电液比例控制系统在摆丝机上的应用

　　1　前言

　　在化纤生产行业中,摆丝机是一种重要的设备。它主要用于将长丝束均匀摆入盛丝箱,以达到中间贮存的目的。作为摆丝机的核心部件,液压系统为摆丝机提供动力,其稳定性是摆丝机正常工作的必要条件。但在实际应用中,传统的液压系统仍存在一些问题影响摆丝机的正常运转。因此,需要进一步改进设计以提高摆丝机液压系统的稳定性,确保摆丝机的高效运行。

　　在一般的液压系统中,控制执行器(液压缸或马达)的速度是由输入执行器流量的大小来决定的,而流量的控制只能通过手动调整或预先设定。如果要控制执行器的速度,需要在液压回路中配置节流阀或调速阀,手动调整其阀芯的开度,控制进入执行器的流量,从而控制执行器的速度。但是,如果机器要求执行器的速度是变化的,并且需要无冲击平稳换向,这样的问题用一般的液压系统是难以解决的。

　　2　摆丝机组成及其工作原理

　　摆丝机的基本动作是往复摆动和水平面内进给运动的结合,通常对丝束的摆放均匀性没有特殊的要求,只要能够实现丝束的有序堆放即可[1]。它的主要组成部分是摆丝头部件(如图1所示)。其工作原理是:丝束由导丝轮1导入,进入两牵伸辊2中间,由两牵伸辊夹持并牵引进入盛丝箱4。导丝架3与摆丝架5的运动方向相互垂直,分别由滚珠丝杠传动,滚珠丝杠分别由各自的液压马达驱动,导向部分采用滚动直线运动轴承,速度由液压系统中的调速阀控制。牵伸辊有两个,其一由液压马达驱动,并通过齿形同步带和齿轮箱驱动另一牵伸辊,两牵伸辊速度一致,转向相反。

　　3　液压系统存在的问题

　　摆丝机的液压原理图如图2所示,摆丝头部件的3个液压马达11均由同一液压站提供压力油,每个液压马达的速度通过调速阀9控制。在摆丝机的液压系统中,采用的是普通的调速阀,这是一种基于电磁换向阀的开关式液压系统。这个系统中所有的控制都是通过逻辑控制信号来实现;该系统中每个需要速度控制的液压马达都是通过手动调速阀进行速度设定。但是在实际使用中,却发现这种液压系统存在下面的问题。

　　(1)调试和维修不方便　所有需要控制速度的液压马达都需要采用调速阀,在速度设定方面均是采用手动调节,这对于摆丝机的调试和维修造成极大的不方便;

　　(2)换向冲击很大,对设备和系统造成很大损害由于摆丝机的摆丝架需要经常换向,系统存在着较大的冲击振动。这种冲击振动会对液压系统造成极大的损害,并且经常性的冲击对摆丝架的刚性也有很大损伤,影响其使用寿命;

　　(3)系统的速度慢,生产效率低　为了减少摆丝机摆丝架换向存在的冲击振动,所以摆丝架的运动速度比较慢。如果摆丝架的运动速度较快,则摆丝架的惯性很大,难以控制,容易发生事故。为了安全,将摆丝架运行的速度调得比较慢,但这样降低了生产效率。