一种重载提升装置的液压同步回路分析

　　引言

　　液压同步回路是一种重要的液压系统基本功能回路，主要分为节流调速同步回路、容积调速同步回路和容积节流调速三大类。而后两种又属于调速回路的特殊形式。本文介绍一种轧钢机机架的提升装置同步液压回路，轧钢机架重约10t。该回路采用容积调速回路，并使用刚性连接的双液压马达。用AMESim软件建立了该系统的液压模型，并通过仿真分析了其同步性能。

　　1 液压系统模型

　　AMESim是一种专业的液压系统设计和仿真软件，其所含的丰富的液压元件库十分方便液压系统图的绘制。并且具有出色的仿真分析性能。使用AMESim建立的机架提升装置的液压系统图如图1所示。为了便于仿真简化系统，省略了原液压原理图中的电磁换向阀，采用直接连接的方式将流量阀1、2与液压源相连接。

图1 同步液压缸的液压系统模型

　　两只同型号的液压缸活塞杆与轧机架两边固定，靠活塞杆的伸出来控制机架的下降和上升。轧机架是装轧辊使用的，其放置的准确与否直接影响到辊轮的安装精度。如果放置不准还有可能毁坏零件，所以机架的吊起和放下都需要两只液压缸处于同步运动状态。从而就要求此提升液压回路为双向同步回路。因为轧钢机机架质量较大（约10t），属于重载，所以必须使用容积调速才能满足要求。与节流调速回路相比，容积调速具有即没有溢流损失，系统的效率又较高的有点。该回路采用刚性连接的同步液压马达。两只马达结构相同，排量相同，是容积效率较高的柱塞式液压马达。在回路中起到等流量分流装置的作用。流量阀1、2是必不可少的，起到调节液压缸速度的作用。蓄能器有助于向系统中补油以稳定工作压力。

　　实际使用中液压缸上装有接近开关，以此来控制液压缸的上下位置。液压缸12、13上升时，下腔进油，溢流阀5稳定回油路的压力。当上升到指定位置时，电磁换向阀处于中位，电磁阀为Y中位机能，油液流回油箱。单向阀7、9将液压缸固定在指定位置。

　　由于负载很大，且液压缸向下走时作用方向与运动方向一致，会出现失重以至液压缸失去控制造成不同步。所以在回油路上要加平衡阀10和11使回油路上产生油流阻力。当液压缸上升提起载荷时油从平衡阀中的单向阀进入下腔。液压缸下放机架时，液压缸上腔进油，由于进油路上有一定压力，此压力油从控制油路A、B进入平衡阀内，将平衡阀主阀芯推开，液压缸排出的油经平衡阀主阀芯开口处排出。如果机架下降过快，超过液压缸的进油量所决定的速度时，将使进油路A、B压力降低，这时平衡阀芯在弹簧的作用下使开口量减小，使液压缸回油阻力增加，从而阻止了液压缸下降速度的升高。