泵控液压缸运动限位优化设计

　　1 概 述

　　在液压传动控制过程中，除对机械构件运动位置有精确控制的要求外，常常对其运动极限位置也有一定的限制，以防止机械运动过头导致机械故障或其他意外发生。液压缸是液压系统中将液压能转换为机械能的一种重要设备，因此，系统对构件运动极限位置限制的要求在实际中常采用对液压缸运动位置限制的方式来实现。常用的液压限位方式为：液压缸活塞杆动作一碰撞限程阀一液压缸两腔沟通的形式来实现液压缸活塞动作位置限位，同时实现对构件运动位置的限制。

　　在实际使用过程中，此方式的液压限位常会出现限位超越或限位振荡的现象。某传动装置试验时，其液压限位装置进行空载限位时，一方向能限位，而另一方向出现限位超越的现象；负载限位时则有限位振荡的现象。空载限位超越的原因是：限位时液压缸两腔沟通，液压缸两腔液压压力相同，液压缸在惯性力的作用下继续运动，导致限位超越；另一方向未出现空载限位超越的原因是，此方向限位时机械摩擦力较大，液压缸能较快地停在限位位置。负载限位振荡的原因是：限位时液压缸两腔沟通，液压缸在负载力的作用下反向运动，当限程阀脱开后，运动控制信号仍然存在，液压系统重新供油，液压缸再次运动到限位位置，导致限位出现振荡。由于此传动装置中对空载限位要求不严，负载限位时，限程阀行程较短，其振荡现象不明显，负载限位振荡对系统没有很大影响。装置很少运动至限位位置，故此传动装置中未对液压限位进行改进。

　　空载限位超越后，液压缸活塞将运动至液压缸端部或传动装置运动至机械止档位置，这是操控过程中不希望出现的现象。负载限位的振荡将影响机械运动动作，可能会对系统带来不良影响，甚至带来意外事故。另一传动装置中类似的液压限位在负载限位时，其振荡幅度较大，存在潜在安全隐患。针对此类液压限位的固有缺陷，提出优化改进设想。

　　2 液压限位工作方式

　　常用的液压限位方式如图1所示。限程阀1、2为常闭式二位二通换向阀，串联单向阀3、4后，与液压缸并联使用。正常运动时，液压缸在液压系统的控制下动作，并通过限程阀对液压缸运动位置进行限位。压力油进入液压缸B腔时，A腔回油。液压缸活塞向图示左方运动。活塞运动至左端预定限位位置时，固定在活塞杆上的撞块碰触限程阀1使其阀芯动作，限程阀1进出油口接通，同时使液压操舵系统供回油管单向连通、液压缸A、B两腔液压油压力相等，液压缸活塞停止运动。液压缸反向运动时，由于单向阀4的作用，压力油可以直接进入液压缸A腔。液压缸反向运动，撞块脱开限程阀1，限程阀1内弹簧力使阀芯复位。反向运动至右端预定限位位置时，限程阀2起作用进行限位。