液压同步回路的方法与特点
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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。
课时授课计划教学过程:复习: 1、滤油器的结构及功能2、蓄能器的功能3、油箱的结构4、管路、接头、热交换器的种类。
新课:第七章液压基本回路第一节能量回路一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路图7-1所示的能源回路的优点是:结构简单,反应迅速,压力波动比较小。
缺点是:由于定量泵不能改变输出流量,在负载不需要全流量工作时,多余的流量通过溢流阀流回油箱,所以效率较低,尤其当负载流量为零时,泵的流量几乎全部由溢流阀溢流,泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上,这将产生大量的热,使油温很快升高。
因此,这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。
能源系统的流量按系统的峰值流量设计,如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短,并且允许供油压力有一定变动,则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求,以减小泵的容量,并使功率损失和油温升高小些。
蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用,使系统工作更加平稳。
二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点,其特点是结构比较简单,功率损失小,适用于高压,但压力波动较大,并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化,对伺服系统将引起伺服放大系数的变化,因而对某些要求较高的系统不合适。
另外,所用元件较多,为了使泵有较长时间的卸荷,蓄能器的容量较大,整个能源装置的体积、重量都较大。
这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。
三、恒压力变量泵式(自动调压泵)液压能源回路图7-3所示为恒压力变量泵式(自动调压栗〉液压能源回路。
这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要,因而效率高,经济效果好,适用于高压和大功率系统,既适用于流量变化很大的系统,也适用于间歇工作的系统,为目前航空液压伺服系统所广泛采用。
第二节基本回路一、顺序动作回路顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。
按控制方式不同,可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。
液压缸并联的同步回路实验报告实验目的液压缸并联同步回路是液压控制系统中非常重要的组成部分。
本实验的目的是探究并联同步液压缸的工作原理,实现多个液压缸的同步运动,并研究不同工作条件下系统的响应特性以及系统参数的影响。
实验设备1. 液压缸并联同步回路2. 操作台面及油源调节阀3. 液压油泵、压力表、溢流阀、油箱等液压元件4. 面积相同的两个液压缸实验原理在液压控制系统中,液压缸并联同步回路是达到多个液压缸同步运动的一种方式。
液压缸并联后,每个液压缸都能得到相同的油量,从而实现同步运动。
当其中一个液压缸速度发生改变时,系统会自动调整液压油的供给量,以确保液压缸之间的同步性。
该系统通常由电磁阀、油泵、油箱、压力表、溢流阀、液压缸、同步回路等液压元件组成。
实验步骤1. 将液压缸并联同步回路放置在操作台面上,并连接油泵、溢流阀和液压油箱。
2. 让液压泵开始运转,并将油泵的压力表连接到系统中的进口部分。
3. 分别将面积相同的两个液压缸连接到同步回路中,并调整溢流阀,使系统的最高压力不超过设计值。
4. 在液压缸并联同步回路的端口上连接压力和流量传感器,以记录压力和流量的变化。
5. 通过操作电磁阀,控制液压缸的进油和排油,观察液压缸的运动轨迹和同步性。
6. 改变液压缸的工作条件,如工作压力、液压油的流量等,记录系统的响应特性以及系统参数的影响。
实验结果分析在不同的工作条件下,液压缸并联同步回路的响应特性会发生改变。
当系统的工作压力较低时,各液压缸的运动速度会逐渐减缓,导致液压缸之间的同步性下降。
而当系统的工作压力较高时,各液压缸的运动速度会增加,同步性会得到改善。
同时,在系统的流量变化较大时,也会影响液压缸的同步性。
因此,在设计液压缸并联同步回路时,需要对系统的工作条件进行充分考虑,并结合流量和压力的变化,优化系统的特性和参数。
结论通过本次实验,我们探究了液压缸并联同步回路的工作原理,实现了多个液压缸的同步运动,并研究了不同工作条件下系统的响应特性以及系统参数的影响。
Mining & Processing Equipment 53近年来,随着环境保护意识的增强,垃圾的处理和综合利用受到关注。
在为某公司生产的垃圾送料器液压系统设计时,遇到了要求三个液压缸同步前进,然后顺序后退的回路设计问题,这里,液压系统的主要作用是完成垃圾的送料,为保证垃圾能够可靠地送料,要求在一个工作循环中,三个液压缸同步前进,到位后三个液压缸依次顺序后退至原位(此时卸料)。
1 主要技术问题及解决方法针对以上问题,在细致地分析了系统主要功能要求的基础上,可以把该系统设计的主要问题归纳为两个:单因此可以采用1所分别为固接Ⅲ缸筒外的机分流同步阀的出口相连(如图2、3所示)。
其实现位移同步运动的原理为:缸筒左移时,Ⅰ、Ⅲ缸筒依靠单向分流同步阀实现同步,同时利用机械挡块1、3的作用迫使挡块2移动,从而使缸筒Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ同步运动;缸筒右移时,则按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序运动。
当机械挡块1、3按照图1中虚线所示的方式连接、而油路连接不改变时可以实现三缸筒同步向右移动,而按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序向左移动。
三缸顺序动作可以采用行程控制方式 (行程阀和行程开关如图2所示)或压力控制方式(顺序阀或压力继电器)。
2 同步—顺序动作回路的几种方案根据以上分析,可以拟定以下4个方案:(1) 方案1如图2所示,采用行程阀实现三缸顺序动作。
工作过程为:启动后,电磁换向阀1左位接通,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三缸筒同步左移;至左端点时,缸筒Ⅰ压下行程开关1XK,使阀1右位接通;三缸进、出油口转换,首先缸筒Ⅰ右移,至右端点时压下行程阀3,接着缸筒Ⅱ右移,Ⅱ至右端点时压下行程阀2,缸Ⅲ右移,Ⅲ至右位时压下行程开关2XK,阀1左位接通,完成一个工作循环。
(2) 方案2如图3所示,与方案1不同之处是采用两个顺序阀实现三缸的顺序动作,其中顺序阀2的动作压力比阀3的小,左移时三缸同步,右移时按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的顺序移动,其动作顺序为:假设三缸筒处于右位时为原位,Ⅲ压下2XK,当阀1左位接通时,三缸筒同步左移,同时Ⅲ松开2XK,移至左端时,Ⅰ压下1换向,右位接通,缸筒Ⅰ首先右移,右端时,开顺序阀2右移动,力进一步增加,阀32X成一个工作循环。
两个液压缸的同步回路
液压缸是一种常见的液压元件,广泛应用于各种机械设备中。
如
果需要实现两个液压缸的同步工作,可以采用同步回路来实现。
本文
将介绍两个液压缸同步回路的原理和操作方法。
首先,同步回路的基本原理是通过调节油液流量来控制液压缸的
运动,从而保持两个液压缸的同步。
在同步回路中,通常会使用一个
供油阀来控制油液流向液压缸,并配合一个压力传感器来监测液压系
统的压力。
其次,为了实现两个液压缸的同步运动,需要确保液压系统中的
油液供应充足且压力稳定。
可以通过增加油箱容量和设置压力调节阀
来实现这一点。
另外,为了减小液压系统的响应时间,通常会在系统
中加入一个快速供油回路,以提高液压系统的工作效率。
另外,为了保证同步回路的正常运行,还需要对液压系统进行一
些维护和保养。
定期检查液压油的清洁度和粘度,及时更换老化的密
封件和油封,以确保液压系统的正常运行。
此外,还需要定期检查液
压管路和接头的连接情况,防止泄漏和松动。
最后,需要注意的是,当液压系统出现故障或异常情况时,应及
时停机检修,并找到故障原因进行修复。
在操作液压系统时,应遵循
相关的操作规程和安全操作规范,确保工作人员的人身安全。
总而言之,两个液压缸的同步回路是一种实现液压系统同步工作
的重要方法。
通过调节油液流量和压力,可以实现液压缸的同步运动。
在使用过程中,需要注意维护保养和及时处理故障,以确保液压系统
的正常运行。
1、液压系统回路设计1.1、 主干回路设计对于任何液压传动系统来说, 调速回路都是它的核心部分。
这种回路可以通过事先的调整或在工作过程中通过自动调整来改变元件的运行速度, 但它的主要功能却是在传递动力(功率)。
根据伯努力方程: 2d v p q C x ρ∆= (1-1)式中 q ——主滑阀流量d C ——阀流量系数v x ——阀芯流通面积p ∆——阀进出口压差ρ——流体密度其中 和 为常数, 只有 和 为变量。
液压缸活塞杆的速度:q v A= (1-2) 式中A 为活塞杆无杆腔或有杆腔的有效面积一般情况下, 两调平液压缸是完全一样的, 即可确定 和 所以要保证两缸同步, 只需使 , 由式(1-2)可知, 只要主滑阀流量一定, 则活塞杆的速度就能稳定。
又由式(1-1)分析可知, 如果 为一定值, 则主滑阀流量 与阀芯流通面积成正比即: ,所以要保证两缸同步, 则只需满足以下条件:, 且此处主滑阀选择三位四通的电液比例方向流量控制阀,如图1-1所示。
图1-1 三位四通的电液比例方向流量控制阀它是一种按输入的电信号连续地、按比例地对油液的流量或方向进行远距离控制的阀。
比例阀一般都具有压力补偿性能, 所以它输出的流量可以不受负载变化的影响。
与手动调节的普通液压阀相比, 它能提高系统的控制水平。
它和电液伺服阀的区别见表1-1。
表1-1 比例阀和电液伺服阀的比较项目 比例阀 伺服阀低, 所以它被广泛应用于要求对液压参数进行连续远距离控制或程序控制, 但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。
又因为在整个举身或收回过程中, 单缸负载变化范围变化比较大(0~50T), 而且举身和收回时是匀速运动, 所以调平缸的功率为, 为变功率调平, 为达到节能效果, 选择变量泵。
综上所可得, 主干调速回路选用容积节流调速回路。
容积节流调速回路没有溢流损失, 效率高, 速度稳定性也比单纯容积调速回路好。
为保证值一定, 可采用负荷传感液压控制, 其控制原理图如图1-2所示。
液压同步回路的方法及特点
液压缸机械结合同步回路
图1 中回路由两执行油缸和刚性梁组成,通过刚性梁联接实现两缸同步,图2 中回路由两执行油缸、齿轮齿条缸组成,通过齿轮齿条将两缸联接在一起,从而实现同步。
两液压回路液压缸的同步都是靠机械结构来保证的,这种回路特点是同步性能较可靠,但由于油缸的受力有差别时硬性的机械作用力可能对油缸有所损伤,同时对机械联接的强度要求增
加.
2 串联液压缸同步回路
图3 中回路由泵、溢流阀、换向阀、两串联缸组成,要求实现两串联缸同步。
实现此串联液压缸同步回路的前提条件是:必须使用双侧带活塞杆的液压缸,或者串联的两油腔的有效作用面积相等,这样根据油缸速度为流量与作用面积的比值,油缸的速度才能相同。
但
是,这种结构往往由于制造上的误差、内部泄露及混入空气等原因而影响其同步性。
对于负载一定时,需要的油路压力要增加,其增加的倍数为其所串联的油缸数。
为了补偿因为泄
露造成的油缸不同步问题,在设计同步回路时可以采用带补油装置的同步回路,见图4。
图4 中回路较图3 增加了液压锁和控制液压锁打开的换向阀,这条油路的增加可使两串联缸更好地实现同步。
同样,缸Ⅰ的有杆腔A 和缸Ⅱ的无杆腔B 的受力面积相同。
在工作状态,活塞杆伸出的情况下,如果缸Ⅰ先伸出到底部,限位开关的作用使电磁换向阀得电,压力油进入B 腔补入一部分油液,使油缸Ⅱ完成全部行程;如果缸Ⅱ先伸出到底部,限位开关的作用使电磁阀得电,液控单向阀打开,使A 腔放出部分油液,使油缸Ⅰ完成全部行程。
3 采用节流阀的同步回路
用节流阀来控制工作缸的同步,其结构比较简
单,造价低廉,且同步效果较好,因此,是在液压
同步回来设计中较常用的控制方法。
图5~图8 的节流回路组成均是由通过换向阀来控制节流阀以实现执行油缸的同步,不同的是节流阀的形式和安装位置不同。
采用节流阀的同步回路分为进油节流回路(见图5 )、
回油节流回路(见图6 )、单侧进回油节流回路(见图7 )和双向出油节流(见图7 )。
图7 的回路液压缸伸出和缩回均进行出油节流,调整节流阀可以实现两缸同时前进和后退。
在这种回路中,各个电磁换向阀必须同上切换,如果液压缸操作回路管线长度不同,还需要考虑压力差异的影响。
由于载荷、泄露与阻力的不同会影响其同步性,节流阀调速的同步精度一般低于4%~5%。
4 采用分流阀的同步回路
图9 中分流阀由单向阀、分流阀、换向阀、背压阀和执行油缸组成。
此设计方案可以实现液压缸的上升、下降的双向同步,并且可以在中间任意位置停留。
回路中回油口装有背压阀,这个阀的作用是为了防止液压缸在下降行程中活塞很快滑下,此背压阀的设定压力应该比最大负载时作用在液压缸上的负载压力要稍高。
其缺点是当活塞上升时功率损伤较大。
使用分流阀可以在瞬间得到等量的油,以达到同步工作。
使用分流阀的回路,系统简单、经济,其同步精度约为2%~5%。
5 采用分流马达的同步回路
图11 中回路由四个柱塞缸、分流马达组成。
四个柱塞缸的同步靠四个分流马达来实现,其同步因素决定于每个液压马达每转排油量之差和液压马达的容积效率,所以在要求精确度较高的场合可以采用容积效率高的柱塞式液压马达。
由于分流马达具有增压器的功能,
马达出口的溢流阀可以防止分流马达运行过程中因增压作用而导致马达出口产生过高的压力,起过载保护作用,即使回路中有一只液压缸已经提前完成了整个行程,其他液压缸仍可以完成其工作行程。
马达出口的单向阀和回油的溢流阀的功能是:使分流马达每腔分配室都维持一定压力,保证系统最小工作压力,这样,当一个液压缸因为外力等因素运行加快时,最小工作压力就能保证速度最快的液压缸不会发生吸空现象。
6 采用并联液压泵的同步回路
图11 中回路由液压泵、溢流阀和换向阀组成。
其特点是使用同一个电机带动两个等量液压泵,这
样电机转速一致,等量泵供给2 台油缸的流量就是
一致的,从而达到两执行油缸同步的目的。
这种靠
并联等量泵的回路设计简便、经济,但该回路因受
液压泵、缸和溢流阀制造误差等一系列因素,同步
精度并不高,所以应用不普遍。
7 采用比例方向阀的同步回路
按比例方向阀在回路中是控制进油还是控制回油又可以分为两种。
图12所示为比例方向阀控制进油的同步回路。
比例方向阀根据位移传感器1和2的反馈信号, 连续地控制阀口开度, 使之输出一个与手调节流阀相应的流量。
当出现位置偏差, 比例放大器得到一控制信号, 调整比例阀开口, 使之朝减小偏差的方向变化, 直到偏差消失。
因此这是一个位置闭环控制系统。
控制精度取决于位移传感器的检测精度及比例阀的响应特性。
理论上该回路没有累积误差。
液压缸的上行速度可以通过节流阀5来调,而比例方向阀4则会自动跟踪适应。
这种回路要求比例阀有较大的通流能力, 采用比例阀回油同步回路则可以选用较小通径的比例阀, 从而降低成本。
比例阀回油同步回路如图13所示, 该回路由两个完全相同的定量泵分别向两个液压缸单独供油。
如果出现位置不同步, 则连接横梁倾斜。
传感器1检测到后控制比例阀3的比例电磁铁a或b。
使其中较快一侧的定量泵通过比例阀排出部分流量, 使其控制的液压缸速度慢下来。
由于比例阀3通过的流量只是纠偏用的小流量,故可选用较小的通径。
图12
图13
8 采用比例调速阀的比例同步回路
如图14所示。
这种回路的显著特点是双向调
速、双向同步。
上升行程为进口节流, 下降行程为回油节流, 而且回油节流有助于防止因自重下滑时的超速运行, 回路中的液控单向阀平衡负载的自重。
另外的四个单向阀为一组, 构成桥式整流回路。
使正反向行程通过调速阀的流量方向一致。
图15所示是容积控制式的比例同步回路, 比例
元件需采用比例变量泵。
它也是一种具有双向调
速、双向同步功能的回路。
速度控制采用电气遥控设定, 位置互相跟随。
由于是容积调速, 没有节流损失。
适用于大功率系统和高速的同步系统。
由于两个液压缸的油源系统完全独立, 因而很适用于两液压缸相距较远又要求同步精度高的地方。
图14
图15。