多流液压同步马达应用研究

　　随着液压技术的发展,同步控制系统成为液压系统中不可或缺的一部分。对于常用的液压同步控制系统,有节流调速同步系统、分流集流阀同步系统和同步液压马达等。对于执行油缸数目较多的多流同步系统,节流调速和分流集流阀由于产品本身的加工误差及局性,很难保证同步精度。因此,目前常采用多流液压同步马达来解决这个问题。

　　1　液压分流马达的结构分类和特点

　　液压同步马达又称液压分流马达,是由加工精度较高、尺寸相同的若干个液压马达组成。由于每个马达具有相同的尺寸和较高的加工精度,使得通过每一个液压马达的流量或排量基本相同,再采用相同截面积的液压执行器,可使液压执行器的速度同步。

　　常见的液压同步马达一般有两种结构类型:齿轮式液压同步马达和柱塞式液压同步马达。这两种结构形式均属于高速类元件,在低速时容易产生爬行和内泄漏,排量精度对最小流量有一定的要求。齿轮式液压同步马达不需要外泄漏接管,而柱塞式液压同步马达必须接外泄漏管,而且外泄漏接管必须保证同步马达壳体内始终充满油液。由于柱塞式液压同步马达的加工精度高,密封性能好,所以柱塞式液压同步马达的同步精度比齿轮式液压同步马达更高一些。一般而言,齿轮式分流马达同步精度为±1·5% ~±2·5%,柱塞分流马达精度为±0·4% ~±0·9%。

　　2　12流液压分流马达的应用实例

　　某公司圆方坯连铸机翻转冷床液压系统中,由于冷床的结构尺寸大,负载情况比较复杂,所以采用了12个油缸进行同步运动。这是国内首次12流同步马达的应用,这也是全球首次12流同步马达的应用。该圆方坯连铸机翻转冷床液压系统如图1所示。

　　在这个液压系统中,采用了两个比例换向阀7并联供油,以满足12个执行元件油缸的流量要求。两个比例阀给定输入电流相同,输出压力油流量基本也一致。单向减压阀6的作用是在下降的过程中调节油缸回油腔的背压,让设备基本靠重力下降。单向减压阀6的压力设定值可以调节,以达到减小冲击的作用,但是压力设定值过高,油缸背压过大,又会造成冷床下降过快,冲击太大。液控单向阀2通过两位四通电磁换向阀8获得控制油,保证冷床下降时自锁或下降动作的完成。

　　在液压同步马达内部的每一条油路上,都有一个溢流阀3和单向阀4组成的安全及补油阀组。这个阀组,是为了消除位置不同步误差所设置的。一个液压同步马达,一般要控制多个液压执行器。由于不同步误差的存在,肯定有一个液压执行器(以液压缸为例)首先到达终点,如果这时位置检测元件发出信号,通知系统的液压控制阀停止动作,这样,其他的液压执行器就跟随停止了动作而不能到位。如果让液压控制阀延时动作,这时其他液压元件就可以继续运行至终点。而先到达终点的那个液压马达,被同轴的其他继续运行的马达驱动,继续转动,继续提供压力油给液压执行器,而液压执行器已经到位,压力油就被迫通过溢流阀流回到系统中,即可实现同步功能。同样,单向阀4也是用于同步补油时的油路。当单个柱塞马达油液多了,经过溢流阀流回;某个柱塞马达油液不足时,由单向阀进行补充,这样就可以实现同步功能。