CN110081036B - 多油缸同步控制系统及其控制方法 - Google Patents

多油缸同步控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于运输系统的多油缸同步控制系统及其控制方法，所述运输系统包括相互连接的主动平车和从动平车；所述多油缸同步控制系统包括：主控器；油箱；供油主路，供油主路的进油端伸入至油箱内；回油主路，回油主路的出油端伸入至油箱内；相互并联的多个顶升控制回路，所有顶升控制回路等分成两组，其中第一组顶升控制回路布置在主动平车上，第二组顶升控制回路布置在从动平车上，每个顶升控制回路包括均与主控器通信连接的电磁比例换向阀、双向液压锁以及具有行程传感器的液压顶升缸。本发明能够控制位于主动平车、从动平车上的液压顶升缸的方向、速度以及同步性，保证液压顶升缸停留在任一高度和稳定性。

Description

多油缸同步控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及工程车辆液压控制技术领域，特别是涉及一种多油缸同步控制系统及其控制方法。
背景技术
转子高速动平衡试验系统被广泛应用于机床主轴、汽车摩托车曲轴、传动轴、航天航空引擎、高速纺机、电厂电站等，涵盖汽车、电气、航天航空、涡轮机、通用机械等工业领域。在试验过程中，需要通过运输设备把试验工装(如摆架等)及转子运进或运出真空舱。然而，市场上还没有专门运输动平衡试验工装的设备。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种多油缸同步控制系统及其控制方法，采用电磁比例换向阀配合行程传感器来共同控制位于主动平车、从动平车上的液压顶升缸的方向、速度以及同步性，保证液压顶升缸可靠停留在有效行程的任一高度，并且避免发生因液压顶升缸在液压管路爆破失效时急速下落而造成的危险。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于运输系统的多油缸同步控制系统，所述运输系统包括相互连接的主动平车和从动平车；
所述多油缸同步控制系统包括：
主控器；
油箱；
供油主路，供油主路的进油端伸入至油箱内；
回油主路，回油主路的出油端伸入至油箱内；
相互并联的多个顶升控制回路，所有顶升控制回路等分成两组，其中第一组顶升控制回路布置在主动平车上，第二组顶升控制回路布置在从动平车上，每个顶升控制回路包括均与主控器通信连接的电磁比例换向阀、双向液压锁以及具有行程传感器的液压顶升缸，电磁比例换向阀的进油口与供油主路连通，电磁比例换向阀的回油口与回油主路连通，电磁比例换向阀的第一出油口通过供油支路与液压顶升缸的进油腔连通，电磁比例换向阀的第二出油口通过回油支路与液压顶升缸的出油腔连通，供油支路靠近液压顶升缸的管路上设有第一防爆阀，回油支路靠近液压顶升缸的管路上设有第二防爆阀，双向液压锁与供油支路、回油支路分别连接。
优选地，所述多油缸同步控制系统还包括蓄能器，蓄能器经蓄能器安全阀组与供油主路、回油主路分别连接。
优选地，在所述蓄能器安全阀组和供油主路的连接处设有油压传感器。
优选地，所述供油主路沿油路方向依次设有变量柱塞泵、压力表、单向阀以及高压滤油器，位于变量柱塞泵和单向阀之间的供油主路通过溢流管路与油箱连接。
优选地，所述变量柱塞泵与驱动电机连接。
优选地，所述油箱的顶部上设有空气滤清器，所述供油主路的进油端设有吸油滤油器，所述回油主路上设有回油过滤器。
优选地，所述油箱的侧部上设有液位液温计。
优选地，所述油箱的底部上设有出油阀。
优选地，所述顶升控制回路的数量为六个，属于第一组的三个液压顶升缸呈正三角形分布在主动平车上，属于第二组的三个液压顶升缸呈正三角形分布在从动平车上。
本发明还提供一种所述多油缸同步控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1，将位于主动平车上的一个液压顶升缸作为参照油缸，通过电磁比例换向阀将参照油缸的顶升速度调节至所需工作要求，并且使参照油缸定速运行；
S2，将位于主动平车上剩余的液压顶升缸和位于从动平车上的所有液压顶升缸作为随动油缸，使随动油缸跟随参照油缸、并且使随动油缸的顶升速度快于参照油缸的顶升速度；
S3，通过行程传感器分别采集参照油缸、随动油缸的行程数据，当随动油缸的行程数据和参照油缸的行程数据之间的差值大于0.4mm时，通过电磁比例换向阀停止随动油缸；当参照油缸的行程数据大于随动油缸的行程数据时，随动油缸继续按照原来的顶升速度运行；如此循环，直至参照油缸和随动油缸共同达到规定行程。
如上所述，本发明的多油缸同步控制系统及其控制方法，具有以下有益效果：在本发明中，油箱、供油主路以及回油主路为两组顶升控制回路提供系统动力，主控器能够接收行程传感器所采集的行程信息，经分析处理后向电磁比例换向阀发送调速指令，从而调节液压顶升缸的作用方向和运行速度。因此，本发明采用电磁比例换向阀配合行程传感器来共同控制对应液压顶升缸按照设定方向、速度上行或下降，保证液压顶升缸的同步性。与此同时，电磁比例换向阀的进油口与供油主路连通，电磁比例换向阀的回油口与回油主路连通，电磁比例换向阀的第一出油口通过供油支路与液压顶升缸的进油腔连通，电磁比例换向阀的第二出油口通过回油支路与液压顶升缸的出油腔连通，这样电磁比例换向阀能够有效控制液压顶升缸双向动作的速度；双向液压锁与供油支路、回油支路分别连接，这样液压顶升缸随时停留在设定高度；供油支路靠近液压顶升缸的管路上设有第一防爆阀，回油支路靠近液压顶升缸的管路上设有第二防爆阀，能够有效防止液压顶升缸因管路爆破而突然收缩下降，保证液压顶升缸在下落时平稳且不超速。具体的，主动平车和从动平车各有一组顶升控制回路，主动平车和从动平车的顶升功能由液压顶升缸执行，液压顶升缸的行程为70mm，位于主动平车的所有液压顶升缸和位于从动平车的所有液压顶升缸的同步性能够保证，在顶升过程中，位于主动平车的液压顶升缸的顶头与位于从动平车的液压顶升缸的顶头之间的高度差不大于0.6mm，所有液压顶升缸完全顶升后，液压顶升缸的平面度误差不大于0.4/1000mm。因此，本发明的多油缸同步控制系统采用电磁比例换向阀配合行程传感器来共同控制位于主动平车和从动平车上的液压顶升缸的方向、速度以及同步性，保证液压顶升缸可靠停留在有效行程的任一高度，并且避免发生因液压顶升缸在液压管路爆破失效时急速下落而造成的危险。
附图说明
图1显示为本发明的多油缸同步控制系统的示意图。
元件标号说明
01 油箱
011 空气滤清器
012 液位液温计
013 出油阀
02 供油主路
021 油压传感器
022 变量柱塞泵
023 压力表
024 单向阀
025 高压滤油器
026 驱动电机
027 吸油滤油器
03 回油主路
031 回油过滤器
04 顶升控制回路
041 电磁比例换向阀
042 双向液压锁
043 液压顶升缸
044 供油支路
045 回油支路
046 第一防爆阀
047 第二防爆阀
05 蓄能器安全阀组
06 溢流管路
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种用于运输系统的多油缸同步控制系统，运输系统包括相互连接的主动平车和从动平车；
上述多油缸同步控制系统包括：
主控器；
油箱01；
供油主路02，供油主路02的进油端伸入至油箱01内；
回油主路03，回油主路03的出油端伸入至油箱01内；
相互并联的多个顶升控制回路04，所有顶升控制回路04等分成两组，其中第一组顶升控制回路布置在主动平车上，第二组顶升控制回路布置在从动平车上，每个顶升控制回路04包括均与主控器通信连接的电磁比例换向阀041、双向液压锁042以及具有行程传感器的液压顶升缸043，电磁比例换向阀041的进油口与供油主路02连通，电磁比例换向阀041的回油口与回油主路03连通，电磁比例换向阀041的第一出油口通过供油支路044与液压顶升缸043的进油腔连通，电磁比例换向阀041的第二出油口通过回油支路045与液压顶升缸043的出油腔连通，供油支路044靠近液压顶升缸043的管路上设有第一防爆阀046，回油支路045靠近液压顶升缸043的管路上设有第二防爆阀047，双向液压锁042与供油支路044、回油支路045分别连接。
在本发明中，油箱01、供油主路02以及回油主路03为两组顶升控制回路04提供系统动力，主控器能够接收行程传感器所采集的行程信息，经分析处理后向电磁比例换向阀041发送调速指令，从而调节液压顶升缸043的作用方向和运行速度。因此，本发明采用电磁比例换向阀041配合行程传感器来共同控制对应液压顶升缸043按照设定方向、速度上行或下降，保证液压顶升缸043的同步性。与此同时，电磁比例换向阀041的进油口与供油主路02连通，电磁比例换向阀041的回油口与回油主路03连通，电磁比例换向阀041的第一出油口通过供油支路044与液压顶升缸043的进油腔连通，电磁比例换向阀041的第二出油口通过回油支路045与液压顶升缸043的出油腔连通，这样电磁比例换向阀041能够有效控制液压顶升缸043双向动作的速度；双向液压锁042与供油支路044、回油支路045分别连接，这样液压顶升缸043随时停留在设定高度；供油支路044靠近液压顶升缸043的管路上设有第一防爆阀046，回油支路045靠近液压顶升缸043的管路上设有第二防爆阀047，能够有效防止液压顶升缸043因管路爆破而突然收缩下降，保证液压顶升缸043在下落时平稳且不超速。具体的，主动平车和从动平车各有一组顶升控制回路04，主动平车和从动平车的顶升功能由液压顶升缸043执行，液压顶升缸043的行程为70mm，位于主动平车的所有液压顶升缸043和位于从动平车的所有液压顶升缸043的同步性能够保证，在顶升过程中，位于主动平车的液压顶升缸04的顶头与位于从动平车的液压顶升缸04的顶头之间的高度差不大于0.6mm，所有液压顶升缸043完全顶升后，液压顶升缸043的平面度误差不大于0.4/1000mm。
因此，本发明的多油缸同步控制系统采用电磁比例换向阀041配合行程传感器来共同控制液压顶升缸043的方向、速度以及同步性，保证液压顶升缸043可靠停留在有效行程的任一高度，并且避免发生因液压顶升缸043在液压管路爆破失效时急速下落而造成的危险。
为了在适当时机储存上述多油缸同步控制系统中多余的液压能，或者向多油缸同步控制系统补充液压能，多油缸同步控制系统还包括蓄能器，蓄能器经蓄能器安全阀组05与供油主路02、回油主路03分别连接。
为了检测上述供油主路02的油压，在上述蓄能器安全阀组05和供油主路02的连接处设有油压传感器021。
上述供油主路02沿油路方向依次设有变量柱塞泵022、压力表023、单向阀024以及高压滤油器025，位于变量柱塞泵022和单向阀024之间的供油主路02通过溢流管路06与油箱01连接。
上述变量柱塞泵022与驱动电机026连接。
为了保证上述多油缸同步控制系统的清洁度，上述油箱01的顶部上设有空气滤清器011，上述供油主路02的进油端设有吸油滤油器027，上述回油主路03上设有回油过滤器031。
为了检测上述油箱01内液压油的液位和温度，上述油箱01的侧部上设有液位液温计012。
为了便于排放上述油箱01内的液压油，上述油箱01的底部上设有出油阀013。
上述顶升控制回路04的数量为六个，属于第一组的三个液压顶升缸043呈正三角形分布在主动平车上，属于第二组的三个液压顶升缸043呈正三角形分布在从动平车上。
本发明还提供一种上述多油缸同步控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1，将位于主动平车上的一个液压顶升缸043作为参照油缸，通过电磁比例换向阀041将参照油缸的顶升速度调节至所需工作要求，并且使参照油缸定速运行；
S2，将位于主动平车上剩余的液压顶升缸043和位于从动平车上的所有液压顶升缸043作为随动油缸，使随动油缸跟随参照油缸、并且使随动油缸的顶升速度快于参照油缸的顶升速度；
S3，通过行程传感器分别采集参照油缸、随动油缸的行程数据，当随动油缸的行程数据和参照油缸的行程数据之间的差值大于0.4mm时，通过电磁比例换向阀041停止随动油缸；当参照油缸的行程数据大于随动油缸的行程数据时，随动油缸继续按照原来的顶升速度运行；如此循环，直至参照油缸和随动油缸共同达到规定行程。
本发明的控制方法能够保证位于主动平车和从动平车上的液压顶升缸043的顶升同步性。
综上所述，本发明的多油缸同步控制系统及其控制方法采用电磁比例换向阀配合行程传感器来共同控制位于主动平车、从动平车上的液压顶升缸的方向、速度以及同步性，保证液压顶升缸可靠停留在有效行程的任一高度，并且避免发生因液压顶升缸在液压管路爆破失效时急速下落而造成的危险。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于运输系统的多油缸同步控制系统，其特征在于：所述运输系统包括相互连接的主动平车和从动平车，主动平车和从动平车用于共同将动平衡试验工装运进或运出真空舱；
所述多油缸同步控制系统包括：
主控器；
油箱(01)；
供油主路(02)，供油主路(02)的进油端伸入至油箱(01)内；
回油主路(03)，回油主路(03)的出油端伸入至油箱(01)内；
相互并联的多个顶升控制回路(04)，所有顶升控制回路(04)等分成两组，其中第一组顶升控制回路布置在主动平车上，第二组顶升控制回路布置在从动平车上，每个顶升控制回路(04)包括均与主控器通信连接的电磁比例换向阀(041)、双向液压锁(042)以及具有行程传感器的液压顶升缸(043)，电磁比例换向阀(041)的进油口与供油主路(02)连通，电磁比例换向阀(041)的回油口与回油主路(03)连通，电磁比例换向阀(041)的第一出油口通过供油支路(044)与液压顶升缸(043)的进油腔连通，电磁比例换向阀(041)的第二出油口通过回油支路(045)与液压顶升缸(043)的出油腔连通，供油支路(044)靠近液压顶升缸(043)的管路上设有第一防爆阀(046)，回油支路(045)靠近液压顶升缸(043)的管路上设有第二防爆阀(047)，双向液压锁(042)与供油支路(044)、回油支路(045)分别连接；
所述多油缸同步控制系统还包括蓄能器，蓄能器经蓄能器安全阀组(05)与供油主路(02)、回油主路(03)分别连接，在所述蓄能器安全阀组(05)和供油主路(02)的连接处设有油压传感器(021)；
所述供油主路(02)沿油路方向依次设有变量柱塞泵(022)、压力表(023)、单向阀(024)以及高压滤油器(025)，位于变量柱塞泵(022)和单向阀(024)之间的供油主路(02)通过溢流管路(06)与油箱(01)连接，所述变量柱塞泵(022)与驱动电机(026)连接；
所述多油缸同步控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1，将位于主动平车上的一个液压顶升缸(043)作为参照油缸，通过电磁比例换向阀(041)将参照油缸的顶升速度调节至所需工作要求，并且使参照油缸定速运行；
S2，将位于主动平车上剩余的液压顶升缸(043)和位于从动平车上的所有液压顶升缸(043)作为随动油缸，使随动油缸跟随参照油缸、并且使随动油缸的顶升速度快于参照油缸的顶升速度；
S3，通过行程传感器分别采集参照油缸、随动油缸的行程数据，当随动油缸的行程数据和参照油缸的行程数据之间的差值大于0.4mm时，通过电磁比例换向阀(041)停止随动油缸；当参照油缸的行程数据大于随动油缸的行程数据时，随动油缸继续按照原来的顶升速度运行；如此循环，直至参照油缸和随动油缸共同达到规定行程。
2.根据权利要求1所述的多油缸同步控制系统，其特征在于：所述油箱(01)的顶部上设有空气滤清器(011)，所述供油主路(02)的进油端设有吸油滤油器(027)，所述回油主路(03)上设有回油过滤器(031)。
3.根据权利要求1所述的多油缸同步控制系统，其特征在于：所述油箱(01)的侧部上设有液位液温计(012)。
4.根据权利要求1所述的多油缸同步控制系统，其特征在于：所述油箱(01)的底部上设有出油阀(013)。
5.根据权利要求1所述的多油缸同步控制系统，其特征在于：所述顶升控制回路(04)的数量为六个，属于第一组的三个液压顶升缸(043)呈正三角形分布在主动平车上，属于第二组的三个液压顶升缸(043)呈正三角形分布在从动平车上。
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