专利名称：一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及液压、气动传动控制领域，尤其是一种将手动伺服泵改成电控变
量泵的装置。
背景技术：
在液压、气动传动控制领域，经常使用电控泵；即给出不同的电信号，能使该泵输出不同的排量。但实际上电控泵的种类尚不够丰富，而系统设计时，希望有在控制信号方式、控制效果、经济性等诸方面考虑时，有更多选择。公知的手动伺服泵是手动机械输入信号转换成液压控制力，并通过此液压力推动伺服油缸之活塞的运动使斜盘倾角变化而完成排量的变化。通常，接受手动机械输入信号的动作输入机构为一与转动轴相连的手柄，拉动手柄，使该转动轴旋转，通过经伺服放大的力，推动斜盘转动对应的角度，实现变量。图1显示的是某一手动伺服泵的手柄旋转角度与排量的对应关系。而电控泵是给出一个电量，使泵实现一定的排量。通常的控制电量只是一个电压或电流信号，无其它选择，并且价格往往较高。
发明内容本发明是为了使系统设计者对电控泵有更多的选择，提供了将使用最普遍，价格较便宜的手动伺服泵改成电控变量泵的一种装置。本发明揭示了一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于，该装置包括一个步进电机、一个系绳主动轮、至少一个滑轮、至少一根系绳及一个步进电机驱动器；所述步进电机的输出轴上装有系绳主动轮，所述系绳从所述系绳主动轮引出并通过所述滑轮过渡后与所述手动伺服泵的动作输入构件相连；所述步进电机驱动器受外部电信号控制驱动所述步进电机转动，从而通过使所述系绳主动轮转动带动所述系绳，拉动所述手动伺服泵的动作输入构件。本发明还揭示了一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于，该装置包括一个伺服电机、一个系绳主动轮、至少一个滑轮，至少一根系绳及一个伺服电机驱动器，所述伺服电机输出轴上装有所述系绳主动轮，所述系绳从所述系绳主动轮引出并通过所述滑轮过渡后与所述手动伺服泵的动作输入构件相连；所述伺服电机驱动器受外部电信号控制驱动所述伺服电机转动，从而通过使所述系绳主动轮转动带动所述系绳，拉动所述手动伺服泵的动作输入构件。比较好的是，所述系绳包括可承受拉应力的绳、带、链等柔性连接体，或在所述系绳的拉动环节中设有拉簧。本发明揭示了一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于，所述装置包括一个步进电机、一个主动齿轮、一个被动齿轮及一个步进电机驱动器，所述步进电机输出轴上安装所述主动齿轮，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合，并与所述手动伺服泵的动作输入构件相连接；所述步进电机驱动器受外部电信号的控制， 驱动所述步进电机旋转，使所述主动齿轮带动所述被动齿轮并进一步带动所述手动伺服泵的动作输入构件。本发明揭示了一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于，所述装置包括一个伺服电机、一个主动齿轮、一个被动齿轮及一个伺服电机驱动器，所述伺服电机输出轴上安装所述主动齿轮，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合， 并与所述手动伺服泵的动作输入构件相连接；所述伺服电机驱动器受外部电信号的控制， 驱动所述伺服电机旋转，使所述主动齿轮带动所述被动齿轮并带动所述手动伺服泵的动作输入构件。比较好的是，所述装置还包括一个旋转编码器，与所述步进电机或伺服电机输出轴直接连接或传动连接。
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。图1为公知手动伺服泵之一种的动作输入构件的手柄旋转角度与泵的排量之间的对应关系图；图2(a)为本发明的一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置的第一较佳实施示意图(系绳方案)，图2(b)为图2(a)的A向示意图；图3(a)为本发明的又一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置的第二较佳实施示意图(齿传动方案)，图3(b)为图3(a)的A-A局部剖视图；图4为本发明的一将步进电机上安装旋转编码器的实施示意图；图5为用采用本发明所述的装置应用在搅拌筒转速控制上的一种控制逻辑框图。
具体实施方式
第一实施例图2为本发明的一种将手动伺服泵改成电控泵的装置的第一较佳实施例示意图。 该装置由步进电机11 (双点划线表示)、步进电机支架12、系绳主动轮13、二个滑轮141和 142、一根或二根系绳15、拉簧16及一个步进电机驱动器19构成。其中，步进电机11安装在步进电机支架12上，步进电机支架12安装在手动伺服泵的泵体10上，步进电机11的输出轴通过键与系绳主动轮13固定连接，系绳15固定在系绳主动轮13上，从主动轮13上从二边引出后，分别通过二个滑轮141和142改变方向后，引向变量泵之变量动作输入构件—— 变量操纵杆17之二侧，系绳15之二端，一端直接系在变量操纵杆17上，另一端通过拉簧 16固定在变量操纵杆17上。步进电机11及其驱动器19在市场上都可采购得到，当步进电机驱动器19接受上位控制器的方向及步进控制信号后，向步进电机11各绕组发出相应配合的驱动电脉冲信号，驱动步进电机11向某一方向旋转一确定的角度，带动系绳主动轮13 旋转，牵动系绳15运动，通过滑轮141和142的过渡，再牵引变量操纵杆17转动，从而使其带动操纵杆之轴18旋转，经伺服机构放大力后推动斜盘旋转，实现变量，这样就达到了输入电控制信号实现泵变量的任务。当给泵的压力油输出方向不变动，且存在使操纵杆复位的力时，上述机构可只采用一根系绳、一个滑轮实施，这里不多作展开。通常，变量操纵杆17的摆动角度不大，例如士30°。因此，在摆动过程中，系绳15 的总长度变化不大，当所选系绳15为弹性绳(或带)，且弹性能适应此长度变化时，也可将拉簧16省去。本发明所述系绳是广义的，泛指可承受拉应力的绳、带、链等柔性连接体。由于系绳主动轮13的转动角度也有限，且为了二个方向牵动操作杆17的系绳在转动过程中不干涉，可将二个方向的系绳分成二根，并分别置于系绳主动轮13的不同槽内予以固定。 系绳15在系绳主动轮13的系绕方式，是从外侧缠绕，或从内测缠绕(如图)不限。采用系绳方案的该第一实施例的一个明显优点是比较耐污染，上述传动链无需润滑的齿轮等构件，也耐受改装所免不了的安装误差的影响，可在比较恶劣的环境下工作，可以不用罩壳，或不用密闭的罩壳。将上述实施方式中的步进电机改成伺服电机，同时将步进电机驱动器改成伺服电机驱动器，就成了又一种方案的实施例，即可通过控制伺服电机的驱动控制电信号，实现改变手动伺服泵的排量。在上述二种系绳方案的实施方式中，系绳点在变量操纵杆17上的位置，决定了系绳15对变量操纵杆17所施力的力臂，系绳主动轮13之系绳节园，决定了该主动轮13在牵动绳时受力的力臂。操纵杆17受力的力臂与主动轮13受力的力臂比反映了减速比，减速比> 1，可有放大扭矩，提高控制分辨率的功效。第二实施例图3(a)、(b)为本发明的将手动伺服泵改成电控泵的装置的第二实施例示意图。该装置由步进电机11、步进电机支架12、小齿轮23、大齿轮M构成。步进电机 11安装在步进电机支架12上，步进电机支架12安装在泵体10上。步进电机11的输出轴用键与主动小齿轮23固定连接，大齿轮M与小齿轮23啮合，大齿轮M安装固定在手动伺服泵动作输入机构的转动轴18上，通常，手动伺服泵的变量操纵杆就安装在该转动轴18 上，图示已把变量操纵杆拆下，安装上大齿轮M。(同样有步进电机驱动器，在这里不予重复。)由于通常转动轴18的转动范围不大，所以大齿轮对可制成扇形状，以减小所占位
置，便于罩壳遮蔽。同样，大齿轮M与小齿轮23的减速比> 1，利于放大扭矩及提高控制分辨率。类似的是，将上述实施例中的步进电机11改成伺服电机，同时将步进电机驱动器改成伺服电机驱动器，就成了另一方案的实施例。在前述两个实施例中安装旋转编码器的方法，可在步进电机输出轴上，除了固定上述系绳主动轮13或小齿轮23外，用联轴节直接与旋转编码器连接。有的步进电机11是双出轴端的，还可在另一出轴端上连接旋转编码器，参见图4，步进电机11有前后出轴端， 一端固定小齿轮23 (也可是系绳主动轮1 ，另一端通过联轴节32与旋转编码器31相连， 而旋转编码器31则安装在支架33上，该支架33定位在步进电机11上。需要说明的是，上述安装方式只是方式之一，在整个由步进电机输出轴至手动伺服泵的动作输入机构的旋转轴的传动链中的任一传动关系确定的环节，都可安装之。旋转编码器可以是绝对旋转编码器，其位置信号，反映了手动伺服泵的动作输入机构的位置，即反映排量；也可是相对旋转编码器，其输出的脉冲信号反映位置相对变动量，在采用其时，还必须确定初始位置，这可用辅以其它反映原始位置的传感器或开关来实现。综上所述，对使用步进电机及步进电机驱动器来改变手动伺服泵排量的上述方案是这样实施控制的即上位控制器的相应输出端分别与步进电机驱动器的方向控制端及步进脉冲端相连。用向步进电机驱动器的方向控制端送出信号(例如高/低电平信号)，以控制步进电机的旋转方向，用向步进电机驱动器的步进信号端给出的脉冲数来控制步进电机的旋转量，这样，也就是由步进电机驱动器向步进电机各绕组依次发出相互配合的控制驱动电信号，从而控制手动伺服泵之动作输入构件的动作方向及动作量，从而达到控制泵的排量的增加量或减少量。当用校准的方式，确定某一排量对应某一步进电机确定的位置时，就能由排量的增加量或减少量来确定该泵在步进电机旋转中的任一时刻所对应的排量。校准的方式之一是在排量不为零的某一点，测试实际排量。对闭式泵而言，由于排量有二个方向(A 口输出，或B 口输出——A、B分别是泵的二个输出或回流口)，所以宜在二个方向分别测试二个不为零的排量，分别作为基准，然后与排量变动量的迭加来确定步进电机排量变动后的实际排量，以减少变量动作机构之传动链之存在的间隙的影响。通常，当上述使用伺服电机及伺服电机驱动器时，需要有反馈信号输入给伺服电机驱动器，使根据指令信号与反馈信号之差来计算(例如PID运算)给出驱动伺服电机的旋转方向及旋转量的控制电信号。该反馈信号可来自于反应动作输入机构位置的旋转编码
ο当上述使用步进电机及步进电机驱动器的方案时，当为消除可能的失步等错误的影响时，或者想避免开机时的初始位置的校准时，也可采用旋转编码器。在上述使用旋转编码器的装置方案时，其控制方式是通过旋转编码器的旋转角度的位置信号值，以此计得手动伺服泵动作输入机构之位置，从而计得手动伺服泵之排量值，当目标排量与实际排量存在误差时，用误差值计得排量的增加值或减少值，并以此来执行，从而消除误差，达到排量的目标值。通常消除误差的算法可以用PID算法，即通常的比例积分微分算法。旋转编码器的信号采用绝对值信号输出或脉冲输出(相对量输出)均可，在前已有叙述，这里不再予以重复。使用上述装置，当以改变排量来实现对特定参数的控制，并且该特定参数可测知时，用特定参数的目标值与实际值的误差来控制泵的排量的增加值或减小值，来实现该特定参数的控制。以搅拌运输车为例，它的搅拌筒转速是须控制的参数。当泵的排量变化时，基本线性地引起搅拌筒转速的变化。这种情形就可用图5所示的逻辑框图予以控制。各方案均实现了控制电量与泵排量的转换，而排量的变化，最终会导致搅拌筒转速的变化，当给定转速指令与实际传感器53测得的转速不一致时，可用PID运算模块51计算求得应有的控制电量(或其变化量)，然后将该控制电量送入采用本发明方案后转换为的电控泵52，导致误差被消除，使指令值与实际值趋于一致。(其框图中Dp为泵排量，1^为发动机转速，Hpv，Hmv分别为泵、液压马达之容积效率，Dm为马达排量，i是减速器速比。)更具体一些，有下列表述Dp与搅拌筒转速的目标值χ的函数关系，即有Dp · η0046] 用Dp=f(x)表达，便有
权利要求1.一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于， 该装置包括一个步进电机、一个系绳主动轮、至少一个滑轮、至少一根系绳及一个步进电机驱动器；所述步进电机的输出轴上装有系绳主动轮，所述系绳从所述系绳主动轮引出并通过所述滑轮过渡后与所述手动伺服泵的动作输入构件相连；所述步进电机驱动器受外部电信号控制驱动所述步进电机转动，从而通过使所述系绳主动轮转动带动所述系绳，拉动所述手动伺服泵的动作输入构件。
2.一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于， 该装置包括一个伺服电机、一个系绳主动轮、至少一个滑轮，至少一根系绳及一个伺服电机驱动器，所述伺服电机输出轴上装有所述系绳主动轮，所述系绳从所述系绳主动轮引出并通过所述滑轮过渡后与所述手动伺服泵的动作输入构件相连；所述伺服电机驱动器受外部电信号控制驱动所述伺服电机转动，从而通过使所述系绳主动轮转动带动所述系绳， 拉动所述手动伺服泵的动作输入构件。
3.根据权利要求1或2所述的将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，其特征在于， 所述系绳包括可承受拉应力的绳、带、链等柔性连接体，或在所述系绳的拉动环节中设有拉簧。
4.一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于， 所述装置包括一个步进电机、一个主动齿轮、一个被动齿轮及一个步进电机驱动器，所述步进电机输出轴上安装所述主动齿轮，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合，并与所述手动伺服泵的动作输入构件相连接；所述步进电机驱动器受外部电信号的控制，驱动所述步进电机旋转，使所述主动齿轮带动所述被动齿轮并进一步带动所述手动伺服泵的动作输入构件。
5.一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，其特征在于， 所述装置包括一个伺服电机、一个主动齿轮、一个被动齿轮及一个伺服电机驱动器，所述伺服电机输出轴上安装所述主动齿轮，所述被动齿轮与所述主动齿轮啮合，并与所述手动伺服泵的动作输入构件相连接；所述伺服电机驱动器受外部电信号的控制，驱动所述伺服电机旋转，使所述主动齿轮带动所述被动齿轮并带动所述手动伺服泵的动作输入构件。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，其特征在于，所述装置还包括一个旋转编码器，与所述步进电机或伺服电机输出轴直接连接或传动连接。
专利摘要本实用新型公开了一种将手动伺服泵改成电控变量泵的装置，应用于一手动伺服泵上，该装置包括一个步进电机、一个系绳主动轮、至少一个滑轮、至少一根系绳及一个步进电机驱动器；所述步进电机的输出轴上装有系绳主动轮，所述系绳从所述系绳主动轮引出并通过所述滑轮过渡后与所述手动伺服泵的动作输入构件相连；所述步进电机驱动器受外部电信号控制驱动所述步进电机转动，从而通过使所述系绳主动轮转动带动所述系绳，拉动所述手动伺服泵的动作输入构件。本实用新型还公开了其他的将手动伺服泵改成电控泵的装置。本实用新型使系统设计者对电控泵有更多的选择，提供了将使用最普遍，价格较便宜的手动伺服泵改变成电控变量泵的一种装置。
文档编号F15B21/00GK202073873SQ201120099748
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者朱明 申请人:上海华丰工业控制技术工程有限公司