液壓同步回路的方法及特點

1、·· 液壓同步回路的方法及特點·· 液壓缸機械結(jié)合同步回路 · 圖1 中回路由兩執(zhí)行油缸和剛性梁組成，通過剛性梁聯(lián)接實現(xiàn)兩缸同步，圖2 中回路由兩執(zhí)行油缸、齒輪齒條缸組成，通過齒輪齒條將兩缸聯(lián)接在一起，從而實現(xiàn)同步。兩液壓回路液壓缸的同步都是靠機械結(jié)構(gòu)來保證的，這種回路特點是同步性能較可靠，但由于油缸的受力有差別時硬性的機械作用力可能對油缸有所損傷，同時對機械聯(lián)接的強度要求增加.2 串聯(lián)液壓缸同步回路 圖3 中回路由泵、溢流閥、換向閥、兩串聯(lián)缸組成，要求實現(xiàn)兩串聯(lián)缸同步。實現(xiàn)此串聯(lián)液壓缸同步回路的前提條件是：必須使用雙側(cè)帶活塞桿的液壓缸，或者串

2、聯(lián)的兩油腔的有效作用面積相等，這樣根據(jù)油缸速度為流量與作用面積的比值，油缸的速度才能相同。但是，這種結(jié)構(gòu)往往由于制造上的誤差、內(nèi)部泄露及混入空氣等原因而影響其同步性。對于負載一定時，需要的油路壓力要增加，其增加的倍數(shù)為其所串聯(lián)的油缸數(shù)。為了補償因為泄露造成的油缸不同步問題，在設(shè)計同步回路時可以采用帶補油裝置的同步回路，見圖4。圖4 中回路較圖 3 增加了液壓鎖和控制液壓鎖打開的換向閥，這條油路的增加可使兩串聯(lián)缸更好地實現(xiàn)同步。同樣，缸的有桿腔A 和缸的無桿腔B 的受力面積相同。在工作狀態(tài)，活塞桿伸出的情況下，如果缸先伸出到底部，限位開關(guān)的作用使電磁換向閥得電，壓力油進入 B 腔補入一部分油液，

3、使油缸完成全部行程；如果缸先伸出到底部，限位開關(guān)的作用使電磁閥得電，液控單向閥打開，使A 腔放出部分油液，使油缸完成全部行程。3 采用節(jié)流閥的同步回路 用節(jié)流閥來控制工作缸的同步，其結(jié)構(gòu)比較簡單，造價低廉，且同步效果較好，因此，是在液壓同步回來設(shè)計中較常用的控制方法。圖5圖8 的節(jié)流回路組成均是由通過換向閥來控制節(jié)流閥以實現(xiàn)執(zhí)行油缸的同步，不同的是節(jié)流閥的形式和安裝位置不同。采用節(jié)流閥的同步回路分為進油節(jié)流回路（見圖 5 ）、回油節(jié)流回路（見圖6 ）、單側(cè)進回油節(jié)流回路（見圖7 ）和雙向出油節(jié)流（見圖 7 ）。圖 7 的回路液壓缸伸出和縮回均進行出油節(jié)流，調(diào)整節(jié)流閥可以實現(xiàn)兩缸同時前進和后退。

4、在這種回路中，各個電磁換向閥必須同上切換，如果液壓缸操作回路管線長度不同，還需要考慮壓力差異的影響。 由于載荷、泄露與阻力的不同會影響其同步性，節(jié)流閥調(diào)速的同步精度一般低于4%5%。4 采用分流閥的同步回路 圖9 中分流閥由單向閥、分流閥、換向閥、背壓閥和執(zhí)行油缸組成。此設(shè)計方案可以實現(xiàn)液壓缸的上升、下降的雙向同步，并且可以在中間任意位置停留?；芈分谢赜涂谘b有背壓閥，這個閥的作用是為了防止液壓缸在下降行程中活塞很快滑下，此背壓閥的設(shè)定壓力應該比最大負載時作用在液壓缸上的負載壓力要稍高。其缺點是當活塞上升時功率損傷較大。 使用分流閥可以在瞬間得到等量的油，以達到同步工作。使用分流閥的回路，系統(tǒng)簡

5、單、經(jīng)濟，其同步精度約為2%5%。5 采用分流馬達的同步回路 圖11 中回路由四個柱塞缸、分流馬達組成。四個柱塞缸的同步靠四個分流馬達來實現(xiàn)，其同步因素決定于每個液壓馬達每轉(zhuǎn)排油量之差和液壓馬達的容積效率，所以在要求精確度較高的場合可以采用容積效率高的柱塞式液壓馬達。由于分流馬達具有增壓器的功能，馬達出口的溢流閥可以防止分流馬達運行過程中因增壓作用而導致馬達出口產(chǎn)生過高的壓力，起過載保護作用，即使回路中有一只液壓缸已經(jīng)提前完成了整個行程，其他液壓缸仍可以完成其工作行程。馬達出口的單向閥和回油的溢流閥的功能是：使分流馬達每腔分配室都維持一定壓力，保證系統(tǒng)最小工作壓力，這樣，當一個液壓缸因為外力等

6、因素運行加快時，最小工作壓力就能保證速度最快的液壓缸不會發(fā)生吸空現(xiàn)象。6 采用并聯(lián)液壓泵的同步回路 圖11 中回路由液壓泵、溢流閥和換向閥組成。其特點是使用同一個電機帶動兩個等量液壓泵，這樣電機轉(zhuǎn)速一致，等量泵供給2 臺油缸的流量就是一致的，從而達到兩執(zhí)行油缸同步的目的。這種靠并聯(lián)等量泵的回路設(shè)計簡便、經(jīng)濟，但該回路因受液壓泵、缸和溢流閥制造誤差等一系列因素，同步精度并不高，所以應用不普遍。7 采用比例方向閥的同步回路按比例方向閥在回路中是控制進油還是控制回油又可以分為兩種。圖12所示為比例方向閥控制進油的同步回路。比例方向閥根據(jù)位移傳感器1和2的反饋信號, 連續(xù)地控制閥口開度, 使之輸出一個

7、與手調(diào)節(jié)流閥相應的流量。當出現(xiàn)位置偏差, 比例放大器得到一控制信號, 調(diào)整比例閥開口, 使之朝減小偏差的方向變化, 直到偏差消失。因此這是一個位置閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂凭热Q于位移傳感器的檢測精度及比例閥的響應特性。理論上該回路沒有累積誤差。液壓缸的上行速度可以通過節(jié)流閥5來調(diào),而比例方向閥4則會自動跟蹤適應。這種回路要求比例閥有較大的通流能力, 采用比例閥回油同步回路則可以選用較小通徑的比例閥, 從而降低成本。比例閥回油同步回路如圖13所示, 該回路由兩個完全相同的定量泵分別向兩個液壓缸單獨供油。如果出現(xiàn)位置不同步, 則連接橫梁傾斜。傳感器1檢測到后控制比例閥3的比例電磁鐵a或b。使其中較快一側(cè)的定量泵通過比例閥排出部分流量, 使其控制的液壓缸速度慢下來。由于比例閥3通過的流量只是糾偏用的小流量,故可選用較小的通徑。 圖12 圖13 8 采用比例調(diào)速閥的比例同步回路如圖14所示。這種回路的顯著特點是雙向調(diào)速、雙向同步。上升行程為進口節(jié)流, 下降行程為回油節(jié)流, 而且回油節(jié)流有助于防止因自重下滑時的超速運行, 回路中的液控單向閥平衡負載的自重。另外的四個單向閥為一組, 構(gòu)成橋式整流回路。使正反向行程通過調(diào)速閥的流量方向一致。圖15所示是容積控制式的比例同步回路, 比例元件需采用比例變量泵。它也是一