液压系统中的同步控制回路

液压系统中的同步控制回路

1液压回路见图2液压机械的同步电路是允许两个或多个液压机在动作中保持相同的速度，并相对固定的电路。在多缸液压系统中,影响同步精度的因素很多,如液压缸外负载、泄漏、摩擦、阻力、制造精度、油液中的含气量及结构弹性变形等,都会使运动不同步,同步回路要尽量克服或减少这些因素的影响。目前,普遍介绍的带补偿措施的串联缸同步控制典型回路如图1所示。图中两缸串联,缸1的有杆腔和缸2的无杆腔用油管相连,理论上其对应活塞的有效工作面积相等而使进、出流量相等,两活塞升降同步,其补偿措施就是要使实际产生的同步误差,在每个下行运动中得以消除。例如三位换向阀5的右位接入系统工作时,两缸活塞均下降。假定缸1的活塞先到底,其活塞杆的压块就触动行程开关1ST,1ST发信使二位阀4通电,阀4的右位接入系统工作,压力油便通过阀4和液控单向阀向2缸的上腔补油,推动缸2的活塞继续运动到底,同步误差即被消除;若缸2的活塞先下行到底,其活塞杆上的压块便触动行程开关2ST,2ST发信使二位阀3通电,阀3的上位接入系统工作,控制压力油使液控单向阀反向导通,缸1下腔的油通过液控单向阀和阀4回油,缸1的活塞即可继续下行到底,同步误差消除。图1所示回路的缺点是:控制元件较多,控制链较长,而且只在下行运动中才能消除同步误差。为此,推荐几种最新同步控制回路,它们除具有图1回路误差补偿功能外,还具有回路简单、控制链短、反应灵敏等优点,而尤为重要的是油缸活塞动密封胶圈寿命长,不易损坏。2一些最新的同步设备2.1带有推动杆的单向阀安装在端盖上的新同步电路上2.1.1单向阀组成的同步误差消除在串联缸各缸的下端盖中均装入一个带推杆的单向阀,单向阀阀芯上端伸出的小圆柱比端盖的上端面要高,做推动阀芯移动的推杆用,圆柱推杆上开有轴向缺口以便阀芯推开后油液较易流通。在端盖上(或活塞上,详见图4、图5所示)加工出一高度很小的台阶,以便活塞到位后,在端盖与活塞间留有一环状空隙供液压油流动。油路中的其他两个单向阀为一般普通单向阀。新的补偿结构,可使实际产生的同步误差在每次下行运动中消除。例如三位换向阀的右位接人系统工作,缸的活塞下降,若缸1的活塞先下降到底,其下端面会先压下单向阀I1的推杆和阀芯,阀I1反向导通,压力油经过单向阀I3、阀I1、端盖上端面与活塞下端面之间的空隙,继续向缸2的无杆腔供油,推动它的活塞下行到底,同步误差消除;若缸2的活塞先下行到底,其下端面会压开端盖上的单向阀I2,I2反向导通,缸1下腔的油会经过单向阀I4、I2、端盖与活塞间空隙、三位换向阀回油,缸1活塞也可继续下行到底,同步误差同样能消除。当两缸的活塞均处于下极限位置时,阀I1和I2均处于压开状态(即使未压开,那也处于正向导通状态),为了保证活塞能顺利上升,还在油路中增加了单向阀I3和I4。由于单向阀I1与I2安装在端盖上,所以油缸筒内壁无孔口,不会损伤活塞密封。2.1.2压力油单向阀系统图中三位阀的右位接入系统工作,若缸1的活塞先下行到底,则单向阀I1会被压开,而反向导通,压力油流经单向阀I2、I1缸1下端盖与活塞间的空隙,向缸2上腔补油,缸2的活塞可继续下行到底,同步误差被消除;若缸2的活塞先下行到底,则缸2上腔和缸1下腔的油压上升,顺序阀开启,缸1下腔液压油会经过开启的顺序阀回油,缸1的活塞也可继续下行到底,同步误差也可消除。2.1.3压力油进缸2时压力油进缸2时顺序阀开启图中三位阀右位接入系统工作,两缸活塞下行,若缸1的活塞先下行到底,则缸1上腔油压上升,顺序阀开启,压力油通过顺序阀流进缸2上腔,推缸2的活塞继续下行到底,同步误差消除;若缸2的活塞先下行到底,压开端盖上的单向阀I1,I1反向导通,1缸下腔液压油流过单向阀I2、I1、端盖与活塞的空隙、三位阀,最后流入油箱,缸1的活塞则可继续下行到底,同步误差也可消除。2.2带推杆单向阀的新同步电路安装在活动中2.2.1下盖反向导通,使缸12在缸1的活塞中,背靠背地装入两个带推杆的单向阀。三位阀的右位接入系统工作,两缸活塞下行。若缸1的活塞先下行到底,则缸的下端盖会顶开单向阀I1,I1反向导通,流进缸1上腔的压力油流过单向阀I2、I1、活塞与下端盖间的空隙,流入缸2的上腔,继续推动缸2的活塞下行到底,同步误差被消除;若缸2的活塞先下行到底,则缸2上腔和缸1下腔的油压上升,顺序阀开启,缸1下腔的油通过顺序阀流入油箱,缸1活塞则可继续下行到底,同步误差亦能消除。2.2.2缸2下腔压力油加顺序阀在缸2的活塞中,背靠背地装入两个带推杆的单向阀,它也能补偿下行时两缸的同步误差:三位阀的右位接入系统工作,两缸活塞下行。若缸1的活塞先下行到底,则缸1上腔的油压上升,顺序阀开启,压力油通过顺序阀流入缸2上腔,推动缸2活塞继续下行到底,同步误差被消除;若缸2的活塞先下行到底,缸2的下端盖将会顶开单向阀I1,阀I1反向导通,压力油经缸1下腔、缸2上腔、单向阀I2、I1、下端盖与活塞间的空隙、三位阀,流回油箱,则缸1活塞可继续下行到底,同步误差也能消除。2.2.3缸2下行,同步误差消除在两缸的活塞中,均匀对称背靠背地装入两个阀芯带推杆的单向阀,其同步补偿原理:三位阀右位接入系统工作,两缸活塞下行,若缸1的活塞先下行到底,单向阀I1会被下端盖顶开,I1反向导通,缸1上腔的压力油流经单向阀I3、I1、下端盖与活塞间的空隙,进入缸2上腔,推动缸2活塞继续下行到底,同步误差被消除;若缸2活塞先下行到底,则单向阀I2会被缸的下端盖顶开,I2反向导通,缸1下腔的压力油流入缸2上腔,再经单向阀I4、I2、下端盖与活塞间的空隙、三位阀,流回油箱,缸1活塞可继续下行到底,同步误差也可消除。该回路不仅下行时可以补偿同步误差,而且在上升时也可以补偿同步误差,即具有双向补偿功能:如果三位阀的左位接入系统工作,两缸活塞上行,若缸1的活塞先上升到顶,上端盖就会顶开单向阀I3,I3反向导通,缸2上腔的压力油流入缸1的下腔,再经单向阀I1、I3、上端盖与活塞间的空隙、三位阀,流回油箱,缸2的活塞可继续上行到顶,上升同步误差被消除;若缸2的活塞先上行到顶,上端盖也会顶开单向阀I4,I4反向导通,缸2下腔的压力油通过单向阀I2、I4、上端盖与活塞间的空隙,流入缸1的下腔,推动缸1活塞继续上升到顶,上升同步误差亦被消除。2.3同步误差补偿两缸活塞下行时,各顺序阀的开启动作压力应作如下调整:顺序阀1、2的开启压力应分别比缸1、缸2活塞下行时的上腔的油压稍大;两顺序阀的开启调定压力则阀2比阀1的大。同步误差补偿时,三位换向阀的右位接入系统,两缸活塞下行,若缸1的活塞先到底,则缸1上腔的油压会上升,顺序阀1开启(此时顺序阀2仍然关闭),压力油经顺序阀1,流进缸2上腔,推动缸2活塞继续下行到底,同步误差被消除;若缸2的活塞先到底,此时缸2上腔和缸1下腔的油压均会上升,顺序阀2开启,缸1下腔压力油经顺序阀2,流回油箱,缸1活塞可继续下行到底,同步误差也可消除(此时,若阀1也开启,则缸1差动连接,其活塞仍可在上下压力差作用下下行到底)。3双向补偿及同步试验(1)与现有回路一样,在