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液压系统消除速度控制缺陷的措施

消除速度控制缺陷的措施主要是防止爬行、提高速度控制精度。

1  防止爬行的措施

1)减小动、静摩擦系数之差

    当执行机构有关摩擦面处于边界摩擦状态时,动、静摩擦系数差异大,动摩擦系数随着速度增大而减小,由此引起执行机构低速稳定性差。可通过下列途径减小动、摩擦系数之差:

    1)提高有关零件的几何精度,严格控制其形位公差与尺寸公差。

    2)减小导轨的摩擦系数,如修刮导轨,去锈去毛刺,使两接触导轨接触面积大于75%,调好镶条,使油槽润滑油畅通等。

    3)减小液压缸活塞杆轴心线与导轨的平行度误差,如以导轨面为基准,修刮液压缸安装面,保证在全长范围内平行度小于0.1mm;以V形导轨为基准调整液压缸活塞杆侧母线,二者平行度在0.1mm以内;或采用球副联接活塞杆与工作台。

    4)减小液压缸活塞与活塞杆的同轴度,使其小于0.04/1000,所有密封安装在密封沟槽内不得出现四周上的压缩余量不等的现象,必要时以外圆为基准修磨密封沟槽低径。密封装配时,防止过紧和过松。

    2)提高系统的刚度

    液压系统的刚度低,对负载变化敏感,则容易产生爬行,可通过下列途径提高系统的刚度:

    1)采取有效措施,防止空气吸入系统中,保证油液有较高的刚度。

    2)采取有效措施,降低系统的内泄漏。

    3)提高有关机构(如活塞杆和缸座)的刚度。

    4)用调速阀取代节流阀。

5)在液压回路中增设背压阀。

 

2  提高速度控制精度的措施

1)采用最小稳定流量小的调速阀 

速度控制阀的一项重要技术参数就是最小稳定流量,当液压系统在低速时有较高的速度精确性要求,宜选用最小稳定流量小的液压阀。

    2)采用制动阀消除外部负载对运动速度的干扰

在翻转过程中,当货物和翻转机架的重心越过回转中心时,由于自重作用,就有一个自动往下掉的倾向,有可能造成失控并引起严重冲击,因此翻转机液压系统要设置防止速度失控的特殊液压阀制动阀。

    2-17是某翻转机液压回路图,其中1是制动阀。制动阀的工作原理是:当换向阀3处于位置b时,压力油经单向阀2进入液压缸的有杆腔,实现带载翻转。在翻转开始阶段,由于翻卷机带着货物上升,还是个起重过程,所以液压缸的有杆腔必须有一定的压力才能使翻转机翻转。这时有杆腔进油管的油压也传给制动阀左边的控制活塞,使制动阀处于开通而有节流的状态,翻转机缓缓转动。当旋转到一定角度,翻转机和货物的重心越过回转支点后,由于货物重量要自动下落,带动液压缸快速移动,这时有杆腔的压力快速下降,制动阀在其弹簧的作用下主阀芯左移,使节流口逐渐减小,以至由单向阀闭死,,这样就限制了活塞运动速度。节流口接近闭死时,由于回油节流作用增大,有杆腔压力有所回升,故仍将制动阀节流口顶开一定开度,从而保证了翻转机始终缓缓旋转,直至到位。

类似应用场合,可设置制动阀来消除外部负载对运动速度的干扰。

 


 

 

2-17 翻转机液压回路图

3)其他

采用压力补偿器控制比例换向阀的压差、采用闭环反馈控制。  

 

3  扩大速度调节范围的措施

在调速回路中并联调速阀是扩大液压系统速度调节范围的有效措施,同时这种方式简单易行,所需投入也较少。

    在调速回路中串联调速阀也是扩大回路调速范围的有效途径。

    在需要大范围调节执行件的运动速度,又对运动速度的精度有较高要求的应用场合,宜采用比例阀或伺服阀构成闭环或开环速度控制回路。采用比例调速阀的另一优点是可适合同一工作周期不同步骤对速度的不同要求。

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