一种液压-机械复合驱动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108757879A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810516604.X(22)申请日2018.05.25(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号(72)发明人权龙葛磊刘赫王波张旭飞王鹤(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人雷立康(51)Int.Cl.F16H47/02(2006.01)F16H61/425(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种液压-机械复合驱动装置(57)摘要本发明公开了一种液压-机械复合驱动装置，包括电动机、液压马达、传动箱组件、轴承组件、滚珠丝杠传动组件、位移/速度传感器、转速/转矩/转角传感器、电子开关、加法器、控制器、电机控制器和液压回路。该液压-机械复合驱动装置将电动机与液压马达串联连接，共同组成动力源进行驱动，并通过传动箱与滚珠丝杠副将旋转运动转换成直线运动。该液压-机械复合驱动装置保留了电动缸优点的同时，增加了液压系统功率密度大的优点，通过液压和电动机的复合驱动，可以在较小尺寸的情况下，提高电动缸功率/重量比，以适应冲击、重载的场合。CN108757879ACN108757879A权利要求书1/2页1.一种液压-机械复合驱动装置，其特征在于：包括电动机(1)、液压马达(2)、传动箱组件(3)、轴承组件(4)、滚珠丝杠传动组件(5)、位移/速度传感器(6)、转速/转矩/转角传感器(7)、第Ⅰ电子开关(8)、第Ⅱ电子开关(9)、第Ⅰ加法器(10)、第Ⅰ控制器(11)、第Ⅱ加法器(12)、第Ⅱ控制器(13)、电机控制器(14)和液压回路(15)；所述液压马达通过螺栓安装在传动箱组件的一侧，传动箱组件内的主动轮安装在液压马达的轴上，电动机与液压马达连接；滚珠丝杠传动组件安装在传动箱的输出端，传动箱内的从动轮安装在滚珠丝杠传动组件中丝杠的轴上，滚珠丝杠传动组件中丝杠的轴由轴承组件支撑；滚珠丝杠传动组件末端安装位移/速度传感器，位移/速度传感器的检测信号与设定信号Uf传送给第Ⅰ加法器，位移/速度传感器与第Ⅰ加法器之间安装第Ⅰ电子开关，第Ⅰ加法器的输出端与第Ⅰ控制器连接；第Ⅰ控制器的输出端与第Ⅱ加法器相连接；电动机末端安装转速/转矩/转角传感器，转速/转矩/转角传感器输出端通过第Ⅱ电子开关与第Ⅰ控制器输出端共同连接第Ⅱ加法器，第Ⅱ加法器的输出端连接第Ⅱ控制器；第Ⅱ控制器的输出端连接电机控制器，电机控制器与电动机连接；液压马达连接液压回路；所述位移/速度传感器将活塞杆的位移、速度值转化为电信号Us，与设定信号Uf在第Ⅰ加法器内运算，并将运算结果输入第Ⅰ控制器，所述转速/转矩/转角传感器将电动机的转速/转矩/转角转化为电信号，与第Ⅰ控制器的输出信号在第Ⅱ加法器内运算，并将运算结果输入第Ⅱ控制器，第Ⅱ控制器向电机控制器发送控制指令，电机控制器收到控制指令后控制电动机运转的转速、转矩及转角。2.一种液压-机械复合驱动装置，其特征在于：包括液压马达(2)、传动箱组件(3)、轴承组件(4)、滚珠丝杠传动组件(5)、位移/速度传感器(6)、第Ⅰ电子开关(8)、第Ⅱ电子开关(9)、第Ⅰ加法器(10)、第Ⅰ控制器(11)、第Ⅱ加法器(12)、第Ⅱ控制器(13)、液压马达控制器(25)、摆角传感器(26)和液压回路(15)；所述液压马达通过螺栓安装在传动箱组件的一侧，传动箱组件内的主动轮安装在液压马达的轴上，滚珠丝杠传动组件安装在传动箱组件的输出端，滚珠丝杠传动组件安装在传动箱的输出端，传动箱内的从动轮安装在滚珠丝杠传动组件中丝杠的轴上，滚珠丝杠传动组件中丝杠的轴由轴承组件支撑；滚珠丝杠传动组件末端安装位移/速度传感器，位移/速度传感器的检测信号与设定信号Uf传送给第Ⅰ加法器，位移/速度传感器与第Ⅰ加法器之间安装第Ⅰ电子开关，第Ⅰ加法器的输出端与第Ⅰ控制器连接；第Ⅰ控制器的输出端与第Ⅱ加法器相连接；电动机末端安装转速/转矩/转角传感器，转速/转矩/转角传感器输出端通过第Ⅱ电子开关与第Ⅰ控制器输出端共同连接第Ⅱ加法器，第Ⅱ加法器的输出端连接第Ⅱ控制器；第Ⅱ控制器的输出端连接电机控制器，电机控制器与电动机连接；液压马达连接液压回路；所述位移/速度传感器将活塞杆的位移、速度值转化为电信号Us，与设定信号Uf在第Ⅰ加法器内运算，并将运算结果输入第Ⅰ控制器；所述摆角传感器将液压马达的摆角转化为电信号，与第Ⅰ控制器的输出信号在第Ⅱ加法器内运算，第Ⅱ加法器运算结果输入第Ⅱ控制器，第Ⅱ控制器第Ⅱ控制器向液压马达控制器发送指令，液压马达控制器收到控制指令后控制液压马达的摆角。3.根据权利要求1所述的一种液压-机械复合驱动装置，其特征在于：所述动力