多液压机构同步控制设计与应用

液压同步回路1）机械联结同步回路用机械构件将液压缸的运动件联结起来，可实现多缸同步。

本回路是用齿轮齿条机构将两缸的活塞杆联结起来，也可以用刚性梁，杆机构等联结。

机械联结同步，简单、可靠，同步精度取决于机构的制造精神和刚性。

缺点是偏载不能太大，否则易卡住。

（2）用分流阀的同步回路当换向阀A与C均置于左位时，两液压缸活塞同步上升，换向阀A与C均置于右位时，两缸活塞同步下降。

分流阀只能保证速度同步，而不能做到位置同步。

因为它是靠提供相等的流量使液压缸同步的。

使用分流阀同步，可不受偏载影响，阀内压降较大，一般不宜用于低压系统。

（3）用分流集流阀的同步回路使用分流集流阀，既可以使两液压缸的进油流量相等，也可以使两缸的回油量相等，从而液压缸往返均同步。

为满足液压缸的流量需要，可用两个分流集流阀并联，本回路即是。

分流集流阀亦只能保证速度同步，同步精度一般为2～5%。

（4）用计量阀的同步回路计量阀需要电动机带动，故也称计量泵，工作原理也与柱塞泵类似。

本回路用同一电动机带动两个相同的计量阀，使两个液压缸速度同步，同步精度1～2%。

计量阀流量范围小，故一般只用在液压缸所需流量很小的场合。

用调速阀控制流量，使液压缸获得速度同步。

本回路用两个调速阀使两个液压缸单向同步。

图示位置，两液压缸右行，可做到速度同步。

但同步精度受调速阀性能和油温的影响，一般速度同步误差在5～10%左右。

（6）用调速阀同步的回路之二因调速阀只能控制单方向流量，本回路采用了液桥回路后，使两个液压缸可获得双向速度同步。

活塞上升时为进油节流调速，下降时为回油节流调速，速度同步误差一般为5～10%左右。

（7）液压马达与液压缸串联的同步回路用液压马达驱动车床主轴，液压缸驱动车床拖板进给，液压马达的转速与液压缸活塞速度成一定比例同步运行，运行速度由变量泵调节。

当泵的流量一定时，调节液压马达的排量，可在进给量不变的条件下改变主轴转速。

（8）串联缸的同步回路之一液压缸1的有杆腔与液压缸2的无杆腔有效面积相等，可实现位移同步。

同步液压缸的原理及应用1. 同步液压缸的原理同步液压缸是一种将多个液压缸连接在一起，并通过控制系统实现同步动作的装置。

它通过同步阀控制各个液压缸的液压油流的流量和压力，使得多个液压缸能够同时或者按照预定的顺序运动，从而实现工作机构的同步运动。

同步液压缸的原理包括以下几个方面：1.1 液压油路系统：同步液压缸通过液压油路系统实现油液的供给和控制。

液压油路系统通常包括液压泵、储油器、阀体和管路等部分。

液压泵将液压油从储油器中抽出，并通过管路输送到液压缸中。

1.2 同步阀：同步阀是控制液压油流的流量和压力的关键元件。

它根据控制信号，调节液压阀门的开度和关闭，从而控制液压油的流量和压力。

同步阀通常由伺服阀和定位阀组成。

1.3 传感器：传感器用于检测液压缸的位置和速度等参数，并将其转化为电信号传递给控制系统。

传感器可以采用位移传感器、压力传感器、速度传感器等。

1.4 控制系统：控制系统接收传感器的信号，并根据设定的运动要求，通过控制同步阀来控制液压油的流量和压力，实现液压缸的同步运动。

控制系统通常由PLC、电脑或者专用的控制器组成。

2. 同步液压缸的应用同步液压缸广泛应用于各种机械和工业设备中，其主要应用领域包括：2.1 金属加工机械：同步液压缸可以用于金属加工机械中的夹紧、送料、卷曲等工作。

例如，在压力机中，同步液压缸可以调整上下模具的位置，保证加工过程中的同步性，从而提高加工质量。

2.2 模具机械：同步液压缸可以用于模具机械中的开合模操作。

例如，在注塑机中，同步液压缸可以控制模具的开合速度和力度，实现高效、精确的注塑操作。

2.3 机床设备：同步液压缸可以用于机床设备中的切削、进给和定位等工作。

例如，在数控机床中，同步液压缸可以控制工件的进给速度和位置，实现高精度的加工。

2.4 桥梁建设：同步液压缸可以用于桥梁建设中的桥梁升降和平移操作。

例如，在施工过程中，同步液压缸可以控制桥梁的升降和平移，保证施工的安全和顺利进行。

基于PLC的液压同步系统的程序设计方法在液压系统中，经常要求系统能控制处理多个执行机构同步运行的问题。

下面以笔者为国内某热电厂所设计的由一台PLC和四个电液比例阀组成的系统为例，说明同步系统的组成及程序设计方法。

一、系统组成系统由PLC、电流比例阀、齿轮双齿条油缸及转动执行机构等部分组成。

由PLC控制四个电液比例阀分别驱动四个齿轮双齿条油缸，带动四个执行机构转动。

控制要求规定：四个执行机构转动时，其转动速度应同步，最终的转动位置角度应相同。

系统的PLC选用Koyo SZ-4型产品，其各种模块安装在机架内的不同槽位上，I/O点的地址定义号由该模块所在的槽位决定，八槽机架所安装的模块类型及其地址定义号如图1所示。

图1系统的开关量输入模块选用8ND1型和16ND1型24VDC模块，它们的地址号为1010 ~1077，共56点。

主要用来连接按钮输入信号和接收绝对式旋转编码器发生的编码信号。

开关量输出模块选用8TR1型24VDC模块，它的地址号为~010~Q017，主要用来连接各种指示灯。

模拟量输出模块的型号为2DA2，该D/A模块提供2路-10V~—+10V的输出电压。

Z-CTIF为高速计数模块，该模块用于接收增量式旋转编码器发来的高速脉冲。

比例阀选用的是4WRZ16型先导式电液比例换向阀，其电源形式为直流24V，电磁铁名义电流为800mA。

由PLC输出的-10V~+10V电压控制功率放大器输出-800mA~+800m A电流，输出电流的大小决定了电液比例阀阀口的开度。

系统选用Koyo TRD-NA360PW绝对式旋转编码器作为执行机构转动角度检测反馈元件。

当电液比例阀驱动齿轮双齿条油缸带动执行机构低速转动时，绝对式旋转编码器可将执行机构的转动位置角度实时反馈给PLC。

系统选用的增量式旋转编码器用于发出执行机构转动方向和转动角度大小的指令。

二、程序设计方法1、旋转编码器数据采集的编程方法图2为绝对式旋转编码器和增量式旋转编码器数据采集的部分程序。

摘要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。

液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。

动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。

液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。

该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。

按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。

关键词：四柱；液压机；PLC联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸目录第1章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2发展趋势 (6)第2章液压机本体结构设计 (8)2.1 液压机基本技术参数 (8)2.2 液压缸的基本结构设计 (9)2.2.1 液压缸的类型 (9)2.2.2 钢筒的连接结构 (9)2.2.3 缸口部分结构 (9)2.2.4 缸底结构 (9)2.2.5 油缸放气装置 (10)2.2.6 缓冲装置 (11)2.3 缸体结构的基本参数确定 (11)2.3.1 主缸参数 (11)2.3.2 各缸动作时的流量： (12)2.3.3 上缸的设计计算 (14)2.3.4 下缸的设计计算： ......................................................... 错误！未定义书签。

2.4 确定快速空程的供液方式、油泵规格和电动机功率 ............ 错误！未定义书签。

2.4.1 快速空程时的供油方式 ................................................. 错误！未定义书签。

2.4.2 确定液压泵流量和规格型号 ......................................... 错误！未定义书签。

液压控制系统液压技术主要是由于武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。

随着控制理论的出现和控制系统的发展，液压技术与待腻子技术的结合日趋完善，从而产生了广泛应用于武器装备的高质量电液控制系统。

同时，液压技术也广泛地应用于许多工业部门。

在这个发展过程中，控制装置的需要反过来迫使液压元器件、液压控制系统不断更新，不断发展提高。

本文结合课堂所学，简要讲述液压技术的发展和应用。

1.液压传动将源动力的能量按一定方式和规律传递给工作机构的作用叫传动。

在机器中起传动作用的机构叫传动机构。

目前传动有五种型式：机械传动、电气传动、气体传动、流体传动和复合传动。

在液体传动中，有一种以液体为传动介质，主要靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递的叫液压才传动。

图1为一个简单的连通器，可以用来传递能量。

图1.连通器简图当右边小活塞在外力Fo作用下，向下推压右边腔室的液体时，该处的液体通过两腔室间连通的通道被挤压到左边大腔室中，使重物G运动，这样就起到了传动能量的作用。

但这种简单的连通器不能连续工作，下面以一个简单的例子来分析液压传动系统。

如图2所示，小活塞及其活塞缸为主动缸，在单向阀配合下不断从邮箱吸油，排左边大缸腔，被称为液压泵。

左边大活塞及其缸腔为工作缸，不断得到压力油，不断推举重物做功，被称为液压缸。

从图中知道，液压泵、液动机（液压缸和液压马达）和控制阀为组成液压系统的三个主要部分，加上辅助装置和液压油，这五个部分是实际液压机构所必须的。

图2.千斤顶的原理图2.液压元件根据各个元件在液压系统中的作用，主要分为动力元件(液压能源)—液压泵，执行元件(液动机)—液压马达(输出旋转运动)和液压缸(输出直线运动)，以及各种控制阀。

2.1.液压控制元件液压阀是液压系统的控制元件，通过它改变系统中流体的运动方向、压力和流量。

在节流式伺服系统中，它直接控制执行元件动作；在容积式伺服系统中，它直接控制着泵的变量机构，改变其输出流量，从而间接的对执行元件的动作进行控制。

机械液压调节系统及电液调节系统的原理和应用分析[摘要]本文以某汽轮机液压调节系统为例，阐述了机械液压调节系统及电液调节系统的原理，比较了二者系统的性能，并结合山西某发电厂3#汽轮机，探讨调节系统的应用情况。

[关键词]汽轮机;调节系统;原理;应用1、机械液压调节系统在生产实践中，往往对系统的结构和所采用的元件加以改进，下面以哈尔滨汽轮机厂生产的100MW 汽轮机的液压调节系统为例来说明机械液压调节系统的工作原理。

如图1.图1 机械液压调节系统原理图当汽轮机转速升高时，离心式调谏器的飞锤向外飞出，弹性钢带发生变形，使挡板向右侧移动。

加大了随动滑阀的喷嘴的排油间隙s。

压力油经节流孔板f1和f2进入随动滑阀的右侧油室，并从这里经排油间隙s排向回油。

排油间隙s加大后，喷嘴的排油面积加大，随动滑阀活塞右侧油室中的油压Pm降低，在油压差的推动下，随动滑阀就向右移动。

随动滑阀的位移，通过杠杆的传动带动分配滑阀向右移动，增大了分配滑阀上的排油口A的面积。

压力油从反馈油口上的油口B和油动机滑阀上的油口c进入脉动油路，然后由排油口A排出。

排油口A面积的增大，使脉动油压Px降低。

脉动油压Px作用油动机滑阀底部，与其顶部的压力油压力相平衡，脉动油压Px的降低，使油动机滑阀上下的油压发生不平衡，由于顶部的压力油压力大于底部的脉动油压力，压力差推动油动机滑阀向下移动。

油动机滑阀的位移使油动机活塞上腔经常闭油口a与压力油接通，而下腔则经油口b与回油相通，因此使油动机活塞在上下压差的作用下向下移动，使反馈滑阀向右移动，开大了反馈滑阀上的进油口B，增大了进入脉动油路的油量，使油压Px上升，使油动机滑阀又向上移动。

当最后达到稳定状态时，油动机滑阀仍回到原来位置，将油口a和b完全盖住，油动机就不再继续运动了。

图中的油口B起到局部反馈的作用。

当油压Px下降而使错油门向下移动时，油口B开大，使油压Px回升，从而限制了错油门的行程，使整个调节过程比较平稳。

液压系统设计篇----4ffaa03a-7161-11ec-876d-7cb59b590d7d液压传动系统设计，除了应符合其主机在动作循环和静、动态性能等方面所提出的要求外，还必须满足结构简单、使用维护方便、工作安全可靠、性能好、成本低、效率高、寿命长等条件。

液压传动系统的设计一般依据流程图见图4-1的步骤进行设计。

图4-1液压传动系统设计流程图第一节明确设计要求要设计一个新的液压系统，首先必须明确机器对液压系统的动作和性能要求，并将这些技术要求作为设计的出发点和基础。

需要掌握的技术要求可能包括：1．机器的特性（1）充分了解主机的结构和总体布置，机构与从动件之间的连接条件和安装限制，以及其用途和工作目的。

(2)负载种类（恒定负载、变化负载及冲击负载）及大小和变化范围；运动方式（直线运动、回转运动、摆动）及运动量（位移、速度、加速度）的大小和要求的调节范围；惯性力、摩擦力、动作特性、动作时间和精度要求（定位精度、跟踪精度、同步精度）。

（3）原动机类型（电机、内燃机等）、容量（功率、速度、扭矩）和稳定性。

(4)操作方式（手动、自动）、信号处理方式（继电器控制、逻辑电路、可编程控制器、微机程序控制）。

（5）系统中每个执行器的动作顺序和动作时间之间的关系。

2.使用条件（1）设置地点。

(2)环境温度、湿度（高温、寒带、热带），粉尘种类和浓度（防护、净化等），腐蚀性气体（所有元件的结构、材质、表面处理、涂覆等），易爆气体（防爆措施），机械振动（机械强度、耐振结构），噪声限制（降低噪声措施）。

（3）维护程度和周期；维修人员的技术水平；保持空间、可操作性和互换性。

3.适用的标准和规则根据用户要求采用相关标准、法则。

4．安全性、可靠性（1）用户在安全方面是否有特殊要求。

（2）指定保修期和条件。

5.经济不能只考虑投资费用，还要考虑能源消耗、维护保养等运行费用。

6．工况分析液压系统的工况分析是为了找出各执行机构在各自工作过程中的速度和负载变化规律。

液压系统效率与分布式控制方法研究液压系统是目前被广泛应用的一种机械传动系统，特别在重载运输、航空航天、机床和机械设计等领域中，液压系统的应用非常广泛。

液压系统的效率和控制方法是研究液压技术的重要方向。

本文将讨论液压系统效率和液压系统分布式控制方法。

一. 液压系统的效率液压系统主要由液压执行元件、控制元件和工作液压油组成。

液压系统的效率是衡量其性能和经济效益的重要指标之一。

液压系统效率的提高有利于实现能耗节约和资源保护。

液压系统效率主要包括机械效率、体积效率和功率效率。

1. 机械效率液压系统中机械效率指的是传动机构的机械损失及其与工作机构之间的匹配度。

液压机械损失主要由系统中各种摩擦和回转副产生，包括齿轮副、液压泵、液压马达、阀门、柱塞、活塞等元件。

为了提高液压系统效率，需要采取以下措施：1）采用新型液压元件降低损失；2）优化液压元件的设计和制造工艺；3）改进液压系统的输油和防泄漏措施；4）通过减小工作压力、降低油温和减轻工作负荷等方式减小传动功率损失。

2. 体积效率体积效率指的是液压系统中排量的实现度，即未通过液压元件泄漏和压缩而实际传动的流量。

这取决于系统元件的工作性能和配合质量。

利用高精度机床和先进的加工技术，如微电子制造技术、激光制造技术等，可以提高液压元件的匹配精度和传动效率，从而提高液压系统的体积效率。

3. 功率效率功率效率是指液压系统中单位时间内消耗的功率与液压元件的旋转输入功率之比。

液压系统的容积效率与机械效率和质量功率共同决定了液压系统的功率效率。

为提高液压系统的功率效率，主要可从两个方面考虑：1）增强液压元件的承载能力和提高加载能力；2）通过减小压力动态波动和满足最佳流量策略等途径降低泵的负荷。

二. 液压系统分布式控制方法液压系统分布式控制方法指的是在液压系统中采用电子技术、计算机技术和通信技术等手段，实现液压元件的智能化和自动化控制。

液压系统分布式控制方法主要包括以下三种：1. 集成式控制集成式控制是指将多种液压元件和控制单元集成在同一控制系统中，实现液压元件的联动控制和操作自动化。