压力补偿器在液压系统中的应用

第 31卷第 06期 201O年 O6月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery V0l-3lNO．O6 Jun．20lO 使用·维修 二=口 压力 偿器在液压系统中的应用 刘会永 。刘宗宏。牟 东。纪长林 (三一重型装备有限公 司，沈 阳 110027) 摘 要：比例控制技术在液压 系统中的应用越来越广泛 ，比例方向阀调节执行元件速度 时，与 压力补偿 器配合使 用．其优点可使比例 阀阀口压差基本保持不变，从而使执行元件的速度不受负载 变化的影响。目前，压力补偿 器已广泛应用于冶金、电力、建筑、煤矿机械等各个行业。 关键词 ：压力补偿 器：比例 阀：比例控制 中图分类号 ：TB12 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003—0794(2010)06—0170—03 Application of Press Compensator in Hydraulic System LIU Hui-yong，LIU Zong-hong，MU Dong．JI Chang-lin (SANY Heavy Equipment Limited Company，Shenyang 1 10027，China) Abstract：Proportional control technic has been abroad used in hydraulic system,proportional directional valve need to be cooperated with pressure compensator in order to adjust the speed of actuator,the excellence is that the pressure difference of valve port do not change，the load change can not impact the speed of actuator．At present，pressure compensator has been abroad used in metallurgy，electric, construction and mining machine． Key words：pressure compensator；proportional valve；proportional control 0 前言 快，负载大时速度慢)；于是在系统时，人们引 比例控制技术是在开关控制技术和伺服控制 入了压力补偿器．它可以使比例阀阀口的压差保持 技术之间的过渡技术，采用比例放大器控制比例电 恒定，使执行元件的速度不受负载变化的影响。 磁铁．实现对比例阀的连续控制．从而实现对液压 1 压力补偿器 系统压力、流量、方向的无级调节；但是用比例方向 (1)普通比例方向阀系统中。用比例阀可以控 阀进行速度控制时，如果负载是变化的，那么执行 制执行元件的运动方向及速度：原理图可简化为图 元件的速度就会受负载变化的影响(负载小时速度 1所示 (4)除去人为对刀不准等原因，同一砂轮加工零 削加工，效果显著。使用结果表明：用改造后的数控 件尺寸规律变化。原因：砂轮在加工中不断地磨损， 磨床，提高了零件加工精度，扩大了产品加工范围。 砂轮尺寸在不断减小导致零件尺寸变化。解决办 生产率显著提高。而且普通机床的数控化改造成本 法：程序编程中对误差进行补偿砂轮磨损值，固定 低、经济可行。改造后操作方便、程序编制化、 地增加一个补偿量．否则蜗杆分度圆将逐渐变大． 零件加工灵活可靠 实践证明：普通磨床的数控化 这样可提高砂轮使用率以及零件合格率 改造对零件批量加工的中小型企业有借鉴和推广 4 改造的结果 意义 投资少 ．现有预备报废的旧设备改造费比购置 参考文献： 新设备降低 6o％一80％；合理利用旧设备，充分利用 ]魏天路 ． 器 量 ‘ 仉1．1t俄．k2a任ttl_g日医l1．．,穗-r／-~定可靠的床身立柱等重要的铸造基础 3 1 3 王 t 7 晓 ~~ 军 N． ，万曼华．M1332A型外 毒床数控化改造技术『J1． 矿机 构件；精度和生产率足够。蜗杆磨削工作 日产量 200 械，2008，29(1o)：137—138． 个 ，产品总合格率为 85．15％，达到同类数控磨床设 4。 压 2E~ ．20o g 6 ． (11 M14 ： 3 l 能外圆磨床数控化改造技术 ·机床与液 备水平 ，基本达到设备改造 目的 ；引进新技术 ，改造 [5]蔡锦达．胶辊外圆磨床的数控改造[J]．机床与液压，2009。(5)： 后控制上引人数控系统．在机械上引入新部件新工 200—201． 艺，提高机床的加工水平，使操作简单方便，实现加 ]丁裟 统改造中关键部件的设计与选择 工程序化和 自动化 ；操作维修人员对设 备性能熟 [7]商向东．渐开线蜗杆的齿形磨削⋯．工具技术，1998(7)：20-21． 悉。对改进部分也很容易掌握，便于操作维修。 作者简介：$t~ (1971一)，女，四川仁寿人，成都纺织高等专 5 结语 @动化 163． 的教 com ． 学与科研工 将改造后的数控磨床应用在企业蜗杆零件的磨 责任编辑：侯淑华 收稿日期：2010-01—14 一 】70— 第3l卷第06期 压力补偿器在液压系统中的应用——刘会永。等 Vo1．31No．06 阀口压差 Ap=po-F (1) 式中 负载 流量系数 C 固定，节流面积A 不变时，比例阀 的流量 — 一 Q=CdAT、／ 却 (2) 由以上分析可知．虽然此系统采用了比例阀控 制，但比例阀阀口压差随负载变化不断变化．为了 获得更好的速度刚性 ．可采用压力补偿器．这样就 可使 比例阀的阀口压差保持恒定 。 图 1 采用普通 比例方 向阀 系统简图 (2)图2是采用二通进口压力补偿器的简化原 理图。 图 2 采用二通进 口压力补偿器的简化原理图 二通进 口压力补偿器与 比例阀是 串联的 ．忽略 液动力 ：在阀芯平衡位置可得 plA K=p K+ (3) 得到 ap=p 叩 (4) 当弹簧很软．调节位移又很短时．弹簧力变化 就很小，从而压差 △p近似为常数。当负载变化时， 由于梭阀的反馈作用．压力补偿器的阀芯将重新建 立平衡位置，压差 仍为常数。 这里的二通进 口压力补偿器在实际工作中相 当于一个定差减压阀．始终保持比例阀 P—A(B)的 压差 △p为常数；这种压力补偿器在实际应用中最 为常见。 固定机械的补偿器常设计成叠加形式．与比例 方向阀一起组成叠加结构：工程机械中的补偿器多 集成于多路阀中，这样可节省空间，使整个液压系 统结构更加紧凑。 (3)图3为三通进口压力补偿器应用原理图。 图 3 三 通进 口压 力补 偿 器 原 理 图 三通压力补偿器与比例方向阀是并联使用的． 同样由式(3)和式(4)可知，阀口压差 保持不变； 这里的压力补偿器的作用相当于一个定差溢流 阀： 这种补偿装置经常与定量泵配合使用：工作时．其 进口的压力仅需比负载压力高出一个 △p，当比例阀 使用Y形阀芯(中位时A和 B与油箱相通)时．油液 就以所设定的压差 △口循环于泵和油箱之间。 (4)另外常见的补偿器还有 出 VI压力补偿 器 。 此补偿器工作时保证液压回路中A(B)口到T口的 压差 △p为常数，经常用于有超越负载的场合；还有 应用于变量泵中的泵控压力补偿器等 2 实际应用 (1)某钢厂步进梁式加热炉中步进梁升降液压 回路 此回路使用了比例方向阀与进口压力补偿 (见图4)。由于步进梁下降时，存在超越负载．所以 在油缸无杆腔设置了平衡阀 压力补偿器的弹簧调 定后(这里为定值)，比例阀节流口的压差 △p就近似 为恒定值。即比例方向阀进油口前后压差 保持恒 定值。当节流VI前后压差保持不变时，通过节流口的 流量只与节流口的开 口面积成正比 对比例方 向阀 而言．进油节流 口的开 口面积与比例方向阀的输入 电流信号有关，而与负载的变化无关。亦即升降油缸 的供油流量 p只与比例方向阀的输入电流信号有 关．与负载的变化无关。 图 4 步进梁 升降液压 回路 1．压力补偿 器 (2)上例中补偿器主要用于节流调速系统 ，即 补偿比例阀El的压差．在定量泵系统中得到了广泛 第 31卷第 o6期 2010年 06月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vo1．31NO．O6 Jun．2010 变频式液压系统在选煤厂排矸索道制动液压站 控制中的应用 张晓杰 一．史广 尚 (1．河南城建学院，河南 平顶山467001；2．平顶山中选自控系统有限公司，河南 平顶山 467001) 摘 要：选煤厂传统的排矸索道制动液压站压力控制，采用压力继电器作为控制器件，经常出 现液压站压力不稳定、油泵和电机使用寿命短、闸皮频繁更换等现象，以霍州煤电集团公司的选煤 厂为例 。根据实际情况．将 变频调速技 术引入液压站控制系统 ，改造后的液压油站 系统提 高了设备 运行的可靠性．获得了较好的经济效益。 关键词：变频 ：液压 系统 ；制动液压站；PID 中图分类号：TD527：TH137 文献标志码：A 文章编号：1003—0794(2010)06—0172—03 Applications of Frequency Hydraulic System in Control of Washery Refuse Dumping Ropeway Brake Hydraulic Station ZHANG Xiao-jie’，SHI Guang-shang2 (1．Henan University ofUrban Construction，Pingdingshan 467001，China；2．Pingdingshan Zhongxuan Auto．Control Co．， Ltd．，Pingdingshan 467001，China) Abstract：’I’he traditional pressure control of washery refuse dumping ropeway brake hydraulic station of using pressure relay as the control device，often appear such as：pressure of hydraulic station is not stable，oil pump and motor life is short，frequent replacement brake etc．，takes the washery of Huozhou coal electricity group Co．，Ltd．，as instance，the hydraulic station will be frequency control into control system， frequency control has improved the reliability of equipment operation to obtain a better economic efficiency． Key words：frequency control；hydraulic system；brake hydraulic station；PID ．． --,t-- ◆ ‘◆ 。◆ _◆ -◆ - ◆ -◆ ‘◆ - + -◆ -◆ -◆ 。◆ 。 ◆ - ． -+ ·◆ ·◆ ‘ ◆ -． -+ -◆ - _ -● 。◆ 。◆ - ◆ -◆ -_ - ◆ ‘◆ 。◆ -◆ - ◆ -'．-· 。‘ 。 的应用：但这种应用不可避免地会产生一定的溢流 系统的溢流损失降到最低。 损失：如果二通压力补偿器与泵控压力补偿器配合 使用，则可以实现容积节流调速。图 5是煤矿机械 中掘进机的部分液压原理。 图 5 掘进机部分液压原理 1．进 I=1压力补偿器 2．Ls反馈油路 3．泵控压力补偿器 此 回路采用变量泵+比例多路 阀的形式 。组成 了负载敏感回路：除每一联多路阀都设有进 口压力 补偿器外：变量泵还配有泵控压力补偿器：此补偿 器与 LS反馈油路配合可实现负载敏感控制．使此 回路不仅降低了比例阀阀El的节流损失．也将液压 这种负载敏感回路在煤矿机械尤其是掘进机、 锚杆机等设备中已有大量应用：已经逐渐成为煤机 制造商的首选 3 结语 (1)选用压力补偿器时应注意液动力对补偿精 度的影响．许多厂家对传统的定差减压阀进行了修 正 ，有效消除了液动力对补偿精度的影响 ；如 Rexroth的 ZDC系列 (2)对于超越负载 ，可选用 出I：I压力补偿器 ；如 果采用进口压力补偿器．应与平衡阀配合一起使 用 。 (3)进 口压力补偿器可附加节流 口压差可调及 限压功能：如多路阀上的 Ls溢流阀就是限压功能 的一个应用 参考文献： [1]雷天觉．新编液压工程手册[K]．北京：北京理工大学出版社，1998． [2]高飞．掘进机液压系统设计[K]．煤矿机械，2006，27(6)：27—28． 作者简介：刘会永(1978一)，辽宁朝阳人，现在三一重型装备有 限公司，从事液压系统设计工作，电话：024—31808306，电子信箱： liuhyong@sany．con．cn；norgrenlhy@163．COITI． 责任编辑：马宝玲 收稿151期：2010一O1—15