機(jī)械反饋式液壓同步閥的研究與應(yīng)用

    兩液壓缸保持同步運(yùn)行，是液壓機(jī)液壓折彎?rùn)C(jī)等主機(jī)設(shè)備的基本工作要求目前，兩液壓缸同步運(yùn)行方案有許多種，諸如機(jī)械剛性同步、串聯(lián)液壓缸同步、雙等排量液壓馬達(dá)同步、雙液壓泵等量供油同步、分流集流閥同步、機(jī)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(jī)械反饋控制的液壓同步閥的折彎?rùn)C(jī)同步方案這種機(jī)械反饋式液壓同步閥可比較精密地控制兩個(gè)液壓缸雙向運(yùn)動(dòng)的同步控制。它可以通過各種不同方式的機(jī)械反饋機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓同步閥的控制諸如帶有扭轉(zhuǎn)軸杜桿傳動(dòng)、鋼絲繩傳動(dòng)以及齒條傳動(dòng)等檢測(cè)反饋裝置系統(tǒng)機(jī)械反饋式同步液壓閥的同步控制精度主要由機(jī)械傳動(dòng)檢測(cè)反饋系統(tǒng)和液壓同步閥本身的精度來決定1機(jī)械反饋式液壓同步閥的結(jié)構(gòu)及工作原理為機(jī)械反饋式同步液壓閥的結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)圖。它能控制兩液壓缸a和b的雙向位置同步運(yùn)動(dòng)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(jìn)出油液流量的分配；閥心d的右半段與閥體c組成一個(gè)分流集流元件，它們可以控制兩液壓缸的上腔進(jìn)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(jī)械反饋裝置f的檢測(cè)信號(hào)而隨機(jī)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(jī)械反饋裝置f聯(lián)接。彈簧e在同步閥中起著中位對(duì)中以及平衡機(jī)械反饋外力的作用。

　　機(jī)械反饋式同步液壓閥的工作原理是：參閱，例如當(dāng)兩液壓缸ab快速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，折彎?rùn)C(jī)上橫梁由于自重快速下降，兩液壓缸上腔由上置油箱2426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(jìn)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(yùn)動(dòng)的，此時(shí)，同步閥的閥心d處量是相等的兩液壓缸速度大小的絕對(duì)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(shí)，即兩液壓缸處于不同步狀態(tài)，此時(shí)，由機(jī)械檢測(cè)反饋裝置f反饋的位置偏差信號(hào)使閥心d向-y方向運(yùn)動(dòng)，這樣，使A“1閥口的開度減??；Bi 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(dòng)，于是兩液壓缸很快就會(huì)調(diào)整到同步，機(jī)械檢測(cè)反饋裝置f反饋的位置偏差信號(hào)使閥心d又處于中位位置。

　　閥心d受控于機(jī)械反饋裝置f反饋的位置偏差信號(hào)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同理，當(dāng)液壓缸處于其他工況時(shí)的同步控制原理也相類似（詳細(xì)請(qǐng)參閱應(yīng)用一節(jié)）2液壓橋路分析從液壓橋路控制原理（見，）來分析，該于中位它的控制閥口口遍對(duì)稱的正開口兩路回油流地Hus|▲液壓同步閥的液壓橋路分析。cnkLnet液壓同步閥是由閥心d和閥體c組成的兩個(gè)A型個(gè)固定節(jié)流阻尼組成，它們的壓力和流量增益特性液壓半橋以及兩個(gè)分流（集流）可變節(jié)流液阻的牽連如所示。由可知，A型液壓半橋的壓力和流控制橋路它是一個(gè)特殊的、綜合性的液壓橋路，可量增益最高，是B型和C型半橋的二倍，也就是說以表示為的液壓橋路形式兩液壓缸的下腔分A型液壓半橋的控制精度最高別由兩個(gè)A型液壓半橋牽連控制兩液壓缸的上腔A型半橋回路壓力增益和流量增益表示為：通常，液壓半橋有3種類型，即ABC三種型式，A型液壓半橋是由兩個(gè)可變節(jié)流阻尼組成；B型液壓半橋是由一個(gè)固定節(jié)流阻尼和一個(gè)可變節(jié)流立上：p「系統(tǒng)壓力；y―閥口預(yù)開度；q-進(jìn)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(gè)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(jì)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(jī)械檢測(cè)反饋裝置系統(tǒng)的精度。

　　3液壓同步閥在折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用為機(jī)械反饋式液壓同步閥在折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)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(cè)系統(tǒng)（圖中未見表示）等幾個(gè)部分組成，油源部分由一臺(tái)大流量低壓液壓泵3和一臺(tái)小流量高壓液壓泵4組成，兩臺(tái)泵用于液壓缸快速回程工況。為液壓折彎?rùn)C(jī)的位移-時(shí)間行程圖。1點(diǎn)（或7點(diǎn)）是折彎?rùn)C(jī)上橫梁的起動(dòng)點(diǎn)（或終點(diǎn)）位置在折彎工序開始時(shí)，高壓液壓泵4的流量通過同步閥的左半部17控制進(jìn)入兩液壓缸上腔的流量之比，這被稱為“進(jìn)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(cè)系統(tǒng)使同步閥閥心向-y方向移動(dòng)，P― B2閥口變大，P-A2閥口變小，使液壓缸a移動(dòng)速度減慢甚至制動(dòng)，液壓缸b移動(dòng)的速度加快，兩液壓缸很快調(diào)整到同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(shí)，同步精度可達(dá)Q2~0.3mm左右快速回程時(shí)，兩個(gè)液壓泵供油，通過同步閥左半部16，“進(jìn)油同步調(diào)節(jié)”，如果液壓缸a比液壓缸b運(yùn)動(dòng)快，閥心2向+y方向移動(dòng)，Pa~1閥口變大，Pa-A1閥口變小，使液壓缸a移動(dòng)速度減慢，液壓缸b移動(dòng)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2325到上置油箱24 26，檢測(cè)系統(tǒng)采用位置偏差檢測(cè)方案，它的優(yōu)點(diǎn)是只與所控阻尼組喊泌型液壓橋是te厲節(jié)流阻尼和制移差有關(guān)而與兩壓缸的使用調(diào)試中，初始時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)振動(dòng)，在調(diào)整了位置偏差檢測(cè)系統(tǒng)的放大增益后，系統(tǒng)就穩(wěn)定了。經(jīng)實(shí)際使用檢測(cè)，250噸機(jī)械反饋式液壓同步閥控制折彎?rùn)C(jī)的雙缸同步控制精度可達(dá)0.2mm這種控制形式的折彎?rùn)C(jī)，在我國(guó)的折彎?rùn)C(jī)領(lǐng)域占有一定的應(yīng)用市場(chǎng)。

　　4結(jié)束語綜合前述的機(jī)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?rùn)C(jī)中使用情況，可以得出這樣的結(jié)論：這種機(jī)械反饋式液壓同步閥的結(jié)構(gòu)緊湊、原理新穎；機(jī)械反饋式液壓同步閥控制的折彎?rùn)C(jī)同步控制精度介于帶位移傳感器檢測(cè)反饋的電液比例同步控制系統(tǒng)與采用機(jī)械同步軸控制形式的折彎?rùn)C(jī)之間。因此，機(jī)械反饋式液壓同步閥控制是一種成本低同步精度適中、使用方便可靠性好的折彎?rùn)C(jī)控制形式