新版比例控制系统的工程应用

新版比例控制系统的工程应用8.8电液比例平台升降控制系统8.9电冰箱内胆四工位热成型机电液比例控制系统8.10船舰模拟平台电液比例闭环控制系统8.11电液比例控制技术在电解机组的应用8.12连铸机机械手液压系统8.13基于电液比例技术的步进加热炉速度控制系统8.14热轧平整定位辊电液比例控制系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8．1电液比例控制技术在钢管水压钢管水压试验机是制管生产线上的一台关键设备，用于试验钢管承受的压力，以使钢管满足输送石油、天然气等的要求。在进行钢管水压试验时必须给钢管两端施加与管内水压值相适应的反作用，以保证管内试验水压达到要求的值。故要求施加在管端上的力在试压过程中要随着管内水压值的变化而变化。第八章比例控制系统的工程应用试验机上的应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*为了满足此要求，在钢管水压机中应设有一套压力同步控制装置。从前国内大型钢管厂的试验机都是采用传统的机械杠杆式压力同步控制装置以实现钢管试压过程中保证水压力平衡，如图1所示，是通过调节杠杆支点a的位置来改变油压与水压值的比例关系，这种机械杠杆式压力同步控制装置存在诸多缺点：灵敏度差且难于精确调整；只适于试管加压过程中的压力同步控制，不适用于压机卸压过程的压力同步等。对此我们考虑采用电液比例控制技术，如图2所示，采用电液比例溢流阀取代机械杠杆压力同步控制装置，并与比例放大器、压力传感器等组成压力反馈的闭环电液比例控制系统，其控制系统工作原理如图3所示。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用采用电液比例控制技术的液压原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用控制系统工作原理东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8．2飞机拦阻器电液比例控制系统飞机拦阻器是飞机着陆控制的辅助措施之一，主要用于陆基飞机的应急拦阻以及舰基飞机的自由飞着陆和舰基自由飞失败后的应急拦阻。目前，国外较先进的某飞机拦阻器是纯机液系统，以拦阻网或拦阻钢缆连接在一起沿机场跑道对称布置，将被拦阻飞机本身巨大的动能转化成液压能而生成使飞机制动的摩擦力。第八章比例控制系统的工程应用飞机拦阻器的简易模型东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用1拦阻器液压系统的改进(1)改进前液压系统图1为国外某飞机拦阻器的液压系统原理图，它包括静压和动动压两部分。静压部分(由6，7，8，9，10组成)保证飞机拦阻器在不工作时处于锁紧状态；动压部分为能量转换装置，在飞机撞网带动尼龙带盘转动的同时，也带动液压泵12转动，输出压力油，产生使飞机制动的摩擦力。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用图1纯机液系统原理图1-转轴；2-尼龙带盘；3-摩擦制动盘；4-摩擦片组件；5-梭阀；6-手动泵；7-单向阀18-安全阀1；9-压力表开关1；1O-压力表1；11-蓄能器；12-泵源；13-安全阀2；14-压力表开关2；15-压力表2；16-节流阀1(由凸轮机构调节)；17-凸轮机构；18-节流阀2(手动调节)；19-单向阀2；2O-回油过滤器东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*(2)纯机液拦阻器的不足纯机液拦阻器中流入摩擦片组件的油液受节流阀17及18的控制。节流阀18为一手动针阀，通过预先调节其开口量大小来适应不同重量、不同撞网速度飞机的拦阻，拦阻过程中节流口大小不变；节流阀17与一套凸轮机构连接在一起，靠凸轮型面的变化来改变节流阀的通流能力，以控制刹车压力。通过调节凸轮起始工作角来调节拦停距离。对纯机液拦阻器，当飞机撞网状况发生变化时(例如：飞机撞偏、飞机重量差异、刹车片摩擦系数变化等)，拦阻不能达到预期效果；同时若凸轮型面受损，拦停效果也会受到极大影响，控制精度不高。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用(3)改进后的液压系统改进后的电液比例拦阻系统仍包括静压和动压两部分。系统的静压部分不做改动，起到拦阻前保持拦阻器稳定状态以及飞机刚撞网时避免对系统造成冲击的作用。动压部分将凸轮调节的节流阀改成电液比例溢流阀，这样通过调节比例溢流阀的输入电信号来改变系统输出压力，从而控制使飞机制动的摩擦力。引入电信号更便于用计算机构成自动控制系统。对于不同型号、不同拦停距离的飞机，只要事先计算出拦阻期间拦停位移与系统所需要达到的压力之间的关系，当拦阻飞机到达设定位移时，通过改变电信号的输入来改变系统输出压力(即刹车力)的大小，即可实现拦阻，达到拦停要求。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*随着电子技术和自动控制技术的性能速发展，车用变速器的技术也越来越完善，形式也更加多样化，在越来越多的车辆上得到应用。车用无级变速器CVT则避免了齿轮传动比不连续和零件数量过多的缺点，能够实现真正的无级变速。具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便、可使汽车行驶过程中经常处于良好的性能状态，其节省燃油、改善汽车排放等特点。第八章比例控制系统的工程应用8.3电液比例控制技术在CVT中的应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*金属带式无级变速器属于摩擦传动式无级变速器，它主要利用两个锥形带轮来改变传动比，从而实现无级变速。从下图可见，发动机输出的动力经输入轴传到主动轮上，主动轮锥盘通过与金属带的V型摩擦片的侧面接触产生的摩擦力向前推动摩擦片，这样就使后一个摩擦片推压前一个摩擦片，在二者之间产生推压力.该压力形成于接触弧的始端，至终端逐渐加大，这种推力经金属带的摩擦片作用在从动轮上，由摩擦片通过与从动轮锥盘的接触产生的摩擦力带动从动轮旋转，这样就将动力传到了从动轴上.第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用金属带CVT原理示意图CTV工作动画东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*金属带的主动轮、从动轮皆由可动锥盘部分和不可动锥盘部分构成，它们的中心距是固定的。工作中，当主、从动轮的可动锥盘作轴向移动时，改变了金属传动带的工作半径，从而改变了传动比。可动锥盘的轴向移动量是根据发动机使用要求的变速比，通过液压控制系统分别调整主、从动轮上作用油缸的压力来调节的。由于工作节圆半径可连续调节，所以可实现无级变速。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*系统采用的电液比例控制系统如下图所示，速比控制和夹紧力采用同一压力源，由发动机带动泵运行。本系统主要由比例溢流阀、比例方向阀、油泵、主、从动轮油缸和电子控制块组成。液压油从泵里被打出来，由比例溢流阀根据控制系统的指令实时控制系统的压力。液压油通过比例方向阀控制进入主动缸的流量，进一步控制主动轮可动锥盘部分前进的位移，通过金属带进一步改变从动轮可动锥盘部分的位置，从而间接的改变传动比。作为电子控制的输入信号，可以使用发动机转速传感器和转矩传感器，主动带轮的位移传感器，被动带轮的压力传感器。通过测量发动机的转速来调整速比，从而控制发动机转速满足要求。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用无级变速器控制原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.4管拧机浮动抱钳夹紧装置电液比例系统1-减振油缸2-水平传力机构3-小箱体4-夹紧缸5-竖直传力机构6-大滑台7-水平驱动缸8-夹爪体9-支撑轴10-凸轮随动轴承工作动画东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*工作机理介绍：管拧机是用于生产石油套管的关键设备，夹紧装置为其主要部件。首先，经步进梁输送过来的带有经过预拧的管箍的钢管进入抱钳位置，夹紧油缸4活塞杆伸出，带动由夹爪提8等组成的四杆机构夹紧钢管。然后，水平油缸带动整个滑台相接箍卡盘移动。到达位置后，卡盘夹紧管箍并带动其绕卡盘中心旋转，由于钢管在加紧装置加紧下固定，这样，管箍被拧紧。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*在拧紧管箍过程中，拧箍力所产生的沿水平径向力通过竖直传力机构转化为竖直径向力传递给大滑台，竖直径向力直接传递给大滑台。这样，钢管拧箍力均转化为竖直向下的力。凸轮随动轴承10为大滑台支撑导向轮。在水平传力机构的作用下，所有的竖直力均转化为水平力传递给液压减振油缸而被液压减振系统吸收。保证在加紧钢管的同时，允许钢管存在一定的偏心。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*液压系统原理液压站减振夹紧及水平缸东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*液压站：一用一被变量柱塞泵5，电磁溢流阀6，用于泵的空载起动及工作时起安全保护作用。过滤冷却采用旁置式，模块化设计，系统不工作时仍可以单独进行过滤冷却。回液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*1.减振支路：调节减压阀8及换向阀9，油液推动油缸13活塞杆伸出，推动水平传力机构调节滑台及钢管位置。达到理想位置后，换向阀9切换到中位。工作时，通过传力机构传递过来的力向后挤压活塞杆，无杆腔油液流向蓄能器，蓄能器内压力升高，油液的压力对活塞杆产生的推力与水平传力机构的力平衡，此刻，活塞杆停止运动。在这个过程中，外力均被蓄能器吸。回液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*2.夹紧支路：夹紧支路用于夹紧钢管，保证在拧箍的时候钢管不会发生打滑现象。通过调节两位四通电液换向阀来达到夹爪体松开和夹紧动作。活塞杆伸出，夹爪体夹紧钢管，夹持钢管的力通过调节比例减压阀来实现。这样，就可以根据不同规格的钢管设置不同的压力级别。避免因调定压力不变而在加工不同规格的钢管时出现夹坏钢管或出现打滑现象。3.水平支路：在接箍拧紧过程中，换向阀19处于中位状态，此时油缸浮动。在接箍及钢管螺纹螺旋传动的作用下，钢管带动滑台向前移动，油缸被滑台驱动。回液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.5带钢对中装置电液比例控制系统东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*工作原理为：液压马达带动导板和导辊沿水平方向左右移动，来调整带钢中心线所在位置，并由制动器保证其位置不变。导板位置调整完毕、制动器锁死之后，带钢运动的中心线即被控制在该导板纵向中心线位置。油缸9可以带动齿条齿轮机构来完成夹棍夹紧及松开带钢动作。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*对中装置前端安装的检测光栅13用来实时检测带钢的实际宽度w1，作为输入信号输送给PLC。安装在油缸活塞杆上的位移变送器，测量出来的信号经过一定的转化关系转化为加紧槽宽度信号反馈给PLC。两个信号在PLC内部经计算后，输出信号给比例放大板，进而控制比例阀完成相应动作，使夹棍随带钢的宽度而改变，保证夹紧带钢而不出现翻边。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.6高速线材轧机上电液比例控制技术的应用在高速线材轧机的液压系统中用了大量的电液比例方向阀来控制执行机构的方向和速度。水平轧机机架横移液压原理图如下图:东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*机架横移液压原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*当更换轧辊或孔型时，需将机架从轧线上移出。机架横移从受力分析看，负载一般是恒定的，但在运动过程中有速度切换，用普通的开关阀至少需三个阀，若采用比例控制系统只用一个比例方向阀即可。运卷小车托盘升降的液压原理图如下：东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*运卷小车托盘升降液压原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.7电液比例控制在连轧管设备上的应用在PQF连轧机设备上有多处应用电液比例位置闭环控制技术：PQF连轧管机主传动接轴支承装置、轧机出口辊道在线高度调整装置、芯棒支承架支承辊位置控制、机架拉出及推入装置及轧机机架侧向移动装置等。在此以主传动接轴装置为例来说明。PQF连轧机主传动接轴支承装置用于PQF连轧管机更换三根传动轴进的精确定位。如下图所示，接轴的位置完全由液压缸的位置精度保证，位置误差小于1mm，否则接轴无法顺利插入。在此处传统的开关控制和一般的开环控制液压缸已经不能满足要求，而采用液压比例闭环位置控制，采用带位移传感器的油缸作为执行元件，利用油缸上的位移传感器检测油缸的位移，作为闭环控制的反馈元件。其控制原理示意图如下：东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*PQF连轧管机主传动接轴位置控制原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*PQF连轧管机主传动接轴支承装置东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*计算机按设定的换辊位置x给出控制电流ie，位置传感器检测出轴的实际位置，并将信号电流if返回至计算机进行比较，产生偏差电流。此偏差电流经过电气放大推动比例阀工作，使液压缸推动接轴向着消除偏差的方向运到，直至偏差为0。此时放大器输出为0使接轴停在设定的换辊位置上。当，比例阀A得电；当，比例阀电磁铁B得电；当，比例阀电磁铁A、B均断电，液压缸停止。8.8电液比例平台升降控制系统在空间中提升重物、平台等是常见的负载形式，采用比例技术对它们进行控制是非常合适的。对这类系统的要求是：①平稳的起动与制动性能；②在整个运行过程中的上升与下降行程中速度与负载变化无关，③在长期的停留状态中不允许泄漏④定量泵运行时功耗要小。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*上图所示的平台升降控制系统是能较好地满足上述四点要求的一个实例。该系统采用了上升时的三通式进口压力补偿和下降时的出口压力补偿措施，使速度控制只与比例方向阀的开口有关，而与负载变化无关，这满足了上述第②点的要求。在上升行程中，由于是三通式进口调速．实现了与负载压力相适应控制，供油压力仅比实际需要多出一个横跨比例方向阀的恒定压差．该恒定压差由阀7的弹簧和阀4的调定压力之和(约1MPa)确定东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*下降行程时，定量泵通过阀5(图示状态)而卸荷，阀6用作安全阀，限制最高工作压力。下降时所需的先导压力供油经阀1右位、比例方向阀B口向阀2提供。并打开制动阀。由以上分析可见，在整个运行中，泵的功耗可以减至最低限度，满足上述第④点的要求。由于出口压力补偿块的作用．上升行程只起单向阀的作用，停止时为无泄漏关闭．它直接安装在液压缸底部，可以防止阀2失控或油管破裂引起的自由下滑。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.9电冰箱内胆四工位热成型机电液比例控制系统1.主机功能结构热成型机是点冰箱工业生产中的内胆成型设备，它不仅可以生产冰箱内胆，还可以用于各种热塑性材料的真空成型。该成型机要求自动化程度高、各执行器有多种速度和出力，动作无冲击、过渡平稳。其系统原理图如下：东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*四工位热成型机液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*2.工作原理冰箱内胆四工位热成型机电液比例控制系统原理如上图所示，系统的油源为双联泵（定量泵1和变量泵2）加蓄能器6，执行器为液压缸、液压马达12及制动液压缸13。当执行器高速运动而需要大流量，双泵及蓄能器同时供油。当执行器低速运动需要小流量时，小泵单独向系统中供油而大泵则经电磁溢流阀缷荷。系统的压力和流量分别通过电液比例压力阀7和电液比例流量阀8控制，液压缸17的运动由多功能插装阀块控制，液压马达12的旋转运动及制动缸东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*13分别由三位四通电磁换向阀10和二位四通电磁换向阀9控制。当比例阀7和8的电气放大器接到智能模块的控制信号时，双泵和蓄能器的压力油通过比例压力阀7和比例流量阀8进入多功能控制阀，实现液压缸17的动作。当电磁铁1YA和2YA同时通电时，两液压缸差动快速向下运动；2YA通电、1YA断电，两液压缸非差动向下运动；1YA通电、2YA断电，两液压缸向上运动。两液压缸的速度取决于比例流量阀8的流量设定值。两液压缸的最大出推力取决于比例压力阀7的设定值。通过两比例阀可以同时或单独改变东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*流量和压力，以满足成型机的各种要求。多功能控制阀还可以实现节流，调节四个插装阀芯AT、BT、PA、PB的限位螺钉即可限制液压缸上下的最高速度。另外，阀芯AT及控制盖板上设置的先导溢流阀16具有平衡阀的功能，可以平衡重力而使液压缸停留在任意位置上。单向溢流阀11对马达的控制起缓冲作用，并可以防止马达吸空。马达运行到 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的圈数时，由编码器发出信号使马达迅速平稳下来。马达的转速和输出扭矩也由两比例阀控制，可分别在一定范围内无极调节。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.10船舰模拟平台电液比例闭环控制系统1.主机功能结构模拟船舰平台主要用于室内模拟船舰在强烈风浪下的海上环境，实验人员坐在平台上的模拟船舱内，感受模拟风浪的作用，以此来研究人的身体反应及进行抗眩研究。该平台还可以作为游戏机使用，使人享受到失重的动感刺激。该平台为三个自由度的框架式结构。由底座、密封舱、液压缸组成及两个特殊的支架构成。其工作原理图如下：东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*船舰模拟平台液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*2.液压系统的工作原理平台的液压系统中，其油源为定量泵1，可同时向三个液压缸9供油，供油压力有先导式溢流阀2设定并通过压力表4显示，与阀2遥控口相连的二位二通电磁换向阀3用于控制液压泵1的升压与缷荷，单向阀5用于防止压力有倒灌。驱动平台实现三个自由度运动的三个液压缸9的油路结构完全相同，各复合阀6内的减压阀分别用于设定个液压缸的工作压力，以使个缸压力互不影响；利用复合阀中减压阀和电液比例方向阀的特殊通道构成对主节流口的负载压力补偿，从而使三个液压缸的运动速度与负载无关，而仅受控制电流的影响，以实现三个液压缸的动作同步。工作时候，只要东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*给比例控制器输入预想的控制电流波形，并用它来控制比例阀，平台就能输出相应波形。两组溢流阀7与单向阀8构成交叉阀组，用于防止液压缸的双向冲击和补油。位移传感器10用于对液压缸进行位置检测，检测到的数据用来显示并反馈至计算机实现系统的闭环控制。冷却器11用于系统回油的冷却。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*贵溪冶炼厂(以下称贵冶)ISA电解和新30万t电解先后引进了芬兰奥托昆普公司设计的极板加工机组,在传动技术上,相对于一期所引进的日本极板加工机组,大量使用了此先进的电液比例控制技术。这一技术的使用,使机组运行故障率、维护检修工作量大为降低,最为重要的是机组传动可靠性、控制精度、稳定性上有了本质的提高,并且具有良好的输出调节性能。随着贵冶设备装备水平的大幅提升,对这种技术的了解和掌握就显得尤为重要,并且,在旧设备改造中和进一步提高企业技术装备水平、自动化程度上,能够发挥重要的作用。8.11电液比例控制技术在电解机组的应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所比例电磁铁作为电液比例控制元件的电-机械转换器件,其功能是将比例控制放大器输出的电信号转换成力或位移。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所通过隔磁环对磁路走向的影响,重组衔铁的吸力构成,形成最终的合成吸力特性。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所比例电磁铁衔铁在区段Ⅱ具有良好的水平位移—力特性,即当线圈输入电流一定时,其输出力保持恒定,基本与位移无关。另外,衔铁吸力与线圈输入电流基本成线性比例关系,即稳态电流-力特性具有良好的线性度。由此而产生了线圈输入电流———衔铁吸力———衔铁位移———衔铁推动的液压阀芯位移———液压阀芯开度的连串线性比例关系。最终可认为线圈输入电流与液压阀芯开度具有线性比例关系。通过调节线圈输入电流的大小,从而实现对执行元件(如油缸、液压马达、液压泵)的传动速度、流量、压力等的比例调节。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*8.12连铸机机械手液压系统连铸机机械手是炼钢连珠生产线上扇形段安装和维护的重要设备。由液压驱动的机械手液压执行元件布置图如下图所示。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*图中的摆臂升降缸驱动机械手摆臂在5°~85°的范围内运动，以便将起吊扇形段的吊钩伸到不同角度的扇形段上。在摆臂角度增大时，摆臂液压缸要克服正向载荷，在摆臂角度减小（摆臂收回）时，摆臂液压缸受到负向载荷的作用，且正载荷和负载荷的大小均随着摆臂角度的变化而变化。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*机械手液压系统原理如下图所示第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*摆臂升降缸驱动回路是一个典型的正、负载荷随液压缸行程变化的液压控制回路。摆臂运动速度还需要根据生产节奏任意调节，为此，采用比例方向阀4控制液压缸的运动速度和方向。为了减少负载随摆臂角度变化对比例方向阀阀口压差的影响，保持油缸运动速度的稳定，在比例方向阀进口串联了一个进口压力补偿器3；为了克服摆臂收回时出现的负向载荷，在液压缸无杆腔安装了FD型平衡阀5；为了实现摆臂油缸在任意位置可靠停留，在油缸无杆腔设置了液控单向阀6；安全阀7用于保护无杆腔及其管路。卷筒驱动马达控制回路用于升、降扇形段。这是一个典型的由液压马达12驱动的卷扬机控制系统。当起吊重物时，马达克服正向负载，当放下重物时，马达承受负向负载。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*为了调节重物（扇形段）的升、降运动及其速度，系统采用了电液比例方向阀9，且在比例方向阀进口设置了进口压力补偿器8；为了实现重物的匀速下降，在重物下降时马达回油口设置了平衡阀11，该平衡阀直接安装在马达的油口上，具有防止液压油管炸裂引起重物自由下滑的作用。因为液压管路由于高压而意外破裂时，平衡阀中的单向阀可将马达回油口可靠关闭，将重物停留在空中任意位置，避免重物成为自由落体引发事故。吊钩摆动缸、吊钩锁紧缸、插销缸虽然也有负向负载，但因其负载小，动作和工况简单，采用了液压传动中的回油节流调速 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。机械手液压系统是一个包含有电液比例控制和普通液压传动的系统。系统采用集中供油方案，大泵控制马达和摆臂缸（需要大流量），小泵控制其余三个油缸，油源均为恒压源。该系统的工况特点是执行元件均存在负向负载，操作人员根据需要控制各执行元件随机运动，各执行元件不存在同时运动的过程。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用采钢厂步进加热炉原液压系统是1988年由国外引进的，该液压系统由动力系统、控制系统、循环系统3大部分组成，其中动力系统为步进梁液压系统的核心。此系统有4台主泵，其中3台泵工作1台泵备用。加热炉步进梁的速度控制，由PLC控制动力系统的3台主泵完成。该系统为典型的多系统并联组合供油、变量泵梯级容积调速系统。单台泵组及四级调压原理简图如图1所示。主泵为双向变量式轴向柱塞泵，前置泵为外啮合齿轮泵，四级压力控制阀设定压力分别为1MPa、2.2MPa、2.7MPa、3.5MPa，四级压力分别控制机液式伺服阀阀芯位移，从而控制柱塞泵的斜盘倾斜角度，达到控制柱塞泵流量大小的目的。8.13基于电液比例技术的步进加热炉速度控制系统东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用图1单台泵组及四级调压原理东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*由于原液压系统的液压元件大多数是20世纪80年代初期以前的产品，有的在当时就已趋淘汰，埋下了严重隐患。该液压系统元件经过十余年的生产磨损，到2000年，故障逐步增多，严重威胁步进梁的正常运行，威胁热轧线的正常生产。且原配套泵已淘汰，国外不再生产，要维持系统正常运行，必须对原液压系统进行技术改造。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*电液比例控制双向变量的泵控改造方案由于钢厂生产任务重，取向硅钢的轧制量大，不允许长时间停炉改造，所以提出了以下改造基本原则：(1)技术先进，成熟可靠，确保系统应有的技术指标、性能和功能；(2)主系统、控制系统均不作大的改动，尽可能维持原液压系统设备不变或少变；(3)电气控制系统元件不变或少变，以减少改造的投入，减少改造对生产时间的影响；(4)采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、通用的液压件及相关的器件，以便今后更换。第八章比例控制系统的工程应用东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用结合改造基本原则和原系统的控制方式，可以看出，局部泵控改造优于开式系统改造。泵控方案的特点是土建不动，电控系统稍作变动，便可保证其电气控制系统程序不变。电液比例控制双向变量的泵控方案简化了流量控制回路，使流量控制回路十分简单，并使主泵具有互换性，与原系统的电控系统及工艺无关，使主泵的备件问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 得以解决。现场改造工期基本上都能在年修期间完成。综合考虑，拟采用电液比例控制双向变量的泵控方案为宜。选用AgvsG250EO比例控制双向变量泵(带同轴补油泵)代替原主泵，淘汰结构复杂、控制方式落后的四级压力控制实现梯级变量的流量控制回路。采用PLC控制电液比例阀实现主泵的梯级变量，并同时提供一过渡模块，适应原四级压力调节的信号，通过电液比例阀控制主泵流量，以满足原四级压力相应的流量输出。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用液压泵变量控制方式：由电控器给出相应控制信号，经比例放大器功率放大，驱动比例方向阀，控制液压泵变量活塞运动到相应位置，液压泵排出所需流量，供系统工作。同时主泵斜盘倾角由位移传感器进行测量，转换为电信号，送入比例放大器作为闭环控制的反馈信号，流量控制精度高。该泵控制方式灵活，液压缸的速度完全由程序进行自动控制，能实现无级调速。此种改造方案中，更换主泵、泵架及其附件，取消四级调压回路；采用电液比例阀控制主泵，在原电控系统与比例阀的电控器之间设置过渡模块，将原电控系统输出的与工艺有关的控制电磁铁的开关量转换为相应的模拟量，从而控制主泵的变量，其变量梯度可调；将机液伺服控制方式改为电控方式，简化了液压系统及控制系统，故障点减少2。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用此方案能使原输入信号不变动，主泵输出流量满足步进梁工作要求，这样简化了控制系统，控制方式先进，流量调节更为简单、实用、可靠。改造后液压系统改造后的步进梁液压系统和改造前一样，由3个子系统组成。主要改造的是主泵组部分。如图2所示为主泵组的液压原理图。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用图2主泵组部分液压原理圈东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用一般闭式系统中，补油泵的流量仅为主泵流量的15％左右。由于系统里面的液压缸为非对称缸，有杆腔和无杆腔进油不等，容易出现吸空现象，因此，采用了大流量的补油泵。补油泵设置的补油压力为1．6MPa，如果补油泵没有压力油输出，则会在几十秒内将主泵损坏。为了保护主泵，在补油泵的压力油口设有压力继电器，该继电器设定报警压力为1．0MPa，如果补油泵压力低于1．0MPa，3s内系统会自动停机。为了保证泵给液压缸供油压力，在泵的出口并联了2个溢流阀，起安全阀作用，防止压力变化太大而使液压缸产生振动和撞击。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用8.14热轧平整定位辊电液比例控制系统设计图1平整定位辊液压系统原理图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用选用带压差补偿器的比例方向阀3．1和3．2作为主要控制元件，以达到较高的同步控制精度。比例方向阀便于设定起停斜坡时间和速度切换控制，能使辊道起动、停止、变速时运动平稳，同时在液压马达的进出口间设置双向溢流缓冲阀4．1和4．2，能避免液压马达2个油口的压力出现异常，吸收系统的冲击和振动，使设备运行更加平稳。为解决安装空间尺寸小与输出转矩大的矛盾，考虑选用带行星减速机的一体化液压马达6．1和6．2作为驱动装置，尺寸小，驱动力矩大。设计的液压系统如图1所示，与其他设备共用油源。东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用液压系统计算机仿真根据所设计的液压系统，可以知道对于单个辊道而言，其驱动液压系统属于典型的四通滑阀控制液压双向马达，控制框图如图2所示。图2平整定位辊液压系统控制框图东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用液压系统的阶跃响应和斜坡响应计算机仿真曲线如图3所示。从响应曲线可看出干扰力矩对系统输出影响较小，响应时间、超调量和调整时间几个指标均较为理想。调整Ki可使系统输出转速满足要求。图3仿真曲线东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所*第八章比例控制系统的工程应用某热轧厂平整定位辊原电气驱动系统改造后，选用了上述液压系统，实践表明该设计元件选型、系统设计合理，同步精度高，起动、制动与运行平稳，调速方便，基本解决了原驱动系统的不足之处。结论