機械反饋式同步液壓閥的折彎機同步方案

機械反饋式同步液壓閥的折彎機同步方案

同步閥同步方案兩個液壓缸同時工作，是液壓機、液體折疊機和其他主機設(shè)備的基本工作要求。目前,兩液壓缸同步運行方案有許多種,諸如機械剛性同步、串聯(lián)液壓缸同步、雙等排量液壓馬達同步、雙液壓泵等量供油同步、分流集流閥同步、機械反饋控制的液壓同步閥的同步、電液比例流量閥同步等方案。本文介紹的是利用機械反饋控制的液壓同步閥的折彎機同步方案。這種機械反饋式液壓同步閥可比較精密地控制兩個液壓缸雙向運動的同步控制。它可以通過各種不同方式的機械反饋機構(gòu)來實現(xiàn)對液壓同步閥的控制。諸如帶有扭轉(zhuǎn)軸、杠桿傳動、鋼絲繩傳動以及齒條傳動等檢測反饋裝置系統(tǒng)。機械反饋式同步液壓閥的同步控制精度主要由機械傳動檢測反饋系統(tǒng)和液壓同步閥本身的精度來決定。1機械反饋式同步液壓閥a、b管圖1為機械反饋式同步液壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理簡圖。它能控制兩液壓缸a和b的雙向位置同步運動。圖中閥心d的左半段與閥體c組成流量分配元件,它們可以控制兩液壓缸的下腔進出油液流量的分配;閥心d的右半段與閥體c組成一個分流集流元件,它們可以控制兩液壓缸的上腔進出油液流量的分配。與傳統(tǒng)的分流集流閥不同的是,這里的分流集流元件的兩路分流(或集流)的比例是由機械反饋裝置f的檢測信號而隨機控制的。閥心d的兩端通大氣,伸出閥體的閥心d之右端是和機械反饋裝置f聯(lián)接。彈簧e在同步閥中起著中位對中以及平衡機械反饋外力的作用。機械反饋式同步液壓閥的工作原理是:參閱圖4,例如當兩液壓缸a、b快速向下運動時,折彎機上橫梁由于自重快速下降,兩液壓缸上腔由上置油箱24、26分別通過吸油閥23和25吸入油液,兩液壓缸下腔排出的油液流量之比例可通過同步閥的左半部16的閥口進行調(diào)節(jié),為“回油節(jié)流同步調(diào)節(jié)”。如果兩液壓缸是同步運動的,此時,同步閥的閥心d處于中位,它的控制閥口是對稱的正開口,兩路回油流量是相等的。兩液壓缸速度大小的絕對值由回油路上的節(jié)流閥10來調(diào)節(jié)。如果液壓缸a比液壓缸b下降得快時,即兩液壓缸處于不同步狀態(tài),此時,由機械檢測反饋裝置f反饋的位置偏差信號使閥心d向-y方向運動,這樣,使A1?T1閥口的開度減小;B1?T2閥口的開度增大,液壓缸b下腔的回油速度加快,液壓缸a下腔的回油速度減慢,甚至制動,于是兩液壓缸很快就會調(diào)整到同步,機械檢測反饋裝置f反饋的位置偏差信號使閥心d又處于中位位置。閥心d受控于機械反饋裝置f反饋的位置偏差信號而在不斷地調(diào)整它自已的位置,以使兩液壓缸能保持位置同步。同理,當液壓缸處于其他工況時的同步控制原理也相類似(詳細請參閱應(yīng)用一節(jié))2液壓半橋回路簡介從液壓橋路控制原理(見圖2,圖3)來分析,該液壓同步閥是由閥心d和閥體c組成的兩個A型液壓半橋以及兩個分流(集流)可變節(jié)流液阻的牽連控制橋路。它是一個特殊的、綜合性的液壓橋路,可以表示為圖2的液壓橋路形式。兩液壓缸的下腔分別由兩個A型液壓半橋牽連控制。兩液壓缸的上腔分別由兩個分流(集流)可變節(jié)流液阻牽連控制。6個液阻只有一個控制信號來牽連控制,即由機械檢測反饋的位置偏差信號牽連控制著四個控制腔,其調(diào)節(jié)元件就是在閥體c中的閥心d。通常,液壓半橋有3種類型,即A、B、C三種型式,A型液壓半橋是由兩個可變節(jié)流阻尼組成;B型液壓半橋是由一個固定節(jié)流阻尼和一個可變節(jié)流阻尼組成;C型液壓橋是由一個可變節(jié)流阻尼和一個固定節(jié)流阻尼組成,它們的壓力和流量增益特性如圖3所示。由圖3可知,A型液壓半橋的壓力和流量增益最高,是B型和C型半橋的二倍,也就是說A型液壓半橋的控制精度最高。A型半橋回路壓力增益和流量增益表示為:上式中:p0—系統(tǒng)壓力;y0—閥口預開度;q—進入活塞控制腔的流量;y—閥心的位移B—閥口的流量系數(shù)。該閥由六個可變液阻組成的綜合性液橋的流量-位移增益比較高,如果同步閥本身的設(shè)計與加工都比較理想,那么,該液壓同步閥系統(tǒng)的同步性能主要取決于機械檢測反饋裝置系統(tǒng)的精度。3進油同步調(diào)節(jié)圖4為機械反饋式液壓同步閥在折彎機液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用實例。該系統(tǒng)主要由油源、液壓缸、同步閥、流量及壓力等控制閥、位置偏差檢測系統(tǒng)(圖中未見表示)等幾個部分組成,油源部分由一臺大流量低壓液壓泵3和一臺小流量高壓液壓泵4組成,兩臺泵用于液壓缸快速回程工況。。圖5為液壓折彎機的位移-時間行程圖。1點(或7點)是折彎機上橫梁的起動點(或終點)位置。在折彎工序開始時,高壓液壓泵4的流量通過同步閥的左半部17控制進入兩液壓缸上腔的流量之比,這被稱為“進油同步調(diào)節(jié)”,如果液壓缸a比液壓缸b速度快,位置偏差檢測系統(tǒng)使同步閥閥心向-y方向移動,PB→B2閥口變大,PB→A2閥口變小,使液壓缸a移動速度減慢甚至制動,液壓缸b移動的速度加快,兩液壓缸很快調(diào)整到同步。其工作行程速度由高壓泵的流量決定,一般工作速度為5～15mm/s,在上述速度時,同步精度可達0.2～0.3mm左右?？焖倩爻虝r,兩個液壓泵供油,通過同步閥左半部16,“進油同步調(diào)節(jié)“,如果液壓缸a比液壓缸b運動快,閥心2向+y方向移動,PA-B1閥口變大,PA-A1閥口變小,使液壓缸a移動速度減慢,液壓缸b移動的速度加快,兩液壓缸調(diào)整到同步。液壓缸上腔回油通過吸油閥23、25到上置油箱24、26,檢測系統(tǒng)采用位置偏差檢測方案,它的優(yōu)點是只與所控制的位移差有關(guān),而與兩液壓缸的行程無關(guān)。因而,該檢測系統(tǒng)成本低,比較適用于折彎機系統(tǒng)。在250噸機械反饋式液壓同步閥控制的折彎機使用調(diào)試中,初始時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)振動,在調(diào)整了位置偏差檢測系統(tǒng)的放大增益后,系統(tǒng)就穩(wěn)定了。經(jīng)實際使用檢測,250噸機械反饋式液壓同步閥控制折彎機的雙缸同步控制精度可達0.2mm。這種控制形式的折彎機,在我國的折彎機領(lǐng)域占有一定的應(yīng)用市場。4機械反饋式液壓同步閥控制折彎機的結(jié)構(gòu)及工作原理綜合前述的機械反饋式液壓同步閥的結(jié)構(gòu)原理和橋路分析,以及它在250噸折彎機中使用情況,可以得出這樣的結(jié)論:這種機械反饋