CN108488123B - 一种双液压油缸自动同步系统 - Google Patents
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Abstract
一种双液压油缸自动同步系统，包括活塞杆同向运动的第一液压油缸和第二液压油缸；用于检测第一液压油缸活塞杆和第二液压油缸活塞杆在同步运动时伸出长度差的反馈装置；所述反馈装置将反馈补偿油导入先导油路控制活塞杆伸出长度较长的液压油缸的无杆腔，通过降低此液压油缸活塞杆伸出速度到达使两液压油缸同步动作，本发明成本低廉、控制可靠、安装检测方便，可以达到双液压油缸自动同步的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种双液压油缸自动同步系统。
背景技术
在机械安装和工作过程中，很多情况下是采用的双油缸推动某个工作装置,这样既可以保证足够的推力,又可以通过油缸的相对运动产生小的角度。然而，如何保证两个油缸在同向运动时的同步性成为了双油缸系统工作时的重大问题。比如：所有桩工机器的立桅油缸都是采用双油缸系统，在立桅和倒桅过程中，两个立柱油缸必须以同样的速度伸出或者缩回。如果此时不能保证油缸的同步性，立柱会往左或右一个方向倾斜，损坏结构件。如操作手没有发现或没有及时调整，速度慢的油缸会因为负载变大而变得更慢，另一个油缸会变更快，继续操作会使机器有整体倾覆的危险。如何保持双油缸系统的同步性？通常，我们会利用三个方式来解决油缸同步性问题：
1.增加监控摄像头，实时监控油缸伸出长度，由操作人员根据经验控制油缸的速度。
2.增加控制器，电比例阀和测量油缸长度的装置：利用传感器测量油缸长度，作为信号发送至控制器，控制器通过程序逻辑判定并输出不同电流至电比例阀，从而控制油缸的速度来实现同步。
3.将普通油缸改为伺服油缸，由伺服油缸的精确控制性来达到同步。
当时采用上面三个方式具有如下缺陷，方法1靠人工经验来检测和调整，误差很比较大，可靠性也不高。方法2可以需要增加许多电气装备，成本大且安装复杂，可靠性也不高。方法3可靠性相当高，但是成本太大，只适应于精度极高且不考虑成本的情况。
发明内容
本发明解决了现有技术的不足而提供一种成本低廉、控制可靠、安装检测方便的双液压油缸自动同步系统。
一种双液压油缸自动同步系统，包括：活塞杆同向运动的第一液压油缸和第二液压油缸；用于检测第一液压油缸活塞杆和第二液压油缸活塞杆在同步运动时伸出长度差、并且可以产生反馈补偿油的反馈装置；所述反馈装置将反馈补偿油导入先导油路控制活塞杆伸出长度较长的液压油缸，通过降低此液压油缸活塞杆伸出速度，使两液压油缸同步动作。本装置通过反馈装置反馈的补偿油对活塞杆移动速度较快的液压油缸进行补偿，降低此液压油缸活塞杆伸出速度，实现闭环控制，达到两液压油缸同步目的。
进一步的，所述反馈装置为反馈手柄，所述第一液压油缸的活塞杆通过第一连接装置与反馈手柄连接，所述第二液压油缸的活塞杆通过第二连接装置与反馈手柄连接，所述第一连接装置与第一液压油缸的活塞杆联动，所述第二连接装置与第二液压油缸的活塞杆联动，所述第一连接装置和第二连接装置与反馈手柄连接点以反馈手柄为中心对称布设，并且第一连接装置和第二连接装置的结构使得第一液压油缸的活塞杆和第二液压油缸的活塞杆伸出时，第一连接装置和第二连接装置沿反馈手柄移动线路背向运动。
进一步的，所述第一液压油缸由第一油缸操作手柄控制伸缩，所述第二液压油缸由第二油缸操作手柄控制伸缩；
所述第一油缸操作手柄通过第一油路和第二油路分别与第一液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，所述第二油缸操作手柄通过第三油路和第四油路分别与第二液压油缸的有杆腔和无杆腔连接；
所述反馈手柄设有两个反馈控制油口，一个反馈控制油口通过第一梭阀和第二梭阀分别与第二油路和第三油路连接，另一个反馈控制油口通过第三梭阀和第四梭阀分别与第一油路和第四油路连接；
当第一液压油缸的伸出的速度大于第二液压油缸时，反馈手柄产生反馈补偿油通过第三梭阀、第一油路进入到第一液压油缸的有杆腔，从而对第一液压油缸活塞杆伸出减速；
当第二液压油缸的伸出的速度大于第一液压油缸，反馈手柄产生反馈补偿油通过第一梭阀、第三油路进入到第二液压油缸的有杆腔，从而对第二液压油缸活塞杆伸出减速。
进一步的，所述第一连接装置包括拉线和滑轮机构，所述拉线的一端固定在第一液压油缸的活塞杆上，另一端通过滑轮机构的导向作用与反馈手柄连接，所述第二连接装置包括连杆和弹簧，所述连杆的一端固定在第二液压油缸的活塞杆上，另一端通过弹簧与反馈手柄连接。由油缸活塞杆伸出的长度不同，使拉线和连杆连接处产生相对运动，利用这个相对运动带动反馈手柄，当这个手柄发生运动时，会产生对应的控制油，这个控制油会反向推动速度过快的控制阀阀芯，使其速度变慢。如果距离差越大，手柄位移也会变大，使得产生的控制油压力更大，对速度过快阀芯的推动力更强，减速效果也越明显，从而达到同步的目的。
综上所述，本发明基于机器本身的液压控制装置和回路，由液压油缸活塞杆带动连杆和拉线装置，通过拉线与连杆的距离差，推动反馈手柄形成反馈补偿油，通过补偿油路对控制油缸的阀芯的反向推动进行速度补偿，从而形成一个闭环的油缸同步控制系统，不仅成本低廉，控制可靠，而且安装检测都比较方便。
附图说明
图1为本装置的结构示意图。
图2为本装置反馈手柄的结构示意图。
图3为本装置的液压原理图。
附图中，1、第一液压油缸；2、第二液压油缸；3、反馈手柄；4、拉线；5、连杆；6、弹簧；7、第一梭阀；8、第二梭阀；9、第三梭阀；10、第四梭阀；11、第一油缸操作手柄；12、第一油路；13、第二油路；21、第二油缸操作手柄；22、第三油路；23、第四油路。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明：
如图1至3所示，一种双液压油缸自动同步系统，包括：活塞杆同向运动的第一液压油缸1、第二液压油缸2和用于检测第一液压油缸活塞杆和第二液压油缸活塞杆在同步运动时伸出长度差的反馈手柄3；所述第一液压油缸1由第一油缸操作手柄11通过控制阀实现伸缩，所述第二液压油缸2由第二油缸操作手柄21通过控制阀实现伸缩。
所述第一液压油缸1的活塞杆通过第一连接装置与反馈手柄3连接，所述第二液压油缸的活塞杆通过第二连接装置与反馈手柄3连接，所述第一连接装置与第一液压油缸的活塞杆联动，所述第二连接装置与第二液压油缸的活塞杆联动，所述第一连接装置和第二连接装置与反馈手柄连接点以反馈手柄3为中心对称布设，并且第一连接装置和第二连接装置的结构使得第一液压油缸的活塞杆和第二液压油缸的活塞杆伸出时，第一连接装置和第二连接装置沿反馈手柄移动线路背向运动。
所述第一油缸操作手柄通过第一油路12和第二油路13分别与第一液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，所述第二油缸操作手柄通过第三油路22和第四油路23分别与第二液压油缸的有杆腔和无杆腔连接；
所述反馈手柄设有两个反馈控制油口，一个反馈控制油口通过第一梭阀和第二梭阀分别与第二油路和第三油路连接，另一个反馈控制油口通过第三梭阀和第四梭阀分别与第一油路和第四油路连接；
当第一液压油缸的伸出的速度大于第二液压油缸时，反馈手柄产生反馈补偿油通过第三梭阀、第一油路进入到第一液压油缸的有杆腔，从而对第一液压油缸活塞杆伸出减速；
当第二液压油缸的伸出的速度大于第一液压油缸，反馈手柄产生反馈补偿油通过第一梭阀、第三油路进入到第二液压油缸的有杆腔，从而对第二液压油缸活塞杆伸出减速。
本例中，所述第一连接装置包括拉线和滑轮机构，所述拉线的一端固定在第一液压油缸的活塞杆上，另一端通过滑轮机构的导向作用与反馈手柄连接，所述第二连接装置包括连杆和弹簧，所述连杆的一端固定在第二液压油缸的活塞杆上，另一端通过弹簧与反馈手柄连接。
使用时，第一油缸操作手柄11和第二油缸操作手柄21分别产生两路控制油到主阀控制第一液压油缸1和第二液压油缸2的伸缩动作；中间的反馈手柄3也会产生两路控制油，这两路油起的是补偿作用，为了区别手柄控制和反馈手柄控制，在控制回路间增加梭阀隔离。
控制原理：当需要同步运动时，第一油缸操作手柄11和第二油缸操作手柄21往同一方向推动。由于手第一油缸操作手柄11和第二油缸操作手柄21的行程、阀开度不同以及其他原因，第一液压油缸1和第二液压油缸2两个油缸的速度同步性会很差，以第一液压油缸1速度稍快为例：第一油缸操作手柄11往前推时，产生控制油沿油路1经过梭阀到达第一液压油缸1的动作阀块，使第一液压油缸1往前伸出。当第一液压油缸1活塞杆超出第二液压油缸2的活塞杆时，反馈手柄会被拉线拉动，并从a口产生一个反馈控制油。这个反馈油会沿着油路分两路影响控制阀块：一路油经过第二梭阀后到达第一液压油缸1控制阀，并进入第一液压油缸1的有杆腔，从而给第一液压油缸1活塞杆一个回退的力，此时反馈油压力虽远小于控制回路，但是会降低第一液压油缸1的伸出速度，距离差越大，产生的控制油路压力越大，对油缸速度影响也越大；另一路反馈油油到达第一梭阀，反馈油与第二油缸操作手柄21的控制油路在第一梭阀进行比较，由于反馈油压力远小于控制油，由于第一梭阀的作用此反馈油并不会进入到第二液压油缸2。经过这个闭环调整后，两个油缸的速度会趋于一致，直到达到一个平衡点，实现同步伸出。
上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种双液压油缸自动同步系统，其特征在于，包括：活塞杆同向运动的第一液压油缸(1)和第二液压油缸(2)；
用于检测第一液压油缸(1)活塞杆和第二液压油缸(2)活塞杆在同步运动时伸出长度差、并且可以产生反馈补偿油的反馈装置，所述反馈装置为反馈手柄(3)；
所述反馈装置将反馈补偿油导入先导油路控制活塞杆伸出长度较长的液压油缸，通过降低此液压油缸活塞杆伸出速度，使两液压油缸同步动作；
所述第一液压油缸(1)的活塞杆通过第一连接装置与反馈手柄(3)连接，所述第二液压油缸(2)的活塞杆通过第二连接装置与反馈手柄(3)连接，所述第一连接装置与第一液压油缸(1)的活塞杆联动，所述第二连接装置与第二液压油缸(2)的活塞杆联动，所述第一连接装置和第二连接装置与反馈手柄(3)连接点以反馈手柄(3)为中心对称布设，并且第一连接装置和第二连接装置的结构使得第一液压油缸(1)的活塞杆和第二液压油缸(2)的活塞杆伸出时，第一连接装置和第二连接装置沿反馈手柄(3)移动线路背向运动；
所述第一液压油缸(1)由第一油缸操作手柄(11)控制伸缩，所述第二液压油缸(2)由第二油缸操作手柄(21)控制伸缩；
所述第一油缸操作手柄(11)通过第一油路(12)和第二油路(13)分别与第一液压油缸(1)的有杆腔和无杆腔连接，所述第二油缸操作手柄(21)通过第三油路(22)和第四油路(23)分别与第二液压油缸(2)的有杆腔和无杆腔连接；
所述反馈手柄(3)设有两个反馈控制油口，一个反馈控制油口通过第一梭阀(7)和第二梭阀(8)分别与第二油路(13)和第三油路(22)连接，另一个反馈控制油口通过第三梭阀(9)和第四梭阀(10)分别与第一油路(12)和第四油路(23)连接；
当第一液压油缸(1)的伸出的速度大于第二液压油缸(2)时，反馈手柄(3)产生反馈补偿油通过第三梭阀(9)、第一油路(12)进入到第一液压油缸(1)的有杆腔，从而对第一液压油缸(1)活塞杆伸出减速；
当第二液压油缸(2)的伸出的速度大于第一液压油缸(1)，反馈手柄(3)产生反馈补偿油通过第一梭阀(7)、第三油路(22)进入到第二液压油缸(2)的有杆腔，从而对第二液压油缸(2)活塞杆伸出减速；
所述第一连接装置包括拉线(4)和滑轮机构，所述拉线(4)的一端固定在第一液压油缸(1)的活塞杆上，另一端通过滑轮机构的导向作用与反馈手柄(3)连接，所述第二连接装置包括连杆(5)和弹簧(6)，所述连杆(5)的一端固定在第二液压油缸(2)的活塞杆上，另一端通过弹簧(6)与反馈手柄(3)连接。
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