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(jī)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(jī)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(jī)械作用力可能對油缸有所損傷，同時對機(jī)械聯(lián)接的強(qiáng)度要求增nni剛性峯聯(lián)按汕缸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

2、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(fù)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(bǔ)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(bǔ)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I的有桿腔A和缸H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I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(jìn)入B腔補(bǔ)入一部分油液，使油缸n完成全部行程；如果缸n先伸出到底部，限位開 關(guān)的

3、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I完成全部行程。IX陽3審聯(lián)油缸IM4惜補(bǔ)償裝武審聯(lián)抽fcr1MI 2血【1策Ut換向閥4電礎(chǔ)閥戈液挫單向H3 采用節(jié)流閥的同步回路圈目述油血血1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K 颯向出抽彷潦圖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(jìn)油節(jié)流回路（見圖5 ）、回油節(jié)流回路（見圖6 ）、單側(cè)進(jìn)回油節(jié)流回路（見圖 7 ）和雙向出油節(jié)流（見圖 7 ）。圖7 的

4、回路液壓缸伸出和縮回均進(jìn)行出油節(jié)流，調(diào)整節(jié)流閥可以實現(xiàn)兩缸同時前進(jìn)和后退。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。回路中回油口裝有背壓閥，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(yīng)該比最大負(fù)載時作用在液壓缸上的負(fù)載壓力要稍高。其缺點是當(dāng)活塞上升時功率損傷較大。使用分

5、流閥可以在瞬間得到等量的油，以達(dá)到同步工作。使用分流閥的回路，系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，其同步精度約為 2%5%闇9分流腳5 采用分流馬達(dá)的同步回路圖11中回路由四個柱塞缸、分流馬達(dá)組成。四個柱塞缸的同步靠四個分流馬達(dá)來實現(xiàn)，其同步因素決定于每個液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排油量之差和液壓馬達(dá)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(dá)。由于分流馬達(dá)具有增壓器的功能，馬達(dá)出口的溢流閥可以防止分流馬達(dá)運(yùn)行過程中因增壓作用而導(dǎo)致馬達(dá)出口產(chǎn)生過高的壓力，起過載保護(hù)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(dá)出口的單向閥和回油的溢流閥的功能是：使分流馬達(dá)每

6、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(dāng)一個液壓缸因為外力等因素運(yùn)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。圏10分泓哼達(dá)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(jī)帶動兩個等量液壓泵，這 樣電機(jī)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(dá)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(jì)，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(yīng)用不普遍。LJL_l<s>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(jìn)油還是控制回油又可以分為兩種。圖

7、12所示為比例方向閥控制進(jìn)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， 使之輸出一個與手調(diào)節(jié)流閥相應(yīng)的流量。當(dāng)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(yīng)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(yīng)。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

8、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。i6T o比例閥進(jìn)油同步回路圖12h 2位置傳感器3.比例放大器 4比例方向閥5.手調(diào)節(jié)流閥圖13比例閥回油同步回路r-it位置傳感器2.聯(lián)動方向閥3,比例閥4.先導(dǎo)閥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(jìn)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(yùn)行，回路中的液控單向閥平衡負(fù)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。它也是一種具有雙向調(diào) 速、雙向同步功能的回路。速度控制采用電氣遙控 設(shè)定，位置互相跟隨。由于是容積調(diào)速，沒有節(jié)流損 失。適用于大功率系統(tǒng)和高速的同步系統(tǒng)。由于兩 個液壓