[實用新型]垂直升船機主提升油缸四缸同步電液比例控制系統

有效

• 申請號: 201320098728.3
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203081884U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 沈壽林;隋永聲;宋遠卓;付強;蔣春祥
• 申請（專利權）人: 杭州國電機械設計研究院有限公司
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電液控制技術為特征的液壓控制系統，尤其涉及一種垂直升船機主提升油缸四缸同步電液比例控制系統。

背景技術

隨著我國水利樞紐建設逐漸向河流的上游發展，升船機將被作為修建水利樞紐綜合利用開發水利資源中發展山區水運而較常被采用的一種通航設施。

在目前世界上已建的升船機中，垂直升船機占大多數。而垂直升船機主提升系統多采用鋼絲繩卷揚式。采用液壓驅動主提升系統的液壓垂直升船機較少，技術尚不成熟。國內的液壓垂直升船機正處于快速發展階段，無論在型式上還是載重量上，都有較大的潛力空間。

液壓垂直升船機是一種新型式的升船機，具有提升功率大、控制精度高的特點，但也有其局限性，如提升高度較低、控制系統不完善等，國內外對液壓垂直升船機控制技術這方面的研究也剛剛起步。

在液壓提升式升船機系統中，承船廂的升降運動由四支液壓油缸驅動，四支油缸對稱分布于承船廂上方，為單出桿活塞缸，油缸活塞桿一端與承船廂相連，油缸另一端固定在兩岸混凝土基礎上。由于承船廂在液壓缸的作用下上下運行，不同油缸運行速度不可能完全一致，致使經過一定時間的運行，會產生油缸行程誤差，使承船廂傾斜。如果行程差不能及時檢測出來，或者不及時糾偏，將會使承船廂傾斜，給升船機的安全可靠運行帶來安全隱患。因此，必須有同步控制系統進行同步糾偏。

電液比例技術是近幾十年來發展起來介于普通通斷控制與電液伺服控制之間的新型電液控制技術分支，它已成為機電一體化的基本構成之一。國外雖然在電液比例技術方面的研究與應用已較成熟，但適用于升船機特性的、專有的主提升系統電液比例技術還不成熟，其中主提升油缸四缸同步控制技術是其難點。所以，在今后較長的一段時間內，這將是國內外升船機研究的主要方向之一。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供垂直升船機主提升油缸四缸同步電液比例控制系統，利用電液比例技術對油缸位移誤差進行同步糾偏，消除垂直升船機主提升油缸的在運行過程中產生的位移誤差，保證升船機運行的安全可靠性。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

垂直升船機主提升油缸四缸同步電液比例控制系統，其特征在于：包括電機、變量泵、電磁溢流閥、電液換向閥、單向閥、第一安全閥、雙向調速閥、比例方向閥、電磁換向閥、方向插裝閥、第二安全閥、油缸、防爆閥、位移傳感器、油箱，其中：

1）電機與變量泵同軸相連；

2）電液換向閥的P口分別與變量泵的排油口和溢流閥的P口相連；電液換向閥的A口分別與比例方向閥的P口和雙向調速閥的A口相連；電液換向閥的B口分別與油缸的無桿腔、第一安全閥的P口和單向閥的出油口相連；電液換向閥的T口分別與油箱、第一安全閥的T口和單向閥的進油口相連；

3）比例方向閥的A口分別與方向插裝閥的A口和電磁換向閥的A口相連，比例方向閥的B口密封，比例方向閥的T口與油箱相連；

4）雙向調速閥的B口與電磁換向閥的P口相連；

5）方向插裝閥的B口分別與第二安全閥的P口和防爆閥的進油口相連；

6）防爆閥的出油口與油缸的有桿腔相連；

7）溢流閥的T口、第一安全閥、第二安全閥的T口和電磁換向閥的B口與油箱相連。

進一步，比例方向閥、電液換向閥、電磁換向閥、方向插裝閥和電磁溢流閥的輸入信號以及位移傳感器的輸出信號由PLC集中控制。

本實用新型由于采用了上述技術方案，具有以下有益效果：

1、采用調速閥加比例方向閥的組合，實現大負載剛度與快速響應相結合的流量控制模式。利用調速閥自身對負載不敏感的大負載剛度特性，保證各油缸位移即使在負載偏差較大且不斷變化的情況下也不會出現過大的偏差；同時通過比例方向閥對各油缸位移進行調整，保證四缸高精度同步，同步控制精度≤2mm；

2、比例方向閥與位移傳感器以及控制器構成閉環控制系統。利用比例方向閥的高頻響特性，可以實時對各油缸的偏差進行修正，確保各油缸平穩可靠運行；

3、采用模糊PID控制算法，確保同步控制的快速性、精確性與穩定性。PID參數經過長時間實踐運行優化，使同步控制達到最佳狀態。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型垂直升船機主提升油缸四缸同步電液比例控制系統的液壓原理圖。

具體實施方式