多缸同步液压伺服控制系统在线圈压床的应用

　　1 概述

　　线圈压床，是用于大型变压器单体线圈及组装线圈加压成型的专用设备。以往的线圈压床采用三层四柱下顶式结构。其液压泵站及油缸安装在设备的最上方，四柱导向，单个油缸安装在上压板的中心。此种设计形式决定了该设备的空间结构尺寸特别是高度很大，线圈压制的精度也较低，油液的泄露及设备运动产生噪音污染。随着变压器容量及质量要求的提高，线圈的参数也在变化，最大直径在3m 以上，高度一般在2m到3m 之间，压制的吨位及尺寸精度很高。若还采用三层四柱式结构，势必导致压床的空间尺寸庞大，油缸的缸径的加大，而为了满足快速运动的需求而会带来泵的流量及电机功率将明显上升，如此无法达到控制所要求的设备精度。为满足新技术条件下线圈压制，我们设计了四柱下拉式线圈压床。

　　四柱下拉式线圈压床采用两层结构，分上工作平台及下工作平台，四柱导向，四油缸下拉。该结构在提供精确压制的情况下，设备闭合结构的高度得到了大幅降低;此外，压床的油缸分布在设备的下半部分，其安装和固定相对在上方安装在结构强度及安全上都有较大提高。液压泵站安装在地基内避免了油液泄露导致的污染，降低了噪音。由于采用了多缸同步液压伺服控制系统，使该型压床能够达到高的控制精度。结构简图如图1所示。

　　2 四柱下拉式实现精确压制的原理

　　设备行程内有快速、慢速及加压三种不同速度的工况，结构空间最大跨度在4m，行程3m，同步控制精度要求在±1mm。

　　目前常采用的同步控制方法主要有两种，一种是开环式的控制方法，用分流集流阀或齿轮式流量分配器，同步缸，同步马达等组成同步液压回路，其特点是原理简单，成本低，但其控制是依靠控制元件本身的精度来控制执行元件的同步，不对执行元件的输出进行检测与反馈，所以它不能消除或抑制对高精度同步的不利因素的影响。

　　因此其控制精度也低，当运用在本系统中时很在大的行程中积累误差而造成设备的不平甚至卡死。第二种方法是用电液伺服阀和滚动光栅组成同步闭环控制系统。通过滚动光栅对油缸位置进行时时检测及反馈，从而构成反馈闭环控制，很大程度消除或抵制了不利因素的影响。同时液压伺服控制在具备线性好、死区小、灵敏度高、动态性能好、响应快、精度高等显著优点的同时，又能充分发挥液压系统推力大，速度快的特点并能最大限度的消除系统压力变化对推力的影响，减小对机械系统的冲击，从而可提高线圈压制吨位的精确控制。基于此我们在四柱下拉式线圈压床中采用多缸同步液压伺服控制系统获得了理想的效果。