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现代冶金设备液压传动与控制(冶金机械液压、润滑和气动设备)

现代冶金设备液压传动与控制(冶金机械液压、润滑和气动设备) 液压同步技术在冶金工业中的应用

在工业或者军工设备上有很多场合要求两个或多个液压缸同步动作,于是产生了液压系统同步问题的要求,根据工况要求和投资成本可以使用多种液压同步的控制方案。

1.多个普通节流阀或调速阀同时使用。

当对同步的要求不是很高或同步功能可以用机械结构缓冲时,它的特点是控制简单,投资成本很低。例如,这种控制方案被用在一个工厂的板坯翻转台上。因为用于离线设备,对同步要求不高,基本同步就能满足工艺参数(见图1)。而且这种同步控制方式的成本很低,既满足了工艺动作的要求,又满足了投资成本控制的要求,非常适合在这类场合使用。

2.使用分流和收集阀。

分流阀又称速度同步阀,是分流阀、集流阀、单向分流阀、单向集流阀的总称。在液压系统中,他们可以使2 & mdash同一个系统里。四个相同的执行机构,无论负载大小,都能达到速度同步的目的。自调式分流集流阀是在分流集流阀的基础上,增加了流量和压力的自调节能力,使阀门能适应大流量和压力变化范围及大偏心载荷工况。例如,一家钢铁厂的钢包盖提升机构的液压控制如图2所示。

3.使用同步电机

比如某炼钢厂转炉裙座的升降控制,转炉裙座是一个非常庞大的结构件,需要其他设备的配合。因此,对其升降的同步性有一定的要求,特别是高可靠性。一旦控制功能失效,将造成严重后果和巨大经济损失。为了达到高可靠性,这里优先采用基于机械原理的同步控制方案,因此比例伺服阀加位置传感器的同步控制方法在这里并不适用;由于该设备在运动过程中与其他设备有协调性要求,同步性要求比较高,所以普通的分路和集流阀的精度在这里达不到要求。为了满足上述技术动作的要求,这里使用同步电机更为合适。使用精度合适的同步电机可以满足设备同步控制的要求,而机械同步则大大保证了设备的可靠性,保证了生产线的平稳运行,避免了生产事故和不可估量的经济损失。

4.使用带普通小换向阀的同步电机。

当对同步的要求较高,但不愿增加投资成本时,可采用另一种简单可靠的同步控制系统。其原理是在正常情况下使用同步电机保持同步。当油缸位置传感器检测到的同步误差超过设计值时,打开小同步阀对油缸进行微调,使油缸回到同步状态。例如,钢铁厂生产线中使用的同步顶升系统如图4所示。这套系统的提升力将近100吨,提升对象是钢水,每次移动都要求保持位置40分钟。这么长的保压时间,必然导致两个油缸的误差。传统的控制方法一般采用两个比例阀分别控制两个带位置传感器的油缸。当保压过程不同步时,系统采用控制相应比例阀来调节油缸的方法,但这种方法成本较高。而且软件故障导致的事故停机等经济损失也无法避免。如果钢水溢出,就会发生重大事故。为了达到高可靠性和控制设备投资成本,改变了如图4所示的系统,既降低了成本,又完全实现了原来的同步控制要求。

5.用伺服阀配合液压缸位置传感器。

这种控制方式控制的系统同步精度很高,可以一直保持同步,频率响应可以达到很高的水平。但是投资成本很高,控制方法复杂。除非设备要求更高的状态,否则不推荐。图5显示了生产线中使用的同步振动系统。这个系统对应的两个油缸要求完全同步,两个油缸基本没有机械刚性。同时,两个油缸高速高频往复运动,该过程要求两个油缸始终保持相同的旋转状态。这种严格的同步控制只能通过下图所示的控制方法来实现。

6.其他的

当然,近年来出现了一些新的控制技术,比如北京某公司开发的数字液压技术,实现同步控制,已经达到了很高的水平。但性能有限,成本难以控制。这种技术需要进一步的研究和大家的关注。

总之,液压同步控制有多种方案,具体的控制方案要根据实际的工艺动作要求、安装可靠性要求和投资费用预算最终确定。

 
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