一种同步液压系统及起重机技术方案

本发明专利技术涉及液压控制技术领域，公开了一种同步液压系统及起重机。同步液压系统包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及同步元件；所述二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀。本发明专利技术采用两级同步，调节精度高，可靠性能好，同时避免了大通径比例换向阀的选型，节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液压
，具体地，涉及一种同步液压系统及起重机。
技术介绍
随着制铝行业的大容量预焙电解槽技术不断发展，制铝企业为了提高生产效率，降低生产成本，要求铝电解多功能天车具备更加完备的功能，多功能机组的机械化和自动化水平随之提高。更换阳极机构是中心下料预焙电解槽的主要操作机构，为了提高更换阳极效率，新型铝电解多功能机组采用了双阳极更换方式。由于阳极更换机构的双油缸行程较长，在现场工作中同步误差过大导致经常出现两阳极之间的覆盖料掉落的情况，既污染了工作环境又增加了车间清洁难度。因此，急需一种同步性能好的同步液压系统。目前的同步液压系统一般用分流集流阀来实现同步，该方式属于开环控制方式，同步精度关键取决于液压元件本身精度。油缸的工作载荷，制造精度、油缸密封情况以及自身摩擦阻力，经过两油缸的液压管路长度、管接头数量等都会影响油缸的同步精度。传统开环液压同步回路无法满足同步精度要求高的场合。若采用常见的比例换向阀或比例调速阀串联在两油缸各自主油路上的闭环方式，必然选用大通径型号阀，成本大幅提高，同时存在比例阀大流量控制启动时超调量大和过渡过程同步精度低等问题。另外比例方向阀抗污染性较差，若由于污染或电控原因导致比例方向阀不能正常工作，将会导致双缸同步运动完全失控，系统可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种同步精度高、且能既能实现同步动作又能实现独立动作的同步液压系统，本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种同步液压系统，包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及同步元件；所述二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀；所述比例换向阀的两个工作油口分别与第三换向阀和第四换向阀的进油口并联。所述一级控制元件与油泵连接；所述油泵的出油口通过第一换向阀可选择地和同步元件的进油口或第三换向阀的进油口连通；所述油泵的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口或第四换向阀的进油口连通；所述同步元件的一个工作油口通过第一换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第三换向阀的回油口连通；所述同步元件的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的另一个工作油口形成回路或与第四换向阀的回油口连通；所述第三换向阀、第四换向阀的工作油口分别与第一执行元件、第二执行元件的进油口连通；所述第一执行元件和第二执行元件的输出端分别设置有与控制器连接的位移传感器；所述比例换向阀与控制器连接。综合现有技术开环液压同步以及闭环液压同步回路的优缺点，本专利技术采用两级同步回路方案，首先采用同步元件对主油路上的进油进行第一级粗调同步，使分别进入第三换向阀和第四换向阀的液压油流量大致相等；然后通过比例阀对所分流量进行第二次调节即精调同步。本专利技术改变传统的同步回路将比例换向阀串联在主油路上的方式，选择将比例换向阀作为一个旁路进行精调，避免了使用大通径型号阀，使得设计成本大大降低。此外，同时也避免了比例阀大流量控制启动时超调量大和过渡过程同步精度低等问题。在进行同步控制时，通过执行元件上的位移传感器检测出各执行元件的移动位移，通过与位移传感器相连的控制器对各执行元件的位移进行比较，计算出差值并将补偿信号传送到比例换向阀，控制比例换向阀的动作和开度，通过对第三换向阀和/或第四换向阀的主油路进行液压油补偿动作，实现各执行元件的同步。本专利技术通过换向阀和流量控制阀对流量的合理巧妙设计，使得双油缸既能实现高精度地同步运动的同时，又能通过第一换向阀和第二换向阀工作位的切换实现两执行元件的分别独立控制。进一步地，所述第一换向阀和第二换向阀均具有四个油口，分别为油口P、油口T、油口A和油口B，并具有两个工作位置；在第一个工作位置，油口P和油口A连通，油口T和油口B连通；在第二个工作位置，油口P和油口B连通，油口T和油口A连通。进一步地，所述第三换向阀、第四换向阀均具有四个油口，分别为油口P、油口T、油口A和油口B，并均具有三个工作位置；在第一个工作位置，油口P截止，油口T、油口A、油口B相互连通；在第二个工作位置，油口P和油口B连通，油口T和油口A连通；在第三个工作位置，油口P、油口A、油口B相互连通，油口T截止。进一步地，所述第一换向阀、第二换向阀均为二位四通电磁阀；所述第三换向阀、第四换向阀均为三位四通电磁阀。进一步地，所述三位四通电磁阀的中位机能为Y型，右位为差动连接。所述三位四通换向阀控制油缸的上升和下降动作切换，其右位为差动连接以实现在流量一定时提高下降速度。作为优选方案之一，所述比例换向阀的进油口截止，回油口接油箱。作为另外一种优选方案，所述比例换向阀的回油口截止，进油口接补油泵。当比例换向阀回油口接油箱，二级流量调节通过放油的方式进行同步误差的补偿；当比例换向阀回油口接补油泵，二级流量调节通过补油的方式进行同步误差的补偿。作为优选方案之一，所述同步元件为分流集流阀。使得经过该同步元件的各分路的流量一致，从而达到执行元件的同步的目的。作为另外一种优选方案，所述同步元件为同步马达。为了平衡重力负载，防止下降时失速下落，进一步地，所述第三换向阀与第一执行元件间连接有平衡阀，所述第四换向阀与第二执行元件间连接有平衡阀。进一步地，所述油泵的出油口连接有溢流阀。本专利技术的另一目的在于提供一种设置有上述液压同步系统的起重机。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术采用两级同步，调节精度高，可靠性能好；采用粗调和精调双重结合，进行闭环控制，在动作过程中能自动进行实时补偿纠差，不仅提高了调节的精准度，且调节更加快速；降低了液压系统启动时的超调量和工作过渡过程中惯性的影响，增加了系统可靠性；并且有效避免了比例换向阀由于电气或本身故障原因不能正常工作，导致的油缸动作失控现象。（2）第二级精调采用在旁路上增加比例方向阀对误差进行修正的方式，使得比例阀的选型更加方便，避免了大通径比例阀选型的必要，节约了成本。（3）既能实现同步的精准性，又能通过换向阀的控制，实现执行元件切换至独立动作，且切换方式简单。附图说明图1为本专利技术实施例1的控制原理图；图2实施例2中比例换向阀的连接方式。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例1本实施例提供一种同步液压系统，包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及分流集流阀；二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀；比例换向阀的两个工作油口分别与第三换向阀、第四换向阀的进油口并联；一级控制元件与油泵连接；油泵的出油口通过第一换向阀可选择地和同步元件的进油口或第三换向阀的进油口连通；所述油泵的出油口通过第二换向阀可选择地与分流集流阀的进油口或第四换向阀的进油口连通；分流集流阀的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步液压系统，包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；其特征在于，控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及同步元件；所述二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀；所述比例换向阀的两个工作油口分别与第三换向阀、第四换向阀的进油口并联；所述一级控制元件与油泵连接；所述油泵的出油口通过第一换向阀可选择地和同步元件的进油口或第三换向阀的进油口连通；所述油泵的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口或第四换向阀的进油口连通；所述同步元件的一个工作油口通过第一换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第三换向阀的回油口连通；所述同步元件的另一个工作油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第四换向阀的回油口连通；所述第三换向阀、第四换向阀的工作油口分别与第一执行元件、第二执行元件的进油口连通；所述第一执行元件和第二执行元件的输出端分别设置有与控制器连接的位移传感器；所述比例换向阀与控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种同步液压系统，包括油泵、控制元件、第一执行元件和第二执行元件；其特征在于，控制元件包括用于粗调流量的一级控制元件和用于精调流量的二级控制元件；所述一级控制元件包括第一换向阀、第二换向阀以及同步元件；所述二级控制元件包括第三换向阀、第四换向阀以及比例换向阀；所述比例换向阀的两个工作油口分别与第三换向阀、第四换向阀的进油口并联；所述一级控制元件与油泵连接；所述油泵的出油口通过第一换向阀可选择地和同步元件的进油口或第三换向阀的进油口连通；所述油泵的出油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口或第四换向阀的进油口连通；所述同步元件的一个工作油口通过第一换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第三换向阀的回油口连通；所述同步元件的另一个工作油口通过第二换向阀可选择地与同步元件的进油口形成回路或与第四换向阀的回油口连通；所述第三换向阀、第四换向阀的工作油口分别与第一执行元件、第二执行元件的进油口连通；所述第一执行元件和第二执行元件的输出端分别设置有与控制器连接的位移传感器；所述比例换向阀与控制器连接。2.根据权利要求1所述同步液压系统，其特征在于，所述第一换向阀和第二换向阀均具有四个油口，分别为油口P、油口T、油口A和油口B，并具有两个工作位置；在第一个工作位置，油口P和油口A连通，油口T和油口B连...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海斌，谭永新，罗敏，郑正国，吕方，
申请(专利权)人：株洲天桥起重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43