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最近的一个系统中需要使用到“液控比例换向阀”，这是一个区别于以往传统液压元件的新玩意，基本上集合了现在最先进的液压技术和电控技术，所以觉得有必要在这里和大家做一番讨论，希望能抛砖引玉。
# |- X0 k; w1 Q. @7 V! O) _首先介绍一下“液控比例换向阀”：传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。+ I/ V% s( m( \ F1 z7 n; b1 H
双阀芯换向阀的两种基本控制策略0 S" y# ?) u* T, P: j/ @1 B
由于双阀芯换向两油口控制的灵活性，两油口可分别采取流量控制、压力控制或流量压力控制。正面介绍两种简单的控制策略。% x7 p- E" ]* {6 V/ a0 J, i
（1）负载方向在整个工作过程中保持不变, v; \6 @! |) Q! T1 m
我们知道，对于汽车起重机、挖掘机、装载机等而言，其液压缸在整个工作过程中负载方向始终维持不变。下面以起重机变幅液压缸为例来探讨双阀芯的控制策略。4 C) t3 F2 z& Y. z, O% H9 ]/ [0 Q
起重机变幅缸在工作过程中其受力，负载方向始终保持不变，因此我们可以采取液压缸有杆控用压力控制、无杆腔用流量控制的控制策略。
, d: Y/ v* S0 g3 p0 z 无杆腔流量控制是通过检测连接到无杆腔侧阀前后两侧的压差，再根据所需流入或流出流量的多少，计算出阀芯开口大小；有杆腔侧采用压力控制，使该侧维持一个低值的压力，使得更加节能、高效。6 i( o* A9 _; A9 f1 A2 o: n
由于我们在无杆腔采用了流量控制，因此原控制系统中所用的平衡阀可用一个液控单向阀来代替。这样可消除因平衡阀所带来的系统不稳定，从而提高系统稳定性。3 g! K; z5 ~, O( J3 w
（2）负载方向在工作过程中发生改变 Q* Y2 Z- r% l1 I" H
在这种情况下，采取“进油侧压力控制，出油侧流量控制”，在液压缸有杆腔侧用压力控制，无杆腔侧有流量控制。
0 Q6 ~7 I# K; s& L 如负载方向不变，由于出油侧采取了流量控制，我们可将双向平衡阀用液控单向阀来替换，从而提高系统的稳定性。进油侧用压力控制器来维持一个较低的参考压力，一方面提高系统效率，另一方面使系统不发生气穴。
; Y/ ?# w4 T, e0 f: a 为了使负载方向变化的工作机构能得到很好控制，另外一个PI控制器将被运用到有杆腔的压力控制器中，当负载方向改变后，无杆腔的压力将减小；如果仍将有杆腔维持一个很低的压力，当负载很大时，液压缸将向反方向运动。此时我们可用所增加的PI控制器监视无杆腔压力的变化，当PI控制器检测到无杆腔压力低于所设定的参考值时，将提高有杆腔压力控制器所设定的压力，从而保证系统的正常工作。( C6 X7 |: u, e0 a, h
在说我的系统，我的系统中需要控制4个液压缸，其实实际控制中只要其中3个，我们假设为a，b，c，d，一般来说，我要同时控制2个液压缸同步动作，也就是说需要2个液压缸，在相同的时间里要有相同的行程，我们假设是a，b先同时伸长30cm，然后我需要a，d在同步伸长10cm，这样我就需要a控制阀在和b，d同时工作的时候，保持相同的流量，这个时候负载可能是不一样的，传统的4路换向阀，很难做到负载不一样的时候，保持流量相同，但是“ 液控比例换向阀”的双阀芯的特点，可以弥补这个问题，在负载不一样的时候，控制2个换向阀的流量相同，而不是像传统的串联的换向阀首先向负载压力小的液压缸提供液压流量。这也是我选择“液控比例换向阀”的最主要的原因。 - }# u3 e3 K: d2 U& X
不知道各位在实际应用中有什么经验啊，和大家分享一下。 |
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发表于 2010-3-28 21:57:05
楼主