液压同步马达在DCJ900型运架一体机中的应用.pdf

Hv d r a u l i e s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ NO ． 1 1 ． 2 0 l 2 液压同步马达在 D C J 9 0 0型 运架一体机中的应用 张 超 郑州新大方重工科技有限公司 ， 河南 郑州4 5 0 0 6 4 摘 要 该 文通过介绍 实现执行 器同步工 作的几种控制方式 ， 并结 合设 备总体设 计要求及成本费用的综合考虑 ， 就采用 的 R o n z i o的齿 轮 同步马达实现辅支腿 同步控制的技术进行分析， 并指出了影响同步精度 的重要 因素。 结合实例探讨 同步 马达的控制方式 及如何改善 影响 同步的因素 ． 并提 出更 为简 洁可靠 的同步技术措施。 关键词 液压同步马达 运架一体机 中图 分 类 号 T H1 3 7 ． 5l 文献 标 识 码 A 文章 编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 01 2 l l 一 0 0 4 5 0 2 Ap p l y t he Hy d r a u h c S y nc h r o n o us M o t o r t o DC J 9 0 0 T y p e T r a n s p o r t e r e c t Ma c h i n e zHANG Ch Z h e n g z h o u Ne w Da F a n g He a v y I n d u s t r y S c i e n c e T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ，Z h e n g z h o u 4 5 0 0 6 4， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r i n t r o d u c e s s e v e r a l c o n t r o l me t h o d s o f t h e r e a l i z a t i o n a b o u t a c t u a t o r s y n c h r o n o u s W O r k ， a n d c o mb i n e d w i t h t h e e q u i p me n t o v e r a l l d e s i g n r e q u i r e me n t a n d c o s t i n t o c o n s i d e r a t i o n ， i t u s e s t h e Ro n z i o g e a r s y n c h r o n o u s mo t o r a n d a u x i l i a r y l e g s y n c h r o n o u s c o n t r o l t e c h n o l o g y a r e a n a l y z e d ， a n d p o i n t e d o u t t h e i mp o r t a n t f a c t o r s i n fl u e n c i n g t h e s y n c h r o n i z a t i o n p r e c i s i o n ． C o mb i n e d w i t h t h e e x a mp l e s o f s y n c h r o n o u s mo t o r c o n t r o l me t h o d a n d h o w t o i mp r o v e t h e e f f e c t s o f s y n c h r o n i z a t i o n f a c t o r ，a n d p u t f o r w a r d a mo r e c o n c i s e a n d r e l i a b l e s y n c h r o n i z a t i o n o f t e c h n i c a l me a s u r e s ． Ke y wo r ds h y dr au l i c s y nc h r o no u s mo t o r； t r an s po r t e r e c t ma c h i n e 0 前 言 目前， 实现液压执行器同步工作的主要方法有 ① 在每个液压马达或油缸的回路都装有流量控制阀； ② 比例阀反馈控制； ③采用分流集流阀； ④齿轮同步分流 器； ⑤柱塞式同步分流器， 这几种实现同步运动的方法 在 同步控制精度和实现成本上各不相同。经过综合考 虑 ．我公司在运架一体机主支腿和辅助支腿液压系统 中都使用意大利 R o n z i o 罗茨 公司生产的 F D R A系列 齿 轮 同步马 达来实 现左 右 支腿 的同步运 动 。 1 同步马达介绍 收稿日 期 2 0 l 2 一 o 4 0 5 液压同步马达是 由加工精度较高 、尺寸相 同的若 作者简介 张超 1 9 8 1 一 男， 河南郑州 1 人， 工程师， 学士， 研究方向为液压 干个液压马达组成 。相同的尺寸和较高的加工精度 ， 使 系统及其控制。 得通过每一个液压马达的流量 排量 近似相同 再者 ． ’ - 一“ 卜 ” 。 卜“” - ‘ 卜“ _ 卜一 ’ 卜“ 卜一 “ 卜” - “ - 一” -一 十- - - - * - - A ． - 一 十-一 十- 一十 一 十- - - - ”十一 十” 十-* 十一 * 一 恒定 的压力增益和流量增益 ， 即用液桥特征参数来表 制状态。最终得出结果是新型粉煤灰全自动压砖机出 不 。 砖 的效率 及压 砖 的质量都 达 到 了国际标 准 ． 并 且 已应 A型半桥具有对称性好 、线性度高和增益大 的优 点 ， 但要控制双边 的轴向尺寸精度 ， 工艺要求较高； B型 半桥增益适度 ， 稳定性要求低 ， 应用较普遍。 4结 论 综上所述 ， 采用了 B型液压半桥的液压控制油路 ． 即变量柱塞泵的先导压力调整范围较大， 增益曲线平 缓 ， 变量泵控制压力 xl的稳定性得到了大大的提高， 完全达到了预测 的状态 ， 超过了德国拉斯克压机的控 用 于九华 山电厂及 禹城 发 电厂 。 参 考 文 献 【 l 】 李杜云． 液压元件与系统【 M】 ． 北 京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． 【 2 】 吴根茂． 实用 电液 比例技 术【 M 】 ． 杭州 浙江大学 出版社 ， 2 0 0 6 ． 【 3 】 王庆国． 二通插装阀控制技术[ M】 ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 4 ] 俞新陆． 液压机的设计与应re[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 7 ． 【 5 】 吴正直． 粉煤灰房建材料的开发 与应用【 M 】 ． 北京 中国建材工 业 出 版社 ． 2 0 0 3 ． 45 液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 l 2年 第 l l期 由于 液 压执 行 器 的 截 面积 或 排 量 相 同 ， 从 而 实现 速 度同步。液压齿轮同步马达尽管加工精度 比较高， 但实 际使 用 中还 存 在着 明显 的误差 ，其 同步精 度 主要受 以 下一 些 客观 因素 的影 响 。 ①负载均衡性； ②介质的温度和粘度； ③系统压力 等级 ； ④分流器的转速； ⑤流量的连续性 。 基 于上 述 几点 因素 ，若液 压 系统设 计 不合 适 即便 是采用 同步马达在实际使用还会存在执行器不同步的 问题 。所 以 ， 要 解决 液 压 同步 马达 的 同步误 差 ， 就必 须 解决以上问题 ， 必须设计合理 的液压系统 ， 并正确 、 合 理地使用液压同步马达。 2 液压系统原理介绍 我 公 司 D C J 9 0 0型 运 架一 体 机 主 支 腿 和辅 助 支 腿 液压系统都使用了同步马达来实现液压缸 的同步 ， 并 且整个 液 压系 统 的设计 克服 了影 响 同步精 度 的主 要 因 素 。 现 以辅 助支腿 液压 系统 见 图 1 说 明同步马 达在设 备上 的使用。 l 一 液压泵 2 一 单向阀 3 一 压力表 4 一 电磁溢 流阀 5 一 电磁换 向阀 6 一 齿轮同步马达7 一 单向阀8 一 溢流 阀9 一 液 压缸 l 0 一 平衡阀 1 1 一 电磁换 向阀 图 1 辅 助 支 腿 液压 系统 原 理 图 工作原理 液压泵 l启动 ， 电磁溢流阀 4通 电， 电 磁换向阀 5中 1 Y A通电，液压油经齿轮同步马达 6进 入液压缸 9的无杆腔 ， 液压缸伸出。由于齿轮同步马达 6的作用 ，进入液压缸 9的无杆腔液压油的体积相同 ， 油缸杆伸出速度相同 ，从而实现油缸杆伸出同步的 目 的 溢 流 阀 8的 目的是 防 止在 液压 缸 出 口 由于 压 力放 大现象而产生过高压力，从而保证即使工作油路路 中 有 一 只液 压缸 已经提 前完 成 了整 个 行程 ，其 它 的 液压 缸仍然可以正常完成其工作行程 。单向阀 6和单向阀 l 2的作用是保证齿轮同步马达的每个腔室都能维持一 个 4 b a r 的最低压力 ，当其中一只液压缸已经完成其余 全部工作行程时 ，分流器仍然在为其他速度较慢 的液 压缸继续运行。这时 ， 系统的最低压力就保证了管路相 通 的 、 速 度最快 的液 压缸 不会 发生 吸空现 象 。 当电磁 阀 5中 2 Y A通 电 ， 电磁 阀换 向 ， 液 压油进 入 液 压缸 9的有 杆腔 。 无 杆腔 的液 压 油经齿 轮 同步 马达 6 回到油箱 ， 由于有齿轮 同步马达 6的作用 ， 每一个油缸 无 杆腔 的回油 速度 相 同 ，因此 实 现 油缸缩 回 同步 的 目 的。分流器的任务是收集液压缸的 回油并保证流量 的 一 致性 。这 时平 衡阀 1 0的作 用就 是防 止分流 器按 照最 快 的 液压缸 的速 度来 运行 而 导致 其 它液 压缸 没 能及 时 跟 上 。 电磁 换 向 阀 1 1的作 用 是 可 以单 独调 节 液 压 油 缸 的伸出 ，使左右两个油缸在开始 同步动作时保持相同 的伸出或缩回相同的长度 。 3 液压 系统试验结果 此液压 同步系统在我公 司运架一体机上实验 ， 在 开始阶段 ， 由于管路安装时有空气进入液压系统 ， 造成 左右两液压缸不能同步工作。使用 电磁换向阀 l l 调整 后，继续加载同步动作 ，直到排干净液压系统 中的空 气 。此后液压缸同步动作 ， 同步精度满足设计 1 ． 5 ％的 要求。 4 结论 通过液压 同步马达在 D C J 9 0 0型运架一体机上的 成功使用 ， 说明在设计需要同步控制系统时， 如果正确 的掌握了使用同步马达的方法 ， 就能控制的同步精度 ， 在使之达到设计 的要求前提下 ，并降低液压系统的成 本 ， 起 到一 举两 得之效 。 参 考 文 献 『 1 】 黎启柏． 液压元 件手册【 M】 ． 北京 机械工业 出版社， 1 9 9 9 ． 『 2 I 术俊． 液压元件优化I IⅥ 】 ． 北京 机械 工业出版社 ， 1 9 9 9 ． 【 3 】 杨斌． 液压管道循环 冲洗 中儿个值得注意的问题f J 】 ． 液压气动 与密封， 2 0 0 5 ， 1 ． 【 4 ] 王林， 等． 液压管道流速设计研究[ J 】 ． 液压气动与密封 ， 2 0 1 0 ， 4 ． f 5 1 刘 中伟． 液 压同步控 制系统 及其在 巨型水压 机上 的应 用[ J 】 ． 液 压气 动 与 密 封 ， 2 0 0 7， 1 ． f 6 1 杨红娟． 液压分流马达在高压 水压试管 机同步回路 中的应用 [ J J ． 液压气动与密封 ， 2 0 0 6 ， 1 。 [ 7 1 R o n z i o 意大利 ． 同步分 流马达样 本【 Z 】 ． 上海 意 大利 R o n z i o 罗茨 有限公 司． 2 0 0 8 ．