提高速度控制精度的措施
- 作者:液压网
- 时间:2012-09-27
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(1)采用最小德定流量小的调速阂速度控制阀的一项重要技术参数就是最小稳定流量，当液压系统在低速时有较高的速度精确性要求，宜选用最小稳定流量小的液压阀。例如，某旋压封头机液压系统(局部)如图2-19所示，其工作程序是快进一工件进给一快退。系统存在的问题是工件慢进给速度无法调整，达不到规定的1cm/min左右。问题的原因是调速阀1(QDF-B20H-S型单向调速阀)的最小稳定流量(10.6/min)过大。改进后的液压回路如图2-20所示。主要改进措施是安装两个精度较高的单向调速阀2FRM5(图中的B与C阀)，其调整范围是0.2~15/min，可满足工件慢进给速度的要求。同时，并联一个二位四通电磁阀D，用于快进。此外，系统中还增设了液控单向阀E和F用于改进液压缸定位精度，并且将图2-19所示的单向分流阀2改为分集流阀A，以实现两个方向的流量控制，使快进与快退都有较高的同步精度。
(2)采用制动阀消除外部负载时运动速度的干扰在轧钢生产线中，钢卷翻转机用来翻转钢卷。在翻转过程中，当钢卷和翻转机架的重心越过回转中心时，由于钢卷的自重作用，就有一个自动往下掉的倾向，有可能造成失控并引起严重冲击，因此钢卷翻转机的液压系统要设置防止速度失控的特殊液压阀—制动阀。
图2-21是某钢卷翻转机液压回路图，其中1是制动阀。制动阀的工作原理是:当换向阀3处于位置b时，压力油经单向阀2进入液压缸的有杆腔，实现带载翻转。在翻转开始阶段，由于翻卷机带着钢卷上升，这还是个起重过程，所以液压缸的有杆腔必须有一定的压力才能使翻转机翻转。这时有杆腔进油管的油压也传给制动阀左边的控制活塞，使制动阀处于开通而有节流的状态，翻转机缓缓转动。当旋转到一定角度，翻转机和钢卷的重心越过回转支点后，由于钢卷重量要自动下落，带动液压缸快速移动，这时有杆腔的压力快速下降，制动阀在其弹簧的作用下使主阀心左移，节流口逐渐减小，以至单向阀闭死，这样就限制了活塞运动的速度。节流口接近闭死时，由于回油节流作用增大，有杆腔压力有所回升，故仍将制动阀节流口顶开一定开度，从而保证了翻转机始终缓缓旋转，直至到位。
其他类似应用场合，也可设置制动阀来消除外部负载对运动速度的干扰。
(3)采用压力补偿器控制比例换向间的压差比例换向阀既可改变执行件的运动方向，又可调节其运动速度，但比例换向阀只起节流调速作用(图2-22)，它会随负载的变化而产生速度波动，使液压设备运动不平稳。压力补偿器可以保证比例换向阀节流口处的压差不随负载而变化，始终是一个常数，从而改善了比例系统的调速特性与控制精度。压力补偿器可使比例换向阀的分辨率从1:20提高到1:300，而且在整个压差变化范围内流量特性很好(图2-23)。
压力补偿器按其安装形式分为进口和出口两种类型。
图2-24所示为某钢厂钢卷小车横移比例系统。钢卷小车自重10934掩，最大承载量为30000kg掩，系统压力为14Mpa,液压马达带动小车在轨道上行走，要求工作平稳，制动性能良好。
为了保证钢卷小车运行平稳，选用了一个出口压力补偿器，使其在前进与后退过程都能进行流量调节。为了使小车制动平稳，特在液压马达两侧设置了背压阀3。该系统的特点是速度可以自动控制，并且运动平稳制动性能好，缩短了对中时间提高了设备的工作效率，同时也方便了维修。
(4)采用闭环反馈控制为了精确控制液压系统的运动速度，可采用闭环反馈控制方式。一般可由压力传感器或速度传感器作为检测和反馈元件，将所检测的信号反馈给计算机，由计算机控制流量阀实现最佳控制。
高档液压电梯为实现理想的速度曲线，常采用反馈控制方式，使受控流量准确地跟随非线性输入信号变化，从而对液压电梯轿厢的加、减速度进行精确控制。
采用电液比例变量泵的液压电梯速度控制回路如图2-25所示。电梯l.-行时，由双向流量传感器1、电液比例放大器及电液比例变量泵构成流量可准确跟踪给定信号的回路。电梯卜行时，通过电液比例节流阀的开口来控制电梯下行的速度，限速切断阀2用于防止电梯快速下坠。
采用流量一电反馈的液压电梯速度控制回路如图2-26所示。双向流量传感器3、放大器及比例流量阀1与2构成两个流量一电反馈回路，通过控制主阀心开口的大小，进而控制进出液压缸的流量，使电梯按预定的曲线变化。
