專利名稱：一種高精度同步協(xié)調閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種同步協(xié)調閥。
眾所周知，現(xiàn)代液壓系統(tǒng)以其高壓、大功率、快速響應、高可靠性、高精度及重量輕而著稱，是其他型系統(tǒng)所難以取代的。因此在航空、航天及現(xiàn)代民用工業(yè)體系廣泛采用。在應用上某些情況要求多個大功率液壓油缸輸出同步協(xié)調，譬如飛機上的后緣襟翼，變后掠翼機構等?，F(xiàn)有技術在同步精度要求較高的情況下，多采用剛性協(xié)調同步，其承力構件為拉桿、鋼索、搖臂、扭力管等。剛性協(xié)調同步精度高，但重量大、工藝復雜，成本也高。另一種為分流閥協(xié)調方案，此方案比剛性協(xié)調重量輕，但同步精度難以保證。由于同步精度的缺陷，分流閥方案在60年代以后，在國外已很少采用。某些技術資料雖然還有一些其他的同步方案，但都是在重量與可靠性方面顧此失彼。而航空技術對安全與重量兩方面都有嚴格要求。
本實用新型的目的是提供一種新型高精度同步協(xié)調閥，其可靠性、同步精度能與剛性協(xié)調比美，重量方面則能與分流閥競爭，且能應用于多個油缸、遠距及任意位置的協(xié)調動作要求的相互協(xié)調。
本實用新型的目的是以下述方式實現(xiàn)的一種高精度同步協(xié)調閥，包括三位四通電磁閥(1)、控制滑閥(2)、兩個或多個油缸(5)、位移傳感器(6)、差動放大器(7)、力矩馬達(4)、噴嘴擋板機構(3)，三位四通電磁閥(1)的一個工作油路接頭連接下列油路，一路經兩位單向活門(9)連通各個噴嘴擋板機構(3)，其它各路連通各個控制滑閥(2)，經各個控制滑閥(2)的節(jié)流孔(A或/和B)連通各個油缸(5)伸出腔，三位四通電磁閥(1)的另一個工作油路接頭連接下列油路，一路經兩位單向活門(9)另一端連通各個噴嘴擋板機構(3)，其它各路連通各個油缸(5)的收入腔，每個油缸(5)上的活塞桿(10)與各個位移傳感器(6)的活動輸入端連動連接，各個位移傳感器(6)的輸出端連接各個差動放大器(7)的一個輸入端，差動放大器(7)的另一輸入端連接標準訊號發(fā)生分配器(8)輸出端或者另一油缸(5)連接的位移傳感器(6)的輸出端，各個差動放大器(7)輸出端連接各個力矩馬達(4)線圈，力矩馬達(4)磁芯(11)中設有擋板(12)，擋板(12)位于兩噴嘴(13)之間，兩噴嘴(13)的壓力腔連通滑閥(2)的兩端頭。
本實用新型提供一種新型高精度同步協(xié)調閥，為多個大功率液壓油缸提供同步協(xié)調控制，本實用新型采用電液閉環(huán)自動控制，不僅能保證靜態(tài)時(包括負載一定情況下)多缸同步協(xié)調，且能保證動態(tài)(即在油缸工作過程中，外載突然變化或突加外干擾)多缸同步協(xié)調，其可靠性、同步精度能與剛性協(xié)調比美，重量方面則能與分流閥競爭，且能應用于多個油缸、遠距及任意位置的協(xié)調動作要求的相互協(xié)調，且可與計算機聯(lián)網，實現(xiàn)全自動控制。
以下結合附圖詳細說明本實用新型實施例。


圖1為本實用新型左右雙油缸協(xié)調閥結構原理示意圖。
圖2為本實用新型多個油缸協(xié)調閥結構原理示意圖。
圖3為差動放大器電路原理圖。
圖4為標準訊號分配器電路原理圖。
圖5為位移傳感器接線示意圖。
左右雙油缸協(xié)調閥，如
圖1、3、5所示，包括三位四通電磁閥(1)、控制滑閥(2)、左右兩個油缸(5)、位移傳感器(6)、差動放大器(7)、力矩馬達(4)和噴嘴擋板機構(3)，電磁閥(1)轉換至伸出位置，右邊電磁線圈接通，壓力油PS與右邊油道相通，回油路P0與左邊油道相通，壓力油路PS分成兩路，一路經兩位單向活門(9)至噴嘴擋板機構(3)的兩噴嘴(13)，另一路連通控制滑閥(2)，滑閥(2)的閥芯(14)為三凸緣，閥芯(14)裝于閥套(15)中，閥芯(14)兩端設有可調彈簧(16)，滑閥(2)底部設有三油孔，中間為來油孔，兩邊為節(jié)流孔(A、B)，調節(jié)任一端彈簧(16)的彈力，即可調節(jié)兩節(jié)流孔(A、B)節(jié)流截面的大小，從而改變去左右兩油缸(5)的流量?？刂苹y(2)上的節(jié)流孔(A、B)連通左右兩油缸(5)伸出腔，使兩油缸(5)伸出，每個油缸(5)上的活塞桿(10)與位移傳感器(6)的活動輸入端連動連接，左右位移傳感器(6)提供電壓檢測訊號，位移位感器(6)的接線如圖5所示，三位四通電磁閥(1)轉到伸出位時，電磁閥右邊線圈接通，位移傳感器(6)線圈上端高電位、下端低電位，三位四通電磁閥(1)轉到收入位時，電磁閥左邊線圈接通，位移傳感器(6)線圈下端高電位、上端低電位，為使油缸由伸出狀態(tài)轉到收入狀態(tài)，仍能保持兩邊同步協(xié)調，則必須轉換傳感器線圈的高低電位，否則收入時不能保證同步，位移傳感器(6)的輸出端連接差動放大器(7)的一個輸入端(Es1)，差動放大器(7)的另一輸入端(Es2)連接另一油缸(5)連接的位移傳感器(6)的輸出端，差動放大器采用集成電路5G23，差動放大器(7)將兩位移傳感器(6)的輸出訊號相減，再加以適當放大，差動放大器(7)輸出端U0連接力矩馬達(4)線圈，力矩馬達(4)磁芯(11)中設有擋板(12)，擋板(12)位于兩噴嘴(13)之間，兩噴嘴(13)的壓力腔與滑閥(2)的左右兩端頭相通。油缸(5)內收入腔回油液經油道連通電磁閥(1)回油路P0到油箱。如果兩油缸(5)帶動位移傳感器(6)輸出同步，差動放大器(7)比較后其輸出為零，力矩馬達(4)便繼續(xù)保持中立位置，控制滑閥(2)亦處于原位置，流量保持一定。當一油缸(5)外載有突然變化時(如有外干擾發(fā)生)，而另一油缸(5)無此突然變化，譬如右邊油缸(5)外載突然加大，則右側節(jié)流孔(A)處因壓差變小而使流量減小，于是右油缸(5)走慢，左右兩油缸(5)不同步，兩位移傳感器(6)輸出電壓不等，(右小，左大)，通過差動放大器(7)放大后給力矩馬達(4)輸入電壓(為負值)，力矩馬達(4)順時針轉動，左噴嘴(13)背壓加大，液壓油經左噴嘴(13)壓力腔至滑閥(2)左端頭，推動控制滑閥(2)向右移動，節(jié)流孔(A)開大，節(jié)流孔(B)關小，于是右油缸(5)流量加大，左油缸(5)流量減小，以修正誤差，使兩油缸(5)重新回到同步協(xié)調，當滑閥(2)兩邊的作用力平衡時，滑閥(2)處于新的平衡點，即保持流量一定，使兩油缸(5)的位置誤差保持在允許范圍之內。電磁閥(1)置于收入位置，左面電磁線圈接通，壓力油PS經電磁閥(1)后分成三路，一路經二位單向活門(9)另一端去噴嘴擋板機構(3)，另兩路去兩油缸(5)收入腔，使兩油缸(5)收入，同時帶動左右位移傳感器(6)提供電壓檢測訊號，經差動放大器(7)比較兩訊號并加以放大后接力矩馬達(4)線圈。此時兩邊油缸(5)伸出腔回油經滑閥(2)兩節(jié)流孔(A、B)連通電磁閥(1)回油路P0到油箱。
多油缸同步協(xié)調閥，如圖2、4所示，包括三位四通電磁閥(1)、多個油缸(5)、位移傳感器(6)、差動放大器(7)、力矩馬達(4)、控制滑閥(2)、噴嘴擋板機構(3)，電磁閥(1)轉換至伸出位置，右邊電磁線圈接通，壓力油PS與右邊油道相通，回油路P0與左邊油道相通，壓力油路PS分成下列各路，(現(xiàn)取一個油缸為例)一路經兩位單向活門(9)至噴嘴擋板機構(3)的兩噴嘴(13)，另一路連通控制滑閥(2)，經控制滑閥(2)上的節(jié)流孔(A)連通至油缸(5)伸出腔，使油缸(5)伸出，每個油缸(5)上的活塞桿(10)與位移傳感器(6)的活動輸入端連動連接，帶動位移傳感器(6)產生電壓檢測訊號，位移傳感器(6)的輸出端連接差動放大器(7)的一個輸入端(Es1)，差動放大器(7)的另一輸入端(Es2)由標準訊號發(fā)生器(8)供給，多個油缸同步問題可用一個形象比喻，如同一隊閱兵橫隊，必須步伐整齊一致，不能超前、落后。要達到這個要求，就需要一個標兵，其他所有成員都必須向標兵看齊。標準訊號發(fā)生分配器(8)采用射極跟隨器μA741，取第一支油缸(5)的位移傳感器(6)輸出電訊號作為標準訊號，標準油缸(5)連接的位移傳感器(6)的輸出訊號連接一路到射極跟隨器μA741(8)的輸入端，射極跟隨器μA741(8)的輸出端聯(lián)接至各差動放大器(7)輸入端(Es2)作為同步校正訊號。各差動放大器比較兩訊號并加以放大后接力矩馬達(4)線圈，力矩馬達(4)磁芯(11)中設有擋板(12)，擋板(12)位于兩噴嘴(13)之間，兩噴嘴(13)的壓力腔與滑閥(2)的兩端頭相通。調節(jié)滑閥(2)端頭彈簧(16)，即可調節(jié)各控制滑閥(2)節(jié)流孔(A)流通截面，從而改變去各油缸(5)的流量大小，即可調節(jié)多缸使之同步協(xié)調。油缸(5)內收入腔回油液經油道連通電磁閥(1)回油路P0到油箱。如果油缸(5)伸出位置與設計要求一致，則其電訊號與標準電訊號一致，此時差動放大器(7)輸出為零，力矩馬達(4)便繼續(xù)保持中立位置，控制滑閥(2)亦處于原位置，流量保持一定。當一油缸(5)外載有突然變化時(變大或變小)或外干擾，則其檢出訊號與標準訊號產生差值，差動放大后加到力矩馬達(4)，力矩馬達(4)適當偏轉，通過噴嘴(13)壓力腔使滑閥(2)產生位移，自動開大或關小節(jié)流孔(A)，自動調節(jié)流量，以保持油缸(5)輸出與設計要求一致(即與標準訊號同步)，達到各油缸(5)輸出同步。電磁閥(1)置于收入位置，左面電磁線圈接通，壓力油PS經電磁閥(1)后分成下列各路，一路經二位單向活門(9)另一端去噴嘴擋板機構(3)，其他各路去油缸(5)收入腔，使油缸(5)收入，同時帶動位移傳感器(6)，提供電壓檢測訊號，經差動放大器(7)與標準訊號比較并加以放大后接力矩馬達(4)線圈。此時油缸(5)伸出腔回油經滑閥(2)節(jié)流孔(A)連通電磁閥(1)回油路P0到油箱。
權利要求1.一種高精度同步協(xié)調閥，包括三位四通電磁閥(1)、控制滑閥(2)、兩個或多個油缸(5)、位移傳感器(6)、差動放大器(7)、力矩馬達(4)、噴嘴擋板機構(3)，其特征在于三位四通電磁閥(1)的一個工作油路接頭連接下列油路，一路經兩位單向活門(9)連通各個噴嘴擋板機構(3)，其它各路連通各個控制滑閥(2)，經各個控制滑閥(2)的節(jié)流孔(A或/和B)連通各個油缸(5)伸出腔，三位四通電磁閥(1)的另一個工作油路接頭連接下列油路，一路經兩位單向活門(9)另一端連通各個噴嘴擋板機構(3)，其它各路連通各個油缸(5)的收入腔，每個油缸(5)上的活塞桿(10)與各個位移傳感器(6)的活動輸入端連動連接，各個位移傳感器(6)的輸出端連接各個差動放大器(7)的一個輸入端，差動放大器(7)的另一輸入端連接標準訊號發(fā)生分配器(8)輸出端或者另一油缸(5)連接的位移傳感器(6)的輸出端，各個差動放大器(7)輸出端連接各個力矩馬達(4)線圈，力矩馬達(4)磁芯(11)中設有擋板(12)，擋板(12)位于兩噴嘴(13)之間，兩噴嘴(13)的壓力腔連通滑閥(2)的兩端頭。
專利摘要本實用新型涉及一種高精度同步協(xié)調閥,包括三位四通電磁閥、兩個或多個油缸、位移傳感器、差動放大器、力矩馬達、噴嘴擋板機構、控制滑閥,為多個大功率液壓油缸提供同步協(xié)調控制,本實用新型采用電液閉環(huán)自動控制,不僅能保證靜態(tài)時多缸同步協(xié)調,且能保證動態(tài)多缸同步協(xié)調,其可靠性、同步精度能與剛性協(xié)調比美,重量方面則能與分流閥競爭,且能應用于多個油缸、遠距及任意位置要求的相互協(xié)調,且可與計算機聯(lián)網,實現(xiàn)全自動控制。
文檔編號F15B13/00GK2412117SQ00226209
公開日2000年12月27日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權日2000年3月17日
發(fā)明者楊耀庚 申請人:楊耀庚