[发明专利]基于比例阀控蓄能器调节偏载的液压同步驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及流体压力执行机构，尤其涉及一种基于比例阀控蓄能器调节偏载的液压同步驱动系统。

背景技术

液压同步驱动系统，主要针对高载荷、大功率的应用场合，由两个或两个以上的液压缸或液压马达同时驱动一个负载。这种多执行器的同步驱动，由于各执行元件的负载不同、摩擦阻力不同、泄漏不同、缸径制造尺寸差异等因素影响，一般会存在运动位移或速度的同步。尤其在工作环境复杂、偏载严重即负载不均衡突出的大功率液压同步驱动场合，比如盾构掘进机的同步推进系统、某些升降举重机械设备，偏载是影响同步精度的主要因素。

现有的液压系统闭环同步控制技术常采用等同方式和主从方式，但它们不能保证驱动过程中的负载均衡，不能从根本上解决在偏载情况下的同步精度问题。2010年6月23日公告的中国发明专利CN101749294A中，公开了一种实现负载均衡的液压同步驱动控制系统，该系统通过调节比例方向阀流量来间接调控马达进出口压差从而实现载荷均衡，但不能实现真正严格意义上的速度同步，在负载均衡和速度同步驱动之间还需要更好地协调和兼顾。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于比例阀控蓄能器调节偏载的液压同步驱动系统，针对偏载工况直接调控液压缸的工作压力，并采用位移同步控制，从根本上消除偏载对同步精度的不利影响，实现位移同步和负载均衡的协调兼顾，并达到较高的同步精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：液压传动回路和电液控制系统；液压传动回路包括油箱、两个吸油过滤器、两个溢流阀、两个电机、两个联轴器、两个定量泵、两个高压过滤器、调速阀、两个三位四通电液换向阀、两个液压锁、两个平衡阀、两个液压缸、两个两位四通比例换向阀、两个蓄能器；第一个电机通过第一个联轴器与第一个定量泵连接；第一个吸油过滤器的进油口与油箱连通，出油口接第一个定量泵的进油口；第一个定量泵的出油口分别接第一个高压过滤器的入油口和第一个溢流阀的进油口；第一个溢流阀的出油口接油箱；调速阀的进油口接第一个高压过滤器的出油口；第一个三位四通电液换向阀的进油口P1与调速阀的出油口相连，回油口T1接油箱，A1口接第一个液压锁的A5油口，B1口接第一个液压锁的B5油口；第一个液压锁的A6油口分别接第一个液压缸的有杆腔及第一个两位四通比例换向阀的T3油口，B6油口接第一个平衡阀的下端油口；第一个平衡阀的上端油口分别接第一个液压缸的无杆腔、第一个两位四通比例换向阀的P3油口；第一个两位四通比例换向阀的A3油口接第一个蓄能器，B3油口堵死；第二个电机通过第二个联轴器与第二个定量泵连接；第二个吸油过滤器的进油口与油箱连通，出油口接第二个定量泵的进油口；第二个定量泵的出油口分别接第二个高压过滤器的入油口和第二个溢流阀的进油口；第二个溢流阀的出油口接油箱；第二个三位四通电液换向阀的进油口P2与第二个高压过滤器的出油口相连，回油口T2接油箱，A2口接第二个液压锁的A7油口，B2口接第二个液压锁的B7油口；第二个液压锁的A8油口分别接第二个液压缸的有杆腔、第二个两位四通比例换向阀的T4油口，B8油口接第二个平衡阀的下端油口；第二个平衡阀的上端油口分别接第二个液压缸的无杆腔和第二个两位四通比例换向阀的P4油口；第二个两位四通比例换向阀的A4油口接第二个蓄能器，B4油口堵死；

所述电液控制系统包括基于液压缸位移反馈的位移同步控制回路和基于液压缸无杆腔压力反馈的载荷均衡调控回路。所述基于液压缸无杆腔压力反馈的载荷均衡调控回路包括两个压力传感器、第一个控制器、比例放大器；第一个压力传感器检测第一个液压缸无杆腔的压力值；第二个压力传感器检测第二个液压缸无杆腔的压力值；两个压力传感器接第一个控制器；第一个控制器接比例放大器；比例放大器的输出信号作为两个两位四通比例换向阀的输入信号；所述基于液压缸位移反馈的位移同步控制回路包括两个位移传感器、第二个控制器、变频器；第一个位移传感器检测第一个液压缸的活塞杆位移值；第二个位移传感器检测第二个液压缸的活塞杆位移值；两个位移传感器接第二个控制器；第二个控制器接变频器；变频器的输出信号作为第二个电机的输入信号。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

1)采用了基于液压缸无杆腔压力反馈的载荷均衡调控回路，直接调控液压缸无杆腔的工作压力，可实现两个液压缸在向上推进过程中的输出推力一致，达到不同液压缸之间的负载均衡，从根本上消除偏载对同步精度的不利影响。