电液比例流量阀

电液比例流量阀_液压同步连续升降的控制

图19为一种直动式电液比例节流阀。力控制型比例电磁铁1直接驱动节流阀阀心(滑阀)3，阀心相对于阀体4的轴向位移（即阀口轴向开度）与比例电磁铁的输入电信号成比例。此种阀结构简单、价廉，滑阀机能除了图示常闭式外，还有常开式。但由于没有压力或其他检测补偿措施，工作时受摩擦力及液动力的影响，故控制精度不高，适宜低压小流量液压系统采用。

图20为一种位移电反馈型直动式电液比例调速阀。它由节流阀、作为压力补偿器的定差减压阀4及单向阀5和电感式位移传感器6等组成。节流阀心3的位置通过位移传感器6检测并反馈至比例放大器。当液流从B油口流向A油口时，单向阀开启，不起比例流量控制作用。这种比例调速阀可以克服干扰力的影响，静态、动态特性较好，主要用于较小流量的系统。

液压同步连续升降的控制

液压同步连续提升是一项新颖的施工安装技术，实现同步连续升降的技术关键是液压系统的实时流量控制。

1．液压连续提升器的液压系统

图21为连续式提升器的液压系统图。G1～G4表示4套提升液压缸。其中，G1、G3组成一个液压连续提升器，G2、G4组成另一个液压连续提升器。若设G1、G3的主液压缸为主令缸，则G2、G4的主液压缸便为从令缸，从令缸跟随主令缸做同步运动。

四个主液压缸活塞杆伸缸时为进油路调速回路，缩缸时为回油路调速回路。由各自定量泵、电液比例调速阀和溢流阀构成的节流调速回路，能保证提升器在升降作业时速度稳定。

G1、G2的主液压缸共用1个泵源B1，G3、G4的主液压缸共用1个泵源B2。4个锚具液压缸共用1个泵源B3，两个下锚具液压缸共用1个电磁换向阀A3，两个E锚具液压缸共用1个电磁换向阀A4。

B1、B2和B3泵源均由定量泵、粗精过滤器、电磁溢流阀和三位四通电磁换向阀组成。三位四通电磁换向阀处于中位时，电磁溢流阀处于卸荷状态，当油路接通执行机构时，电磁溢流阀建立压力，系统压力由电磁溢流阀调定。

电磁换向阀A3、A4的中位机能适应锚具缸的浮动状态，保证上下锚具液压缸工作有相对独立性；A1、A2的中位机能保证上下主液压缸在任意位置停留时，能保证液控单向阀迅速关闭。

液压连续提升器工作时，由其工作机理可知：G1和G3的主液压缸轮番作为主令缸，通过控制各自电液比例调速阀的开度，来保证提升器按预定速度运行，G2和G4主液压缸分别为从动缸，通过位移传感器容栅检测对应缸的行程误差，使用一定的控制算法调节从动缸电液比例调速阀开度，以达到减少主动缸和从动缸的行程差，从而保证两提升器输出速度一致。

四个单向阀4、5、6、7组成桥式回路，实现使用一个电液比例调速阀8即能完成提升和下降两种工况的调速功能。单向阀的可靠性较高，将它们组合在集成块里结构特别紧凑。

液控单向阀9装在主液压缸无杆腔上，能有效保证主液压缸在任意位置的锁定，电液比例阀对主液压缸有一个回油阻力，故采用外泄式液控单向阀，以降低开锁压力、节省能源。低压溢流阀10在主液压缸活塞下降时起低压溢流作用，有很好的节能效果。

大型构件设计通常考虑其就位后的应力状态，因此在提升过程中，不允许产生额外的应力和变形。通过闭环控制不仅保持各吊点的位置同步，还可控制各吊点的受力在规定值内，以免出现结构变形，甚至破坏。

两个连续液压提升器其闭环系统控制过程表达式如图22所示。两缸一个是主令缸，另一个是从令缸，以主令缸的位移为输入，从令缸的位移为输出。

2．数字PID控制技术

连续式液压提升器控制系统的硬件结构采用以单片微机MSP430为核心、上位PC机为显示和控制命令发布终端的综合控制系统。连续提升单片微机控制系统是一个实时控制系统，信号采集、控制计算、连续提升器驱动、图形显示与数据通信是其主要任务，为了保证提升器液压缸的高精度同步跟踪性能，同步系统采用了数字PID控制技术。PID控制可以看成比例控制、积分控制和微分控制的组合作用。比例控制为有差调节，但响应速度快；积分控制为历史积累调节，能消除稳态误差，提高精度，但有滞后现象，超调量增大；微分作用使控制器增加了超前（或预测）作用，有利于补偿控制环节中任何滞后，增加了系统的快速性和稳定性。