同步马达在钢管水压试验机升降架同步回路中的应用

　　0　前言

　　钢管水压试验机是钢管制造企业用于检验钢管耐压强度的重要检验设备,组成部分中的架升降装置是将钢管由步进运输高度举升到试验水压高度的机构。同时,由于钢管长度的不同其升降架也对应升起不同组数的架(架升降装置由5组升降架组成,沿管长方向均布)。其升起的不同组数的升降架要求同步上升和下降,这样才能保证钢管平稳升降而不发生窜动。液压系统在架升降装置中采用了同步马达来满足升起部分的同步可靠性。

　　1　架升降装置

　　该装置由5组升降架(见图1)组成,每组升降架上由一台油缸4带动升降台2及夹紧装置1上升或下降,其上升位置由试压大梁高度确定,下降位置由限位支架3确定。对应不同的钢管管长升起不同组数的升降架,即组合为二组、三组、四组、五组,就可以满足不同管长钢管的夹紧升起(不升起的升降架也不夹紧使钢管后部的移动小车能够靠近并密封钢管后端)。

　　2　升降架同步回路

　　系统供油由p1、p₂组成(p₁、p₂压力不同), p₁用于升降缸带动升降台及夹紧装置的上升和下降, p₂用于钢管上升到试压工位后保压。集成块A满足升降缸的动作换向及保压,集成块B、C、D分别控制3#、4#、5#升降缸的升降,见原理图(图2)。

　　各升降缸的动作顺序见表1。在该回路调试中,通过接近开关与各阀的通断电的组合控制可实现升降架的快升→慢升→保压→快降→慢降。

　　3　同步马达

　　如果几台马达或液压缸仅由一台泵来驱动而不采取任何手段来控制它们的各自流量的话,那么只有具有最低压力要求的马达或液压缸会开始其工作进程。具有较高压力要求的马达或液压缸只有在最初工作的单元完成其全部工作行程后才能启动。一般情况下我们不希望获得这种模式。因此将总的泵出流量进行分配是完全必要的,故同步马达也称分流马达。同步马达在需要几个油缸同时同步升起的辊道、支架上应用较多。本系统回路要求流量大、承受负载大、五台油缸需按工作状况依次分组同步动作,因此同步马达的每个腔室并不一定同时用于驱动油缸,油缸伸出时(升降架上升)其不参加工作的腔室在其它腔室工作时需要泄油来保证其它腔室的正常工作,油缸缩回时(升降架下降)其不参加工作的腔室在其它腔室工作时需要补油来保证其它腔室的正常工作,这在同步马达的应用中是不多见的。

　　在该回路中所使用的是齿轮式高压大流量同步马达(为五流同步,单流流量43~186L/min,工作压力31MPa,峰值压力335MPa),就同步马达本身而言,其上安装的各阀具有以下一些功能: