體出口 B 分別控制所述馬達(dá) 1 正反方向軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
工作方式為 :
高壓流體出口 A 通過(guò)油路 2 控制馬達(dá) 1 正向轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)第二高壓流體出口 B 作為高壓液體返回口,驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13 控制閥芯 8 軸向移動(dòng),使得由高壓流體入口 P 進(jìn)入的高壓油液由高壓流體出口 A 流入馬達(dá) 1,控制馬達(dá) 1 正向轉(zhuǎn)動(dòng),高壓油液驅(qū)動(dòng)馬達(dá)后由第二高壓流體出口 B 流回?cái)?shù)字伺服閥,然后經(jīng)回油口 O 返回油箱。馬達(dá) 1的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角等旋轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)反饋軸反饋,從而實(shí)現(xiàn)馬達(dá) 1 的數(shù)字控制。同樣,也可以第二高壓流體出口 B 控制馬達(dá) 1 反向轉(zhuǎn)動(dòng),高壓流體出口 A 作為高壓液體返回口。
還可以在馬達(dá) 1 與數(shù)字伺服閥之間加裝增量式數(shù)字電傳感器 4,采集旋轉(zhuǎn)信號(hào)并反饋至數(shù)字伺服閥,驅(qū)動(dòng)電機(jī) 13 改變旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)角,控制高壓流體的流出方向及流出量,進(jìn)而控制馬達(dá) 1 的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角。該增量式數(shù)字電傳感器 4 還可以加裝在馬達(dá) 1 的負(fù)載一端,或者加裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上等其他地方,以采集旋轉(zhuǎn)信號(hào)。