负载敏感双缸快速同步到位系统研究

　　0引言

　　现代工业生产领域中，液压同步控制技术是一项重要的工业技术，在重载、大型设备的运动中应用广泛。本文研究的快速同步到位技术不同于一般意义的位置同步和速度同步，其概念是：当液压缸1接收到位移指令C₁ (mm)，而液压缸2接收到位移指令C₂(mm)，那么，液压缸1和2会以成比例的速度同时到达各自终点，且到达速度最快。

　　该同步是一种“相对同步”。当C₁=C₂时，即为一般意义上的位置同步，因此对其进行研究具有更加广泛的意义。而对大功率的液压系统来说，同步的可控性与系统的效率密切相关，所以本文又给出了基于负载敏感泵控制的双缸快速同步到位系统方案，以利于大功率系统的控制。

　　1负载敏感双缸快速同步到位系统原理

　　本文设计的双液压缸快速同步到位液压系统采用负载敏感泵—伺服阀复合控制，它主要由负载敏感泵、伺服阀、梭阀、液压缸等组成，如图1所示。

　　该系统采用力士乐A10V系列负载敏感泵。负载敏感泵1的控制活塞件1.3受压力流量补偿阀1.1和高压补偿阀1.2的控制。其中压力流量补偿阀1.1感知泵出口伺服阀前后两端的压力，高压补偿阀1.2仅感知泵出口的压力。高压补偿阀1.2的调定压力设定为最高压力，当其感知泵出口压力达到其最高压力时，就会工作到左位，从而控制活塞接通高压油，使得斜盘角归零。

　　当泵出口压力小于最高压力，高压补偿阀1.2不起作用，控制活塞仅受压力流量补偿阀1.1控制。压力流量补偿阀1.1的调定压力约为1.5MPa，当系统流量需求小于泵的全流量时，泵出口伺服阀两端的压差稳定在1.5MPa左右。泵出口压力随着液压缸负载压力的变化而变化，与负载相适应，从而达到提高效率和节能的目的，梭阀6、7用于感知液压缸的负载压力，伺服阀4、5用于缸的随动、同步控制。负载敏感技术有利于抑制负载对液压缸运动速度的扰动。

　　2负载敏感泵—阀控缸伺服系统的特性仿真分析

　　为了评估负载敏感泵—阀控缸液压伺服系统的动态特性，本文利用AMESim软件分别对负载敏感泵和系统进行了建模和仿真分析。负载敏感泵的仿真模型如图2所示。

　　该仿真模型是由AMESim液压库、液压元件库、机械库、信号库中相关模块构成。该模型中，将变量机构的旋转运动，通过方程变换，等效为直线运动。图2中，泵的出口有两个节流阀，其中节流阀1是可变节流阀，用以模拟负载压力的变化，节流阀2是模拟控制阀的节流特性，用以验证其流量的稳定性。