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升降机同步举升技术

发表时间:2016-10-15 14:25:46
升降机的同步驱动方式一般分为液压传动、机械传动。在众多驱动方式中,液压驱动因其适应能力强、适应范围广而在工程机械行业占有重要的位置。机械传动的升降机结构简单,而且价格较低,但是由于丝杠和工作螺母的滑扣,在举升的过程中会导致丝杠被卡死或是货物坠落等故障,存在很大的安全隐患。液压传动的升降机安全性能较好、液体传动的运行平稳性好、工作效率高、维护方便,相对于机械传动而言成本较高。目前升降机大多数采用的是液压同步传动技术,但是液压系统因其本身泄漏问题和元件加工的误差会影响系统的同步精度,这是目前液压同步系统研究的一个重要方向。 按照不同的分类方式,可以把同步系统分为以下几类进行比较: 
(1)开环和闭环液压同步控制系统,开环系统的同步系统主要是升降机在上升的过程中输出端口没有位移、速度反馈到输出的系统。开环控制系统的同步精度一般不高,其精度很大程度上受到液压元件加工精度的影响。闭环控制系统是在开环的基础上对输出量进行检测,然后反馈到输入,从而调节控制阀的开度,不断的缩短误差,来完成同步控制。很明显,闭环控制同步系统较同步精度高,系统也更为复杂。闭环控制一般由电液比例(或伺服阀)与PID控制器结合,其控制精度可以达到0.7%。 开环控制的液压同步系统,完全靠液压控制元件,如同步阀、节流阀、调速阀,本身的精度来控制执行元件的同步,而不对执行元件的输出进行检测与反馈来构成闭环控制,所以开环控制不能消除或是抑制误差,这限制了实际的应用范围,但是开环控制系统结构简单、成本低,所示广泛的应用在精度要求不高的场合。 闭环同步系统最常见的控制策略是“同等方式”、“主从方式”。“同等方式”是指多个需要同步的执行元件跟踪设定的理想输出,分别受到控制从而达到同步驱动的目的;“主从方式”是指多个需要同步的执行元件以其中一个输出为理想输出,而其余执行元件均受到控制来跟踪这一选定的理想输出并达到同步驱动。“同等方式”控制的液压系统为了获得较高的同步精度,各执行元件、反馈、检测元件和控制元件的性能间应具有严格的匹配关系,该控制方式的实现难度较大。 
(2)按照控制方式分类  液压同步系统按照液压控制元件不同可分为流量控制、容积控制和伺服控制的液压同步控制系统。 流量同步是通过流量控制阀控制进入或流出两液压缸的流量,使液压缸活塞运动速度相等,实现速度同步,常见的流量同步回路有液压缸单侧回油节流同步回路,调节节流阀的流量使其达到近似的速度同步。该同步回路系统简单,成本低,同步精度达到 5%~10%,不宜用于偏载和负载变化大的场合。另一种流量同步回路用分流集流阀来实现速度同步,其液压系统简单经济,纠偏能力大,同步精度约为 1%~3%,活塞上升时分流集流阀起分流作用,活塞下降时起集流作用,即使两液压缸承受不同负载仍能以相等的流量分流集流实现速度同步。 
容积同步是两相等容积油液分配到尺寸相同的两液压缸,实现两液压缸位移同步。这种回路可允许较大的偏载,偏载造成压差不影响流量的改变,只影响油液微量的压缩和泄露,同步精度较高,系统效率也较高。容积同步回路的同步精度比流量同步回路的高,主要用于大流量复杂的液压同步回路。它排除了流量控制阀压差对流量影响的因素,同时减少了节流损失,但是伴随同步精度的提高,也带来了系统复杂程度和造价的提高,在选择同步方式时应予以综合考虑。 

伺服控制组成的液压同步系统属于闭环控制,相对于开环系统来说,它的控制精度较高,并且伺服液压同步系统可随时调节进入液压缸的流量,实现精确的位置同步,但系统复杂程度和造价更高,对油液的精度要求也较高。

升降机结构图


1 举升液压缸;2 臂架销轴铰接点;3 升降机底座;4 升降机升降台;5 臂架固定铰接点

升降机结构图 

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