比例阀控液压缸的制动分析

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1、比例阀控液压缸的制动分析1•比例阀控液压缸系统的概述比例阀控液压缸系统是比例控制技术的一个重要组成部分，在宝钢生产线上有着广泛的应用，所示是一个典型比例阀控液压缸系统的框图。由此得出：在比例阀控液压缸系统中，在斜坡函数设定的情况下，随着油缸运动速度的变化，则制动距离随之变化。3.影响液压缸制动的因素在系统中主要由电气放人板、比例阀和液压缸所组成，电气放大板上采用时间斜坡函数，控制缸终端距离。所以本文仅讨论制动距离与时间有关的系3.1固有因素对比例阀为阶跃电信号时，阀芯从一个位置运动到另一个位置，就有比例阀的阶跃响应时间。比例阀通径越大，其转

2、换时间越长。比例阀的这个阶跃响应时间将使制动距离大。从终端位置开关发出讯号到放大板设定值输入为止，有一个处理过程，约几十毫秒级的死区时间。这个死区时间将使液压缸的制动距离大。统。2•液压缸的制动距离与行程分析2.1液压缸的制动距离在比例阀控液压缸系统中，液压缸以速度V0运动，当液压缸运动到终端开关E位置时，延设定的时间斜坡函数速度从V0切换至0,由此得到制动距离ES0（见）。在负载一定的液压系统中，主要油温的变化，油温愈高，阀口压差AP愈大，则油缸运动速度也大，制动距离就大。3.2可调整因素1）斜坡时间以来说明斜坡时间函数对制动距离的影响从

3、V0切换至0制动距离ESo如果为适应生产工艺的要求而把油缸速度大到V2或减小到Vi,则在设定的斜坡函数时，从中知制动距离就发生了变化。在图中，E为终端开关位置，Sn为液压缸在速度变化下运动的相对制动终端位置，ESn为液压缸相对应的制动距离。其中，AS2=S2—SO和ASi=S0—S1,分别是液压缸以速度V2和Vi相对与液压缸以设定的V0速度时行程的差值，也即制动距斜坡函数对制动的影响通过分别调整斜坡函数电位器，获得两个斜坡时间An=n-tO和At2=t2—tO,其制动距离的差值为二角形AEtit2的而积。为了覆盖比例阀本身转换时间（阶跃响应

4、时离的差值间），斜坡时间不能太短，为充分利用比例阀斜坡时吴水康等：比例阀控油缸的制动分析间这个优点，必须遵循如下原则：最小斜坡时间大于2倍的比例阀本身的转换时间如所示，把终端开关位置从E移至，如果斜坡不变，则两种情况下虽然制动距离ES=EiSi,但液压缸行程在理论上加了S0S1,将造成过行程现象。4.液压缸制动距离的调整4.1斜坡时间调整由于控制比例阀的放大板各不相同，有单一斜坡（如VT3000）多个斜坡（如VT3006）1）单一斜坡函数在单一斜坡函数中，启动与制动相同，调整斜坡函数必须兼到两头。在中，为了使油缸在三种不同运动速度下达到相同

5、点So,经调整斜坡函数后，其运动曲线如所示。在多个斜坡函数中，也就是说制动斜坡的调整不影响启动斜坡。在中，为使油缸在三种不同运动速度下到达相同点So,经调整制动斜坡函数后，其运动曲线如所示。4.2终端开关的设置与调整1）终端开关调整调整斜坡函数后的运动曲线不同运动速度下的运动曲线为了使液压缸在不同速度下到达同一停止点，可设置2个终端开关位置E1和E2,使液压缸在较低的速度下进行制动。所示这个过程的运动曲线，在较低速度下进行制动，液压缸的位置停留精度是相当好的。而且在大多数系统中采用这种方法。4.3两者结合前面己经提到，影响液压缸制动的因素是

6、多方面的，为了达到液压缸制动的最佳化，不能把斜坡时间与终端开关孤立起来，在现场应用中，应针对具体系统把两者有机地结合起来。液压缸在不同速度都制动在同一位置上比例阀控液压缸系统由于其成熟的技术，在使用上越来越普遍。为实现液压缸的平稳制动,方法多种多样，但无论何种方法，都与液压缸运动节奏相关连。液压缸平稳制动与液压缸运动节奏是一对矛盾体，液压缸的平稳制动往往建立在牺牲节奏的基础上。所以针对一个具体的系统，在使用中必须与实际情况结合起来，既满足生产节奏的要求，又能实现液压缸的平稳制动。为了使液压缸不同的运动速度下到达相同位置（作者：吴水康,男，工

7、程师，宝钢钢铁股份有限公司钢管分公点，可调整终端开关位置，得到如所示运动曲线司，201900)