[發明專利]一種同步液壓系統及起重機

有效

• 申請號: 201610568846.4
• 申請日: 2016-07-20
• 公開（公告）號: CN106015138B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 唐海斌;譚永新;羅敏;鄭正國;呂方
• 申請（專利權）人: 株洲天橋起重機股份有限公司
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B13/06;B66C13/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任重,馮振寧

技術領域

本發明涉及液壓技術領域，具體地，涉及一種同步液壓系統及起重機。

背景技術

隨著制鋁行業的大容量預焙電解槽技術不斷發展，制鋁企業為了提高生產效率，降低生產成本，要求鋁電解多功能天車具備更加完備的功能，多功能機組的機械化和自動化水平隨之提高。更換陽極機構是中心下料預焙電解槽的主要操作機構，為了提高更換陽極效率，新型鋁電解多功能機組采用了雙陽極更換方式。由于陽極更換機構的雙油缸行程較長，在現場工作中同步誤差過大導致經常出現兩陽極之間的覆蓋料掉落的情況，既污染了工作環境又增加了車間清潔難度。因此，急需一種同步性能好的同步液壓系統。

目前的同步液壓系統一般用分流集流閥來實現同步，該方式屬于開環控制方式，同步精度關鍵取決于液壓元件本身精度。油缸的工作載荷，制造精度、油缸密封情況以及自身摩擦阻力，經過兩油缸的液壓管路長度、管接頭數量等都會影響油缸的同步精度。傳統開環液壓同步回路無法滿足同步精度要求高的場合。

若采用常見的比例換向閥或比例調速閥串聯在兩油缸各自主油路上的閉環方式，必然選用大通徑型號閥，成本大幅提高，同時存在比例閥大流量控制啟動時超調量大和過渡過程同步精度低等問題。另外比例方向閥抗污染性較差，若由于污染或電控原因導致比例方向閥不能正常工作，將會導致雙缸同步運動完全失控，系統可靠性降低。

發明內容

本發明解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種同步精度高、且能既能實現同步動作又能實現獨立動作的同步液壓系統，本發明目的通過以下技術方案實現：

一種同步液壓系統，包括油泵、控制元件、第一執行元件和第二執行元件；控制元件包括用于粗調流量的一級控制元件和用于精調流量的二級控制元件；所述一級控制元件包括第一換向閥、第二換向閥以及同步元件；所述二級控制元件包括第三換向閥、第四換向閥以及比例換向閥；所述比例換向閥的兩個工作油口分別與第三換向閥和第四換向閥的進油口并聯。

所述一級控制元件與油泵連接；所述油泵的出油口通過第一換向閥可選擇地和同步元件的進油口或第三換向閥的進油口連通；所述油泵的出油口通過第二換向閥可選擇地與同步元件的進油口或第四換向閥的進油口連通；

所述同步元件的一個工作油口通過第一換向閥可選擇地與同步元件的進油口形成回路或與第三換向閥的回油口連通；所述同步元件的出油口通過第二換向閥可選擇地與同步元件的另一個工作油口形成回路或與第四換向閥的回油口連通；

所述第三換向閥、第四換向閥的工作油口分別與第一執行元件、第二執行元件的進油口連通；所述第一執行元件和第二執行元件的輸出端分別設置有與控制器連接的位移傳感器；所述比例換向閥與控制器連接。

綜合現有技術開環液壓同步以及閉環液壓同步回路的優缺點，本發明采用兩級同步回路方案，首先采用同步元件對主油路上的進油進行第一級粗調同步，使分別進入第三換向閥和第四換向閥的液壓油流量大致相等；然后通過比例閥對所分流量進行第二次調節即精調同步。本發明改變傳統的同步回路將比例換向閥串聯在主油路上的方式，選擇將比例換向閥作為一個旁路進行精調，避免了使用大通徑型號閥，使得設計成本大大降低。此外，同時也避免了比例閥大流量控制啟動時超調量大和過渡過程同步精度低等問題。在進行同步控制時，通過執行元件上的位移傳感器檢測出各執行元件的移動位移，通過與位移傳感器相連的控制器對各執行元件的位移進行比較，計算出差值并將補償信號傳送到比例換向閥，控制比例換向閥的動作和開度，通過對第三換向閥和/或第四換向閥的主油路進行液壓油補償動作，實現各執行元件的同步。本發明通過換向閥和流量控制閥對流量的合理巧妙設計，使得雙油缸既能實現高精度地同步運動的同時，又能通過第一換向閥和第二換向閥工作位的切換實現兩執行元件的分別獨立控制。

進一步地，所述第一換向閥和第二換向閥均具有四個油口，分別為油口P、油口T、油口A和油口B，并具有兩個工作位置；在第一個工作位置，油口P和油口A連通，油口T和油口B連通；在第二個工作位置，油口P和油口B連通，油口T和油口A連通。

進一步地，所述第三換向閥、第四換向閥均具有四個油口，分別為油口P、油口T、油口A和油口B，并均具有三個工作位置；在第一個工作位置，油口P截止，油口T、油口A、油口B相互連通；在第二個工作位置，油口P和油口B連通，油口T和油口A連通；在第三個工作位置，油口P、油口A、油口B相互連通，油口T截止。

進一步地，所述第一換向閥、第二換向閥均為二位四通電磁閥；所述第三換向閥、第四換向閥均為三位四通電磁閥。