CN113586552A - 一种液压缸缓冲控制方法及装置 - Google Patents

一种液压缸缓冲控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113586552A
CN113586552A CN202010367447.8A CN202010367447A CN113586552A CN 113586552 A CN113586552 A CN 113586552A CN 202010367447 A CN202010367447 A CN 202010367447A CN 113586552 A CN113586552 A CN 113586552A
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston rod
hydraulic cylinder
directional valve
electromagnetic directional
hydraulic oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010367447.8A
Other languages
English (en)
Inventor
尹腾飞
周春伟
田敬中
阮风雨
刘乾坤
李明春
李小军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Senyuan Heavy Industry Co Ltd
Original Assignee
Henan Senyuan Heavy Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Senyuan Heavy Industry Co Ltd filed Critical Henan Senyuan Heavy Industry Co Ltd
Priority to CN202010367447.8A priority Critical patent/CN113586552A/zh
Publication of CN113586552A publication Critical patent/CN113586552A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/021—Valves for interconnecting the fluid chambers of an actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/028—Shuttle valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202—Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2846—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using detection of markings, e.g. markings on the piston rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供了一种液压缸缓冲控制方法及装置，属于液压缸缓冲控制技术领域。该方法包括：在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置，当判断出活塞杆距离终点的距离值等于设定值时，开始控制电磁换向阀换向并在换向时长后完成换向，所述开始控制电磁换向阀换向的时刻为初始时刻，电磁阀完成换向的时刻为结束时刻；所述活塞杆从所述初始时刻开始减速，在所述结束时刻抵达终点并停止；根据设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，获得容积V的液压油在所述换向过程中能够使活塞杆伸出或缩回的距离L＝V/M，L即为所述设定值。本发明能实现精确缓冲控制。

Description

一种液压缸缓冲控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种液压缸缓冲控制方法及装置，属于液压缸缓冲控制技术领域。
背景技术
目前，当液压缸驱动质量较大、运动速度较快的工作部件时，一般要在液压缸结构内部设置缓冲装置或在液压系统中采用缓冲回路，其目的是消除因运动部件的惯性力和液压力所造成的活塞与缸盖之间的机械撞击，同时也为了降低因机械撞击产生的液压噪声。
但是缓冲装置使得液压缸的结构变得非常复杂，且不易维修；而现有的缓冲回路主要采用行程阀或采用反应灵敏的小型直动式溢流阀来实现缓冲效果，这样提高了系统成本及故障率。
公告号为CN205331099U的中国实用新型专利文件中，公开了一种管材真空定型台液压移动缓冲控制装置，该装置采用凸块与行程开关相配合实现缓冲效果，当活塞杆上的凸块碰到行程开关时，电磁阀断电，液压油流量减少，活塞杆移动减缓，从而实现缓冲。虽然该专利文件中公开了行程开关的位置可根据要求缓冲的位置进行调整，但没有公开行程开关的位置具体如何调整，若行程开关的位置设置不合理，将无法取得预期的缓冲效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压缸缓冲控制方法及装置，用以解决目前的缓冲控制方法无法实现精确缓冲控制的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种液压缸缓冲控制方法，该方法包括以下步骤：
(1)在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置，根据活塞杆的位置获得活塞杆距离终点的距离值，并判断所述距离值是否等于设定值；
(2)当判断出所述距离值等于设定值时，开始控制电磁换向阀换向，并在换向时长后完成换向，该换向过程中，经电磁换向阀向液压缸提供的液压油的流量不断减少直至没有，所述开始控制电磁换向阀换向的时刻为初始时刻，电磁阀完成换向的时刻为结束时刻；所述活塞杆从所述初始时刻开始减速，在所述结束时刻抵达终点并停止；
其中，获得所述设定值的方法为：获取设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V；进而根据容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，获得容积V的液压油在所述换向过程中能够使活塞杆伸出或缩回的距离L＝V/M，L即为所述设定值。
本发明还提供了一种液压缸缓冲控制装置，该装置包括：控制器、位置传感器和电磁换向阀，所述位置传感器与控制器电连接，并用于在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置；所述电磁换向阀与控制器电连接，并用于根据控制器输出的换向指令进行换向，所述控制器用于实现上述的液压缸缓冲控制方法。
本发明的有益效果是：首先，利用电磁换向阀换向时其阀芯由上位或下位回到中位需要经过一个换向过程，而在这个换向过程中仍会有一定容积的液压油经电磁换向阀流入液压缸，流入液压缸的液压油可使得活塞杆继续伸出或缩回一定距离后到达终点停止，而且换向过程中流经电磁换向阀的液压油的流量是缓慢减少的，因此活塞杆也是缓慢伸出或缩回直至停止的，从而实现缓冲效果；其次，根据设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，对换向过程中活塞杆能伸出或缩回的距离L进行精确计算，并利用计算出的距离L精确控制电磁换向阀开始换向的时刻，使得活塞杆在经过距离L后恰好能停止，从而实现精确缓冲控制。
进一步地，在上述液压缸缓冲控制方法及装置中，根据电磁换向阀完成换向过程所需要的换向时长，以及设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油流量随时间的变化规律，得到所述设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V。
进一步地，在上述液压缸缓冲控制方法及装置中，所述设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V的计算公式为：
Figure BDA0002476992270000021
式中，Q(t)表示设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油流量随时间的变化函数，T表示电磁换向阀完成换向过程所需要的换向时长。
进一步地，在上述液压缸缓冲控制装置中，所述位置传感器包括第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关和第二接近开关设置在液压缸上，液压缸的活塞杆上设置有第一金属感应套和第二金属感应套，所述第一接近开关用于与第一金属感应套相配合判断活塞杆距离终点的距离值是否等于所述设定值，所述第二接近开关用于与第二金属感应套相配合判断活塞杆距离终点的距离值是否等于所述设定值。
附图说明
图1是本发明实施方式1中液压系统上布置液压缸缓冲控制装置的结构示意图；
图2是本发明实施方式1中阀芯处于中位时第一电磁换向阀的内部结构图；
图3是本发明实施方式1中换向过程中第一电磁换向阀的内部结构图；
图中，1是液压油箱，2是液压泵，3是溢流阀，4是第一电磁换向阀，4.1是阀芯，5是第二电磁换向阀，6是第一液压缸，6.1是第一接近开关，6.2是第二接近开关，6.3是第一金属感应套，6.4是第二金属感应套，7是第二液压缸，7.1是第三接近开关，7.2是第四接近开关，7.3是第三金属感应套，7.4是第四金属感应套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施方式1：
实施方式1中包含液压缸缓冲控制方法实施例和液压缸缓冲控制装置实施例。
下面以在图1所示的液压系统上布置本实施方式的液压缸缓冲控制装置(以下简称控制装置)为例，对该控制装置进行详细说明：
如图1所示，液压系统包括：液压油箱1、液压泵2、溢流阀3、第一液压缸6和第二液压缸7；控制装置包括：控制器、第一电磁换向阀4、第二电磁换向阀5、第一接近开关6.1、第二接近开关6.2、第三接近开关7.1和第四接近开关7.2。
其中，控制器与第一电磁换向阀4、第二电磁换向阀5、第一接近开关6.1、第二接近开关6.2、第三接近开关7.1和第四接近开关7.2电连接；第一液压缸6上设置有第一接近开关6.1和第二接近开关6.2，第一接近开关6.1设置在距离第一液压缸6的有杆腔左侧L2距离处(图1中油路A1连接的是第一液压缸6的有杆腔)，第二接近开关6.2设置在距离第一液压缸6的无杆腔右侧L1距离处(图1中油路B1连接的是第一液压缸6的无杆腔)，第一液压缸6的活塞杆上设置有第一金属感应套6.3和第二金属感应套6.4，第一金属感应套6.3和第一接近开关6.1配合设置，第二金属感应套6.4和第二接近开关6.2配合设置；相应的，第二液压缸7上设置有第三接近开关7.1和第四接近开关7.2，第三接近开关7.1设置在距离第二液压缸7的有杆腔左侧L4距离处(图1中油路A2连接的是第二液压缸7的有杆腔)，第四接近开关7.2设置在距离第二液压缸7的无杆腔右侧L3距离处(图1中油路B2连接的是第二液压缸7的无杆腔)，第二液压缸7的活塞杆上设置有第三金属感应套7.3和第四金属感应套7.4，第三金属感应套7.3和第三接近开关7.1配合设置，第四金属感应套7.4和第四接近开关7.2配合设置。
本实施方式中，液压泵2由发动机或电机等提供动力，工作时从液压油箱1吸油，并向第一电磁换向阀4和第二电磁换向阀5提供压力油，无动作时压力油通过第一电磁换向阀4和第二电磁换向阀5的中位回到液压油箱1，实现卸荷。溢流阀3实现对液压系统稳定压力、安全保护的功能。
当第一液压缸6的活塞杆要实现伸出动作时，控制第一电磁换向阀4的阀芯由中位换向到上位(即控制电磁铁DT1得电)，压力油通过第一电磁换向阀4的上位进入第一液压缸6的无杆腔，同时第一液压缸6的有杆腔内的液压油经第一电磁换向阀4的上位回到液压油箱1，使第一液压缸6的活塞杆实现伸出动作；当第一液压缸6的活塞杆要实现伸出动作停止时，控制第一电磁换向阀4的阀芯由上位回到中位(即控制电磁铁DT1失电)，压力油直接通过第一电磁换向阀4的中位回到液压油箱1，使第一液压缸6的活塞杆伸出动作停止；当第一液压缸6的活塞杆要实现缩回动作时，控制第一电磁换向阀4的阀芯由中位换向到下位(即控制电磁铁DT2得电)，压力油通过第一电磁换向阀4的下位进入第一液压缸6的有杆腔，同时第一液压缸6的无杆腔内的液压油经第一电磁换向阀4的下位回到液压油箱1，使第一液压缸6的活塞杆实现缩回动作；当第一液压缸6的活塞杆要实现缩回动作停止时，控制第一电磁换向阀4的阀芯由下位回到中位(即控制电磁铁DT2失电)，压力油直接通过第一电磁换向阀4的中位回到液压油箱1，使第一液压缸6的活塞杆缩回动作停止；第二液压缸7的活塞杆要实现伸出、伸出停止、缩回或缩回停止动作时，可类似控制第二电磁换向阀5进行换向，不再赘述。
利用本实施方式的液压缸缓冲控制方法可在第一液压缸6和第二液压缸7顺序动作的过程中实现缓冲效果，具体过程如下：
当第一液压缸6的活塞杆伸出到第一金属感应套6.3到达第一接近开关6.1时，第一接近开关6.1得电并向控制器发出信号，得到该信号的控制器控制第一电磁换向阀4的电磁铁DT1失电，同时控制第二电磁换向阀5的电磁铁DT3得电，从而第一电磁换向阀4的阀芯4.1回到中位，第一液压缸6的活塞杆伸出动作停止，第二电磁换向阀5的阀芯换向到上位，第二液压缸7的活塞杆实现伸出动作；
当第二液压缸7的活塞杆伸出到第三金属感应套7.3到达第三接近开关7.1时，第三接近开关7.1得电并向控制器发出信号，得到该信号的控制器控制第二电磁换向阀5的电磁铁DT3失电，同时控制第一电磁换向阀4的电磁铁DT2得电，从而第二电磁换向阀5的阀芯回到中位，第二液压缸7的活塞杆伸出动作停止，第一电磁换向阀4的阀芯4.1换向到下位，第一液压缸6的活塞杆实现缩回动作；
当第一液压缸6的活塞杆缩回到第二金属感应套6.4到达第二接近开关6.2时，第二接近开关6.2得电并向控制器发出信号，得到该信号的控制器控制第一电磁换向阀4的电磁铁DT2失电，同时控制第二电磁换向阀5的电磁铁DT4得电，从而第一电磁换向阀4的阀芯4.1回到中位，第一液压缸6的活塞杆缩回动作停止，第二电磁换向阀5的阀芯换向到下位，第一液压缸7的活塞杆实现缩回动作；
当第二液压缸7的活塞杆缩回到第四金属感应套7.4到达第四接近开关7.2时，第四接近开关7.2得电并向控制器发出信号，得到该信号的控制器控制电磁铁DT4失电，同时控制电磁铁DT1重新得电，从而第二液压缸7的活塞杆缩回动作停止，第一液压缸6的活塞杆实现伸出动作。如此就实现了第一液压缸6和第二液压缸7的循环顺序动作。
下面以第一液压缸6的活塞杆伸出动作停止为例，详细说明本实施方式的控制方法及控制装置在第一液压缸6和第二液压缸7顺序动作的过程中实现缓冲效果的原理：
当第一液压缸6的活塞杆伸出到第一金属感应套6.3到达第一接近开关6.1时，令电磁铁DT1失电，结合图2和图3中第一电磁换向阀4的内部结构可以看出，电磁铁DT1失电后，阀芯4.1需要经过一段距离S(以下称换向距离S)才能回到中位，将阀芯4.1回到中位所需要的时间记作换向时长T，在换向时长T内仍会有一定容积V的液压油经第一电磁换向阀4进入第一液压缸6的无杆腔，容积V的液压油可使得第一液压缸6的活塞杆继续伸出距离L2后到达终点停止，由于阀芯4.1回到中位过程中流经第一电磁换向阀4的液压油的流量是缓慢减少的，因此第一液压缸6的活塞杆也是缓慢伸出直至停止的，从而实现缓冲效果。
第一液压缸6的活塞杆缩回动作停止、第二液压缸7的活塞杆伸出或缩回动作停止时实现缓冲效果的原理与此类似，不再赘述。
其中，第一接近开关6.1和第二接近开关6.2的设置位置通过本实施方式的液压缸缓冲控制方法确定，具体如下：当第一电磁换向阀4的型号选定后，电磁换向阀的内部结构就固定了，进而可以确定电磁换向阀从换向初始时刻到换向结束时刻(即完成换向)所需要的换向时长T，当第一液压缸6的型号选定后，液压缸的结构也固定了，进而可以确定第一液压缸6的活塞杆受液压油作用的受力面的受力面积M，包括液压油从无杆腔进入第一液压缸6时活塞杆的受力面积M1和液压油从有杆腔进入第一液压缸6时活塞杆的受力面积M2；然后通过实验可以测定在一定压力下第一电磁换向阀4由上位回到中位的过程中流经第一电磁换向阀4的液压油的流量Q1随时间t的变化函数Q1(t)，从而可以定量计算出换向时长T内流过第一电磁换向阀4的液压油的容积V1(也就是换向过程中从无杆腔进入第一液压缸6内的液压油容积)，
Figure BDA0002476992270000051
进而结合液压油从无杆腔进入第一液压缸6时活塞杆的受力面积M1，能精确计算出换向过程中容积为V1的液压油能使第一液压缸6的活塞杆继续伸出的距离L2＝V1/M1，最终能根据L2来确定第一接近开关6.1的设置位置，进而第一金属感应套6.3的位置也相应确定，使得当第一金属感应套6.3到达第一接近开关6.1时开始控制第一电磁阀4由上位换向到中位(即电磁铁DT1失电)，能恰好使活塞杆在换向结束时刻缓慢伸出至终点并停止；并且能在液压泵2提供的压力发生变化时，相应调整第一接近开关6.1和第一金属感应套6.3的设置位置；同理，可以根据一定压力下第一电磁换向阀4由下位回到中位的过程中流经第一电磁换向阀4的液压油的流量Q2随时间t的变化函数Q2(t)，定量计算出换向时长T内流过第一电磁换向阀4的液压油的容积V2(也就是换向过程中从有杆腔进入第一液压缸6内的液压油容积)，
Figure BDA0002476992270000061
进而结合液压油从有杆腔进入第一液压缸6时活塞杆的受力面积M2，能精确计算出换向过程中容积为V2的液压油能使第一液压缸6的活塞杆继续缩回的距离L1＝V2/M2，最终能根据L1来确定第二接近开关6.2的设置位置，进而第二金属感应套6.4的位置也随之确定，使得当第二金属感应套6.4到达第二接近开关6.2时开始控制第一电磁阀4由下位回到中位(即电磁铁DT2失电)能恰好使活塞杆在换向结束时刻缓慢缩回至终点并停止；并且能在液压泵2提供的压力发生变化时，相应调整第二接近开关6.2和第二金属感应套6.4的设置位置。
作为其他实施方式，换向时长内流过第一电磁换向阀4的液压油的容积还可以通过实验测定的方式得到。
第三接近开关7.1、第四接近开关7.2、第三金属感应套7.3和第四金属感应套7.4的设置位置可参照上述方法类似得到，不再赘述。
实施方式2：
实施方式2中包含液压缸缓冲控制方法实施例和液压缸缓冲控制装置实施例。
本实施方式的液压缸缓冲控制方法与实施方式1相同，本实施方式与实施方式1的区别在于：液压系统中仅包含一个液压缸或者包含3个以上的液压缸，相应地，液压缸缓冲控制装置仅包含两对接近开关和金属感应套(即第一接近开关、第二接近开关、第一金属感应套和第二金属感应套)或者包含3对以上的接近开关和金属感应套；其中，每对接近开关和金属感应套的设置位置确定方法与实施方式1相同，不再赘述。
上述实施方式中，利用接近开关作为位置传感器，接近开关和金属感应套相配合实现缓冲控制；作为其他实施方式，还可以选用其他器件作为位置传感器(例如行程开关，行程开关对活塞杆伸出液压缸的部分进行接触式检测)，只要位置传感器能与控制器和电磁换向阀相配合实现如下液压缸缓冲控制方法即可，该液压缸缓冲控制方法包括以下步骤：
(1)在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置，根据活塞杆的位置获得活塞杆距离终点的距离值，并判断距离值是否等于设定值；
(2)当判断出距离值等于设定值时，开始控制电磁换向阀换向，并在换向时长后完成换向，该换向过程中，经电磁换向阀向液压缸提供的液压油的流量不断减少直至没有，其中，令开始控制电磁换向阀换向的时刻为初始时刻，电磁阀完成换向的时刻为结束时刻；活塞杆从初始时刻开始减速，在结束时刻抵达终点并停止；
获得设定值的方法为：获取设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V；进而根据容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，获得容积V的液压油在电磁换向阀换向过程中能够使活塞杆伸出或缩回的距离L＝V/M，L即为设定值。
综上所述，本发明能根据设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，对换向过程中活塞杆能伸出或缩回的距离L进行精确计算，并利用计算出的距离L精确控制电磁换向阀开始换向的时刻，使得活塞杆在经过距离L后恰好能停止，从而实现精确缓冲控制；进而能有效消除液压缸冲击，降低机械撞击产生的噪声，延长液压缸使用寿命，并且本发明的控制装置还具有经济性高、实用性强、性能可靠的优点。

Claims (5)

1.一种液压缸缓冲控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置，根据活塞杆的位置获得活塞杆距离终点的距离值，并判断所述距离值是否等于设定值；
(2)当判断出所述距离值等于设定值时，开始控制电磁换向阀换向，并在换向时长后完成换向，该换向过程中，经电磁换向阀向液压缸提供的液压油的流量不断减少直至没有，所述开始控制电磁换向阀换向的时刻为初始时刻，电磁阀完成换向的时刻为结束时刻；所述活塞杆从所述初始时刻开始减速，在所述结束时刻抵达终点并停止；
其中，获得所述设定值的方法为：获取设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V；进而根据容积V和活塞杆受液压油推力作用的受力面的受力面积M，获得容积V的液压油在所述换向过程中能够使活塞杆伸出或缩回的距离L＝V/M，L即为所述设定值。
2.根据权利要求1所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，根据电磁换向阀完成换向过程所需要的换向时长，以及设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油流量随时间的变化规律，得到所述设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V。
3.根据权利要求2所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油的容积V的计算公式为：
Figure FDA0002476992260000011
式中，Q(t)表示设定压力下换向过程中流过电磁换向阀的液压油流量随时间的变化函数，T表示电磁换向阀完成换向过程所需要的换向时长。
4.一种液压缸缓冲控制装置，其特征在于，该装置包括：控制器、位置传感器和电磁换向阀，所述位置传感器与控制器电连接，并用于在活塞杆向终点移动的过程中检测活塞杆的位置；所述电磁换向阀与控制器电连接，并用于根据控制器输出的换向指令进行换向，所述控制器用于实现如权利要求1-3任一项所述的液压缸缓冲控制方法。
5.根据权利要求4所述的液压缸缓冲控制装置，其特征在于，所述位置传感器包括第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关和第二接近开关设置在液压缸上，液压缸的活塞杆上设置有第一金属感应套和第二金属感应套，所述第一接近开关用于与第一金属感应套相配合判断活塞杆距离终点的距离值是否等于所述设定值，所述第二接近开关用于与第二金属感应套相配合判断活塞杆距离终点的距离值是否等于所述设定值。
CN202010367447.8A 2020-04-30 2020-04-30 一种液压缸缓冲控制方法及装置 Pending CN113586552A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010367447.8A CN113586552A (zh) 2020-04-30 2020-04-30 一种液压缸缓冲控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010367447.8A CN113586552A (zh) 2020-04-30 2020-04-30 一种液压缸缓冲控制方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113586552A true CN113586552A (zh) 2021-11-02

Family

ID=78237053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010367447.8A Pending CN113586552A (zh) 2020-04-30 2020-04-30 一种液压缸缓冲控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113586552A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838020A (zh) * 2022-05-19 2022-08-02 中交第四航务工程局有限公司 用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62188804A (ja) * 1986-02-14 1987-08-18 Kayaba Ind Co Ltd 油圧制御装置
CN101893018A (zh) * 2010-06-04 2010-11-24 山东泰山建能机械集团有限公司 液压缸位置控制方法及其控制装置
CN203176025U (zh) * 2013-03-18 2013-09-04 华菱星马汽车（集团）股份有限公司 用于混凝土泵车的控制装置和液压系统
CN203926222U (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 上海东机液压工程有限公司 用于双作用液压缸的缓冲控制装置
CN104154053A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 国家电网公司 主缸液压回路系统
CN205331099U (zh) * 2015-12-30 2016-06-22 上海金湖挤出设备有限公司 一种管材真空定型台液压移动缓冲控制装置
CN205689517U (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 龙工(福建)液压有限公司 一种液压油缸行程控制机构
CN109469664A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 广西柳工机械股份有限公司 一种液压油缸缓冲系统
CN110259770A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 长沙中联重科环境产业有限公司 压缩式垃圾车压填系统及噪音控制方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62188804A (ja) * 1986-02-14 1987-08-18 Kayaba Ind Co Ltd 油圧制御装置
CN101893018A (zh) * 2010-06-04 2010-11-24 山东泰山建能机械集团有限公司 液压缸位置控制方法及其控制装置
CN203176025U (zh) * 2013-03-18 2013-09-04 华菱星马汽车（集团）股份有限公司 用于混凝土泵车的控制装置和液压系统
CN203926222U (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 上海东机液压工程有限公司 用于双作用液压缸的缓冲控制装置
CN104154053A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 国家电网公司 主缸液压回路系统
CN205331099U (zh) * 2015-12-30 2016-06-22 上海金湖挤出设备有限公司 一种管材真空定型台液压移动缓冲控制装置
CN205689517U (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 龙工(福建)液压有限公司 一种液压油缸行程控制机构
CN109469664A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 广西柳工机械股份有限公司 一种液压油缸缓冲系统
CN110259770A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 长沙中联重科环境产业有限公司 压缩式垃圾车压填系统及噪音控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838020A (zh) * 2022-05-19 2022-08-02 中交第四航务工程局有限公司 用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7318292B2 (en) Method and device for attenuating the motion of hydraulic cylinders of mobile work machinery
CN103660359B (zh) 一种被动式四角调平液压机的液压控制系统及控制方法
CN113586543B (zh) 一种机具下降稳定控制方法、系统及拖拉机
WO2012126207A1 (zh) 缓冲液压缸及其控制方法、工程机械
JP2001023818A (ja) 通電の特性曲線に基づく調整による電磁アクチュエータの可動片衝突速度の調整方法
CN113586552A (zh) 一种液压缸缓冲控制方法及装置
CN112178006A (zh) 一种自动换向的液压缸
WO2013174121A1 (zh) 液压缸缓冲控制方法、缓冲式液压缸控制系统及液压设备
CN103032179A (zh) 可变气门时刻控制系统及方法
CN100523524C (zh) 液控换向缓冲装置及方法
CN213360612U (zh) 一种集成换向阀的液压缸缸座
CN203035635U (zh) 多换向阀并联气控装置
CN213711469U (zh) 大推力自复位液压执行装置
CN115263831A (zh) 节能型液压保压装置及其控制方法
CN110296113B (zh) 一种基于流量电液伺服阀的施力系统及其控制方法
CN104117568A (zh) 低压合模智能精冲机
CN210113400U (zh) 一种顺序控制液压系统
CN103612737B (zh) 一种喷水推进装置的斗勺控制装置和方法
JP5748896B1 (ja) 成形品取出装置
CN111156210A (zh) 一种混凝土泵用泵送油缸控制系统及控制方法
CN201255154Y (zh) 液压油缸缓冲回路
CN107138535B (zh) 一种新型轧机压下系统
CN217002463U (zh) 一种气缸自动降速控制的气路结构
CN206511880U (zh) 一种前移式叉车门架移动缓冲装置及前移式叉车
CN218088825U (zh) 用于前移式叉车的门架缓冲系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination