液压缸同步回路的设计与应用

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1、第+期（总第’1期）流体传动与控制056+7/89:;<056’1=$))*年-月@6?$))*液压缸同步回路的设计与应用黄海涛（中国电子科技集团第十四研究所江苏南京$’))’#）摘要：该文介绍了液压传动中比较常见而且实用的一种技术,多缸同步动作，包括用同步阀同步的回路，用调速阀同步的回路，用液压缸串联实现同步的回路，用同步马达实现同步的回路，采用数字油缸实现同步运动等。关键词：液压技术；液压系统；液压缸同步回路.//0’*($,1-)2中图分类号：%&’#(文献标识码："文章编号

2、：—————————————（$))*）)+,))#-,))#30#’,’-$’4%&在现代工程实践中，经常会要求多缸动作过程步精度影响小，但压力损失较大，系统效率比较低。中保持同步，实现这种效果的方法有很多种，如用’6’6$用分流阀同步的回路（如图$、#）机械方法强制同步等，本文将仅从纯液压技术角度来介绍几种实用的多缸同步动作回路。!阀控同步回路’6’同步分流阀回路’6’6’用分流阀同步的回路（如图’）!—分流集流阀；"、3—分流集流阀；I—平衡阀图$分流集流阀同步回路’图$回路采用三个分流集流阀使四液压缸同步。当换向阀切换至右位后，压力油经较大

3、的分流集流阀!被分成等量的两股油液分别流入分流集!—换向阀；"—背压阀；3—换向阀；I—分流阀流阀"和3，这两股等量油液再分别被分流阀集流图’分流阀同步回路阀"和3分成四股等量油液进入油缸无杆腔，四个活塞同步上升。反之，若换向阀切换至左位，四个活该种回路采用分流阀使两液压缸同步。当换向塞同步下降。平衡阀的作用是产生背压，避免油缸阀!与3同时切换至左位后，压力油经分流阀I被在负负载情况下的失衡失速。分成等量的两股油液分别流入两液压缸无杆腔，两活塞同步上升。当换向阀!与3同时切换至右位后，压力油经分流阀I被分成等量的两股油液分别流入两液压缸有杆腔，两活

4、塞同步下降。背压阀"的作用是防止活塞下降时因自重而快速下滑，但同时也使活塞上升时背压比较大，增加了功率损失。分流阀的结构简单、体积小、重量轻，负载变化对同收稿日期：$))*,)(,$1!—双出轴液压缸；"—分流阀作者简介：黄海涛，男，液压系统主管设计师。图#分流集流阀同步回路$!"流体传动与控制#""$年第%期图&回路采用同规格的等量分流集流阀实现三缸或四缸的双向同步，但前提是液压缸必须为双出轴形式，以满足油腔进出的油量相适应。’(#用调速阀同步的回路’(#(’常规调速阀同步回路（如图!、%）*—比例调速阀+,—液控单向阀图$比例调速阀同步回路伺服

5、阀费用低很多。*—调速阀!液压缸串联实现同步的回路图!调速阀同步回路’图!回路采用两个调速阀可使液压缸单向同步，原理是分别调节两缸回油路上的调速阀，使两缸活塞移动速度同步，并且可以实现多缸同步。但同步精度受调速阀性能和油温影响，而且各个调速阀比较难调到相同流量，所以误差比较大。图)液压缸串联同步回路’如图)所示，该回路采用数个油腔有效作用面积相等的双出杆液压缸实现双向同步。这种液压缸串联同步回路结构简单，不需要同步元件，其同步精度取决于两液压缸的制造精度和密封性能。由于油缸不可避免的存在内泄漏，所以每次往复运动后都将增加两缸的位置误差，从而出现同步

6、失调，所以一般应加补放油系统。*—调速阀图%调速阀同步回路#图%回路用两个调速阀实现两个液压缸双向同步，当活塞下移时为回油路调速，活塞上移时为进油路调速，但是该回路的同步精度受油温变化影响比较大。’(#(#比例调速阀同步回路如图$所示，该回路用放大的偏差信号控制比例调速阀，使右缸随同左缸实现同步运动。比例调速阀要求油液有一定的流动方向，因此采用单向阀*—换向阀；,—换向阀；-—液控单向阀；.、/—油缸；桥式整流。这种回路的同步精度虽然没有采用伺服!*—行程开关；!,—行程开关阀的回路高，但仍然具有比较高的精度，而且相对图0液压缸串联同步回路#/PP

7、Q年’月黄海涛：同步回路的设计与应用O+图!回路为带补偿措施的串联液压缸同步回以防止失重造成不同步。元件#和$的功能是从最路。两缸活塞同步下移时，如缸"先到达终点，则行快速的油缸中吸入油液补充进入慢的油缸。程开关触发，两位三通阀#换向，打开液控单向阀<采用数字油缸实现同步运动$，使缸%下腔多余油液排回油箱。如缸%先到达终点，则行程开关触发，两位三通阀&换向，泵源压力数字油缸是一种比较新型的高精度油缸，外形油直接供入"缸上腔，使"缸活塞下移至终点。与普通液压缸没什么区别，但它却将伺服阀、传感器、闭环自动调节功能均设计组合在液压缸内部，它=用同步马达实

8、现同步的回路几乎集中了现有液压技术的所有功能，并能直接接受专用数字控制器、计算机或()$可编程控制器发出的数字脉冲信号而可