（火箭军士官学校，山东 青州 262500）
摘要：某液压工作平台主要为较为精密的仪器提供一个良好的环境，工作平台的展开与撤收要求平稳性、同步性非常高，目前采用同步液压系统来完成的，但是此方法调整具有一定的液压冲击，其平稳性和同步性程度收到很大的限制，影响了平台上精密仪器的工作。本文针在原系统进行分析，在此基础上，采用比例调速技术对液压系统、控制电路进行了改进，解决了同步度不高、运行不平稳的问题。
关键词：液压平台、控制、改进设计
某液压工作平台主要为较为精密的仪器提供一个良好的环境，工作平台的展开与撤收是通过四个液压支腿油缸的伸出与缩回来完成的，由于载荷大，要求在升降台过程中对四个液压支腿油缸的平稳性、同步性非常高，目前采用了的是基于PLC控制的同步液压系统来完成的，但是此方法调整具有一定的液压冲击，其平稳性和同步性程度收到很大的限制，影响了平台上精密仪器的工作。
1目前系统状况分析
1.1液压系统情况
目前采用的液压系统如图1所示，主要由液压油源、电磁换向阀、分流集流阀、单向阀、4个液压油缸、4个旁通补油电磁阀和泄油电磁阀以及四个光电式位移传感器等组成。
为了其便于同步控制，将其中一液压油缸设为基准液压油缸，其它三个液压油缸为从动液压油缸。工作过程是提升台体时，电磁换向阀a端得电，液压油液通过液压油源调压供液压油通过电磁换向阀的左工位，在通过两个分流集流阀分四路分别进入4个液压油缸的正腔，反腔的液压油汇聚一路，经电磁换向阀回液压油箱，4个支腿在分流集流阀的作用下大致同步伸出，4个支腿液压油缸上的位移传感器检测4个支腿液压油缸活塞杆伸出量，通过从动液压油缸与基准液压油缸伸出量比较，控制相应的补油电磁阀得电，为伸出慢的油缸补充供油，使其加速，反之控制相应的泄油电磁阀得电，适当泄油，速度变慢，直至伸出相同的长度，实现同步伸出。
1.2 控制电路情况
目前采用了的是基于PLC控制的闭环控制电路，主要由PLC控制器、4个位移传感器、信号采集模块、驱动输出模块组成。
4个支队液压油缸的伸出量通过4个位移传感器进行检测，由信号采集模块进行采集、处理转换，送至PLC控制器读取，PLC控制器首先将4个液压油缸的伸出量读取，然后将3从动液压油缸伸出量与基准液压油缸伸出量比较，判断过快和过慢的油缸，当伸出量差值超过某一数值的时候，采取“慢缸补快缸泄”的原则，控制电路控制相应的补油电磁阀或泄油电磁阀得电，为伸出慢的油缸补充供油、伸出快的油缸适当泄油，控制四个油缸同步伸出，当基准油缸伸出预定的高度时停止升台。
1.3 问题分析
此同步系统通过控制相应的补油、泄油电磁阀通断来实现4个液压支腿的同步伸出，但是由于电磁阀通断的瞬间，会造成进出油缸的液压油流量突然变化，会造成冲击，使其工作不够平稳和同步性程度收到很大的限制，并且在降台缩回时没有设置同步控制，影响了平台上精密仪器的工作。
2同步控制改进设计
2.1 液压系统的改进
在原来液压系统的基础上，删除补油、泄油电磁阀和分流集流阀，在每一个液压支腿回路上增设一个比例调速阀和油桥。控制工作的二位二通电磁阀更换为三位四通电磁换向阀，实现了伸缩两个方向的控制，通过油桥控制与比例调速阀配合实现正反两个方向的速度控制。其工作过程是当展开升台时，电磁换向阀a端得电，液压油液通过液压油源调压供液压油通过电磁换向阀的左工位，在通过五通分四路分别经油桥和比例调速阀进入4个液压油缸的正腔，反腔的液压油汇聚一路，经电磁换向阀回液压油箱，4个支腿在4个比例调速阀的作用下大致同步伸出，4个支腿液压油缸上的位移传感器检测4个支腿液压油缸活塞杆伸出量，由控制电路采集、读取，各缸与基准缸伸出量比较，判断伸出过快（慢）的油缸，控制电路控制相应的比例调速阀的开口逐渐减小（增大），使其减速（加速），直至伸出相同的长度，实现同步伸出。台体下降时电磁换向阀b端得电，正腔回油，油液通过油桥整流，使得比例调速阀起作用，此时可以通过控制相应比例调速阀即可控制个支腿缩回的速度，实现四个液压支腿的同步缩回，平稳降台。
2.2控制电路的改进
液压油缸的伸出量检测、信号采集、处理转换、读取、比较、判断以及采取“慢缸补快缸泄”的原则，与原电路相同，不做赘述。由于液压系统采用了比例调速阀，因此在目前采用的基于PLC控制的控制电路的基础上，针对比例调速阀的控制，采用PLC控制器比例伺服控制，在DA模拟输出口接入单极性比例调速阀放大驱动控制器，转换成不同的电流来控制比例调速阀的开口度，实现对流量的无级控制，从而控制相应支腿的伸出速度平稳增减，实现4个支腿的精确同步。
2.3 改进后性能分析
原来的系统通过控制相应的补油、泄油电磁阀通断来实现4个液压支腿的同步伸出，但是由于电磁阀通断的瞬间，流量突变，会造成冲击，很难控制速度的同步，工作不够平稳和同步性程度收到很大的限制。改进后的系统采用了比例调速阀控制流量，由于比例调速阀具有流量连续无级可调，解决了原来的冲击问题，能够调整速度的同步，使得同步控制的精度更高，效率更高，并且实现了回收时的同步问题，大大提高了设备的技术性能。
参考文献
[1]李芝. 液压传动 [M]. 北京：机械工业出版社，2001.
[2]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，2000.
[3]孙文质.液压控制系统[M].北京：国防工业出版社，1985
论文作者:沈亮远
论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月中
论文发表时间:2018/10/15
标签：液压油论文; 液压论文; 比例论文; 液压油缸论文; 电磁阀论文; 平稳论文; 电磁论文; 《知识-力量》2018年10月中论文;