一种多马达液压同步控制系统技术方案

一种多马达液压同步控制系统，采用开环控制系统，开环液压同步控制系统有节流阀同步回路、调速阀同步回路、分流阀同步回路、同步分流器(同步分流马达)同步回路、并联泵同步回路。该多马达控制系统结构简单，采用开环控制系统实现了较高的同步精度，可有效解决多马达的同步性问题，具有一定的实际应用意义。

【技术实现步骤摘要】
一种多马达液压同步控制系统
本专利技术涉及一种多马达液压同步控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
随着海上油田开采方式和技术的发展，海底管道已广泛应用于海上油田的开发。大于300m水深的海底石油管道需要依靠水下管道法兰连接机具完成连接。管道法兰连接机具主要由螺栓库、螺母库、拉伸模块、机架、控制系统构成。螺栓库将螺栓插入管道法兰螺栓孔，螺母库将螺母拧人螺栓，拉伸器拉伸螺栓至指定长度，螺母库将螺母拧紧，完成管道的连接。螺母库是法兰连接机具的关键部件，其主要功能是携带螺母，并将多个螺母同时拧入螺栓。14英寸的海底石油管道由20个螺栓进行连接。设计的法兰连接机具螺母库的螺母套筒扳手旋转是由20个马达独立驱动的，在螺母旋转的同时螺母库带动螺母轴向运动，使螺母沿螺栓作螺旋运动。若某一马达转速过快，螺母螺旋运动的直线速度大于螺母库的轴向运动速度时，螺母会脱离套筒扳手，从而导致马达无法带动螺母旋转，使螺栓引入螺母失败。若某一螺母套筒旋转速度过慢，螺母就会与套筒扳手后端面接触，产生轴向力，螺母出现“卡死”状态，导致螺母库无法前进。因此要求20个马达的旋转速度相同，同步旋转。
技术实现思路
本专利技术提出了一种多马达液压同步控制系统，该多马达控制系统结构简单，采用开环控制系统实现了较高的同步精度，可有效解决多马达的同步性问题，具有一定的实际应用意义。本专利技术所采用的技术方案是：所述控制系统采用开环控制系统。开环液压同步控制系统有节流阀同步回路、调速阀同步回路、分流阀同步回路、同步分流器(同步分流马达)同步回路、并联泵同步回路。所述控制系统采用分流阀进行同步设计，需51个分流阀，成本昂贵，并且经过多级分流其同步精度会急剧降低。该方法把马达考虑成理想状态，仅控制流人马达的液压油流量，没有考虑马达的泄漏量和机械摩擦对转速的影响。用调速阀控制的同步回路系统简单，用其控制20个马达同步，需逐个调整每个阀的流量，调试过程繁琐，且精度较低，不能满足螺栓引入过程对马达的同步性要求。综合对比分析上述几种同步回路的同步精度和实现方式的难易程度，采用齿轮式同步分流器实现20个液压马达转速的同步，其同步精度最高可达±0.5％。但目前同步分流马达最多只有12联的，因此采用1个同步阀和2个10联的同步分流器实现20个马达的速度同步。所述液压同步分流器内部的每一条油路上，都有一个由溢流阀l和单向阀2组成的安全及补油阀组。溢流阀1的作用是防止在马达出口由于压力放大现象而产生过高压力，起过载保护作用，从而保证当有一个螺母贴紧法兰端面时，其对应的马达停止转动，其他的马达仍然可以正常完成其工作行程。单向阀2具有向同步油路补油的功能，当其中某个齿轮马达油液多了，经过溢流阀流回；某个齿轮马达油液不足时，由单向阀进行补充，这样就可以实现同步功能。同步阀3的的作用是向2个同步分流器提供相等的流量。单向阀8的作用是保证分流器的每腔室都能维持一个大约0.4MPa的最小压力，保证系统的最小工作压力。保证系统最小压力是非常重要的，当其中转速较快的马达驱动螺母到达法兰端面时，分流器仍然在为其他速度较慢的马达继续供油。这时，系统的最小压力就保证了管路间相通，保证速度最快的马达不会发生吸空现象。单向调速阀4的作用是在马达正转带动螺母转动时，控制流入同步分流器的总流量，调定马达的转速；在马达反转时，当高压油从泵流人马达时，分流器的任务是收集液压缸的回油并保证流量的一致性，这时阀4的作用就是防止分流器按照最快的液压缸的速度来运行而导致其他马达没能及时跟上。当所有的马达都以相同速度运行时，分流器则仅仅起到一个“收集器”的作用。当所有螺母都拧紧后，所有马达堵转，系统压力升高，压力继电器6发出信号给PLC，PLC控制电磁阀5动作，使马达停止转动。本专利技术的有益效果是：该多马达控制系统结构简单，采用开环控制系统实现了较高的同步精度，可有效解决多马达的同步性问题，具有一定的实际应用意义。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的马达液压同步控制回路。图中：l.溢流阀；2、8.单向阀；3.同步阀；4.单向调速阀；5.电磁阀；6.压力继电器；7.减压阀。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，控制系统采用开环控制系统。开环液压同步控制系统有节流阀同步回路、调速阀同步回路、分流阀同步回路、同步分流器(同步分流马达)同步回路、并联泵同步回路。控制系统采用分流阀进行同步设计，需51个分流阀，成本昂贵，并且经过多级分流其同步精度会急剧降低。该方法把马达考虑成理想状态，仅控制流人马达的液压油流量，没有考虑马达的泄漏量和机械摩擦对转速的影响。用调速阀控制的同步回路系统简单，用其控制20个马达同步，需逐个调整每个阀的流量，调试过程繁琐，且精度较低，不能满足螺栓引入过程对马达的同步性要求。综合对比分析上述几种同步回路的同步精度和实现方式的难易程度，采用齿轮式同步分流器实现20个液压马达转速的同步，其同步精度最高可达±0.5％。但目前同步分流马达最多只有12联的，因此采用1个同步阀和2个10联的同步分流器实现20个马达的速度同步。液压同步分流器内部的每一条油路上，都有一个由溢流阀l和单向阀2组成的安全及补油阀组。溢流阀1的作用是防止在马达出口由于压力放大现象而产生过高压力，起过载保护作用，从而保证当有一个螺母贴紧法兰端面时，其对应的马达停止转动，其他的马达仍然可以正常完成其工作行程。单向阀2具有向同步油路补油的功能，当其中某个齿轮马达油液多了，经过溢流阀流回；某个齿轮马达油液不足时，由单向阀进行补充，这样就可以实现同步功能。同步阀3的的作用是向2个同步分流器提供相等的流量。单向阀8的作用是保证分流器的每腔室都能维持一个大约0.4MPa的最小压力，保证系统的最小工作压力。保证系统最小压力是非常重要的，当其中转速较快的马达驱动螺母到达法兰端面时，分流器仍然在为其他速度较慢的马达继续供油。这时，系统的最小压力就保证了管路间相通，保证速度最快的马达不会发生吸空现象。单向调速阀4的作用是在马达正转带动螺母转动时，控制流入同步分流器的总流量，调定马达的转速；在马达反转时，当高压油从泵流人马达时，分流器的任务是收集液压缸的回油并保证流量的一致性，这时阀4的作用就是防止分流器按照最快的液压缸的速度来运行而导致其他马达没能及时跟上。当所有的马达都以相同速度运行时，分流器则仅仅起到一个“收集器”的作用。当所有螺母都拧紧后，所有马达堵转，系统压力升高，压力继电器6发出信号给PLC，PLC控制电磁阀5动作，使马达停止转动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多马达液压同步控制系统，其特征是：所述控制系统采用开环控制系统，开环液压同步控制系统有节流阀同步回路、调速阀同步回路、分流阀同步回路、同步分流器(同步分流马达)同步回路、并联泵同步回路。

【技术特征摘要】
1.一种多马达液压同步控制系统，其特征是：所述控制系统采用开环控制系统，开环液压同步控制系统有节流阀同步回路、调速阀同步回路、分流阀同步回路、同步分流器(同步分流马达)同步回路、并联泵同步回路。2.根据权利要求1所述的一种多马达液压同步控制系统，其特征是：所述控制系统采用齿轮式同步分流器实现20个液...

【专利技术属性】
技术研发人员：史树元，
申请(专利权)人：史树元，
类型：发明
国别省市：辽宁,21