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电液比例流量阀_液压同步连续升降的控制

时间:2019-11-23 18:48:10  来源:  作者:  浏览量: 7
简介: 电液比例流量阀_液压同步连续升降的控制 图19为一种直动式电液比例节流阀。力控制型比例电磁铁1直接驱动节流阀阀心(滑阀)3,阀心相对于阀体4的轴向位移(即阀口轴向开度)与比例

电液比例流量阀_液压同步连续升降的控制

图19为一种直动式电液比例节流阀。力控制型比例电磁铁1直接驱动节流阀阀心(滑阀)3,阀心相对于阀体4的轴向位移(即阀口轴向开度)与比例电磁铁的输入电信号成比例。此种阀结构简单、价廉,滑阀机能除了图示常闭式外,还有常开式。但由于没有压力或其他检测补偿措施,工作时受摩擦力及液动力的影响,故控制精度不高,适宜低压小流量液压系统采用。

普通型直动式电液比例节流阀

图20为一种位移电反馈型直动式电液比例调速阀。它由节流阀、作为压力补偿器的定差减压阀4及单向阀5和电感式位移传感器6等组成。节流阀心3的位置通过位移传感器6检测并反馈至比例放大器。当液流从B油口流向A油口时,单向阀开启,不起比例流量控制作用。这种比例调速阀可以克服干扰力的影响,静态、动态特性较好,主要用于较小流量的系统。

位移电反馈型直动式电液比例调速阀

液压同步连续升降的控制

液压同步连续提升是一项新颖的施工安装技术,实现同步连续升降的技术关键是液压系统的实时流量控制。

1.液压连续提升器的液压系统

图21为连续式提升器的液压系统图。G1~G4表示4套提升液压缸。其中,G1、G3组成一个液压连续提升器,G2、G4组成另一个液压连续提升器。若设G1、G3的主液压缸为主令缸,则G2、G4的主液压缸便为从令缸,从令缸跟随主令缸做同步运动。

连续式提升器液压系统图

四个主液压缸活塞杆伸缸时为进油路调速回路,缩缸时为回油路调速回路。由各自定量泵、电液比例调速阀和溢流阀构成的节流调速回路,能保证提升器在升降作业时速度稳定。

G1、G2的主液压缸共用1个泵源B1,G3、G4的主液压缸共用1个泵源B2。4个锚具液压缸共用1个泵源B3,两个下锚具液压缸共用1个电磁换向阀A3,两个E锚具液压缸共用1个电磁换向阀A4。

B1、B2和B3泵源均由定量泵、粗精过滤器、电磁溢流阀和三位四通电磁换向阀组成。三位四通电磁换向阀处于中位时,电磁溢流阀处于卸荷状态,当油路接通执行机构时,电磁溢流阀建立压力,系统压力由电磁溢流阀调定。

电磁换向阀A3、A4的中位机能适应锚具缸的浮动状态,保证上下锚具液压缸工作有相对独立性;A1、A2的中位机能保证上下主液压缸在任意位置停留时,能保证液控单向阀迅速关闭。

液压连续提升器工作时,由其工作机理可知:G1和G3的主液压缸轮番作为主令缸,通过控制各自电液比例调速阀的开度,来保证提升器按预定速度运行,G2和G4主液压缸分别为从动缸,通过位移传感器容栅检测对应缸的行程误差,使用一定的控制算法调节从动缸电液比例调速阀开度,以达到减少主动缸和从动缸的行程差,从而保证两提升器输出速度一致。

四个单向阀4、5、6、7组成桥式回路,实现使用一个电液比例调速阀8即能完成提升和下降两种工况的调速功能。单向阀的可靠性较高,将它们组合在集成块里结构特别紧凑。

液控单向阀9装在主液压缸无杆腔上,能有效保证主液压缸在任意位置的锁定,电液比例阀对主液压缸有一个回油阻力,故采用外泄式液控单向阀,以降低开锁压力、节省能源。低压溢流阀10在主液压缸活塞下降时起低压溢流作用,有很好的节能效果。

大型构件设计通常考虑其就位后的应力状态,因此在提升过程中,不允许产生额外的应力和变形。通过闭环控制不仅保持各吊点的位置同步,还可控制各吊点的受力在规定值内,以免出现结构变形,甚至破坏。

两个连续液压提升器其闭环系统控制过程表达式如图22所示。两缸一个是主令缸,另一个是从令缸,以主令缸的位移为输入,从令缸的位移为输出。

同步控制系统

2.数字PID控制技术

连续式液压提升器控制系统的硬件结构采用以单片微机MSP430为核心、上位PC机为显示和控制命令发布终端的综合控制系统。连续提升单片微机控制系统是一个实时控制系统,信号采集、控制计算、连续提升器驱动、图形显示与数据通信是其主要任务,为了保证提升器液压缸的高精度同步跟踪性能,同步系统采用了数字PID控制技术。PID控制可以看成比例控制、积分控制和微分控制的组合作用。比例控制为有差调节,但响应速度快;积分控制为历史积累调节,能消除稳态误差,提高精度,但有滞后现象,超调量增大;微分作用使控制器增加了超前(或预测)作用,有利于补偿控制环节中任何滞后,增加了系统的快速性和稳定性。

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