[發明專利]雙液壓缸流量補償同步起豎裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201711323712.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108180180B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 李建英;董法堂;趙忠強;李世銘
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B13/06;F15B21/02
• 代理公司: 暫無信息
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本發明涉及一種雙液壓缸流量補償同步起豎裝置及其控制方法，主要由液壓缸、活塞桿、油泵、伺服閥、油箱、位移傳感器、控制器、溢流閥、電腦等組成。第一和第二位移傳感器通過檢測第一和第二活塞桿的位移的大小，檢測結果經過AD轉換器的轉換，將數據傳送給到電腦，由電腦計算第一和第二傳感器的位移之差并經過DA轉換器將結果輸送到第一和第二控制器，根據第一和第二活塞桿的位移之差分別對第一和第二伺服閥的閥芯大小進行多次調節，以改變其流量大小，直到第一和第二活塞桿位移之差為零為止。本發明克服了分流同步裝置抗偏載能力差，同步精度低和可靠性差的問題，提高同步精度和響應速度，增強安全性和穩定性。

所屬技術領域

本發明涉及一種雙液壓缸流量補償同步起豎裝置及其控制方法，屬于液壓控制技術領域。

背景技術

現有的大型設備起豎控制系統有兩種原理模式：一種是采用單根多級油缸起豎，這種原理模式結構簡單，但不適用于負載偏載的工況，可靠性較差；另一種是使用兩根多級缸起豎，配以同步分流閥，這種原理模式雖然是實現了雙缸同步起豎，但是其精度較低，僅5％左右，穩定性不高，安全性較差。由于閥控缸系統快速性好，響應快、控制精度高等明顯優勢，使得普遍采用雙缸驅動負載，雙缸在起豎過程中要做到同時升起或者同時回落，必須要保持其平穩性。由于同步誤差的存在，很多起豎控制系統無法達到其同步精度，在控制過程中響應速度慢，控制精度不高，在大負載，同步響應快，調度頻繁的應用場合中，適應能力較差，無法滿足實際需要。

發明內容

現有技術中起豎控制系統存在一些缺陷，可靠性較差，同步精度較低(僅5％左右)，穩定性不高，安全性較差，控制過程響應速度慢，在起豎大型設備，需要同步響應快和要求同步精度高的場合，無法適應其實際需求。

為解決上述問題，本發明提出一種雙液壓缸流量補償同步起豎裝置及其控制方法,此控制方法在液壓控制系統中能夠實現流量的變化，根據第一和第二活塞桿位移之差改變伺服閥閥芯位移的大小，從而控制液壓缸輸出流量，經過多次調節直至第一和第二活塞桿位移之差為零為止，此方法提高了同步精度，提高了液壓系統的安全性和可靠性，并且克服了液壓同步糾偏系統響應速度慢，同步精度不高的缺陷。

本發明的基本技術方案為：一種雙液壓缸流量補償同步起豎裝置的控制方法，主要由液壓缸、活塞桿、油泵、伺服閥、油箱、位移傳感器、控制器、溢流閥、電腦組成，油泵連接有油箱，從油箱中吸油，溢流閥在回油路上連接油箱，油泵的輸油口連接到第一伺服閥的進油口進而向其供油，第一伺服閥的輸油口與第一液壓缸的兩個進油腔相連接，進而推動與第一液壓缸的活塞固定連接的第一活塞桿的運動，并由控制器控制第一伺服閥的輸出油量，而第一伺服閥的出油口直接接入油箱，油泵的輸油口還連接到第二伺服閥的進油口進而向其供油，第二伺服閥的輸油口與第二液壓缸的兩個進油腔相連接，進而推動與第二液壓缸的活塞固定連接的第二活塞桿的運動，并由控制器控制第二伺服閥的輸出油量，而第二伺服閥的出油口直接接入油箱，第一活塞桿的一端與第一位移傳感器連接，第二活塞桿的一端與第二位移傳感器連接，根據位移傳感器檢測的結果分別經過AD轉換器發送到電腦，由電腦計算得到位移差值，經過DA轉換器發送給第一控制器和第二控制器，第一控制器和第二控制器根據位移差值分別對第一伺服閥和第二伺服閥的輸油管道的流量多次調節，直到電腦計算的位移差值為零為止；

通過設計第一控制器和第二控制器的方式實現對第一伺服閥和第二伺服閥的輸油管道的油量控制，通過以下4個公式實現對伺服閥輸入電流的相應調節，公式如下：

第一公式X_v＝K_xvΔi

第二公式

第三公式

第四公式

第一公式中,X_v是伺服閥閥芯位移，K_xv是伺服閥閥系數，Δi是伺服閥的輸入電流變化量；